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测量基本知识之一
作者:  武汉航道学校张晓燕      来源:长江航道局      时间:2012-08-01 15:20     阅读次数:

  1.大地水准面
  1.1地球概述
  测量工作的主要研究对象是地球的自然表面,但地球表面形状极其复杂。有高山、丘陵、平原、河流、湖泊和海洋。
  世界第一高峰珠穆郎玛峰高达8844.43m,太平洋西部的马里亚纳海沟深达11022m。海洋面积约占百分之71,陆地面积约占百分之29。
  测量中把地球形状看作是由静止的海水面向陆地延伸并围绕整个地球所形成的某种形状。
  1.2 铅垂线
  地球表面任一质点,都同时受到两个作用力:
  其一是地球自转产生的惯性离心力;
  其二是整个地球质量产生的引力。
  这两种力的合力称为重力,见图1.1。
  1.3 水准面
  定义:处于自由静止状态的水面称为水准面。
  特点:
  (1)水准面是一个重力等位面,水准面上各点处处与该点的重力方向(铅垂线方向)垂直;
  (2)在地球表面上、下重力作用的范围内,通过任何高度的点都有一个水准面,因而水准面有无数个。
  1.4大地水准面
  定义 :在测量工作中,把一个假想的、与静止的海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面,见图1.2。
  特征:
  (1)是一个封闭的曲面;
  (2)是一个略有起伏的不规则曲面,无法用数学公式精确表达;
  (3)大地水准面是测量外业所依据的基淮面。
  2.参考椭球体
  定义:
  与大地水准面最接近的地球椭球称为总地球椭球;
  与某个区域如一个国家大地水准面最为密合的椭球称为参考椭球,其椭球面称为参考椭球面;
  代表地球形状和大小的旋转椭球,称为“地球椭球”。
  由此可见,参考椭球有许多个,而总地球椭球只有一个。
  旋转椭球面可以用数学公式准确地表达。因此,在测量工作中用这样一个规则的曲面代替大地水准面作为测量计算的基准面。
  在几何大地测量中,椭球的形状和大小通常用长半轴a 、短半轴b和扁率 f来表示,如图1.3,见公式1.1。
  我国1980年国家大地坐标系采用了1975年国际椭球,该椭球的基本元素是: a = 6 378 140m ,
  b = 6 356 755.3m ,
  f =1/298.257。
  由于参考椭球体的扁率很小,当测区面积不大时,在普通测量中可把地球近似地看作圆球体,其半径为:见公式1.2。
  


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