测量坐标系统省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

数字测图原理及方法数字测图原理及方法武汉大学测绘学院Principle and Methods of Digital Mapping第1页数字测图原理及方法数字测图原理及方法第一章第一章 绪绪 论论1.1 测量学概述测量学概述1.2 地球形状和大小地球形状和大小1.3 用水平面代替水准面程度用水平面代替水准面程度1.4 测量坐标系测量坐标系1.5 地形测量基本概念地形测量基本概念1.6 直线定向直线定向第2页数字测图原理及方法数字测图原理及方法1.4 测量坐标系测量坐标系第3页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 测量工作基本任务是确定点空间位置。一个点空间位置，测量工作基本任务是确定点空间位置。一个点空间位置，需要三个量来确定。需要三个量来确定。（经度、纬度和高程或（经度、纬度和高程或X X、Y Y、H H）为了简化计算，要将（椭）球面上元素归算（投影）到平为了简化计算，要将（椭）球面上元素归算（投影）到平面上。面上。所谓投影就是建立起（椭）球面上点与平面上点一一对应数所谓投影就是建立起（椭）球面上点与平面上点一一对应数学关系。学关系。地图投影学就是研究这地图投影学就是研究这 个问题学科，是数学也个问题学科，是数学也是地理学一个分支学科是地理学一个分支学科.基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。1.4 测量坐标系测量坐标系第4页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 测量坐标系统测量坐标系统一、大地坐标系一、大地坐标系二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系五、绝对高程五、绝对高程1.4 测量坐标系测量坐标系第5页数字测图原理及方法数字测图原理及方法一、大地坐标系ONS大地坐标系是以参考椭球面为基准面大地坐标系是以参考椭球面为基准面以起始子午面和赤道面为参考面。以起始子午面和赤道面为参考面。子午面起始子午面子午线赤道面纬线第6页数字测图原理及方法数字测图原理及方法S纬线NO地地 轴：轴：地球自转轴地球自转轴(NS)(NS)，NN为北极，为北极，S S为南极。为南极。子午面：子午面：过地球某点与地轴所组成平面。过地球某点与地轴所组成平面。子午线：子午线：子午面与地球面交线，子午面与地球面交线，又叫经线。又叫经线。起始子午面：起始子午面：经过英国格林尼治天文台经过英国格林尼治天文台 子午面子午面NGSNGS。纬纬 线：线：垂直于地轴平面与地垂直于地轴平面与地 球面交线。球面交线。赤道平面：赤道平面：垂直于地轴并经过垂直于地轴并经过 地球中心平面地球中心平面WMEWME。赤赤 道：道：赤道平面与地球面交线。赤道平面与地球面交线。WE赤道赤道赤道平面赤道平面起始子午面起始子午线G一、大地坐标系第7页数字测图原理及方法数字测图原理及方法OPLBNSHP赤道面起始子午面大地经度大地经度L：过地面点：过地面点P子午面与起始子午面夹角子午面与起始子午面夹角 起始子午面：向东起始子午面：向东 为正为正 0-180 东经，向西东经，向西 为负为负 0-180西经，西经，大地纬度大地纬度B：过地面点：过地面点P椭球法线与赤道面夹角椭球法线与赤道面夹角 赤道面：向北赤道面：向北 为正为正 0-90 北纬，向南北纬，向南 为负为负 0-90 南纬，南纬，大地高大地高H：P点沿椭球面法线到椭球面距离。点沿椭球面法线到椭球面距离。椭球面：向外为正，向内为负椭球面：向外为正，向内为负一、大地坐标系第8页数字测图原理及方法数字测图原理及方法赤道赤道平面平面OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面起始子午面（首子午面）（首子午面）SN例：武汉某点位置是东经武汉某点位置是东经114，北纬，北纬30。一、大地坐标系第9页数字测图原理及方法数字测图原理及方法北极南极NGP天文经度天文经度 天文纬度天文纬度 垂线偏差垂线偏差天文经纬度是以垂线为依据，以大地水准面为基准面。天文经纬度是以垂线为依据，以大地水准面为基准面。大地经纬度是以法线为依据，以参考椭球面为基准面。大地经纬度是以法线为依据，以参考椭球面为基准面。图 O一、大地坐标系第10页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 我国当前采取国家大地坐标系是我国当前采取国家大地坐标系是1954年北京坐标系和年北京坐标系和1980年国年国家大地坐标系家大地坐标系。1954年北京坐标系是采取了克拉索夫斯基椭球元素，年北京坐标系是采取了克拉索夫斯基椭球元素，a=6378245m，b=6356863m，与前苏联坐标系进行联测，经过计算，与前苏联坐标系进行联测，经过计算而建立。而建立。1980年国家大地坐标系是采取了新椭球元素进行定位定向，年国家大地坐标系是采取了新椭球元素进行定位定向，a=6378140m，b=6356755m，1978年以后，建立了年以后，建立了1980年国家大年国家大地坐标系地坐标系，其，其大地原点大地原点设在我国中部：设在我国中部：陕西省泾阳县永乐镇。陕西省泾阳县永乐镇。一、大地坐标系第11页数字测图原理及方法数字测图原理及方法测量坐标系统：测量坐标系统：一、大地坐标系一、大地坐标系二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系五、绝对高程五、绝对高程第12页数字测图原理及方法数字测图原理及方法二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系ZYXONS以椭球体中心以椭球体中心o为原点，起始子午面与赤道面交线为为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴轴赤道面上与赤道面上与x轴正交方向为轴正交方向为Y轴，椭球体旋转轴为轴，椭球体旋转轴为Z轴，轴，组成右手直角坐标系组成右手直角坐标系第13页数字测图原理及方法数字测图原理及方法WGS-84坐标系（GPS）GPS（全球定位系统）所用（全球定位系统）所用WGS-84坐标系就是一个地心空间直角坐标坐标系就是一个地心空间直角坐标系，采取系，采取1979年国际椭球。原点位于地球质心，年国际椭球。原点位于地球质心，Z轴指向轴指向BIH1984.0定义协议地定义协议地球极方向，球极方向，X 轴指向轴指向BIH1984.0起始子午面和赤道交点。起始子午面和赤道交点。a=6378137m b=6356752.3m e=1/298.257 二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系第14页数字测图原理及方法数字测图原理及方法*空间直角坐标系与大地坐标系关系空间直角坐标系与大地坐标系关系 OYXZPLBxzyHP二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系第15页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 测量坐标系统测量坐标系统一、大地坐标系一、大地坐标系二、空间直角坐标系二、空间直角坐标系三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系五、绝对高程五、绝对高程第16页数字测图原理及方法数字测图原理及方法三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系M 当当测区范围较小时（小于测区范围较小时（小于 100km2），常），常把球面看作平面，这么地面点在投影面上把球面看作平面，这么地面点在投影面上位置就能够用平面直角坐标系来确定。位置就能够用平面直角坐标系来确定。第17页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 坐标系原点普通坐标系原点普通 选在测区西南角选在测区西南角 （测区内（测区内X X、Y Y均为正值）；均为正值）；原点坐标值能够假定，也能够原点坐标值能够假定，也能够采取高斯平面直角坐标；采取高斯平面直角坐标；要求：要求：X X 轴向北为正，轴向北为正，Y Y轴向东为正。轴向东为正。OXY 测区北三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系第18页数字测图原理及方法数字测图原理及方法坐标原点有时是假设，假设原点位置应使测区坐标原点有时是假设，假设原点位置应使测区内各点内各点X，Y值为正。值为正。三、独立平面直角坐标系三、独立平面直角坐标系第19页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 不一样平面直角坐标之间坐标转换不一样平面直角坐标之间坐标转换 xoy 为测量坐标系；为测量坐标系；AOB 为施工坐标系。为施工坐标系。第20页数字测图原理及方法数字测图原理及方法四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系.1、什么是高斯投影？、什么是高斯投影？.2、为何采取高斯投影？、为何采取高斯投影？.3、高斯平面直角坐标系是怎样建立？、高斯平面直角坐标系是怎样建立？.4、高斯投影中为何要分带？怎样分带？、高斯投影中为何要分带？怎样分带？第21页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 因为地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计因为地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计、施工中，、施工中，测量和计算十分不便。测量和计算十分不便。投影：将球面坐标按一定数学法则归算到平面上。投影：将球面坐标按一定数学法则归算到平面上。即即 X=F 1（L，B）Y=F 2（L，B）我国采取我国采取高斯平面直角坐标高斯平面直角坐标，小地域范围内也可采取独立平面直，小地域范围内也可采取独立平面直 角坐标。角坐标。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第22页数字测图原理及方法数字测图原理及方法四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系 高斯投影是一个等角投影。它是由德国数学家高斯高斯投影是一个等角投影。它是由德国数学家高斯(Gauss(Gauss，17771855)17771855)提出，后经德国大地测量学家克吕格提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger(Kruger，185718571923)1923)加以补充完善，故又称加以补充完善，故又称“高斯高斯克吕克吕格投影格投影”，简称，简称“高斯投影高斯投影”。高斯投影是等角横切椭圆柱投影。高斯投影是等角横切椭圆柱投影。等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小区域内椭球面上区域内椭球面上图形投影后保持形状相同。即投影后角图形投影后保持形状相同。即投影后角度不变形。度不变形。第23页数字测图原理及方法数字测图原理及方法四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系测量中大量角度观察元素，在投影前后保持不变，测量中大量角度观察元素，在投影前后保持不变，这么这么免去了大量投影计算免去了大量投影计算工作；工作；确保在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保确保在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相同，持相同，给识图用图带来很大方便给识图用图带来很大方便。投影能方便按分带进行，并能用简单、统一计算公投影能方便按分带进行，并能用简单、统一计算公式把各带连成整体。式把各带连成整体。测量对地图投影要求：第24页数字测图原理及方法数字测图原理及方法四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系高斯投影必须满足：高斯投影必须满足：1 1高斯投影为正形投影，高斯投影为正形投影，即等角投影；即等角投影；2 2中央子午线投影后为直中央子午线投影后为直 线，且为投影对称轴线，且为投影对称轴；3 3中央子午线投影后长度中央子午线投影后长度 不变。不变。高斯投影平面高斯投影平面赤道赤道中央子午线中央子午线第25页数字测图原理及方法数字测图原理及方法四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系 高斯平面直角坐标系建立是采取横轴椭圆柱等角投影高斯平面直角坐标系建立是采取横轴椭圆柱等角投影方法。投影时构想把一个横椭圆柱，套在椭圆球外面，方法。投影时构想把一个横椭圆柱，套在椭圆球外面，使使横椭圆柱中心轴经过椭圆球中心，与椭圆球某一子横椭圆柱中心轴经过椭圆球中心，与椭圆球某一子午线相切午线相切，这条子午线称为中央子午线。，这条子午线称为中央子午线。NS中央子午线o第26页数字测图原理及方法数字测图原理及方法投投 影影 带带投投 影影 面面中央子午线中央子午线四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第27页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 中央子午线投影到投影面上；扩大赤道面与横椭圆柱相交，这中央子午线投影到投影面上；扩大赤道面与横椭圆柱相交，这条交线必与中央子午线相垂直。沿过条交线必与中央子午线相垂直。沿过N或或S母线切开并展平后，这两条母线切开并展平后，这两条直线是正交。所以，直线是正交。所以，把交点作为原点，中央子午线作为纵坐标轴把交点作为原点，中央子午线作为纵坐标轴X轴，轴，把赤道投影作为横坐标轴把赤道投影作为横坐标轴Y轴轴。这么就组成了高斯平面直角坐标系。这么就组成了高斯平面直角坐标系。XYO四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第28页数字测图原理及方法数字测图原理及方法高斯投影特征高斯投影特征（1 1）中央子午线中央子午线投影后为直线，投影后为直线，且长度不变。且长度不变。（2 2）除中央子午线外，除中央子午线外，其余子其余子午线午线投影均为凹向中央子午线投影均为凹向中央子午线曲线，并以中央子午线为曲线，并以中央子午线为对称对称轴轴。投影后有长度变形。投影后有长度变形。（3 3）赤道线赤道线投影后为直线，但投影后为直线，但有长度变形。有长度变形。赤道赤道中央子午线中央子午线平行圈平行圈子午线子午线O Ox xy y四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第29页数字测图原理及方法数字测图原理及方法高斯投影特征高斯投影特征赤道赤道中央子午线中央子午线平行圈平行圈子午线子午线O Ox xy y（4 4）除赤道外其余纬线，投影除赤道外其余纬线，投影后为凸向赤道曲线，并以赤道为后为凸向赤道曲线，并以赤道为对称轴。对称轴。（5 5）经线与纬线投影后依然保）经线与纬线投影后依然保持正交。持正交。（6 6）全部长度变形线段，其长全部长度变形线段，其长度变形比均大于度变形比均大于l l。（7 7）离中央子午线愈远，长度离中央子午线愈远，长度变形愈大。变形愈大。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第30页数字测图原理及方法数字测图原理及方法*将地球按一定经差值分割成若干带将地球按一定经差值分割成若干带,按一定投影方法进行投影。普通采取按经按一定投影方法进行投影。普通采取按经差差6和和3进行投影分带。进行投影分带。*高斯投影高斯投影 6带带：自自 0子午线起，每隔经差子午线起，每隔经差 6自西向东分带，依次编号为自西向东分带，依次编号为 1，2，3，60。*若知道某点经度，就能够计算出该点所在若知道某点经度，就能够计算出该点所在6带带号带带号 N，该带中央子午线经度，该带中央子午线经度 L0为：为：L=6N-3 投影带划分投影带划分高斯投影中，为降低投影时变形，先把椭球按经度分成若干范围不大带，以下列图高斯投影中，为降低投影时变形，先把椭球按经度分成若干范围不大带，以下列图:四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第31页数字测图原理及方法数字测图原理及方法投影带划分投影带划分第第 32 页页 标准地形图标准地形图分幅和编号：分幅和编号：四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第32页数字测图原理及方法数字测图原理及方法*高斯投影高斯投影 3 带带：3带分带是在带分带是在6带基础上进行分带。带基础上进行分带。自东经自东经 1 开始开始,每隔每隔 3由西向东按由西向东按 1，2，3 120次序编号。次序编号。*假如知道某点经度，就能够求出该点所在假如知道某点经度，就能够求出该点所在3带带号带带号n ，该，该3带中央子午线经度带中央子午线经度L为：为：L=3n。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第33页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 按照按照66带划分要求带划分要求，第，第1 1带中央子午线经度为带中央子午线经度为33，其，其余各带中央子午线经度与带号关系是：余各带中央子午线经度与带号关系是：L L。=6N=6N33 （NN为为66带带号）带带号）例：例：2020带中央子午线经度为带中央子午线经度为 L L。6 206 2033117 117 按照按照3带划分要求带划分要求，第，第1带中央子午线经度为带中央子午线经度为3，其余，其余各带中央子午线经度与带号关系是：各带中央子午线经度与带号关系是：L。=3n （n为为3带带号）带带号）例：例：40带中央子午线经度为带中央子午线经度为 L。3 40120 四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第34页数字测图原理及方法数字测图原理及方法例：东经例：东经12111所在所在6和和3带带号和中央子午线为：带带号和中央子午线为：66带：带：（121+3）/620.721/620.721带，带，中央子午线为中央子午线为东经东经 12312333带：带：121/3 40.3 40121/3 40.3 40带，带，中央子午线为中央子午线为东经东经 120120四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第35页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 6带与3带中央子午线之间关系如图:33带中央子午线与带中央子午线与66带中央子午线及分带带中央子午线及分带 子午线重合，降低了换带计算。子午线重合，降低了换带计算。工程测量采取工程测量采取3 3 带，特殊工程可采取带，特殊工程可采取1.5 1.5 带或任意带。带或任意带。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第36页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 大百分比尺测图和工程测量常采取 3带、1.5带投影或者以任意经度子午线作为中央子午线和更小经差进行分带投影。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第37页数字测图原理及方法数字测图原理及方法若已知某点经度为若已知某点经度为L L，则该点，则该点66带带号带带号NN由下式计算：由下式计算：NNINT(L/6)INT(L/6)（取整）（取整）+1+1 我国境内有我国境内有11 11个个6 6度带度带,13-23,13-23 若已知某点经度为若已知某点经度为L L，则该点所在，则该点所在33带带号按下式计算：带带号按下式计算：n nINTINT(L-1.5)/3)+1(L-1.5)/3)+1 我国境内有我国境内有21个个3度带度带,25-45四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第38页数字测图原理及方法数字测图原理及方法高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系坐标系建立：坐标系建立：x x轴轴 中央子午线投影中央子午线投影y y轴轴 赤道投影赤道投影原点原点O O 两轴交点两轴交点OxyP（X，Y）高斯自高斯自然坐标然坐标注：注：X轴向北为正，轴向北为正，y轴向东为正。轴向东为正。赤道赤道中央子午线中央子午线四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第39页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 因为我国位于北半因为我国位于北半球，东西横跨球，东西横跨11 11个个66带带(13-23)(13-23)，各带又独自组，各带又独自组成直角坐标系。成直角坐标系。故：故：X X值均为正值均为正，而而Y Y值则有正有负值则有正有负。世界地图世界地图赤赤 道道四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第40页数字测图原理及方法数字测图原理及方法第第 41 页页n n点在点在高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系中坐标值中坐标值 n理论上中央子午线投影是理论上中央子午线投影是X轴，赤道投影是轴，赤道投影是Y轴，轴，其交点是坐标原点。其交点是坐标原点。点点X坐标是点至赤道距离坐标是点至赤道距离；点点Y坐标是点至中央子午线距离，设为坐标是点至中央子午线距离，设为y；y有有正有负。正有负。n为了防止为了防止Y坐标出现负值，把原点向西平移坐标出现负值，把原点向西平移500公里。公里。n为了区分不一样投影带中点，在点为了区分不一样投影带中点，在点Y坐标值上加坐标值上加带号带号N n所以点所以点横坐标通用值横坐标通用值为为 y=N*1000000+500000+y 国家统一坐标系 要求：将X坐标轴向西平移500km，即全部点Y坐标值均加上500km，在横坐标Y值前加注该投影带带号。四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第41页数字测图原理及方法数字测图原理及方法*比如：某点国家统一坐标比如：某点国家统一坐标Y=19123456.789m，则该点位于第，则该点位于第19带内，其相对于中央子午线实际横坐标值为：带内，其相对于中央子午线实际横坐标值为：Y=-376543.211m。YX 500kmo图2-13 四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第42页数字测图原理及方法数字测图原理及方法xyo500km =500000+=+636780.360m =500000+=+227559.720m国家统一坐标：国家统一坐标：（带号）（带号）（带号）（带号）第43页数字测图原理及方法数字测图原理及方法例：有一国家控制点坐标例：有一国家控制点坐标:x=3102467.280m,y=19367622x=3102467.280m,y=19367622380m380m，（1 1）该点位于）该点位于6 6 带第几带？带第几带？（2 2）该带中央子午线经度是多少？）该带中央子午线经度是多少？（3 3）该点在中央子午线哪一侧？）该点在中央子午线哪一侧？（4 4）该点距中央子午线和赤道距离为多少？）该点距中央子午线和赤道距离为多少？（第（第19带）带）（L。=619-19-3=111）（先去掉带号，原来横坐标（先去掉带号，原来横坐标y367622.380500000-132377.620m，在西侧），在西侧）（距中央子午线（距中央子午线132377.620m，距赤道，距赤道3102467.280m）四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第44页数字测图原理及方法数字测图原理及方法不一样点：不一样点：1 1、x x，y y轴互异。轴互异。2 2、坐标象限不一样。坐标象限不一样。3 3、表示直线方向方位角、表示直线方向方位角 定义不一样。定义不一样。相同点：相同点：数学计算公式相同。数学计算公式相同。与数学上笛卡尔平面直角坐标系异同点与数学上笛卡尔平面直角坐标系异同点 ：高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系笛卡尔坐标系ooyyxxppx=Dcosy=Dsiny=Dsinx=Dcosy=Dsiny=DsinDD四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第45页数字测图原理及方法数字测图原理及方法高斯坐标系作用高斯坐标系作用 使较复杂椭球面上计算变为比较简单平面上计使较复杂椭球面上计算变为比较简单平面上计算算 便于地图按经纬线分幅。如将图廓点（其地理便于地图按经纬线分幅。如将图廓点（其地理坐标为经纬度）按其对应高斯坐标展绘在图纸坐标为经纬度）按其对应高斯坐标展绘在图纸上，就可得地图分幅线。上，就可得地图分幅线。将大地控制点按其高斯坐标展在平面上，作为将大地控制点按其高斯坐标展在平面上，作为工程测量和地形测量起始点工程测量和地形测量起始点四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第46页数字测图原理及方法数字测图原理及方法高斯投影变形更正高斯投影变形更正距离改化距离改化 依据球面上长度，将其拉长改化为投影平面上距离，叫做距离改化。离依据球面上长度，将其拉长改化为投影平面上距离，叫做距离改化。离中央子午线距离（中央子午线距离（y）愈远，长度变形愈大。）愈远，长度变形愈大。若要求距离测量精度为若要求距离测量精度为1/1000，则，则y应小于应小于280km。方向改化方向改化 球面四边形球面四边形ABB1A1内角之和等内角之和等于于360加其球面角超加其球面角超。为：为：四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系第47页数字测图原理及方法数字测图原理及方法五、高程五、高程系统系统图2-14高程（绝对高高程（绝对高程、海拔）：程、海拔）：地面点到大地地面点到大地水准面铅垂距水准面铅垂距离。离。假定（相对）假定（相对）高程：地面点高程：地面点到假定水准面到假定水准面铅垂距离。铅垂距离。高差：两点间高差：两点间 高程之差。高程之差。第第 48 页页假定水准面假定水准面大地水准面水准面高高差差第48页数字测图原理及方法数字测图原理及方法绝对高程绝对高程 大地水准面大地水准面 HA相对高程相对高程 任意水准面任意水准面H/A大大 地地 高高 参考椭球面参考椭球面高高 差差 两点高程之差两点高程之差 h 与起算水准面无关五、高程五、高程系统系统第49页数字测图原理及方法数字测图原理及方法五、高程五、高程系统系统*当前我国采取当前我国采取“1985年国家高程基准年国家高程基准”，它是以青岛验潮站，它是以青岛验潮站1952年至年至1979年验潮资料计算确定黄海平均海水面作为高程系统年验潮资料计算确定黄海平均海水面作为高程系统基准面，并推算青岛水准原点（高程系统统一起算点）高程为基准面，并推算青岛水准原点（高程系统统一起算点）高程为 72.260m。*1956年黄海高程系水准原点绝对高程为年黄海高程系水准原点绝对高程为 72.289m。该高程系。该高程系是由是由1950年至年至1956年，年，7年验潮资料计算确定黄海平均海水面，作年验潮资料计算确定黄海平均海水面，作为高程基准面。并推算青岛水准原点高程为为高程基准面。并推算青岛水准原点高程为 72.289m。第50页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 A、B两点绝对高程为HA、HB。在局部地域，假如无法知道绝对高程，能够任意一个水准面作为高程起算面，测出相对高程 、A、B两点高差 可见两点间高差与起算面无关ABHA大地水准面任意水准面HB过B点水准面五、高程五、高程系统系统第51页数字测图原理及方法数字测图原理及方法归纳总结：归纳总结：确定地面点位置常采取坐标系有：确定地面点位置常采取坐标系有：1、大地坐标系；、大地坐标系；2、空间直角坐标系；、空间直角坐标系；3、独立平面直角坐标系；、独立平面直角坐标系；4、高斯平面直角坐标；、高斯平面直角坐标；5、高程系统。、高程系统。此次课重点是大地坐标系和高斯直角坐标系此次课重点是大地坐标系和高斯直角坐标系建立。建立。第52页数字测图原理及方法数字测图原理及方法六、思索题六、思索题*1、确定地面上一点位置，常采取测量坐标系有哪几个？、确定地面上一点位置，常采取测量坐标系有哪几个？*2、大地坐标系和高斯平面坐标系分别是怎样建立？、大地坐标系和高斯平面坐标系分别是怎样建立？*3、何谓绝对高程？何谓相对高程？、何谓绝对高程？何谓相对高程？*4、两点之间绝对高程之差与相对高程之差是否相同？为何？、两点之间绝对高程之差与相对高程之差是否相同？为何？*5、地面点到大地水准面铅垂距离为该点、地面点到大地水准面铅垂距离为该点_，当前我国采取，当前我国采取_为高程基准，青岛水准原点为高程基准，青岛水准原点_为为72.260m。第53页数字测图原理及方法数字测图原理及方法 第54页