1.2 地面点位的确定

1.2.1 地球的形状和大小

1.水准面和水平面

人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个闭合曲面称为水准面。水准面的特点是水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。与水准面相切的平面，称为水平面。

2.大地水准面

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，它是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的形体，称为大地体。

3.铅垂线

重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。在测量工作中，取得铅垂线的方法如图1-1所示。

图1-1 铅垂线

4.地球椭球体

由于地球内部质量分布不均匀，致使大地水准面成为一个有微小起伏的复杂曲面，如图1-2a所示。选用地球椭球体来代替地球总的形状。地球椭球体是由椭圆NWSE绕其短轴NS旋转而成的，又称旋转椭球体，如图1-2b所示。

决定地球椭球体形状和大小的参数：椭圆的长半径a，短半径b，扁率α。

图1-2 大地水准面与地球椭球体

a）大地水准面 b）地球椭球体

其关系式为：

我国目前采用的地球椭球体的参数值为：a=6378140m，b=6356755m，α=1:298.257。

由于地球椭球体的扁率α很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。

在小范围内进行测量工作时，可以用水平面代替大地水准面。