参考椭球

更新时间:2022-09-22 10:13

大地测量学中, 参考椭球体是一个数学上定义的地球表面,它近似于大地水准面。 由于其相对简单,参考椭球是大地控制网计算和显示点坐标(如纬度经度海拔)的首选的地球表面的几何模型。通常所说地球的形状和大小,实际上就是以参考椭球体的长半轴、短半轴和扁率来表示的。

椭球

椭球是一种二次曲面,是椭圆三维空间的推广。椭球在xyz-笛卡儿坐标系中的方程是:

其中a和b是赤道半径(沿着x和y轴),c是极半径(沿着z轴)。这三个数都是固定的正实数,决定了椭球的形状。

如果三个半径都是相等的,那么就是一个球;如果有两个半径是相等的,则是一个类球面。点(a,0,0)、(0,b,0)和(0,0,c)都在曲面上。从原点到这三个点的线段,称为椭球的半主轴。它们与椭圆半长轴半短轴相对应。

椭球的性质

记长轴半径,短轴半径。常用的地球参考椭球在直角坐标系Oxyz中可表示为:

有时还会用到偏心率:

第一偏心率:

第二偏心率:

坐标

参考椭球的主要作用就是作为定义经度纬度和高程的基础。

地球参考椭球

最常用的参考椭球,是美国国防部制图局(DMA)在1984年构建的WGS84

下表列出了一些最常见的参考椭球:

大陆地区在1954年前曾采用International 1924参考椭球,之后较长一段时间内采用基于克拉索夫斯基(Krasovsky)1940的1954年北京坐标系。1980年开始使用1975年国际大地测量与地球物理联合会第16届大会推荐的参考椭球。

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