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測量基本知識之一
作者:  武汉航道学校张晓燕      来源:博牛彩票      时间:2012-08-01 15:20     阅读次数:

  1.大地水准面
  1.1地球概述
  測量工作的主要研究對象是地球的自然表面,但地球表面形狀極其複雜。有高山、丘陵、平原、河流、湖泊和海洋。
  世界第一高峰珠穆郎瑪峰高達8844.43m,太平洋西部的馬裏亞納海溝深達11022m。海洋面積約占百分之71,陸地面積約占百分之29。
  測量中把地球形狀看作是由靜止的海水面向陸地延伸並圍繞整個地球所形成的某種形狀。
  1.2 铅垂线
  地球表面任一質點,都同時受到兩個作用力:
  其一是地球自轉産生的慣性離心力;
  其二是整個地球質量産生的引力。
  這兩種力的合力稱爲重力,見圖1.1。
  1.3 水准面
  定義:處于自由靜止狀態的水面稱爲水准面。
  特點:
  (1)水准面是一個重力等位面,水准面上各點處處與該點的重力方向(鉛垂線方向)垂直;
  (2)在地球表面上、下重力作用的範圍內,通過任何高度的點都有一個水准面,因而水准面有無數個。
  1.4大地水准面
  定义 :在测量工作中,把一个假想的、与静止的海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面,见图1.2。
  特征:
  (1)是一個封閉的曲面;
  (2)是一個略有起伏的不規則曲面,無法用數學公式精確表達;
  (3)大地水准面是測量外業所依據的基淮面。
  2.參考橢球體
  定義:
  與大地水准面最接近的地球橢球稱爲總地球橢球;
  與某個區域如一個國家大地水准面最爲密合的橢球稱爲參考橢球,其橢球面稱爲參考橢球面;
  代表地球形狀和大小的旋轉橢球,稱爲“地球橢球”。
  由此可見,參考橢球有許多個,而總地球橢球只有一個。
  旋轉橢球面可以用數學公式准確地表達。因此,在測量工作中用這樣一個規則的曲面代替大地水准面作爲測量計算的基准面。
  在几何大地测量中,椭球的形状和大小通常用长半轴a 、短半轴b和扁率 f来表示,如图1.3,见公式1.1。
  我国1980年国家大地坐标系采用了1975年国际椭球,该椭球的基本元素是: a = 6 378 140m ,
  b = 6 356 755.3m ,
  f =1/298.257。
  由于參考橢球體的扁率很小,當測區面積不大時,在普通測量中可把地球近似地看作圓球體,其半徑爲:見公式1.2。
  


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