测量里面的基准面和基准线,是所有测绘计算的参照标准,简单来说基准面是用来做高程位置计算的参考曲面,基准线是测量时作为方向参考的线,最核心考点就是大地测量里面,基准面常用大地水准面,对应的基准线是铅垂线,而参考椭球面是大地测量计算的数学基准面,对应的基准线是法线,这两组概念是考试高频易混点,很多同学会把铅垂线和法线搞混,也分不清大地水准面和参考椭球面的差别,测量所有高程坐标角度计算,都不能脱离基准面和基准线,如果没有统一基准,不同测站测出来的数据就无法统一汇总,工程测量地形测量控制测量全都要依托这套基准体系,基准面是二维或者曲面参照,基准线是方向参照,两者搭配使用,不是单独独立存在。
核心概念对照表
| 名称 | 类别 | 定义 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 大地水准面 | 基准面 | 平均海水面延伸穿过陆地形成的封闭曲面 | 普通高程系统,海拔起算面 |
| 铅垂线 | 基准线 | 重力方向的线,物体自由下垂的方向线 | 水准测量,普通测量定向 |
| 参考椭球面 | 基准面 | 数学定义的规则旋转椭球面,用来模拟地球形状 | 大地坐标,三角测量,GPS 大地计算 |
| 法线 | 基准线 | 垂直于参考椭球面的直线 | 大地测量坐标计算 |
深度原理讲解
第一 大地水准面,它不是完美规则的数学曲面,因为地球内部质量分布不均匀,重力场不均匀,所以大地水准面会有微小起伏,属于物理性质的曲面,我国的海拔高程就是以黄海平均海水面作为大地水准面起算零点,也就是大家熟知的 1985 国家高程基准。
第二 铅垂线,就是重力作用方向,悬锤静止之后悬线方向就是铅垂线,水准测量的时候,水准仪管水准器居中,本质就是让仪器视准轴和铅垂线保持水平,野外普通测量最常用的基准线就是铅垂线。
第三 参考椭球面,因为大地水准面形状不规则,没办法写出数学公式,计算非常麻烦,所以人为设计一个光滑规则旋转椭球,也就是参考椭球,用它替代真实地球形状,这个椭球表面就是参考椭球面,垂直这个曲面的线叫法线,现代大地坐标计算全部基于参考椭球面。
第四 两者配套关系,基准面决定坐标高程起算位置,基准线决定测量方向,水准测量使用大地水准面加铅垂线,大地测量使用参考椭球面加法线,两套体系不能混用。
区分易混点实操步骤
第一步 审题识别关键词,题目提到海拔高程,优先锁定大地水准面和铅垂线。
第二步 题目提到大地坐标椭球计算,锁定参考椭球面和法线。
第三步 记住关键区别,铅垂线是重力方向,受重力场影响,法线是垂直椭球数学面,理论上不受重力异常影响,只有在椭球面上一点,铅垂线和法线才会重合,其他位置一般不重合,这个夹角叫垂线偏差。
第四步 做题排除干扰选项,不要把水平面当成基准面,水平面只是局部临时平面,不是国家统一测量基准面。
综合来看,测量的基准面主要包含大地水准面和参考椭球面,对应的基准线分别是铅垂线和法线,大地水准面用于海拔高程,参考椭球面用于大地坐标解算,理解物理曲面和数学椭球面的差别,还有铅垂线法线的方向差异,就能掌握这个测绘基础知识点。
【常见问题】
问题 1 测量的基准线和基准面是什么 我国高程基准采用哪个基准面
回答 1 测量的基准线和基准面是什么,我国高程基准采用大地水准面作为基准面,配套基准线是铅垂线,测量的基准线和基准面是什么这套体系用来计算海拔高程。
问题 2 测量的基准线和基准面是什么 铅垂线和法线一样吗
回答 2 测量的基准线和基准面是什么里面,铅垂线和法线并不相同,测量的基准线和基准面是什么,铅垂线属于重力方向,法线垂直参考椭球面,多数位置二者存在垂线偏差。
问题 3 测量的基准线和基准面是什么 参考椭球面是真实地球表面吗
回答 3 测量的基准线和基准面是什么,参考椭球面不是真实地表,测量的基准线和基准面是什么,参考椭球面是人工数学模拟曲面,用来简化大地坐标计算。
问题 4 测量的基准线和基准面是什么 水准测量依靠哪组基准线和基准面
回答 4 测量的基准线和基准面是什么,水准测量使用的是大地水准面作为基准面,铅垂线作为基准线,测量的基准线和基准面是什么这套组合是水准测量核心参照。
【免责申明】
本文为测绘学科知识点科普,不同教材表述略有差异,答题请以对应教材与考试大纲为准,内容仅作为学习参考。


