《数字测图原理与方法》精品课件1-绪论.ppt

数字测图原理及方法 测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。是地球科学的重要组成部分。 地球上一点（三维坐标系）XYZ 平面上 （x，y） 高程（海拔高） H 测量学是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处理、管理、更新和利用的科学和技术。 地球的自然表面：地球的自然表面高低起伏，其形状十分复杂。海洋的面积占71%,陆地的面积占29%。 珠穆朗玛峰高达8848.13m 马里亚纳海沟深达11022m 水准面：液体受重力而形成的静止表面称为水准面。 是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。有无数个水准面。 由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果因此，用一非常接近大地水准面的数学面------旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。作为描述地球表面空间位置的基准，称其为地球椭球。 地球椭球分类 总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合 参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合 参考椭球面：一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。椭球体的大小和大地体十分接近。参考椭球面可用数学模型表示。 1、地球的形状近似于怎样的形体？ 2、地球自然表面、水准面、大地水准面和参考椭球面的区别和联系？ 3、参考椭球的基本元素有哪些？ 4、测量工作的基准面和基准线是指什么？ 5、平均海水面____（是/不是）参考椭球面。 6、任意高度的静止的液体表面（如平静的湖水面）______（都是/都不是/有的是）水准面 地球曲率对水平距离、水平角、和高程影响如何？在什么情况下允许用水平面代替水准面？ 数字测图原理及方法 测量工作的基本任务是确定点的空间位置。一个点的空间位置，需要三个量来确定。 （经度、纬度和高程或X、Y、H） 为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。 所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。 地图投影学就是研究这 个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科. 基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。 测量坐标系统 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、独立平面直角坐标系 四、高斯平面直角坐标系 五、绝对高程 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 一、大地坐标系 我国目前采用的国家大地坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系 。 1954年北京坐标系是采用了克拉索夫斯基椭球元素，a=6378245m，b=6356863m，与前苏联的坐标系进行联测，通过计算而建立的。 1980年国家大地坐标系是采用了新的椭球元素进行定位定向，a=6378140m，b=6356755m，1978年以后，建立了1980年国家大地坐标系 ，其大地原点设在我国中部：——陕西省泾阳县永乐镇。 测量坐标系统： 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、独立平面直角坐标系 四、高斯平面直角坐标系 五、绝对高程 二、空间直角坐标系 WGS-84坐标系（GPS） GPS（全球定位系统）所用的WGS-84坐标系就是一种地心空间直角坐标系，采用1979年国际椭球。原点位于地球质心， Z轴指向BIH1984.0定义的协议地 球极方向， X 轴指向BIH1984.0 的起始子午面和赤道的交点。 a=6378137m b=6356752.3m e=1/298.257 二、空间直角坐标系 空间直角坐标系与大地坐标系的关系 测量坐标系统 一、大地坐标系 二、空间直角坐标系 三、独立平面直角坐标系 四、高斯平面直角坐标系 五、绝对高程 三、独立的平面直角坐标系 当测区范围较小时（小于 100km2），常把球面看作平面，这样地面点在投影面上的位置就可以用平面直角坐标系来确定。 三、独立的平面直角坐标系 三、独立的平面直角坐标系 不同平面直角坐标之间坐标转换 xoy 为测量坐标系； AOB 为施工坐标系。 四、高斯平面直角坐标系 1、什么是高斯投影？ 2、为什么采用高斯投影？ 3、高斯平面直角坐标系是怎样建立的？ 4、高斯投影中为什么要分带？如何分带？