鉛垂線:
地球自轉(zhuǎn)的離心力和地心引力,它們的合力稱為重力,重力的方向即為鉛垂線方向。
大地水準(zhǔn)面:
我們?cè)O(shè)想一個(gè)只受重力作用,無(wú)潮汐風(fēng)浪影響,完全處在靜止和平衡狀態(tài)的海水面擴(kuò)展并延伸到大陸下面,從而形成一個(gè)與鉛垂線方向正交的包圍整個(gè)地球的封閉曲面。
注意:大地水準(zhǔn)面是一個(gè)略有起伏的不規(guī)則的曲面,由于地表起伏以及地層內(nèi)部密度變化造成質(zhì)量分布不均,無(wú)法用數(shù)學(xué)公式把他精確的表達(dá)出來(lái),也就不知道大地水準(zhǔn)面的形狀。故大地水準(zhǔn)面不能作為控制測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面。
地球橢球:
地球的形狀近似于一個(gè)兩級(jí)略扁的旋轉(zhuǎn)橢球,因此世界各國(guó)都采用旋轉(zhuǎn)橢球代表地球。它的形狀大小與橢球的長(zhǎng)短半軸a、b有關(guān)系。
習(xí)慣上,使用長(zhǎng)半軸 a 和扁率 f=(a-b)/a,來(lái)表示橢球的形狀和大小。
橢球定位:
將地球橢球面與大地水準(zhǔn)面的相關(guān)位置確定下來(lái)的的工作就是橢球定位。這樣就能將以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面的野外測(cè)量成果換算到這個(gè)表面上,在它上面計(jì)算坐標(biāo)。
參考橢球:
我們把形狀和大小與大地體相近,且兩者之間相對(duì)位置確定的旋轉(zhuǎn)橢球稱為地球橢球。參考橢球面是測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面,橢球面的法線則是測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)線。
PS:世界各國(guó)總是根據(jù)本國(guó)的地面測(cè)量成果選擇一個(gè)適合本國(guó)情況的參考橢球,所以參考橢球有很多個(gè)。
大地坐標(biāo)系:
大地坐標(biāo)系是在橢球面上建立起來(lái)的一種表示地面點(diǎn)位的球面坐標(biāo)系。(大地經(jīng)度L,大地維度B,大地高H)
高斯平面直角坐標(biāo)系:
它是投影坐標(biāo)系的一種,根據(jù)我國(guó)的地理情況,為建立地形圖的測(cè)量控制和城市、礦山等區(qū)域性的測(cè)量控制,早在1952年決定,采用高斯克呂格平面直角坐標(biāo)系。
橢球面是不可展曲面,無(wú)論如何選擇投影函數(shù),橢球面上的元素,投影到平面上,都會(huì)產(chǎn)生變形(角度、長(zhǎng)度、面積)。高斯投影是一種等角投影(正形投影),又稱為橫軸橢圓柱等角投影。想象用一個(gè)橢球柱面橫套在橢球外面,并與某一條子午線相切,橢球的柱的中心軸通過橢球中心,然后用一定的投影方法將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱面上,再將此柱展開即成為投影面。
在投影面上,中央經(jīng)線和赤道的投影都是直線,并且以中央經(jīng)線和赤道的交點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn),以中央經(jīng)線的投影為縱坐標(biāo),以赤道的投影為橫坐標(biāo),這就形成了高斯平面直角坐標(biāo)系。
摘錄出自《控制測(cè)量學(xué)》
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