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1、,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第二章 地圖的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),第一節(jié) 地球橢球體與大地控制,第二節(jié) 地圖比例尺,第一節(jié) 地球橢球體與大地控制,地球橢球體,大地控制,全球定位系統(tǒng),一、地球橢球體,對地球測量而言，地球表面是一個無法用數(shù)學(xué)公式表達(dá)的曲面，這樣的曲面不能作為測量和制圖的基準(zhǔn)面。,大地水準(zhǔn)面,大地水準(zhǔn)面,歐空局繪制的大地水準(zhǔn)面,地球橢球體,地球橢球體與大地水準(zhǔn)面的區(qū)別,1.,大地水準(zhǔn)面是根據(jù)地球重力場分布計算得到的閉合曲面，不是人為設(shè)定的；,2.,大地水準(zhǔn)面是不規(guī)則的閉合曲面，不能用數(shù)學(xué)公式進(jìn)行

2、表達(dá)；,3.,地球橢球體是人為選擇的規(guī)則的曲面，目的在于近似代替大地水準(zhǔn)面，以便于地物投影；,4.,一個大地水準(zhǔn)面可以對應(yīng)多個地球橢球體；,5.,大地水準(zhǔn)面會隨地球重力場的變化產(chǎn)生微小的變動，而地球橢球體一旦選定，不再隨時間變化。,常用的地球橢球體數(shù)據(jù),問題：為什么會出現(xiàn)不同的地球橢球體數(shù)據(jù)？,1.,地球橢球體是對地球表面的近似，對于同一個橢球體，它對不同地區(qū)地表的擬合近似程度不同；,2.,對于不同國家和地區(qū)，在制作地圖時，為了更準(zhǔn)確地投影，往往采用與本地區(qū)地表近似程度最高的橢球體數(shù)據(jù)。,3.,對于同一個國家，不同時期采用不同的橢球體，原因在于，不同時期測量的精度不同，隨著測量技術(shù)的發(fā)展，測量

3、精度不斷提高，因而，也會采用更為合適的地球橢球體。,二、大地控制,地理坐標(biāo)系,我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng),高程系,大地控制網(wǎng),2.1,地理坐標(biāo)系,2.2,我國的大地坐標(biāo)系統(tǒng),北京,54,橢球體參數(shù)：克拉索夫斯基橢球體,坐標(biāo)原點：北京,缺點：所選用的橢球體面與我國的大地水準(zhǔn)面不能很好地符合，誤差較大,西安,80,橢球體參數(shù)：,IUGG/IAG1975,年提供的橢球體參數(shù),坐標(biāo)原點：西安市以北涇陽縣某地。,優(yōu)點：橢球體參數(shù)精度高，與我國大地水準(zhǔn)面符合較好，誤差小。,缺點,不能與三維坐標(biāo)通用,與衛(wèi)星定位精度不適配,不能提供與全球總體適配的地心坐標(biāo)系統(tǒng),2.3,高程系,高程基準(zhǔn)面,我國的高程系,高程系,-,高

4、程基準(zhǔn)面,高程基準(zhǔn)面,水準(zhǔn)基面,-,海拔為零,永久性的水準(zhǔn)原點,我國將黃海平均海水面作為全國統(tǒng)一的水準(zhǔn)基面，即海拔為零的水準(zhǔn)面。,我國的永久性水準(zhǔn)原點選在青島觀象山。,2.4,大地控制網(wǎng),大地控制網(wǎng),平面控制網(wǎng),高程控制網(wǎng),三角測量,導(dǎo)線測量,水準(zhǔn)測量,三、全球定位系統(tǒng),組成,優(yōu)點,功能,GPS,的組成,GPS,的組成,空間星座部分,地面監(jiān)控部分,地面接收部分,GPS,的組成,-,空間星座部分,GPS,的組成,-,地面監(jiān)控部分,地面監(jiān)控部分,主控站，一個，位于美國科羅拉多州的謝里弗爾空軍基地，是整個地面監(jiān)測系統(tǒng)的管理中心和技術(shù)中心。,注入站，四個，將主控站計算得到的衛(wèi)星星歷、導(dǎo)航電文等信息注入

5、衛(wèi)星。,監(jiān)測站，六個，采集,GPS,衛(wèi)星數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境數(shù)據(jù)，發(fā)送給主控站。,GPS,的優(yōu)勢,使用低頻信號，可在惡劣天氣條件下使用；,全球覆蓋；,三維定位，精度高；,可移動定位，測量速度；,測站間無需通視；,使用過程中接收機(jī)不必發(fā)出任何信號，隱蔽性強(qiáng)，提高了其軍事應(yīng)用效能。,GPS,的功能,精確定時：天文臺、通訊基站、電視臺；,工程施工：道路、橋梁、隧道施工；,勘探測繪：野外勘探、區(qū)域規(guī)劃；,導(dǎo)航：武器、車輛、船舶、飛機(jī)、衛(wèi)星、個人；,定位：防盜、防走失；,課堂小結(jié),掌握地球橢球體、大地水準(zhǔn)面、,GPS,的概念；,了解地球橢球體與大地水準(zhǔn)面的區(qū)別；,了解大地控制網(wǎng)的構(gòu)成及測量方法；,了解,GPS

6、,的組成、功能及用途。,第二節(jié) 地圖比例尺,地圖比例尺的概念,地圖比例尺的形式,地圖比例尺的作用,一、地圖比例尺的概念,?,?,?,地圖比例尺的概念,制圖區(qū)域較小時：,各處比例尺相近，可直接應(yīng)用比例尺進(jìn)行量測。,制圖區(qū)域較大時：,各處比例尺差別較大，根據(jù)變形程度來確定比例尺。,地圖比例尺的概念,主比例尺：代表未產(chǎn)生變形的點的縮小程度，實際上就是地球縮小為地球儀時相應(yīng)的縮小的比例。,地球,地球儀,局部比例尺：除主比例尺外的其他比例尺。,地圖比例尺的概念,地圖比例尺的準(zhǔn)確定義：,地圖上沿某方向的微分線段和地面上相應(yīng)微分線段的水平長度之比。,二、地圖比例尺的形式,地圖比例尺的形式,地圖比例尺的形式,

7、地圖比例尺的形式,斜分比例尺,地圖比例尺的形式,三、地圖比例尺的作用,決定地圖圖形的大??；,反映地圖的量測精度；,決定地圖內(nèi)容的詳細(xì)程度；,地圖比例尺的作用,-,決定地圖圖形的大小,實地,1,平方公里在不同比例尺圖上的大小,1,：,5,萬,1,：,10,萬,1,：,25,萬,1,：,50,萬,1,：,100,萬,地圖比例尺的作用,-,反映地圖的量測精度,人眼的分辨極限是,0.1mm,；,圖上,0.1mm,所對應(yīng)的實地水平距離稱為比例尺精度；,比例尺越大，比例尺精度越高（誤差越?。?。,地圖比例尺的作用,-,決定地圖內(nèi)容的詳細(xì)程度,比例尺越大，可以表達(dá)的內(nèi)容越詳細(xì)；,比例尺越大，地圖符號的尺寸可相應(yīng)增大；,課堂小結(jié),什么是主比例尺、什么是局部比例尺？,比例尺的準(zhǔn)確定義是什么？,地圖比例尺的形式有哪些？,地圖比例尺的作用？,