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第一章 工程测量基础知识 内容提要
地球的形状和大小
地面点的表示方法
用水平面代替水准面的限度
测量误差基本知识
测量工作的基本原则
教学要求：
掌握： 平面坐标系和高程 地面点位的确定
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大地经度L
大地纬度B
P
（L B H）
O
S
N
E
K
B
L
大地高H
1、确定椭球的形状和大小
2、椭球的定位和定向
起始大地子午面
赤道面
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§ 测量中常用的坐标系统 地面点位的坐标与选用的地球椭球和坐标系统有关，测量中常用的坐标系统有：天文坐标系、大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直角坐标系
一、天文坐标系
球面坐标，称为地理坐标
基准面：大地水准面
基准线：铅垂线
地面点位用天文经度和天文纬度来表示
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二、大地坐标系
基准面：参考椭球面
基准线：法线
地面点位用大地经度和大地纬度来表示
-84世界大地坐标系
§ 测量中常用的坐标系统
三、空间直角坐标系
三维坐标(X,Y,Z)
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1980国家大地坐标系
大地原点
——位于陕西省泾阳县永乐镇
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§ 测量中常用的坐标系统 四、大地坐标和空间直角坐标的转换 五、高斯投影和高斯平面直角坐标系
——横切椭圆柱正形投影。又称为高斯—克吕格投影。同时满足等角和高斯投影条件。
目的：将球面坐标转换为平面坐标。
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O
S
N
赤道面
中央子午线
M
高斯投影的概念
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中央子午线和赤道投影后成相互垂直的直线。
中央子午线长度不变，离中央子午线越远变形越大。
为保证投影精度，必须采用分带投影。
6度投影带：中央子午线经度为
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（1）6度投影带：中央子午线经度为
（2）3度投影带：中央子午线经度为
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五、高斯投影和高斯平面直角坐标系
x坐标：中央子午线向西平移500km，向北为正。
y坐标：赤道，向东为正。
为区分点位所在的高斯投影带，在Y坐标前必须加两位数的带号。
如：
我国六度带带号 N=13~23，三度带带号 n=25~45
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x
Ⅳ α Ⅰ
y
Ⅲ Ⅱ
高斯
平面直角坐标系
y
Ⅱ Ⅰ α
x
Ⅲ Ⅳ
笛卡尔
平面直角坐标系
3. 测量高斯平面直角坐标系与
数学笛卡尔平面直角坐标系的区别
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六、墨卡托投影——等角正圆柱投影 七、独立平面直角坐标系
在半径R<10km的范围内，可用水平面代替大地水准面作为基准面。
以磁子午线的方向作为X轴，向北为正；其垂直方向为Y轴，向东为正。
坐标原点选在测区西南角。
x
测区
o y
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§ 地面点的高程 一、高程 地面点沿铅垂线方向到高程基准面的距离
绝对高程H（海拔）：地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离
相对高程H'：地面点沿铅垂线方向到任意水准面的距离
高差h：地面两点