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來自 孔夫子舊書網 的圖片

大地線是全國科學技術名詞審定委員會審定、公布的科技類名詞。

漢字,是中華民族文化的化石,是歷史的載體,是前人智慧的結晶[1],是有着鮮活生命的「你」「我」「他」,有着濃郁的文化意蘊、獨特的文化魅力和深厚的民族情結。漢字之美[2],美在形體、美在風骨、美在精髓、美在真情!

名詞解釋

大地線(Geodesic Lines)是指地球橢球面上兩點間的最短程曲線。

在微分幾何中,大地線(又稱測地線)另有這樣的定義:「大地線上每點的密切面(無限接近的三個點構成的平面)都包含該點的曲面法線」,亦即「大地線上各點的主法線與該點的曲面法線重合」。因曲面法線互不相交,故大地線是一條空間曲面曲線。

模型

假如在橢球模型表面 A, B 兩點之間,畫出相對法截線如圖1,然後在A,B 兩點上各插定一個大頭針,並緊貼着橢球面在大頭針中間拉緊一條細橡皮筋,並設橡皮筋和橢球面之間沒有摩擦力,則橡皮筋形成一條曲線,恰好位於相對法截線之間,如圖1所示,這就是一條大地線,由於橡皮筋處於拉力之下,所以它實際上是兩點間最短線。

相對法截線

假設經緯儀的縱軸同 A,B 兩點的法線 Ana和Bna 重合(忽略垂線偏差),如此以兩點為測站,則經緯儀的照准面就是法截線。用A 點照准B 點,則照准面AnaB 同橢球面的截線為 AaB,叫 A 點的正法截線,或 B 點的反法截線;同樣由 B點照准 A 點,則照准面BnbA 與橢球面的截線為 BbA ,叫B 點的正法截線,或 A 點的反法截線。因法線 Ana 和 Bnb 互不相交,故 AaB 和 BbA 這兩條法截線不相重合。AaB 和 BbA 叫做 A,B 兩點的相對法截線。註:na 與nb分別是 A ,B 兩點法線與短軸的交點。

用途

當A,B兩點位於同一子午圈或同一平行圈上時,正反法截線則合二為一,這是一種特殊情況。在通常情況下,正反法截線是不重合的。因此在橢球面A,B,C三點處所測得的角度(各點上正法截線之夾角)將不能構成閉合三角形,見圖3。為了克服這個矛盾,在兩點間另選一條單一的大地線代替相對法截線,從而得到由大地線構成的單一的三角形。

參考文獻