【正文】 ：含 A點(diǎn)法線 AL 的平面所裁成的截面。 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 二、地理坐標(biāo) （二） 大地經(jīng)緯度 表示地面點(diǎn)在參考橢球面上的位置。 通常應(yīng)用天文測(cè)量和天文臺(tái)授時(shí)的方法解決。 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 （三） 地球 體 的數(shù)學(xué)表面 ′ 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 15 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （三） 地球 體 的數(shù)學(xué)表面 總地球橢球： 與大地體吻合最好的旋轉(zhuǎn)橢球稱為總地球橢球，也叫總橢球或平均橢球，大地測(cè)量在確定這個(gè)總地球橢球時(shí)，要其達(dá)到與大地體最密合的 4個(gè)條件： 1. 地球橢球體中心和地球的質(zhì)心重合； 2. 地球橢球體的短軸和地球的地軸重合； 3. 地球橢球體起始大地子午面和起始天文子午面重合； 4. 在確定參數(shù) a、 α 時(shí)要滿足在全球范圍的大地水準(zhǔn)面差距的平方和為最小。 各國(guó)也往往選擇一個(gè)平均海水面代替大地水準(zhǔn)面，以其作為統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)面。 尋找一種與地球自然表面非常接近的規(guī)則曲面，來(lái)代替這種不規(guī)則的地球面。 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （一） 地球體的量度 —— 地球 體 的 自然 表面 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 9 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （二） 地球 體 的物理表面 地球不是一個(gè)正球體，而是一個(gè)極半徑略短、赤道半徑略長(zhǎng)，北極略突出、南極略扁平，近似的不規(guī)則橢球體。 地球是一個(gè)表面光滑、藍(lán)色美麗的正球體。 ? 清康熙年間天文 –大地測(cè)量，實(shí)證地球不是正圓球。的地面距離約 132 km，比現(xiàn)代測(cè)量值約長(zhǎng) 21 km。第 2 章 地球體與地圖投影 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 電 子 教 案 普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 新編地圖學(xué)教程 （第二版） 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 2 第 2 章 地球體與地圖投影 第 1節(jié) 地球體 第 2節(jié) 大地測(cè)量系統(tǒng) 第 3節(jié) 地圖投影 第 4節(jié) 地圖比例尺 第 2 章 地球體與地圖投影 高等教育出版社 高等教育電子音像出版社 第 1 節(jié) 地球體 電 子 教 案 普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材 新編地圖學(xué)教程 （第二版） 本章首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 4 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （一） 地球體的量度 公元前 3世紀(jì) ? 希臘學(xué)者亞里士多德認(rèn)為大地是個(gè)球體。 公元 827年 ? 阿拉伯回教主 Al Mamum （阿爾曼孟）推算出 1176。 ? 法國(guó) 1735年 測(cè)量論證地球是橢球。 航天器觀察地球 機(jī)艙窗口俯視大地 —— 地球 體 的 自然 表面 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 8 地球的自然表面并不光滑平順，珠穆朗瑪峰（ 8 m）與馬里亞納海溝（ 11 034 m）之間的高差約達(dá) 20 km。 WDM94 — 1994年的全球重力場(chǎng)模型 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 10 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （二） 地球 體 的物理表面 與重力方向相垂直，可有無(wú)數(shù)個(gè)曲面，每個(gè)曲面上重力位相等，重力位相等的面被稱為重力等位面，即 水準(zhǔn)面 。 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 11 它實(shí)際上是一個(gè)起伏不平的重力等位面，是逼近于地球本身形狀的一種形體， 稱大地體 。 大地水準(zhǔn)面的意義： ? 地球形體的一級(jí)逼近 ? 可用重力學(xué)理論進(jìn)行研究 ? 可使用儀器測(cè)得海拔 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 13 它是一個(gè)規(guī)則的數(shù)學(xué)表面，所以人們視其為地球體的數(shù)學(xué)表面，也是對(duì)地球形體的二級(jí)逼近，用于測(cè)量計(jì)算的基準(zhǔn)面。 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 16 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 一、地球體的基本特征 （三） 地球 體 的數(shù)學(xué)表面 克拉索夫斯基橢球體 1975 IAG橢球體 WGS–84橢球體 a 6 378 m 6 378 m 6 378 m b 6 356 m 6 356 m 6 356 m α 1/ 1/ 1/ 224 e178。 天文緯度 ? ： 在地球上定義為鉛垂線與赤道平面間的夾角。 大地經(jīng)度 λ （ L）： 參考橢球面上某點(diǎn)的大地子午面與本初子午面間的兩面角。 ? 法截弧 ：法截面和地面的交線形成的弧段稱為法截弧。卯酉圈曲率半徑 N 。 21)s in1( ?22eaN??第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 22 子午圈曲率半徑與卯酉圈曲率半徑除在兩極相等外，同一點(diǎn)上卯酉圈曲率半徑均大于子午圈曲率半徑。 21)s i n1(co sco s???22eaNr???第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 子午線弧長(zhǎng)： 緯圈的半徑 r： E1 P1 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 24 第 1節(jié) 地球體 第 2章 地球體與地圖投影 二、地理坐標(biāo) （三） 地心經(jīng)緯度 地心坐標(biāo)系統(tǒng) ——原點(diǎn)與地球中心重合 參心坐標(biāo)系統(tǒng) ——原點(diǎn)與參考橢球中心重合 地心經(jīng)度： 等同大地經(jīng)度。 構(gòu)成：約等邊三角形，邊長(zhǎng) 20～ 25 km。內(nèi)有一個(gè)大地控制點(diǎn)，即每幅圖內(nèi)不少于 3個(gè)大地控制點(diǎn)。即每幅內(nèi)有 1～ 2個(gè)控制點(diǎn)。 O 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 32 第 2節(jié) 大地測(cè)量系統(tǒng) 第 2章 地球體與地圖投影 二、大地控制網(wǎng) （二） 高程控制網(wǎng) 海拔（絕對(duì)高程） ：地面點(diǎn)對(duì)似大地水準(zhǔn)面（海平面）的高度。 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 34 第 2節(jié) 大地測(cè)量系統(tǒng) 第 2章 地球體與地圖投影 二、大地控制網(wǎng) （二） 高程控制網(wǎng) 用于地面通行條件困難，難以實(shí)施水準(zhǔn)測(cè)量的地區(qū)。 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 36 第 2節(jié) 大地測(cè)量系統(tǒng) 第 2章 地球體與地圖投影 三、全球定位系統(tǒng) 衛(wèi)星定位優(yōu)勢(shì)： ? 無(wú)需通視及覘標(biāo) ? 提供三維坐標(biāo) ? 定位精度高 ? 觀測(cè)時(shí)間短 ? 全天候作業(yè) ? 操作簡(jiǎn)便 目前的衛(wèi)星定位系統(tǒng) 美國(guó)： GPS 俄羅斯： GLONASS （格魯納斯） 歐盟： GALILEO（加利略） 中國(guó)：北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) GPS —— global positioning system 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 37 第 2節(jié) 大地測(cè)量系統(tǒng) 第 2章 地球體與地圖投影 三、全球定位系統(tǒng) GPS：由 24顆衛(wèi)星組成，分布在 20 200 km高空 6個(gè)等間隔的軌道上。衛(wèi)星采用中等地球軌道，均勻地分布在高度約為 km的 3個(gè)軌道面上，星座包括 27顆工作衛(wèi)星，另加 3顆備份衛(wèi)星。 北斗二號(hào)：衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) ： 正在建設(shè)中，將分兩階段完成： 2022年形成亞太區(qū)域覆蓋， 2020年實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。 ? 在局部大地網(wǎng)之間進(jìn)行了聯(lián)測(cè)和轉(zhuǎn)換。 我國(guó)在 20世紀(jì)末已建立了國(guó)家高精度 GPSA級(jí)網(wǎng)、 B級(jí)網(wǎng)和高精度 GPS測(cè)量控制網(wǎng)，進(jìn)行海島與陸地的 GPS聯(lián)測(cè)。這種圖解方法稱為變形橢圓 ,也稱底索指線（ Tissot’s indicatrix）。2 ??222 ryx ?? 2222139。 2221??????????????????ryrx??主方向：保持正交的一對(duì)線的方向 長(zhǎng)半軸沿主方向長(zhǎng)度比 短半軸沿主方向長(zhǎng)度比 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 51 第 3節(jié) 地圖投影 第 2章 地球體與地圖投影 二、地圖投影的變形 （二） 變 形 橢 圓 139。1 ??yy39。s in2s in aaba bau ?????最大角度變形公式： ? ? )()(2s in baba ????當(dāng) α+α’=90176。( aauuu ??????? oou a u’ a’ ’ M1 M’1 aau ??? 39。 經(jīng)線是一組垂直于緯線的直線 ， 且經(jīng)線間隔相等 。 正軸偽方位投影 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 60 第 3節(jié) 地圖投影 第 2章 地球體與地圖投影 （一） 按地圖投影的構(gòu)成方法分類 2. 非幾何投影 緯線：平行直線。 緯線為同軸圓弧，其圓心位于中央經(jīng)線上，中央經(jīng)線為直線，其余經(jīng)線則投影成對(duì)稱于中央經(jīng)線的曲線。 4. 等距投影：在特定方向上沒(méi)有長(zhǎng)度變形的任意投影。 面積變形：隨緯度增大而增大。 角度變形：變形很大。 長(zhǎng)度變形：一個(gè)主方向不變形。 投影前 投影后 任意投影適用：對(duì)各種變形精度要求不高的一般參考圖和中學(xué)教學(xué)圖等。39。dd39。39。39。 本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 74 第 3節(jié) 地圖投影 第 2章 地球體與地圖投影 四、投影計(jì)算舉例 （二） 等角圓柱投影 2. 墨卡托投影 應(yīng)用：海圖、世界地圖和赤道附近的區(qū)域圖。這一特性對(duì)航海 具有重要的實(shí)用價(jià)值。e?：????????????????????????)t a n5814t a nt a n185(c o s1 2 0)t a n1(c o s6c o sy)t a n3 3 02 7 0t a nt a n5861(c o ssi n7 2 0)49t a n5(c o ssi n24c o ssi n2222425522332224256422342??????????????????????????????NNNNNNsx本章首頁(yè) 本節(jié)首頁(yè) 《 新編地圖學(xué)教程 》 （第二版） 第 2章 地球體與地圖投影 77 第 3節(jié) 地圖投影 第 2章 地球體與地圖投影 四、投影計(jì)算舉例 （二） 等角圓柱投影 4. UTM投影 條件： 1．中央經(jīng)線和赤道投影為互相垂直的直 線，且為投影的對(duì)稱軸； 2．具有等角投影的性質(zhì)； 3．中央經(jīng)線投影后長(zhǎng)度比為 6。 位置 形狀