《橢球基本知識》課件

《橢球基本知識》歡迎來到《橢球基本知識》的講解，我們將從基礎(chǔ)概念開始，逐步深入探討橢球在測繪和地理信息系統(tǒng)中的重要作用。什么是橢球近似地球形狀橢球是地球形狀的近似模型，它是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橢圓體。參考面在測繪和地理信息系統(tǒng)中，橢球被用作地球表面參考面。橢球的定義橢球是由旋轉(zhuǎn)一個(gè)橢圓所生成的旋轉(zhuǎn)體，它有兩個(gè)半軸：赤道半軸和極半軸。橢球的特征1旋轉(zhuǎn)體橢球是由旋轉(zhuǎn)一個(gè)橢圓所生成的旋轉(zhuǎn)體。2兩個(gè)半軸它有兩個(gè)半軸：赤道半軸和極半軸。3扁率赤道半軸和極半軸之差與赤道半軸之比稱為扁率。橢球與球體的區(qū)別球體球體是一個(gè)三維空間中的幾何形狀，其所有點(diǎn)到球心的距離相等。橢球橢球的形狀是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的橢圓體，赤道半軸大于極半軸。橢球的主要尺寸1赤道半徑橢球的赤道半徑是赤道半軸的長度。2極半徑橢球的極半徑是極半軸的長度。3扁率橢球的扁率是赤道半軸和極半軸之差與赤道半軸之比。赤道半徑和極半徑赤道半徑赤道半徑是橢球最大半徑，通常用字母a表示。極半徑極半徑是橢球最小半徑，通常用字母b表示。扁率的概念扁率是一個(gè)用來描述橢球形狀的無量綱參數(shù)，它反映了橢球的扁平程度。扁率越大，橢球越扁。扁率的計(jì)算公式扁率的計(jì)算公式為：f=(a-b)/a，其中a是赤道半徑，b是極半徑。常見橢球體系WGS84國際地球參考系1984（WorldGeodeticSystem1984），是最常用的橢球體系之一。GRS80地球重力場模型1980（GeodeticReferenceSystem1980），是另一常用的橢球體系。CGCS2000中國大地坐標(biāo)系2000（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000），是中國使用的橢球體系。國際橢球體系WGS84WGS84是國際地球參考系1984的簡稱，它是一個(gè)基于衛(wèi)星測量的橢球體系，其赤道半徑為6378137米，扁率為1/298.257223563。國內(nèi)常用橢球體系中國常用橢球體系包括：CGCS2000（中國大地坐標(biāo)系2000）和1954年北京坐標(biāo)系。坐標(biāo)系概述坐標(biāo)系是用來描述點(diǎn)的位置的數(shù)學(xué)框架，它為我們提供了參照系，使我們能夠確定任何點(diǎn)的空間位置。地理坐標(biāo)系地理坐標(biāo)系以經(jīng)度和緯度來表示地球上的點(diǎn)的位置，以地球的中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)。地心坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系以地球的中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)，三個(gè)軸分別指向格林尼治子午線方向、赤道面方向和地軸方向。空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系是以地球中心為原點(diǎn)，三個(gè)互相垂直的軸為坐標(biāo)軸的坐標(biāo)系。橢球面上的坐標(biāo)橢球面上的坐標(biāo)用于描述橢球表面上點(diǎn)的空間位置，常用的坐標(biāo)系統(tǒng)包括經(jīng)緯度坐標(biāo)、大地坐標(biāo)等。經(jīng)緯度坐標(biāo)經(jīng)緯度坐標(biāo)是以經(jīng)度和緯度來表示地球上的點(diǎn)的位置，以地球的中心作為坐標(biāo)原點(diǎn)。大地坐標(biāo)大地坐標(biāo)是指地球表面上點(diǎn)的經(jīng)度、緯度和大地高，其中大地高是該點(diǎn)到參考橢球面的垂直距離。投影坐標(biāo)系投影坐標(biāo)系是將地球橢球面上的點(diǎn)投影到平面上形成的坐標(biāo)系，常用的投影方式包括高斯-克呂格投影、墨卡托投影等。高斯-克呂格投影高斯-克呂格投影是一種常用的地圖投影方式，它將地球橢球面上的點(diǎn)投影到一個(gè)橫軸的圓柱面上，然后展開成為平面。投影坐標(biāo)系的應(yīng)用投影坐標(biāo)系在測繪、地理信息系統(tǒng)、導(dǎo)航等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，它使我們能夠方便地在平面上進(jìn)行地圖繪制、空間分析和地理信息處理。橢球面上的距離計(jì)算橢球面上的距離計(jì)算方法多種多樣，常用的方法包括大地線距離、測地距離等。大地線距離大地線是連接橢球面上兩點(diǎn)之間的最短距離，它是一條曲率變化的曲線。測繪應(yīng)用中的一些問題在測繪應(yīng)用中，由于地球的曲率和不規(guī)則地形，會遇到一些問題，例如大地線測量、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等。大地線測量大地線測量是利用大地測量方法測量大地線長度、方向和位置的活動，它是測繪工作中一項(xiàng)重要的任務(wù)。大地線與最短距離大地線是連接橢球面上兩點(diǎn)之間的最短距離，它是一條曲率變化的曲線，在實(shí)際應(yīng)用中，我們通常用大地線來計(jì)算距離。大地線與直線的關(guān)系大地線與直線的關(guān)系是：大地線是連接橢球面上兩點(diǎn)之間的最短距離，而直線是連接兩點(diǎn)之間的最短距離，但直線是在平面上，而大地線是在橢球面上。大地線曲率半徑大地線曲率半徑是橢球面上的點(diǎn)沿大地線方向的曲率半徑，它是一個(gè)變化的量，與點(diǎn)的經(jīng)緯度和橢球的形狀有關(guān)