Page 23 - 新时期测绘工程测量技术研究

/// 第一章 测绘与测量 ///

第二节 测量基础

一、测量基础知识

（一）地球在测绘中的描述
地球是一个南北稍扁、赤道稍长、平均半径约为 6371 km 的椭球体。测量工

作是在地球表面进行的，而地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、
河流和海洋等高低起伏的形态，其中海洋面积约占 71%，陆地面积约占 29%。
下面先介绍重力、铅垂线、水准面、大地水准面，参考椭球面的概念及关系。
如图 1-1 所示，由于地球的自转，其表面的质点 P 除受万有引力的作用外，
还受到离心力的影响。P 点所受的万有引力与离心力的合力称为重力，重力的方

向称为铅垂线方向。测量工作取得重力方向的一般方法是，用细线悬挂一个垂球
G，细线即为悬挂点 O 的重力方向，通常称它为垂线或铅垂线方向。

图 1-1 地球表面的自然表面、大地水准面、参考椭球面、铅垂线
假想静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成一个封闭曲面，这

个封闭曲面称为水准面。水准面是受地球重力影响形成的，是重力等位面，物体
沿该面运动时，重力不做功（如水在这个面上不会流动），其特点是曲面上任意
一点的铅垂线垂直于该点的曲面。根据这个特点，水准面也可定义为：处处与铅

垂线垂直的连续封闭曲面。由于水准面的高度可变，因此，符合该定义的水准面
有无数个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面，大地水准面是唯

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