地面点位确定.docx

地面点位确定1、地球球形状和大小不野外地质工作、矿权圈定、各种工程施工都是在地球表面进行，需要确定点 位的空间位置点位确定就必需建立参考基准：坐标系，这与地球的形状和大小 不一密切相关水平距离：空间两点投影到水平面两点之间的长度水平角落空间两相交直线在水平面投影之间的两面角因此水平面就作为野外工作的基准面，由于我们工作的地表面是高低起起伏 形状差异有高山有低谷、平原、海洋等等水平面就不至海洋大约7 1%占地球表面，把地球想象成处于静止状态海水面延伸穿过快 陆地所包围的形体这个形体称作大地体，表面就水准面，通过平均海水面的水 准面为大地水准面大地水准面特点大地体与铅垂线正交由于地球表面起伏不平和内部物质分布不均匀，大地水准面实际上是不规则 的曲面，不便于建立坐标系和计算从而引进参考椭球代替大地体：大地体的确定① 要求参考椭球的球心和大地体质心；② 两者表面间相距差平方和最小椭球由NWSE绕着短轴NS旋转而成椭圆长半轴a短半轴b扁率 a=(a-b)/a实际只有两个参数就可以确定椭圆形状了由于长半轴和扁率、参考基点不一致产生不同的坐标系我们比较熟悉常见的有：1954北京坐标系1980国家大地坐标系1984世 界坐标系1954坐标系采用的是前苏联克拉索夫斯基参数原点设在北京(实际是从 前苏联推算过来)a= 6378245b=6356863a =1:298.31980年国家大地坐标系参数采用1975年16届国际大地测量与地球物理协 会联合推荐的数据通原点设陕西省泾阳县内a= 6378140mb=6356755a =1:298.2571984世界坐标系是美国国防部研制确定的大地坐标系，原点在地球质心a= 637817 ± 2ma =1:298.2572235832、地面点表示方法地面点表示方法由地面点投影到地球椭球面的位置和点到大地水准面 的铅垂距离(高程)来确定即平面位置和高程位置① 地面点高程有时称谓绝对高程、高程、海拔我国高程起算面是与黄海平均海水吻合的大地水准面，该面上各点高程为 零，根据53年——56、56——77两个时期青岛验潮站观测数据国家水准原点高 程分别为：72.289 72.260对应也有了 1956黄海高程系和1985国家高程基准② 地面点平面位置a\地理坐标地面点投影到地球椭球的位置一般用地理坐标:大地经度入或L大地纬度 表示&或B表示.通过地面任一点M和地轴(NS)所构成的子午的平面为子午面,经过原英国格 林尼治天文台的子午面为起始子午面,M点的子午面与起始子午面的夹角为M点 的经度，以起始子午面为0度向东东经0~180向西西经0〜180.过M点的法线与赤道面的夹角为纬度向北为北纬0〜90向南为南纬0〜90 地面点任何一点对应着地理坐标.地理坐标实际是球面坐标 要精确的点位经纬度要很精确才行 比如1秒的 经差大概就在地表相当于31米，而且是不便于直接计算，为此需要建立球面坐标 联系到平面直角坐标或者说转换成.B高斯克吕格平面直角坐标把球面点影我国采用高斯正形投影其建立:设想用一个平面卷成一个空心椭圆柱把它横套在地球表面，某个6度 或是度带的中央子午线与圆柱面相切,椭球面上的图形与椭圆柱面上的图形保持 等角下，把图形投影到椭圆柱面上，然后切开.这种投影中央经线长度比等于1中央子午线和赤道相互垂直，其它经线 均为凹向中央子午线的曲线，其它纬线均以赤道为对称的向两极弯曲的曲线，角度 没有变形 经线长度比均大于1长度变形为正，距中央子午线愈远变形愈大，最 大变形在边缘经线与赤道的交点上，面积也是如此,为了保证地图的精度采用分带 投影的方法,即投影东西范围使其变形不超过一定的限度，由此有了 6度带，3度 带1.5带（我们很少接触）甚至更小。

高斯一一克吕格投影的变形特征是：在 同一条经线上，长度变形随纬度的降低而增大，在赤道处为最大；在同一条纬线 上，长度变形随经差的增加而增大，且增大速度较快在6度带范围内，长度最 大变形不超过0.14%由此可见划分的投影带经差越大带越宽变形也就越大我国规定1:1万、1:2.5万、1:5万、1:25万、1:50万、采用高斯正形投影1:2.5万、1:5万、1:25万、1:50万比例尺地形图采用经差6度分带，1:1万比例 尺地形图采用经差6度分带6度带从0度子午线起自西向东每6度一个投影带 全球分60带，各带用自然序数1，260表示，3度带从15度子午线起算 不同出6度带一样的编号分成120个带有些特殊要求带划分还有更小任意一个6度带中央子午线的经度计算入6N-3 1任意一个3度带中央子午线的经度计算入3 n 2而对于已知任一地的经度入可以计算其所在6度和3度的带号6度带带号N=INT （入/6+1）3度带带号 n=INT（入/3+0.5）计算了带号反过来可以由于1或2计算其中央子午线的经度例如坐标我国位于北半球X>0而Y有正负 为了避免负数的出现Y=y+500000 每个一带的纬度相同经差相同的点其坐标相同所以在Y前再冠以带号。

由坐标我们也可以计算点的经纬度了常说的反算关于换算一、用 excel二、用软件可以算出6度的坐标 也可以出3度的坐标 换带市场计算3度带同6度带同一个中央子午线的坐标相同只是带号不一样两个椭球间的坐标转换应该是怎样的呢？ 一般而言比较严密的是用七参数 法，即X平移，Y平移，Z平移，X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K要求 得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点，如果区域范围不大，最远点 间的距离不大于30Km（经验值），这可以用三参数，即X平移，Y平移，Z平移， 而将X旋转，Y旋转，Z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一 种特例关于比例尺我国的国家基本比例尺地图的系列包括：1 ：500、1 ： 1000、1 ： 2000、1 ：5000、 1 ：1 万、1 ：2.5 万、1 ：5 万、1 ：10、1 ：20 万、1 ：50 万、1 ：100 万比例尺地图 它们的基本精度包括测图精度和编制精度有些是从1 ：5000开始算起.二、比例尺的精度一般认为，人的肉眼能分辨的图上最小距离是0.1mm，因此通常把图上 0.1mm所表示的实地水平长度，称为比例尺的精度根据比例尺的精度，可以 确定在测图时量距应准确到什么程度，例如，测绘1： 1000比例尺地形图时， 其比例尺的精度为0.1m，故量距的精度只需0.1m，小于0.1mm在图上表示 不出来。

另外，当设计规定需在图上能量出的实地最短长度时，根据比例尺的精 度，可以确定测图比例尺比例尺越大，表示地物和地貌的情况越详细，精度越高但是必须指出，同一测区，采用较大比例尺测图往往比采用较小比例尺测固比例尺1:5001:10001:20001:50001 :10000比例尺精度/M0.050.10.20.51.00一、 比例符号有些地物的轮廓较大，如房屋、稻田和湖泊等，它们的形状和大小可以按测图 比例尺缩小，并用规定的符号绘在图纸上，这种符号称为比例符号二、 非比例符号有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状 和大小按比例绘到图上，则不考虑其实际大小，而采用规定的符号表示之，这种 符号称为非比例符号三、 非比例符号有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状 和大小按比例绘到图上，则不考虑其实际大小，而采用规定的符号表示之，这种 符号称为非比例符号半比例符号（线形符号）对于一些带状延伸地物（如道路、通讯线、管道、垣栅等），其长度可按比例尺缩 绘，而宽度无法按比例尺表示的符号称为半比例符号这种符号的中心线，一般 表示其实地地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，地物中心位置在其符号的底线 上。

有关于直线定向从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角，叫方 位角由于每点都有真北、磁北和坐标纵线北三种不同的指北方向线，因此，从某 点到某一目标，就有三种不同方位角1）真方位角某点指向地球北极的方向线叫真北方向线，而经线，也叫真 子午线从某点的真北方向线起，依顺时针方向到目标方向线间的水手夹角，叫 该点的真方位角通常在精密测量中使用A（2） 地球是一个大磁体，地球的磁极位置是不断变化的，某点指向磁北极的 方向线叫磁北方向线，也叫磁子午线在地形图南、北图廓上的磁南、磁北两点 间的直线，为该图的磁子午线从某点的磁北方向线起，依顺时针方向到目标方 向线间的水平夹角，叫该点的磁方位角Am（3） 坐标方位角从某点的坐标纵线北起，依顺时针方向到目标方向线间的 水平夹角，叫该点的坐标方位角aA= a +6a =A+y = Am+6 +y三个方向通常称为三北方向，真子午线与磁子午线夹角称为磁偏角，用6表示 某地的真子午线和中央子午线方向不一致两者之间的夹角称为子午线收敛角用 Y以子午线为准东偏为正 西偏为负.量出的实地最短长度时，根据比例尺的精 度，可以确定测图比例尺比例尺越大，表示地物和地貌的情况越详细，精度越 高。

但是必须指出，同一测区，采用较大比例尺测图往往比采用较小比例尺测固一、 比例符号有些地物的轮廓较大，如房屋、稻田和湖泊等，它们的形状和大小可以按测图 比例尺缩小，并用规定的符号绘在图纸上，这种符号称为比例符号二、 非比例符号有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状 和大小按比例绘到图上，则不考虑其实际大小，而采用规定的符号表示之，这种 符号称为非比例符号三、 非比例符号有些地物，如三角点、水准点、独立树和里程碑等，轮廓较小，无法将其形状 和大小按比例绘到图上，则不考虑其实际大小，而采用规定的符号表示之，这种 符号称为非比例符号半比例符号（线形符号）对于一些带状延伸地物（如道路、通讯线、管道、垣栅等），其长度可按比例尺缩 绘，而宽度无法按比例尺表示的符号称为半比例符号这种符号的中心线，一般 表示其实地地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，地物中心位置在其符号的底线 上。