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1矿井测量与矿图单元教学设计一、教案头课题地面点位置的确定授课日期授课班级12煤矿开采高职课时：2学时上课地点教学目标能力（技能）目标知识目标素质目标①能使用正确地方法确定地面点的位置①了解地球的形状和大小②掌握确定地面点位置的方法①能吃苦，能忍受，甘于奉献，具备优秀意志品质；②拥有良好的自学能力，安全生产。能力训练任务及案例能力训练项目：1、确定地面点的位置2、确定地面点的坐标；3、确定地面点的高程案例：设置情景，怎么给游人指路。作业课后总结2二、教学过程设计步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间分配告知（教学内容、目的）测量工作的实质教师介绍PPT演示学生可提问并讨论10分钟引入（任务项目）本学期课程内容,学习的目的,对自身的作用教师讲解图示和材料演示设置情景如何给游人指路15分钟操练（掌握初步或基本能力）展示图片和视频资料，加深学生确定地面点位置方法的认识教师讲解图示和视频材料演示组织学生讨论20分钟深化（加深对基本能力的体会）讲解确定地面点位置的计算方法教师组织分组讨论组织学生讨论并计算10分钟归纳(知识和能力)教师归纳几种确定地面点位置的方法教师讲解图示和视频材料演示学生参与总结。10分钟训练巩固拓展检验组织学生分组讨论教师组织分组训练讨论在我们身边的测量20分钟总结教师总结，布置预习内容教师总结PPT演示学生参与。5分钟三、教学内容设计序号教学内容（知识点）或训练点What教学目的（为什么教）或训练目的Why教学思路（怎么教）或训练方法How备注1地球的形状和大小了解地球图示、说明、举例2地理坐标计算地理坐标图示、说明、举例3直角坐标系；计算直角坐标图示、说明、举例地面点的高程计算地面点的高程图示、说明、举例四、讲义一、地球的形状和大小3测量工作是在地球表面进行的，而地球自然表面很不规则，有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠穆朗玛峰高出海水面达8848．13m，最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022m。但是这样的高低起伏，相对于地球半径6371km来说还是很小的。再顾及到海洋约占整个地球表面的71％，因此，人们把海水面所包围的地球形体看作地球的形状。由于地球的自转运动，地球上任一点都要受到离心力和地球引力的双重作用，这两个力的合力称为重力，重力的方向线称铅垂线。铅垂线是测量工作的基准线。静止的水面称为水准面，水准面是受地球重力影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，并且是一个重力场的等位面。与水准面相切的平面称为水平面。水面可高可低，因此符合上述特点的水准面有无数多个，其中与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面，称为大地水准面。大地水准面是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体。用大地体表示地球体形是恰当的，但由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这曲面上进行测量数据处理。为了使用方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式表示的几何形体(即地球椭球)来代替地球的形状作为测量计算工作的基准面称参考椭球面。4由球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称旋转椭球。旋转椭球体由长半径a(或短半径b)和扁率α所决定。我国目前采用的元素值为长半径a＝6378140m,并选择陕西泾阳县永乐镇某点为大地原点，进行了大地定位。由此而建立起来全国统一坐示系，这就是现在使用的“1980年国家大地坐标系”。由于地球椭球的扁率很小，因此当测区范围不大时，可近似地把地球椭球作为圆球，其半径为6371km。二、确定地面点位的方法1、球面坐标系统（1）、天文地理坐标系：测量（天文经纬度）的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的主要面和线地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度和纬度（2）、大地地理坐标系：5大地地理坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系，地球椭球面和法线是大地地理坐标系的主要面和线，地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B2、地图投影平面坐标系为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。地图投影学就是研究这个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科。基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。（1）高斯平面直角坐标系：高斯投影是等角横切椭圆柱投影。6等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形。按投影带不同通常分为6度带和3度带。7点在高斯平面直角坐标系中的坐标值，理论上中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。点的X坐标是点至赤道的距离；点的Y坐标是点至中央子午线的距离，设为y’；y’有正有负。为了避免Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N，所以点的横坐标通用值为y=N*1000000+500000+y’（2）地平坐标系：地平坐标系是平面直角坐标系，地平坐标系以当地的水平面为主要面(不需要投影)，通常以当地的北方向为坐标轴的正方向，地平坐标系只用于小的局部地区3、空间三维坐标系（1）、地心坐标系：地心平坐标系是以地球质心为坐标原点，以地轴为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。（2）、参心坐标系：参心平坐标系是以参考椭球体的中心为坐标原点，以椭球修整轴（短轴）为Z轴，正向指向北极；XY平面与赤道面重合，X轴指向起始子午面。84、地面点的高程高程（绝对高程、海拔）-----地面点到大地水准面的铅垂距离。假定（相对）高程-----地面点到假定水准面的铅垂距离。高差-----两点间的高程之差。