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1、2023/11/3,1,第2章 测量学的基础知识 2.1 地球的形状和大小,2023/11/3,2,第2章 测量学的基础知识 2.1 地球的形状和大小,2023/11/3,3,第2章 测量学的基础知识 2.1 地球的形状和大小,2023/11/3,4,第2章 测量学的基础知识 2.1 地球的形状和大小,一、地球形状和大小 1.地球是一个表面起伏较大的椭球 地球表面最高峰：8844.43m 海洋底部最深处:11022.00m 地球表面最大高差近20km 2.地球又是一个近似光滑的水球 大陆面积:占29%海洋面积:占71%3.地球平均半径:6371km,2023/11/3,5,2.1 地球的形状和
2、大小,二、基本概念1.重力方向线 即铅垂线,是测量工作的基准线2.水准面 自由静止的海水面;是等位面,有无数个,地心O,离心力,地心引力,重力G,2023/11/3,6,设想当海洋处于静止均衡状态时，将它延伸到陆地内部所形成的封闭曲面。,水准面,静止海水面,陆地,水准面,2023/11/3,7,2.1 地球的形状和大小,二、基本概念3.大地水准面 静止平衡状态下的平均海水面,向大陆岛屿延伸而形成的闭合水准面 特性:唯一性、等位面、不规则曲面 作用：测量野外工作的基准面表面的垂线就是重力线,即铅垂线.4.大地体 由大地水准面包围的地球形体，是不规则球体。,2023/11/3,8,大地水准面,大地
3、水准面和铅垂线示意图,为什么大地水准面是一个不规则曲面?,2023/11/3,9,由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，给我们的测量计算带来了不便,因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。该几何体必须满足两个条件：形状接近地球自然形体；可以用简单的数学公式表示。,2023/11/3,10,二、基本概念5.旋转椭球 与大地体非常接近的 数学椭球 长半径为a，短半径为b 扁率 数学模型 地球平均半径 R=6371km,2.1 地球的形状和大小,Z,Y,X,2023/11/3,11,2.2 地球椭球参考椭球体,旋转椭球理论上是唯一的数学球体旋转椭球参数，难以全球统一确定；各
4、国自己测定并采用的旋转椭球称为参考椭球同时顾及地球几何参数和物理参数的旋转椭球称为地球椭球体，又称为参考椭球体参考椭球面是测量计算和制图的基准面,2023/11/3,12,我国曾经采用的地球椭球,1953年以前，海福特椭球（1942年国际第一个推荐值，a=6378388,=1/297.001953年后，原苏联的克拉索夫斯基椭球,称54椭球，其坐标系称北京坐标系，a=6378245,=1/298.31980年西安国家坐标系，1975年国际第三个推荐值；大地原点在西安泾阳县。a=6378140,=1/298.257,2023/11/3,13,我国目前采用的是1975年“国际大地测量与地球物理联合会”推荐的椭球参数，称为“1980年国家大地坐标系”（简称80系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。,2023/11/3,14,二、测量工作的基准线和基准面 测量工作的基准线铅垂线。测量工作的基准面大地水准面。测量内业计算的基准线法线。测量内业计算的基准面参考椭球面。,总结,
