地球球面的基本了解

地球球面的基本了解

2017-12-13 作者: xuzhiping 浏览: 2854 次

摘要: 地理信息系统中的空间概念常用“地理空间(Geo-spatial)” 来表述。为了深入研究地理空间,有必要建立地球表面的几何 模型。根据大地测童学的研究成果,地球表面的几何模型可分述如下。 1.地球的自然表面 地球的自然表面是包括海洋底部、高山髙原在内的固体地球...

地理信息系统中的空间概念常用“地理空间(Geo-spatial)” 来表述。为了深入研究地理空间,有必要建立地球表面的几何 模型。根据大地测童学的研究成果,地球表面的几何模型可分述如下。

1.地球的自然表面

地球的自然表面是包括海洋底部、高山髙原在内的固体地球 表面。固体地球表面的形态是由多种成分的内、外地貌应力 在漫长的地质年代里综合作用的结果,所以非常复杂,难以 用一个简洁的数学表达式描述出来,所以不适合于数学建模,也无法进行运算。

2.地球的物理表面

由于地球的自然表面不能作为测童与制图的基准面,因此,应该寻求一种与地球自然表面非常接近的规则曲面,来代替 这种不规则的曲面。地球表面的72%被流体状态的海水所覆盖,可以假设一个当海水处于完全静止的平衡状态时,从海平面 延伸到所有大陆下部,而与地球重力方向处处正交的一个连续、闭合的水准面,这就是大地水准面。由于海水温度、盐度差异、盛行风等原因,同时雷达卫星髙程测童事实也证明,大地水 准面仍然不是一个规则的曲面,因此,它也不能用一个简单的 几何形状和数学公式来表达。

3.地球的數学表面

虽然大地水准面的形状十分复杂,但从整体来看,其起伏是 微小的,它是〜个很接近于绕自转轴(短轴)旋转的椭球体,所以在测置和制图中,就用旋转椭球来代替大地体(大地水准 面包围的形体称大地体),这个旋转球体通常称地球椭球体,简称椭球体。地球椭球体表面是个可以用数学模型定义和 表达的曲面,这就是所称的地球数学表面。

数学模型表面是在解决其他一些大地测置学问题时提出来的,如类地形面、准大地水准面、静态水平衡椭球体等,在此不予讨论。

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