地球的形状课件.ppt

地球的形状课件
第一页，共16页
二、地球椭球
由于地球内部物质分布的不均匀性，使得地面上各点铅锤线方向产生不规则的变化，这将造成大地水准面实际上是略有起伏而极不规则的光滑曲面。使测量数据的处理和成图是极其困难的，甚至是无法实现的。
1、地球椭球体：以接近大地体的旋转椭球体来代替大地体的旋转椭球。用a表示椭球体的长半轴，b表示短半轴， 以f表示地球椭球的扁率。
N
S
O
a
a
b
第二页，共16页
椭球名称
年代
长半轴a/m
扁率f
附注
德兰布尔
1800
6 375 653
1:
法国
白塞尔
1841
6 377
1: 812 8
德国
克拉克
1880
6 378 249
1:
英国
海福特
1909
6 378 388
1:
美国
克拉索夫斯基
1940
6 378 245
1:
前苏联
1980年大地测量参考系统
1979
6 378 140
1:
IUGG第17届大会推荐值
WGS-84系统
1984
6 378 137
1: 223 563
美国国防部制图局（DMA）
2、总地球椭球体：与大地体最接近的地球椭球。
3、参考椭球：局部与大地体密合最好的地球椭球。
我国所采用的参考椭球有：新中国成立前的海福特椭球；新中国成立初期的克拉索夫斯基椭球。1978年我国根据自己实测的天文大地资料推算出适合本地区的地球椭球参数，从而建立了1980西安大地坐标系，并将大地原点设于陕西省泾阳县永乐镇。
第三页，共16页
§ 地面点位的确定
测量的基本任务就是确定地面点的位置，在测量工作中，通常采用地面点在基准面（如椭球面）上的投影位置及该点沿投影方向到基准面（如椭球面、水准面）的距离来表示。为了表示地面点的空间位置，建立如下坐标系统。
一、天文坐标系
1、定义：以大地水准面和铅锤线为基准建立起来的坐标系。
2、表示：天文经度λ，天文纬度ψ、正高Hξ。
P
N
S
λ
ψ
O
过P点的子午面
格林尼治子午面
赤 道
地轴
Hξ
第四页，共16页
二、大地坐标系
1、定义：以参考椭球面及其法线为基准建立
起来的坐标系统。
2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H
P
N
S
L
B
O
过P点的子午面
起 始 子 午 面
赤 道
地轴
H
三、空间直角坐标系
1、定义：原点O位于椭球中心，Z轴与椭球体
的旋转轴重合并指向地球北极，X轴
指向起始子午面与赤道面交点E，Y
轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。
2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H。
Z
X
Y
x
O
L
B
H
P
z
y
第五页，共16页
四、平面直角坐标系
1、定义：由平面内两条相互垂直的直线构成，
南北方向的直线为平面坐标系的纵
轴，即X轴，向北为正；东西方向的
直线为坐标系的横轴，即Y轴，向东
为正；纵、横坐标轴的交点O为坐标
原点。
2、表示：大地经度L，大地纬度B、大地高H。
3、平面直角坐标系与笛卡儿坐标系的异同
p(x,y)
x
X
Y
O
p〃
p´
IV
III
II
I
y
1)、坐标轴方向不同；
2)、方位角不同；
3)、象限不同。
x
x
y
y
I
I
II
II
III
III
IV
IV
第六页，共16页
五、高斯投影及高斯平面直角坐标系
1、地图投影
1)、定义：将椭球面上的图形、数据按一定的数学法则转换到平面上的
方法。
2)、分类：等角投影（正形投影）、等面积投影和任意投影
投影类型
投影性质
等角投影
等角、伸长固定性(ds/dS=k)
等面积投影
等面积
任意投影
某方向长度变形为零
第七页，共16页
2、高斯投影
1)、定义：又称横切椭圆柱正形投影，投影过程如