大地坐标系

大地坐标系

地面上的物体大多具有空间形状，例如丘陵、山地飞河谷、洼地等。为了研究空间物

体的位置，数学上采用投影的方法加以处理。一点在空间的位置需要三个量来确定。在测

量工作中，这三个量通常用该点在基准面(参考椭球面)上的投影位置和该点沿投影方向?br>基准面(一般实用上是大地水准面)的距离来表示。

在图中，NS为椭球的旋转轴，N表示北极，S表示南极。通过椭球旋转轴的平面称为子午面，而其中通过原格林尼治天文台的子午面称为起始子午面。子午面与椭球面的交线称为子午圈，也称子午线。通过椭球中心且与椭球旋转轴正交的平面称赤道面，它与椭球面相截所得曲线称为赤道。其他平面与椭球旋转轴正交，但不通过球心，这些平面与椭球面相截所得曲线称为平行圈或纬圈。起始子午面和亦道面，是在椭球面上确定某一点投影位置的两个基本平面。在测量工作中，点在椭球面上的位置用大地经度L和大地纬度B表示。所谓某点的大地经度就是通过该点(如图2-4中的P点)的子午面与起始子午面的夹角；大地纬度就是在椭球面上的P点作一与椭球体相切的平面，过P点作一垂直于此平面的直线，这条直线称为P点的法线，它与赤道面的交角就是P点的大地纬度。大地经度L和大地纬度B统称为大地坐标。由此可见，大地经度与大地纬度是以法线为依据的，就是说，以参考椭球面作为基准面。

至于P点的位置，通常是在该点上安置仪器，用天文测量的方法来测定的。这时，仪器的竖轴必然与铅垂线相重合，即仪器的竖轴与该处的大地水准面相垂直。因此，用天文观测所得的数据是以铅垂线为准，也就是说以大地水准面为依据。由天文测量求得的某

点位置，可用天文经度λ和天文纬度φ表示。

不论大地经度L或是天文经度λ都要从一个起始子午面算起。在格林尼治以东的点从起始子午面向东计，由O°到180°称为东经。同样，在格林尼治以西的点则从起始子午面向西计，由0°到180°称为西经。实际上东经180°与西经180°是同一个子午面。