1、第第3章章 地球重力场及地球形状地球重力场及地球形状的基本理论的基本理论1、地球基本参数:几何参数、物理参数、地球基本参数:几何参数、物理参数2、重力引力和离心力、重力引力和离心力(5)重力位引力位和离心力位重力位引力位和离心力位(10)3、重力位、重力位正常重力位扰动位正常重力位扰动位 (10) 重力重力正常重力重力异常正常重力重力异常 (10) 2222yxrdmfW特点:特点:1、不同位置重力、不同位置重力位不同位不同2、无法得到、无法得到3、正高系统(、正高系统(10定义和特点)定义和特点)水准面、大地水准面水准面、大地水准面4、正常高系统(、正常高系统(10定义和特点)定义和特点)似
2、大地水准面、通过用?代替?得到的正高似大地水准面、通过用?代替?得到的正高5、国家高程基准(、国家高程基准(10 56基准和基准和85基准)基准)72.260和和72.289特点:特点:1、唯一性、唯一性2、无法得到、无法得到6、垂线偏差、垂线偏差垂线偏差的基本概念垂线偏差的基本概念 和分量和分量 (10)测定方法(测定方法(1)天文大地测量方法()天文大地测量方法(7原理)原理) (2)重力测量方法()重力测量方法(2) (3)天文重力方法()天文重力方法(2) (4)GPS测量方法(测量方法(10)7、大地水准面差距、大地水准面差距大地水准面差距的基本概念大地水准面差距的基本概念 和分量和
3、分量 (10) 高程异常定义和作用(高程异常定义和作用(10)测定方法:测定方法:天文大地测量方法(天文大地测量方法(89个参数)个参数)重力测量方法(重力测量方法(2)空间大地测量方法(空间大地测量方法(2)GPS 最小二乘配置(最小二乘配置(2)8、GPS高程拟合法研究似大地水准面高程拟合法研究似大地水准面(10)原理、作用、方法(多项式法)原理、作用、方法(多项式法)9、(、(1)正常椭球和水准椭球)正常椭球和水准椭球(不加区别不加区别),总地球椭球(全球范围内与大地体最为密合总地球椭球(全球范围内与大地体最为密合重心合起始子午面合轴合)重心合起始子午面合轴合)与大地体最为密合含义是大地
4、水准面差距平与大地体最为密合含义是大地水准面差距平方和最小方和最小(2)正常椭球(总地球椭球的一种,用陆地资)正常椭球(总地球椭球的一种,用陆地资料确定的)料确定的)(10)9、(、(1)正常椭球和水准椭球)正常椭球和水准椭球(不加区别不加区别),总地球椭球(全球范围内与大地体最为密合总地球椭球(全球范围内与大地体最为密合重心合起始子午面合轴合)重心合起始子午面合轴合)与大地体最为密合含义是大地水准面差距平与大地体最为密合含义是大地水准面差距平方和最小方和最小(2)正常椭球()正常椭球(10总地球椭球的一种,用总地球椭球的一种,用陆地资料确定的),用四参数描述陆地资料确定的),用四参数描述4合
5、合四个参数:长轴扁率二阶主球谐系数地四个参数:长轴扁率二阶主球谐系数地球行重力常数球行重力常数(3)参考椭球(全国或某地区范围内与大地体)参考椭球(全国或某地区范围内与大地体最为密合)最为密合)思考与辨析 水准面、大地水准面、似大地水准面 正高、正常高、力高、大地高本节主要内容地球椭球基本参数及其相互关系地球椭球基本参数及其相互关系1、地球椭球的五参数、地球椭球的五参数2、五参数间的相互关系、五参数间的相互关系 子午圈(经圈);子午圈(经圈); 平行圈(纬圈)平行圈(纬圈) 旋转椭球的形状和大小旋转椭球的形状和大小 用用5个基本几何参数表示个基本几何参数表示 长半轴长半轴 短半轴短半轴 扁率扁
6、率aba abae22bbae22NQQEEASObak第一偏心率第一偏心率第二偏心率第二偏心率ab第第4章章 地球椭球及其数学投影变换地球椭球及其数学投影变换的基本理论的基本理论4.1 地球椭球基本参数及其相互关系地球椭球基本参数及其相互关系引入符号:引入符号:辅助量:辅助量:常用椭球参数常用椭球参数 克拉索夫斯基克拉索夫斯基 1975国际椭球体国际椭球体 WGS84椭球体椭球体 a b c bac2BttanBe222cosBeW22sin1BeV22cos12e2 e6378245.0 6378140.0 6378137.06356863.01877347 6356755.2881975
7、887 6356752.3142 1/298.3 1/298.257 1/298.2572235630.00663421622966 0.006694684999588 0.00669437990130.006738525414683 0.006739501819473 0.00673949674227各参数之间的关系各参数之间的关系21 eba21 eab21eWV21eVW21eee21eee21 eac21 eca21 eba21 eab222e推导推导21eWV21eVW222222222222222221cos11sin11sin111sin)1 (1sin1eVBeeBeeeBeeeBeeBeW211eWV21eW推导:推导:222eaba 2222222222222222222)(2222)(eeabaabaaabaabaababaaba21 e大小2 1 e小大总结总结 ab,VW,ee,cab,VW,ee,caa 大小顺序大小顺序:WVbac1定义公式是基础定义公式是基础,一定要牢记。一定要牢记。小结 地球椭球5参数。 推导V和W的关系。 关于地球几何参数引入的3个符号和2个辅助函数要记牢。思考题 地球椭球5参数是哪些? 关于地球几何参数引入的3个符号和2个辅助函数的意义是什么?如何定义的?