白话地图投影之初识地球
? ? ? 本文是Koala帶你進入GIS世界的開篇,Koala打算用簡單通俗的語言為大家介紹地圖投影,幫助GISer理解地圖投影的概念。作為進入GIS世界多年的老鳥,Koala也是在不斷的實戰中才真正理解和掌握地圖投影的奧秘。
我們生活的地球長啥模樣?
? ? ? 很久很久以前(相當白話的開場),人類就開始琢磨地球是如何存在的。《十萬個為什么》告訴我們,古印度人認為地球是被四只站立在烏龜背上的大象支撐著的,而烏龜又趴在首尾相連的眼鏡蛇上面(這烏龜的腿該多細啊……)。古希臘的哲學家畢達哥拉斯率先提出地球是球形的,不過這哥們得出這個結論的依據竟然是他認為圓球是所有幾何形體中最完美的。又過了幾年,亞里士多德根據月食時月面出現的地影是圓形的,給出了地球是球形的結論,顯然這個比較靠譜,果然是大賢!直到1622年葡萄牙驢友麥哲倫不花自己的錢,坐著郵輪環游世界,證明地球確實是圓形的。這告訴我們把興趣和事業結合在一起,是多么幸福的一件事。? ? ??
工業革命以后,經過天文大地測量、地球重力測量、衛星大地測量等精密測量后,人們發現:地球并不是一個正球體,而是一個極半徑略短、赤道半徑略長,北極略突出、南極略扁平,近于梨形的橢球體。
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Discovery中的地球是那么夢幻,那么婀娜。
真實世界的地球卻長得非常不光滑,坑坑洼洼到令人發指,珠穆朗瑪與馬里亞納海溝之間的高差竟達20km。
為了能夠精確描述地球表面形狀,人們試圖尋找一種與地球自然表面非常接近的規則曲面,來代替地球不規則的自然表面,這就是大地水準面。
大地水準面
? ? ? 假想將靜止的平均海水面延伸到大陸內部,形成一個連續不斷的,與地球比較接近的形體,其表面稱為大地水準面。有了大地水準面以后,我們就可以使用儀器來測量海拔高程:某點到大地水準面的高度。
地球的數學表面(看到數學二字,是不是有客官已經開始面部抽搐了?)
? ? ? 為了測量成果的計算和制圖工作的需要,科學家選用一個同大地體相近的,可以用數學方法來表達的旋轉橢球體來代替地球。這個旋轉橢球被稱為地球橢球體——地球的數學表面。
地球橢球體三要素:長軸a (赤道半徑)短軸b (極半徑)橢球扁率:f=(a-b)/a
? ? ? 對地球形狀 a,b,f 測定后,還必須確定大地水準面與橢球體面的相對關系。即確定與局部地區大地水準面符合最好的一個地球橢球體 —— 參考橢球體,這項工作就是參考橢球體定位。
? ? ? 通過數學方法將地球橢球體擺到與大地水準面最貼近的位置上,并求出兩者各點垂直的偏差。?
h = H + N,大地高:H,正常高:h,異常值:N
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的白话地图投影之初识地球的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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