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地理中基准面什么意思

发布时间:2022-08-08 04:42:22

❶ 什么的基准面是大地水准面

大地基准面(Geodetic datum),设计用为最密合部份或全部大地水准面的数学模式。它由椭球体本身及椭球体和地表上一点视为原点间之关系来定义。此关系能以6个量来定义,通常(但非必然)是大地纬度、大地经度、原点高度、原点垂线偏差之两分量及原点至某点的大地方位角。

让我们先抛开测绘学上这个晦涩难懂的概念,看看GIS系统中的基准面是如何定义的,GIS中的基准面通过当地基准面向WGS1984的转换7参数来定义,转换通过相似变换方法实现,具体算法可参考科学出版社1999年出版的《城市地理信息系统标准化指南》第76至86页。假设Xg、Yg、Zg表示WGS84地心坐标系的三坐标轴,Xt、Yt、Zt表示当地坐标系的三坐标轴,那么自定义基准面的7参数分别为:三个平移参数ΔX、ΔY、ΔZ表示两坐标原点的平移值;三个旋转参数εx、εy、εz表示当地坐标系旋转至与地心坐标系平行时,分别绕Xt、Yt、Zt的旋转角;最后是比例校正因子,用于调整椭球大小。

那么现在让我们把地球椭球体和基准面结合起来看,在此我们把地球比做是“马铃薯”,表面凸凹不平,而地球椭球体就好比一个“鸭蛋”,那么按照我们前面的定义,基准面就定义了怎样拿这个“鸭蛋”去逼近“马铃薯”某一个区域的表面,X、Y、Z轴进行一定的偏移,并各自旋转一定的角度,大小不适当的时候就缩放一下“鸭蛋”,那么通过如上的处理必定可以达到很好的逼近地球某一区域的表面。

因此,从这一点上也可以很好的理解,每个国家或地区均有各自的基准面,我们通常称谓的北京54坐标系、西安80坐标系实际上指的是我国的两个大地基准面。我国参照前苏联从1953年起采用克拉索夫斯基(Krassovsky)椭球体建立了我国的北京54坐标系,1978年采用国际大地测量协会推荐的1975地球椭球体(IAG75)建立了我国新的大地坐标系-西安80坐标系,目前大地测量基本上仍以北京54坐标系作为参照,北京54与西安80坐标之间的转换可查阅国家测绘局公布的对照表。 WGS1984基准面采用WGS84椭球体,它是一地心坐标系,即以地心作为椭球体中心,目前GPS测量数据多以WGS1984为基准。

❷ 什么是高程基准面,水准点,水准原点,它们在高程测量中的作用是什么

水准面是高程的起算面,而水准点是似大地水准面的一种标志,也作为日常测量中高程的起算点和检核点,而水准原点是一个国家的高程系统的总起算点。

❸ 天文地理坐标的基准面是

天文地理坐标系

天文地理坐标又称天文坐标,表示地面点在大地水准面上的位置,它的基准是铅垂线和大地水准面,它用天文经度λ和天文纬度φ两个参数来表示地面点在球面上的位置。

过地面上任一点P的铅垂线与地球旋转轴NS所组成的平面称为该点的天文子午面,天文子午面与大地水准面的交线称为天文子午线,也称经线。称过英国格林尼治天文台G的天文子午面为首子午面。过P点的天文子午面与首子午面的二面角称为P点的天文经度。在首子午面以东为东经,以西为西经,取值范围为。同一子午线上各点的经度相同。

过P点垂直于地球旋转轴的平面与地球表面的交线称为P点的纬线,过球心O的纬线称为赤道。过P点的铅垂线与赤道平面的夹角称为P点的天文纬度。在赤道以北为北纬,在赤道以南为南纬

❹ 地层基准面原理

基准面是一个较古老的概念,Davis早在1902年就总结了关于基准面的不同定义,多 达十几种。目前在地质学中引用的基准面概念主要有3种:

1)地貌学上的平衡剖面或侵蚀基准面,即基准面是侵蚀作用的终极状态;

2)地理学上的临界面,即基准面是一个颗粒在其之上无法停留下来,而在其下则发 生沉积与埋藏作用的界面(Sloss,1962),在实际应用中,人们常将沉积基准面看作是海 洋环境中的海平面和陆地环境中的湖平面等具体物理面;

3)地层基准面(图2-1,Wheele,1964),在高分辨率层序地层学理论体系中,以 T.A.Cross教授为主的成因地层研究小组(1994)引用并发展了Wheele的基准面概念认 为基准面既不是海平面(或湖平面),也不是相当海平面(或湖平面)向陆地延伸的一个 水平面,而是一个相对于地球表面波状升降的、连续的、略向盆地方向下倾和呈抛物线状 的抽象面(非物理面),其位置、运动方向及升降幅度不断随时间延续而变化(图2-1)。基准面在升、降变化过程中具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势,由此构成一 个完整的上升与下降基准面旋回,是一个受湖平面(或海平面)升降和构造沉降,沉积 负荷补偿,沉积物补给和沉积地形条件等多种综合因素制约的地层基准面旋回,因此,地 层基准面并非为简单的海平面(或湖平面),分析基准面旋回与成因层序形成的过程-响 应原理,是理解地层层序成因并进行层序划分的主要依据。

需指出的是,基准面在升、降变化过程中总是具有向其幅度的最大值或最小值单向移 动的趋势,因而一个完整的基准面旋回由上升与下降两个半旋回构成,或基准面的上升与 下降半旋回的组合被合称为一个基准面旋回。基准面旋回的升、降可以完全发生在地表之 上,或发生在地表之下,也可以穿越地表之上再摆动到地表之下然后再返回,后者称基准 面穿越旋回(base level transit cycle)。在地表的不同部位,于同一时间域发育的基准面旋 回是等时的,在一个基准面旋回升、降运动变化过程中所保存下来的岩石即为这一基准面旋回时间域的成因地层单元,即成因层序,其以时间面为界面,因而为一个时间地层单 元。从图2-1中可以看出地层基准面与沉积和侵蚀作用和如下关系:

图2-1 基准面、可容纳空间和反映可容纳空间与沉积物供给之间平衡时的地貌状态 (据Cross,1994略作修改)

1)当基准面位于地表之上时,提供了沉积物的堆积空间,沉积作用发生,任何侵蚀 作用均是局部的或暂时的;

2)当基准面位于地表之下时,可容纳空间消失,任何沉积作用均是暂时的和局部 的,而侵蚀作用占主导位置;

3)当基准面与地表一致(或重合)时,既无沉积作用又无侵蚀作用的发生,或沉积 与侵蚀均是局部或暂时的,两种作用主要处于动态平衡状态,沉积物仅仅表现为路过 (sediment bypass);

4)当基准面远离地表(或沉积界面)时,可容纳空间迅速扩大而处于沉积物非补偿 沉积环境,可出现无沉积间断。

由此可知,在基准面变化的同一时间域范围内(注意:时间是连续的),在地表的不 同地理位置上可同时表现出4种地质作用状态,即沉积作用、侵蚀作用、沉积物路过时产 生的非沉积作用及沉积物非补偿(可容纳空间、沉积物供给量比值即dA/dS→∞)产生的 饥饿性沉积作用乃至无沉积间断。在地层记录中代表基准面旋回变化的时间-空间事件表 现为岩石+界面(间断面或相关整合面,图2-2)。因此,一个成因层序可以由基准面上 升半旋回和基准面下降半旋回所形成的岩石组成,也可由单一的上升期或下降期沉积的岩 石+界面组成,正如邓宏文教授(1996)所描述的 “其深刻含义绝非一般经典层序地层 学理论中的准层序所能正确反映的”。

由于基准面始终处于不断上升和下降运动状态,当其位于地表之上并相对于地表处于 持续上升状态时,可容纳空间逐渐增大、沉积物在该可容纳空间内堆积的潜在体积和速度 增加,沉积物的堆积体积和速度同时受控于物质来源和搬运的地质过程限制。也就是说,可容纳空间控制了某一时间内,某一地理位置的沉积物堆积最大值。假定沉积物质供给速 度不变,可容纳空间与沉积物供给量比值(A/S值)即决定了可容纳空间沉积物(有效 可容纳空间)的最大堆积量、堆积速度、保存程度及内部结构特征。当基准面位于地表之下并进一步下降时,侵蚀作用的潜在速度和下切幅度将增加,侵蚀速度和下切幅度受基 准面下降幅度和沉积物搬离地表过程的双重因素控制,在有地表径流作用的位置侵蚀速度 相对较快和下切侵蚀幅度一般相对较大,延续时间较长,而无地表径流作用的部位在时间 上相对滞后,侵蚀速度变慢和下切侵蚀幅度减小。因此,由基准面的升降运动可用以抽象 地描述可容纳空间的形成或消失,及其基准面升、降过程与沉积作用、侵蚀作用和过路作 用之间的相互关系和变化过程。据此,可将基准面视为一个势能面,它反映了地球表面与 力求与基准面平衡的地表过程之间的不平衡程度;要达到平衡,地表要不断地通过沉积或 侵蚀作用,改变其形态,并向靠近基准面的方向运动,以达到两者处于同一位置的平衡 状态。

图2-2 岩性地层剖面及侵蚀作用、沉积物路过、沉积作用 和非补偿沉积作用的时空迁移对比关系图解 (据Wheeler,1964)

❺ 地理科学中的“侵蚀基准面是什么意思

侵蚀基准面(erosion basis,basis level of erosion)又称侵蚀基面,是河流垂直下切侵蚀的界限,是影响某一河段或全河发育的顶托基面。其高低决定河流纵剖面的状态,其升降会引起长河段的冲淤和平面上的变化。在这个面上侵蚀停止或侵蚀与堆积达到平衡。通常分为两类:总的或永久的侵蚀基准面,即海平面,及地方侵蚀基准面。河流下切侵蚀的限度,往往受某一基面所控制。就一条河流各河段而言,一些坚硬的岩坎、湖泊与河流的汇口等,起着暂时的、局部控制河流下蚀的作用,因之这种岩坎、汇口就称之为地方侵蚀基准面。对于终止于内陆盆地的河流而言,盆地最低部分就是它们的终极侵蚀基准面。对所有入海河流而言,海平面起着控制整个流域水流的下蚀限度,因此海平面也是终极侵蚀基准面。由于海面或湖面本身并不固定,因此有人建议把河流作用停息,并为海浪过程和湖浪作用所代替的那一点称侵蚀基准面。实际上较大的河流,在入海或入湖以侵蚀基准面和局部侵蚀基准面后并不立即停止侵蚀,在一定范围内还能继续切蚀海底、湖底形成水下河谷形态,称湖底或海底河槽。这是由于异重流作用和河流的流水有一定的惯性,动能并不立即消失的缘故。实际测量中也发现在许多大河,离海很远的河段上,由于涡流的侵蚀作用,在河床中常形成深槽,其底部的高度可以比海面低很多。在长江、西江的峡谷中都有这种情况。也有许多河流由于携带的泥沙极多,所以在远离海边地方就已丧失侵蚀力而转向大规模堆积。但总的来说,海面仍不失为入海河流的侵蚀基准面。
中文词条名:地方侵蚀基准面
英文词条名:
河流各段的坚硬岩坎、湖泊洼地或河流汇口处,都是局部河段的侵蚀下限,称为地方侵蚀基准面。它们分别控制着其以上河段的侵蚀过程。

❻ 实际测绘工作中,一般采用的基准面和基准线各是什么

外业测量中的基准面是大地水准面(85黄海高程系),基准线是铅垂线。人们在学科里面默认说:测量工作的基准面是大地水准面,基准线是铅垂线。高程是指一个点至(高程)基准面的垂直距离。绝对高程就是一个点至大地水准面的垂直距离。而相对高程是指从一个点至任意一个高程基准面的垂直距离。
注释:
1、高程基准面有大地水准面、旋转椭球面等。
2、从该点沿着铅垂线或者基准面的法线量至基准面.
3、小范围内(半径10km内),可以近似用水平面代替大地水准面,超过该范围,就不能代替了。

❼ 基准面与基准面旋回

一、概念

基准面的概念对于地质学家来说并不陌生,早在1917年Barrell就认识到地层层序是基准面穿越地表上升与下降运动过程的地质记录,但地质学家对基准面含义的理解却不尽相同(图1-1)。一些人认为,基准面即地貌学上的平衡剖面,进一步的认识是地层基准面为分隔沉积作用和剥蚀作用的理论均衡面,“在该面之上沉积物不能停留,该面之下可能发生沉积作用和埋藏作用”(Sloss,1963)。由于在基准面位于地表之上的地方,沉积物发生沉积作用,而在基准面位于地表之下的地方,沉积物发生剥蚀作用并被向下搬运到基准面位于地表之上的位置,由此,在某一个固定的地理位置,基准面穿越地表的上升和下降产生了地层记录,在这个位置上剥蚀或沉积作用交替发生,形成由不整合面分开的垂向相序。

图1-1 基准面概念的演化及应用

Busch(1959)重新引入了地层旋回是在基准面旋回期间形成的沉积记录的概念。他把术语“成因层序”作为一个地层单位。一个成因层序是在一个增加和减少可容纳空间的基准面旋回期间堆积的沉积物进积/加积的地层单元。这个地层单元包含一个完整的基准面旋回期间在所有成因上有联系的沉积环境中堆积的沉积物(图1-2)。一个成因层序的半旋回边界发生在基准面上升到下降或下降到上升的转换位置。在不同的古地理环境,这些转换点或表现为地层不连续面,或表现为分别记录了可容纳空间增加或减小的整合地层。所以,在一个成因层序内的垂向相序满足“相”对比的 Walther 定律。如果地层不连续,其不连续面同成因层序边界一致。由此一个基准面旋回的全部过程被岩石+间断面的组合所记录。

图1-2 一个成因层序包含基准面旋回期间所有相邻环境沉积的沉积物

Wheeler,H.E.(1964)认为,基准面旋回经历了一个时间域,基准面变化对沉积物保存程度和内部结构有直接的控制作用。Wheeler提出了一个更加适合于地层分析的基准面概念,基准面既不是海平面,也不是海平面向陆方向延伸的水平面,同样不具有地貌学上的平衡剖面的定义。地层基准面是一个相对于地表波状起伏的、连续的、略向盆地方向下倾的抽象面(非物理面)。这个面相对于地表上升和下降,其位置、运动方向及升降幅度不断地随时间而变化。当基准面上升时,基准面与向海倾斜的地面的交点向上坡移动,使沉积物可以堆积的基准面之下的地表面积增加,并且增加了在陆相环境中沉积物堆积的能力;当基准面下降时,会发生相反的结果。Wheeler认为,基准面是一种状态,在这种状态下,要求搬运沉积物的能量与储存沉积物的能量是平衡的。

T.A.Cross等引用并发展了Wheeler(1964)关于基准面的含义,明确指出:基准面为一个势能面,它反映了地球表面与力求其平衡的地表过程间的不平衡程度。要达到平衡,地表要不断地通过沉积或侵蚀作用改变其形态,使其向靠近基准面的方向运动。因此,基准面描述了迫使地表上、下移动到某一个位置的能量。在这个位置上,地形梯度、沉积物供给和可容纳空间是平衡的(图1-3)。基准面在变化中总是具有向其幅度的最大值或最小值单向移动的趋势,构成一个完整的上升与下降旋回。基准面的一个上升与下降旋回称为一个基准面旋回(base level cycle)。基准面可以完全在地表之上或地表之下摆动,也可以穿越地表摆动到地表之下再返回,后者称之为基准面穿越旋回(base level transit cycle)。基准面由上升到下降或由下降到上升的转换位置称之为基准面旋回的转换点(turnaround point)。

不论规模的大小,每种规模的基准面旋回导致的地层旋回都是时间地层单元,因为它们是在基准面旋回变化期间由成因上有联系的沉积环境中堆积的地层记录构成。由于基准面旋回运动在地表之下时产生剥蚀作用,基准面旋回所经历的全部时间由地层记录(岩石)和沉积间断面组成。

图1-3 基准面、可容纳空间和反映可容纳空间与沉积物供给之间平衡时的地貌状态

地层旋回的多级次特征说明了基准面旋回的多级次性。最短期的地层旋回是符合沉积相序或相组合基本定律(Walther定律)的进积/加积的地层单元,即成因地层单元(也可以称作成因层序)。一个成因层序包括在一个基准面旋回期间相互联系的沉积环境中堆积的,并在地层记录中得以保存的所有沉积物。成因层序的相序符合Walther定律。短期地层旋回由短期基准面旋回期间堆积在侧向上有联系的沉积环境中保存下来的沉积物组成。连续的短期地层旋回在某些地区可以被地层不连续界面分开,地层不连续面可以是基准面上升和下降期间形成的侵蚀不整合面、沉积物路过不留面和非沉积作用间断面。在某些地区可以被基准面上升到下降或下降到上升的整合地层分开,通过旋回对称性、地层结构和相序的变化可以识别出这些转换界面。

二、基准面旋回变化的主控因素

前面已谈到,基准面是抽象的、非物理的界面,而且地层旋回的存在表明的确存在一个变化的势能面,其通过制约可容纳空间变化而控制着地层的沉积与保存作用,这就是地层基准面。经典层序地层学曾总结出了控制层序形成与发育的四大要素,即构造沉降、全球海平面升降、沉积物补给与气候。事实上,这些要素综合作用的结果反映在基准面的变化上,基准面相对于地表位置的变化又控制了层序发育特征。基准面的变化是海平面、构造沉降、沉积物补给、沉积负荷补偿、沉积压实与沉积地形等各要素变化的综合反映,是这些参数相对比值变化的结果。

与海相盆地不同,在陆相盆地中,基底沉降、沉积物供给和气候对基准面变化和层序发育的控制作用更加明显。其中,构造运动的控制作用至关重要。陆相盆地构造运动强烈,具有很强的分割性。如我国东部断陷盆地形成早期,由于拉张作用造成软流圈上拱而具裂陷性质,晚期因热流扩散岩石圈冷却收缩而具坳陷性质。盆地的拉张裂陷时期盆缘同生正断层事件是构造运动的主要形式,是一个不连续的、多旋回的幕式沉降过程(张万选,1994)。断层活动中应力的积累与释放决定了断裂作用以不连续的间歇式活动完成,即幕式运动。断层的幕式活动造成断块基底沉降的阶段性及至可容纳空间的周期性变化。断层幕式活动的规模、幅度和强度则控制着可容纳空间的变化速率。边界控盆断裂幕式活动形成长期地层旋回,期间产生的次级幕式活动形成次一级的地层旋回,由此导致断陷盆地充填地层的多级次旋回特征。

不同级次的基准面旋回形成的主要控制因素不同。构造基准面旋回的形成受区域构造运动控制,多与盆地的演化阶段有关。气候的变化仅影响沉积物的补给量和沉积物类型。对长期基准面旋回内部次级、高频基准面旋回来说,除受局部构造运动控制外,沉积物补给量的变化对旋回的形成与发育的影响明显增强。构造旋回也可以划分为不同的级次,形成不同级次的不整合面或沉积间断面。构造基准面旋回的级次愈高,形成的地层旋回在盆地内的可对比程度愈差。区域构造运动形成的长期基准面旋回在盆地范围内可以追踪对比,如断陷盆地控盆边界断裂活动形成的基准面旋回。规模次一级的基准面旋回可以由二级断裂的活动造成,在二级构造单元或局部地区的可对比性强。更次一级的基准面旋回受构造沉降与沉积物补给双重作用的控制更加明显。短期基准面旋回的形成除了与构造运动、沉积物补给作用等因素有关外,自旋回作用对地层旋回形成的影响逐渐增加,如河流的决口、三角洲朵叶体迁移等,因而一般仅能在沉积体内部进行追踪与对比。

对陆相湖盆来说,周期性的构造运动、交替变化的古气候条件、断层的间歇性活动都会引起基准面的周期性升降变化、湖盆水体深度和水域大小的变化、沉积物供给速率的变化,最终导致可容纳空间的变化,由此决定了地层旋回的形成与发育特征。

❽ 什么的基准面是大地水准面

大地地理坐标的基准面是大地水准面,大地水准面是指与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面。是正高的基准面。在测量工作中,均以大地水准面为依据。
因地球表面起伏不平和地球内部质量分布不匀,故大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。该面包围的形体近似于一个旋转椭球,称为“大地体”,常用来表示地球的物理形状。

❾ 什么是水准面,大地水准面和参考椭球面

1、大地水准面:一个假想的、与静止海水面相重合的重力等位面,以及这个面向大陆底部的延伸面。它是高程测量中正高系统的起算面。

大地水准面同平均地球椭球面或参考椭球面之间的距离(沿着椭球面的法线)都称为大地水准面差距。前者是绝对的,也是唯一的;后者则是相对的,随所采用的参考椭球面不同而异。

2、水准面:即静止的海洋面延伸通过大陆和岛屿所围成的闭合曲面。

3、参考椭球面:为了解决投影计算问题,通常选择一个与大地水准面非常接近的,能用数学方程表示的椭球面作为投影的基准面。

拓展资料:

水在静止时,表面上的每一个质点都受到重力的作用,在重力位相同的情况下,这下水分子便不流动而呈静止状态,形成一个重力等位面,这个面称为水准面。水准面是受地球表面重力场影响而形成的,是一个处处与重力方向垂直的连续曲面,因此是一个重力场的等位面。设想一个静止的海水面扩展到陆地部分。这样,地球的表面就形成了一个较地球自然表面规则而光滑的曲面,这个曲面被称为水准面。

❿ A基准面的定义

1、基准面是指在位置、运动方向以及空间上均随时间而发生不断变化的抽象界面.在基准面之上,几乎没有沉积作用发生,主要是剥蚀作用发育的地方.在基准面附近,沉积物仅是过路,在基准面之下,则出现沉积物的堆积作用。 2、与地球具有定位关系的特定椭球面称为基准面.由于基准面不同,同一地面点的地理坐标也将不同.因此,GIS中坐标系的确定需要定义若干参数,这些参数可以分为基准面参数和地图投影参数。 3、基准面是指套圈的外圆表面和两个端面.这是滚动表面 (沟道)加工的基础,基准面不好,会反映到套圈沟道的圆度、波纹度、粗糙度以及壁厚差上,这些参数都是形成振动和异常声的重要因素。

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