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測量基本知識之一
作者:  武漢航道學校張曉燕      來源:長江航道局      時間:2012-08-01 15:20     閱讀次數:

  1.大地水準面
  1.1地球概述
  測量工作的主要研究對象是地球的自然表面,但地球表面形狀極其復雜。有高山、丘陵、平原、河流、湖泊和海洋。
  世界第一高峰珠穆郎瑪峰高達8844.43m,太平洋西部的馬里亞納海溝深達11022m。海洋面積約占百分之71,陸地面積約占百分之29。
  測量中把地球形狀看作是由靜止的海水面向陸地延伸并圍繞整個地球所形成的某種形狀。
  1.2 鉛垂線
  地球表面任一質點,都同時受到兩個作用力:
  其一是地球自轉產生的慣性離心力;
  其二是整個地球質量產生的引力。
  這兩種力的合力稱為重力,見圖1.1。
  1.3 水準面
  定義:處于自由靜止狀態的水面稱為水準面。
  特點:
 ?。?)水準面是一個重力等位面,水準面上各點處處與該點的重力方向(鉛垂線方向)垂直;
 ?。?)在地球表面上、下重力作用的范圍內,通過任何高度的點都有一個水準面,因而水準面有無數個。
  1.4大地水準面
  定義 :在測量工作中,把一個假想的、與靜止的海水面重合并向陸地延伸且包圍整個地球的特定重力等位面稱為大地水準面,見圖1.2。
  特征:
 ?。?)是一個封閉的曲面;
 ?。?)是一個略有起伏的不規則曲面,無法用數學公式精確表達;
 ?。?)大地水準面是測量外業所依據的基淮面。
  2.參考橢球體
  定義:
  與大地水準面最接近的地球橢球稱為總地球橢球;
  與某個區域如一個國家大地水準面最為密合的橢球稱為參考橢球,其橢球面稱為參考橢球面;
  代表地球形狀和大小的旋轉橢球,稱為“地球橢球”。
  由此可見,參考橢球有許多個,而總地球橢球只有一個。
  旋轉橢球面可以用數學公式準確地表達。因此,在測量工作中用這樣一個規則的曲面代替大地水準面作為測量計算的基準面。
  在幾何大地測量中,橢球的形狀和大小通常用長半軸a 、短半軸b和扁率 f來表示,如圖1.3,見公式1.1。
  我國1980年國家大地坐標系采用了1975年國際橢球,該橢球的基本元素是: a = 6 378 140m ,
  b = 6 356 755.3m ,
  f =1/298.257。
  由于參考橢球體的扁率很小,當測區面積不大時,在普通測量中可把地球近似地看作圓球體,其半徑為:見公式1.2。
  


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