椭球 中等海水面 大地水准面 图41:大地水准面 大地水准面所包围的形体,叫大地球体。由于地球体内部质量分布的不均匀,引起重力 方向的变化,导致处处和重力方向成正交的大地水准面成为一个不规则的,仍然是不能用数 学表达的曲面。大地水准面形状虽然十分复杂,但从整体来看,起伏是微小的。它是一个很 接近于绕自转轴(短轴)旋转的椭球体。所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体, 这个旋转球体通常称地球椭球体,简称椭球体 1.1.2地球的大小 关于地球椭球体的大小,由于采用不同的资料推算,椭球体的元素值是不同的。现将世 界各国常用的地球椭球体的数据列表如下: 表4-1:各种地球椭球体模型 椭球体名称 年代长半轴(米)短半轴(米)扁率 白塞尔(Bese 18416377397 6356079 1:299.15 克拉克( Clarke) 18806378249 6356515 l:293.5 克拉克( Clarke) l:295.0 海福特( Hayford 19106378388 6356912 1:297 克拉索夫斯基 19406378245 1:298.3 19676378160 6356775 埃维尔斯特( merest)18306377276 6356075 1:300.8 3椭球体的半径 地球椭球体表面是一个规则的数学表面。椭球体的大小,通常用两个半径:长半径a和 短半径b,或由一个半径和扁率来决定。扁率α表示椭球的扁平程度。扁率的计算公式为 a=(a-b)/a。这些地球椭球体的基本元素a、b、a等,由于推求它的年代、使用的方法 以及测定的地区不同,其结果并不一致,故地球椭球体的参数值有很多种。中国在1952年 以前采用海福特( Hayford)椭球体,从1953-1980年采用克拉索夫斯基椭球体。随着人造 地球卫星的发射,有了更精密的测算地球形体的条件。1975年第16届国际大地测量及地球 物理联合会上通过国际大地测量协会第一号决议中公布的地球椭球体,称为GRS(1975), 中国自1980年开始采用GRS(1975)新参考椭球体系。由于地球椭球长半径与短半径的差 值很小,所以当制作小比例尺地图时,往往把它当作球体看待,这个球体的半径为6371公 1.1.4高程 地面点到大地水准面的高程,称为绝对高程。如图2所示,PP0为大地水准面,地面点 和B到PP0的垂直距离HA1和HB为A、B两点的绝对高程。地面点到任一水准面的高程, 称为相对高程。如图2中,A、B两点至任一水准面PP的垂直距离H4和h为A、B两点图 4-1：大地水准面 大地水准面所包围的形体，叫大地球体。由于地球体内部质量分布的不均匀，引起重力 方向的变化，导致处处和重力方向成正交的大地水准面成为一个不规则的，仍然是不能用数 学表达的曲面。大地水准面形状虽然十分复杂，但从整体来看，起伏是微小的。它是一个很 接近于绕自转轴（短轴）旋转的椭球体。所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替大地球体， 这个旋转球体通常称地球椭球体，简称椭球体。 1．1．2 地球的大小 关于地球椭球体的大小，由于采用不同的资料推算，椭球体的元素值是不同的。现将世 界各国常用的地球椭球体的数据列表如下： 表 4-1：各种地球椭球体模型 椭球体名称 年代 长半轴（米） 短半轴（米） 扁率 白塞尔(Bessel) 1841 6377397 6356079 1：299.15 克拉克(Clarke) 1880 6378249 6356515 1：293.5 克拉克(Clarke) 1866 6378206 6356584 1：295.0 海福特(Hayford) 1910 6378388 6356912 1：297 克拉索夫斯基 1940 6378245 6356863 1：298.3 I．U．G．G 1967 6378160 6356775 1：298.25 埃维尔斯特(Everest) 1830 6377276 6356075 1：300.8 1．1．3 椭球体的半径 地球椭球体表面是一个规则的数学表面。椭球体的大小，通常用两个半径：长半径 a 和 短半径 b，或由一个半径和扁率来决定。扁率α表示椭球的扁平程度。扁率的计算公式为： α=（a-b）/a。这些地球椭球体的基本元素 a、b、α等，由于推求它的年代、使用的方法 以及测定的地区不同，其结果并不一致，故地球椭球体的参数值有很多种。中国在 1952 年 以前采用海福特（Hayford）椭球体，从 1953-1980 年采用克拉索夫斯基椭球体。随着人造 地球卫星的发射，有了更精密的测算地球形体的条件。1975 年第 16 届国际大地测量及地球 物理联合会上通过国际大地测量协会第一号决议中公布的地球椭球体，称为 GRS（1975）， 中国自 1980 年开始采用 GRS（1975）新参考椭球体系。由于地球椭球长半径与短半径的差 值很小，所以当制作小比例尺地图时，往往把它当作球体看待，这个球体的半径为 6371 公 里。 1．1．4 高程 地面点到大地水准面的高程，称为绝对高程。如图 2 所示，P0P0'为大地水准面，地面点 A 和 B 到 P0P0'的垂直距离 HA 和 HB为 A、B 两点的绝对高程。地面点到任一水准面的高程， 称为相对高程。如图 2 中，A、B 两点至任一水准面 P1P1'的垂直距离 HA'和 HB'为 A、B 两点