数字地形测量学PPT格式课件下载.ppt

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,P,离心力,地球引力,重力,垂球,铅垂线,同一水准面上的重力位处处相等；

同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。

二、大地水准面,P,在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面。

它实际是一个起伏不平（？

）的重力等位面地球物理表面。

它所包围的形体称为大地体。

由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的曲面。

由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。

也难以在其面上处理测量成果因此，用一非常接近大地水准面的数学面-旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。

二、大地水准面,大地体绕短轴旋转。

在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为地球椭球体，简称椭球体。

它是一个规则的数学表面，所以人们视其为地球体的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。

地球椭球分类总地球椭球:

与全球范围内的大地水准面最佳拟合参考椭球:

与某个区域的大地水准面最佳拟合,大地水准面,大地水准面差距N,配合最佳的参考椭球面,三、地球椭球,第8页,大地水准面差距:

地球椭球与大地水准面的距离垂线偏差:

地面一点对大地水准面的垂线和对于地球椭球面的法线夹角.,三、地球椭球,参考椭球面：

一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。

椭球体的大小和大地体十分接近。

参考椭球面可用数学模型表示。

a,b,大地原点：

确定大地水准面和参考椭球面的相互关系。

定向：

短轴平行于地轴定位：

大地体与椭球体相切定大小：

椭球的基本元素一定,P,P,垂线和法线重合,我国大地原点在西安泾阳县永乐镇,四、参考椭球面,1、代表地球的数学表面；

2、大地测量计算的基准面；

3、研究大地水准面的参考面；

4、地图投影的参考面。

四、参考椭球面,地球自然表面,大地水准面,参考椭球面,图地球的形状和大小,水准面,四、参考椭球面,测量工作的基准线铅垂线。

测量工作的基准面大地水准面。

测量内业计算的基准线法线。

测量内业计算的基准面参考椭球面。

O,G,大地水准面,铅垂线,五、测量工作的基准线和基准面,基本原则:

1、从整体到局部；

2、先控制后碎部；

3、复测复算、步步检核。

前一步工作未检核不进行后一步工作优点：

减少误差积累；

避免错误发生；

提高工作效率。

六、测量工作及基本原则,基本观测量:

测量作业就在于使用不同精度的测量仪器，测得角度距离和高差,第14页,六、测量工作及的基本原则,测量单位:

长度单位:

英制单位：

海里、码、英尺、英寸市制单位：

里、丈、尺、寸、公制单位：

公里、米、分米、厘米、毫米米的最早的科学定义是子午线长度的/40000000十八世纪法国科学院派测量队进行“弧度测量”。

随后以测得的子午线弧长的四千万分子一作为长度的基本单位，称为“米”。

为了使用方便，用铂金属制造了几根长一米的尺子，称为米的原尺。

当时，世界各国的长度标准都是由这几根米尺派生复制出来。

我国在六十年代之前也一直使用这样的复制尺,第15页,六、测量工作及基本原则,测量单位:

时间单位“秒”的定义经典的时间标准是用天文测量方法测定的。

设将测量仪器的望远镜指向天顶，则某一天体连续两次通过望远镜纵丝的时间间隔就等于24时。

1时的3600分之一就等于1秒。

当然精确的“秒”要用一年甚至几年的时间间隔细分后求得。

自二十世纪七十年代起才改用原子钟取得时间的标准。

角度单位60进制单位度（d）、分（m）、秒（s）10进制单位新度（g）、新分（gm）、新秒（gs）弧度单位一圆周=2、=57.3=3434=206265,第16页,六、测量工作及基本原则,六、测量工作及基本原则长度单位换算1km=1000m1m=10dm=100cm=1000m1英里=1.6093公里1码=3英尺1英尺=12英寸=30.48厘米1英寸=2.54厘米1海里=1.852公里=1852米1里=500米1丈=10尺1尺=1/3米1尺=10寸角度单位换算1度（d）=60分（m）=3600秒（s）1g（新度）=100C（新分）=10000CC（新秒）1g=0.9d1c=0.54m1cc=0.324so=180o/=57.3o=3438=206265,第17页,1、地球的形状近似于怎样的形体？

2、地球自然表面、水准面、大地水准面和参考椭球面的区别和联系？

3、参考椭球的基本元素有哪些？

4、测量工作的基准面和基准线是指什么？

5、平均海水面_（是/不是）参考椭球面。

6、任意高度的静止的液体表面（如平静的湖水面）_（都是/都不是/有的是）水准面,七、思考题,2.2用水平面代替水准面的限度,如图，由平面代替曲面产生的误差为D。

D=ab-ab=D-S=Rtan-R=R（tan-）,在小范围测区角很小。

tan用级数展开，略去五次方项，将=D/R代入，则,一、水准面曲率对水平距离的影响,取地球半径R=6371km。

D用不同距离代入，计算结果如下：

结论：

当D=10km时，所产生的相对误差为1:

120万，这样小的误差，对精密量距来说也是允许的。

因此，在10km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以把水准面当作水平面看待，而不考虑地球曲率对距离的影响。

一、水准面曲率对水平距离的影响,一、水准面曲率对水平距离的影响,O,A,大地水准面,水平面,C,B,D,E,R,t,s,最精密距离测量的容许误差位1/100万。

所以，在半径为10公里的圆面积内进行距离测量时可不考虑地球曲率的影响,二、水准面曲率对水平角度的影响,从球面三角测量中可知（如图1-14），球面上多边形内角之和比平面上多边形内角之和多一个球面超角。

其值可用多边形面积求得：

式中：

P球面多边形面积；

R地球半径；

一弧度的秒值，=206265。

取地球半径R=6371km。

P用不同面积代入，计算结果如下：

P（km2）（）100.05500.251000.513001.52,结论:

用水平面代替基准面对角度测量的影响不大。

100km2的面积，产生的角度误差不到6。

因此，在小区域测量中，曲率对角度的影响可忽略不计。

二、水准面曲率对水平角度的影响,A,B,C,球面角超,对于面积在100平方公里以内的多边形，地球曲率对水平角的影响，在最精密的测量中才考虑，一般测量中不须考虑。

三、地球曲率对高差的影响,O,A,大地水准面,水平面,C,B,D,E,R,t,s,地球曲率对高差的影响，即使在很短的距离内也必须加以考虑,地球曲率对水平距离、水平角、和高程影响如何？

在什么情况下允许用水平面代替水准面？

四、思考题,谢谢大家!