测量学1绪论.

§1.1测量学的任务§1.2地面点位的确定§1.3测量工作概述第一章绪论一、测量学的概念测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。测量工作的基本任务：确定地面点在规定坐标系中的坐标值（X，Y，Z）。§1.1测量的任务二、测量工作分类测量工作包括测定和测设两部分。测定是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，测定点的坐标，或把地球表面的地形按比例缩绘成地形图。测设是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物等的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。返回大地测量学摄影测量学海洋测绘学工程测量学地图制图学三、测量学学科分类大地测量学地球半径如何测量？（尺子、秒表）米是怎么来的？如何知道地球自转速度变了？水下如何导航？。。。。。摄影测量学卫星摄影测量全球测绘绘制高清晰影像地图.mp4交通事故鉴定变形监测。。。。工程测量学放样测图变形监测。。。。新发展遥感非法开采、土地利用调查。。。卫星定位北斗系统.mp4地理信息系统模拟推演系统国庆阅兵.mp4航空、航天应用。。。一.地球的形状和大小1．地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地球表面的71%。高山陆地丘陵海洋§1.2地面点位的确定大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。该几何体必须满足两个条件：①形状接近地球自然形体；②可以用简单的数学公式表示。2．参考椭球体及参考椭球面参考椭球体一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。参考椭球面参考椭球面参考椭球体外表面，是球面坐标系的基准面。旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁率α决定。我国目前采用的参考椭球体的参数为：长半轴a=6378140m短半轴b=6356755.3m扁率α==测量精度要求不高时，可把地球看作圆球，其平均半径R=6371kmaba257.2981测量工作的基准线和基准面测量工作的基准线—铅垂线。测量工作的基准面—大地水准面。OG大地水准面铅垂线返回二、地面点位置的表示方法地面点的空间位置可以用点在水准面或水平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅垂距离（H）来确定。如地面点：A（X，Y，H）CYABabcX(一)、地面点的平面坐标地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐标或空间直角坐标表示。1、地理坐标以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。地球表面任意一点的经度和纬度，称为该点的地理坐标，可表示为A(L,B)。如：北京东经116º28′北纬39º54′S纬线NO地轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。子午线：子午面与地球面的交线，又叫经线。起始子午面：通过英国格林尼治天文台的子午面NGS。纬线：垂直于地轴的平面与地球面的交线。赤道平面：垂直于地轴并通过地球中心的平面WME。赤道：赤道平面与地球面的交线。WE赤道赤道平面起始子午面起始子午线G椭球上的基本概念大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。大地纬度：过P点的法线Pn与赤道面的夹角叫做P点的大地纬度，用B表示。赤道平面OPM大地经度L大地纬度BnLB起始子午面（首子午面）SNL取值范围：东经0~180˚西经0~180˚B取值范围：北纬0~90˚南纬0~90˚2、平面直角坐标由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规划、设计、施工中，测量和计算十分不便。当测区较小时，可以将曲面看成平面，此时地面点位置采用平面直角坐标确定。但与数学坐标系不同。3、独立平面直角坐标当测区范围较小时，可将大地水准面看作平面，并在平面上建立独立平面直角坐标系；地面点的位置可用平面直角坐标确定；坐标系原点一般选在测区西南角（测区内X、Y均为正值）；原点坐标值可以假定，也可以采用高斯平面直角坐标；规定：X轴向北为正，Y轴向东为正。OXY测区北（二）高程地面点的高程：地面点沿铅垂方向到大地水准面的距离。注：地面点在大地水准面以上，H为正；地面点在大地水准面以下，H为负。如图：HA=166.780mHB=-136.680mA大地水准面HABHB绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。如：HA、HC。相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。如：HA′、HC′。高差：地面上两点高程之差。如：hAC=HC–HAhAC=HC′–HA′当hAC为正时，C点高于A点；当hAC为负时，C点低于A点；我国的高程系统：水准原点全国高程的起算点。1985年国家高程基准（72.260m）1956年黄海高程系（72.289m）目前我国统一采用1985年国家高程基准。水准原点H0验潮站大地水准面§1.3测量工作概述1、测量工作的主要目的是确定点的坐标和高程。待定点的坐标和高程一般不是直接测定的。ABabcD1D2γβαhAChBC如图：A、B为已知点C为待定点投影平面C基本内容：高差测量（h）角度测量（β、α）距离测量（S、D）（X0Y0H0）（XYH）（X0Y0H0）与（XYH）几何关系外业工作：测定和测设。内业工作：观测数据处理和绘图。XYZOXYA(XA,YA,hA)B(XB,YB,hB)ααABM(X,Y,h)基本内容：①高差测量（h）②角度测量（β、α）③距离测量（S、D）2、测量工作的基本原则1、从整体到局部；2、先控制后碎部；3、复测复算、步步检核。优点：①减少误差积累；②避免错误发生；③提高工作效率。返回XYO