《工程測(cè)量》課件-03地面點(diǎn)的確定

《工程測(cè)量技術(shù)》課程第03講地面點(diǎn)的確定地面點(diǎn)的確定1.地面點(diǎn)的確定2.大地坐標(biāo)3.高斯平面直角坐標(biāo)4.獨(dú)立平面直角坐標(biāo)5.地面點(diǎn)的高程1.地面點(diǎn)確定地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程1.學(xué)習(xí)地面點(diǎn)的確定方法；2.學(xué)會(huì)高斯平面坐標(biāo)、直角坐標(biāo)的表示方法；3.掌握高斯坐標(biāo)中央子午線帶數(shù)的計(jì)算方法。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：1.能對(duì)地面點(diǎn)確定的方法有充分認(rèn)識(shí)；2.能準(zhǔn)確區(qū)分地面點(diǎn)的各類(lèi)坐標(biāo)表達(dá)方式；3.能準(zhǔn)確計(jì)算高斯坐標(biāo)中央子午線帶數(shù)。能力目標(biāo)：1.地面點(diǎn)確定測(cè)量工作基準(zhǔn)測(cè)量工作的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面◆測(cè)量外業(yè)工作的基準(zhǔn)線—鉛垂線（重力的作用線）◆測(cè)量外業(yè)工作的基準(zhǔn)面—大地水準(zhǔn)面?！魷y(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的基準(zhǔn)線—法線。◆測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的基準(zhǔn)面—參考橢球面。大地坐標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程地面點(diǎn)確定地面點(diǎn)的確定如地面點(diǎn)：A（X，Y，H）X、Y：表示地面點(diǎn)的平面位置，該點(diǎn)在基準(zhǔn)面上的投影位置對(duì)其坐標(biāo)系的坐標(biāo)。H:沿投影方向到基準(zhǔn)面的距離（表示點(diǎn)的高低）。大地坐標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程地面點(diǎn)確定1.地面點(diǎn)確定2.大地坐標(biāo)地面點(diǎn)確定高斯平面直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程大地坐標(biāo)以參考橢球面為基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)沿橢球面的法線投影在該基準(zhǔn)面上的位置，稱(chēng)為該點(diǎn)的大地坐標(biāo)。該坐標(biāo)用大地經(jīng)度和大地緯度表示。大地坐標(biāo)（L，B）因所依據(jù)的橢球體面不具有物理意義而不能直接測(cè)得，只可通過(guò)計(jì)算得到。一般適用少數(shù)高級(jí)控制點(diǎn)初始的計(jì)算。赤道平面OPM大地經(jīng)度L大地緯度BnLB起始子午面（首子午面）SN3.高斯直角坐標(biāo)地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)1.高斯投影的概念當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較大時(shí)，則必須采用地圖投影的方法將球面上的大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面直角坐標(biāo)。目前我國(guó)采用的是高斯投影，高斯投影是一種橫軸等角切橢圓柱投影，該投影解決了將橢球面轉(zhuǎn)換為平面的問(wèn)題。它是由德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格(Kruger，1857～1923)加以補(bǔ)充完善，故又稱(chēng)“高斯—克呂格投影”，簡(jiǎn)稱(chēng)“高斯投影”。

3.高斯直角坐標(biāo)2.高斯投影原理①投影帶的劃分高斯投影采用分帶投影。將橢球面按一定經(jīng)差分帶，分別進(jìn)行投影。

格林尼治596012357赤道0°6°12°18°46▼6°帶的劃分：從西向東將整個(gè)地球分成60個(gè)帶，6°為一帶。每帶的中央子午線經(jīng)度：我國(guó)6°帶共11個(gè)（13—23）。地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)3.高斯直角坐標(biāo)2.高斯投影原理①投影帶的劃分▼3°帶的劃分：從西向東將整個(gè)地球，分成120個(gè)帶，3°為一帶。每帶的中央子午線經(jīng)度：我國(guó)3°帶共21個(gè)（25—45）。地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)3.高斯直角坐標(biāo)2.高斯投影原理②坐標(biāo)系的建立設(shè)想有一圓柱，橫套在地球的外面，并于某一帶的中央子午線相切，然后將柱面沿通過(guò)南北兩極的母線切開(kāi)，便得到了該帶在平面上的現(xiàn)狀，此平面便是高斯平面。取中央子午線作為縱軸x，赤道為橫軸y,交點(diǎn)為原點(diǎn)，便構(gòu)成了高斯平面直角坐標(biāo)系。NSc中央子午線赤道高斯投影平面赤道中央子午線地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)3.高斯直角坐標(biāo)3.我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示由于我國(guó)位于北半球，東西橫跨12個(gè)6o帶，各帶又獨(dú)自構(gòu)成直角坐標(biāo)系。故：1.X值均為正，而Y值則有正有負(fù)。2.為消除Y值的負(fù)數(shù)，規(guī)定所有Y值須加500000米。3.橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號(hào)。世界地圖（源自自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站）赤道地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)3.高斯直角坐標(biāo)3.我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示xyo500km=500000+=+636780.360m

=

500000+=+227559.720m國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)：（帶號(hào)）（帶號(hào)）地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程高斯直角坐標(biāo)4.獨(dú)立平面直角坐標(biāo)地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程獨(dú)立平面直角坐標(biāo)◆當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可將大地水準(zhǔn)面看作平面，并在平面上建立獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系；◆地面點(diǎn)的位置可用平面直角坐標(biāo)確定；◆坐標(biāo)系原點(diǎn)一般選在測(cè)區(qū)西南角（測(cè)區(qū)內(nèi)X、Y均為正值）；◆原點(diǎn)坐標(biāo)值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐標(biāo)；◆規(guī)定：X軸向北為正，Y軸向東為正。OXY

測(cè)區(qū)北5.地面點(diǎn)高程地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程1.地面點(diǎn)高程的概念◆地面點(diǎn)的高程：地面點(diǎn)沿鉛垂方向到大地水準(zhǔn)面的距離?！糇ⅲ旱孛纥c(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以上，H為正；地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以下，H為負(fù)。如圖：HA=166.780mHB=-136.680mA

大地水準(zhǔn)面HABHB6.空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程空間直角坐標(biāo)如圖所示：原點(diǎn)O—地球質(zhì)心

Z軸—指向地球北極

X軸—指向首子午面與赤道的交點(diǎn)

Y軸—過(guò)O點(diǎn)與XOZ面垂直如：A（XA，YA，ZA）CGSC20006.地面點(diǎn)高程地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯直角坐標(biāo)獨(dú)立平面直角坐標(biāo)空間直角坐標(biāo)地面點(diǎn)高程2.地面點(diǎn)高差的概念絕對(duì)高程（海拔）：某點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離。如：HA、HC。相對(duì)高程：某點(diǎn)沿鉛垂線方向到任意水準(zhǔn)面的距離。如：HA′、HC′。高差：地面上兩點(diǎn)高程之差。如：hAC=HC–HA

hAC=HC′–HA′當(dāng)hAC為正時(shí)，C點(diǎn)高于A點(diǎn)；當(dāng)hAC為負(fù)時(shí)，C點(diǎn)低于A點(diǎn)；(高差下標(biāo)的順序，不能寫(xiě)反！6.地面點(diǎn)高程地面點(diǎn)確定大地坐標(biāo)高斯直角坐標(biāo)獨(dú)