地图学原理2_1

,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 地图的数学基础,第一节 地球椭球体与大地控制,第二节 地图比例尺,第一节 地球椭球体与大地控制,地球椭球体,大地控制,全球定位系统,一、地球椭球体,对地球测量而言，地球表面是一个无法用数学公式表达的曲面，这样的曲面不能作为测量和制图的基准面。,大地水准面,大地水准面,欧空局绘制的大地水准面,地球椭球体,地球椭球体与大地水准面的区别,1.,大地水准面是根据地球重力场分布计算得到的闭合曲面，不是人为设定的；,2.,大地水准面是不规则的闭合曲面，不能用数学公式进行表达；,3.,地球椭球体是人为选择的规则的曲面，目的在于近似代替大地水准面，以便于地物投影；,4.,一个大地水准面可以对应多个地球椭球体；,5.,大地水准面会随地球重力场的变化产生微小的变动，而地球椭球体一旦选定，不再随时间变化。,常用的地球椭球体数据,问题：为什么会出现不同的地球椭球体数据？,1.,地球椭球体是对地球表面的近似，对于同一个椭球体，它对不同地区地表的拟合近似程度不同；,2.,对于不同国家和地区，在制作地图时，为了更准确地投影，往往采用与本地区地表近似程度最高的椭球体数据。,3.,对于同一个国家，不同时期采用不同的椭球体，原因在于，不同时期测量的精度不同，随着测量技术的发展，测量精度不断提高，因而，也会采用更为合适的地球椭球体。,二、大地控制,地理坐标系,我国的大地坐标系统,高程系,大地控制网,2.1,地理坐标系,2.2,我国的大地坐标系统,北京,54,椭球体参数：克拉索夫斯基椭球体,坐标原点：北京,缺点：所选用的椭球体面与我国的大地水准面不能很好地符合，误差较大,西安,80,椭球体参数：,IUGG/IAG1975,年提供的椭球体参数,坐标原点：西安市以北泾阳县某地。,优点：椭球体参数精度高，与我国大地水准面符合较好，误差小。,缺点,不能与三维坐标通用,与卫星定位精度不适配,不能提供与全球总体适配的地心坐标系统,2.3,高程系,高程基准面,我国的高程系,高程系,-,高程基准面,高程基准面,水准基面,-,海拔为零,永久性的水准原点,我国将黄海平均海水面作为全国统一的水准基面，即海拔为零的水准面。,我国的永久性水准原点选在青岛观象山。,2.4,大地控制网,大地控制网,平面控制网,高程控制网,三角测量,导线测量,水准测量,三、全球定位系统,组成,优点,功能,GPS,的组成,GPS,的组成,空间星座部分,地面监控部分,地面接收部分,GPS,的组成,-,空间星座部分,GPS,的组成,-,地面监控部分,地面监控部分,主控站，一个，位于美国科罗拉多州的谢里弗尔空军基地，是整个地面监测系统的管理中心和技术中心。,注入站，四个，将主控站计算得到的卫星星历、导航电文等信息注入卫星。,监测站，六个，采集,GPS,卫星数据和当地环境数据，发送给主控站。,GPS,的优势,使用低频信号，可在恶劣天气条件下使用；,全球覆盖；,三维定位，精度高；,可移动定位，测量速度；,测站间无需通视；,使用过程中接收机不必发出任何信号，隐蔽性强，提高了其军事应用效能。,GPS,的功能,精确定时：天文台、通讯基站、电视台；,工程施工：道路、桥梁、隧道施工；,勘探测绘：野外勘探、区域规划；,导航：武器、车辆、船舶、飞机、卫星、个人；,定位：防盗、防走失；,课堂小结,掌握地球椭球体、大地水准面、,GPS,的概念；,了解地球椭球体与大地水准面的区别；,了解大地控制网的构成及测量方法；,了解,GPS,的组成、功能及用途。,第二节 地图比例尺,地图比例尺的概念,地图比例尺的形式,地图比例尺的作用,一、地图比例尺的概念,?,?,?,地图比例尺的概念,制图区域较小时：,各处比例尺相近，可直接应用比例尺进行量测。,制图区域较大时：,各处比例尺差别较大，根据变形程度来确定比例尺。,地图比例尺的概念,主比例尺：代表未产生变形的点的缩小程度，实际上就是地球缩小为地球仪时相应的缩小的比例。,地球,地球仪,局部比例尺：除主比例尺外的其他比例尺。,地图比例尺的概念,地图比例尺的准确定义：,地图上沿某方向的微分线段和地面上相应微分线段的水平长度之比。,二、地图比例尺的形式,地图比例尺的形式,地图比例尺的形式,地图比例尺的形式,斜分比例尺,地图比例尺的形式,三、地图比例尺的作用,决定地图图形的大小；,反映地图的量测精度；,决定地图内容的详细程度；,地图比例尺的作用,-,决定地图图形的大小,实地,1,平方公里在不同比例尺图上的大小,1,：,5,万,1,：,10,万,1,：,25,万,1,：,50,万,1,：,100,万,地图比例尺的作用,-,反映地图的量测精度,人眼的分辨极限是,0.1mm,；,图上,0.1mm,所对应的实地水平距离称为比例尺精度；,比例尺越大，比例尺精度越高（误差越小）。,地图比例尺的作用,-,决定地图内容的详细程度,比例尺越大，可以表达的内容越详细；,比例尺越大，地图符号的尺寸可相应增大；,课堂小结,什么是主比例尺、什么是局部比例尺？,比例尺的准确定义是什么？,地图比例尺的形式有哪些？,地图比例尺的作用？,