《测量学概述NEW》.ppt

测量学 研究和量测地球形状和大小，以及确定地面点、地下点、空间点，点与点的相互位置的科学。 概论 测量学研究的分支 测量学的任务和作用 2.测设：把规划图、设计图上已经设计好的建筑物、构造物，按照精度要求把其位置转移到地面上。 参考椭球 确定地面点位的方法 确定地面点位的方法 在各领域的主要成就有： （1）物理学和地磁学中，关于静电学、温差电和摩擦电的研究、利用绝对单位（长度、质量和时间）法则量度非力学量以及地磁分布的理论研究。 （2）利用几何学知识研究光学系统近轴光线行为和成像，建立高斯光学。 （3）天文学和大地测量学中，如小行星轨道的计算，地球大小和形状的理论研究等。 （4）结合试验数据的测算，发展了概率统计理论和误差理论，发明了最小二乘法，引入高斯误差曲线。此外，在纯数学方面，对数论、代数、几何学的若干基本定理作出严格证明。在CGS电磁系单位制（emu）中磁感应强度的单位定为高斯（1932年以前曾经用高斯作为磁场强度单位），便是为了纪念高斯在电磁学上的卓越贡献。 测量工作概述 测量的三项基本工作 水平角 、高差 、 距离 测量工作的原则和程序 原则：由整体到局部 工作程序：先控制后碎部 精度控制：先高级后低级 * * 大地测量学 普通测量学 摄影测量学 工程测量学 地图制图学 海洋测量学 1.?????? 大地测量：较大范围内，顾及到地球曲率的影响，利用观测天体、重力的方法研究大范围的地球形状和大小。 5.????地图制图学：利用测量学的成果、资料，研究投影、编绘和制印技术，称之为制图学。 2.?????? 普通测量：较小范围，不计地球曲率的影响，研究地面点位相互位置的科学。 3.?????? 摄影测量：由空中或者地面上的摄影仪对地面某一个局部投影获得底片, 按照摄影测量的方法，利用其仪器编绘地形图。 4.?????? 工程测量：利用测量学的理论、技术和方法解决工程建设中的测量问题。 6、 海洋测量学：是研究海洋和陆地水域的测量和绘图的科学。 测量学分支 任务： 1.测定：利用测量的仪器和工具对地面某局部进行测量，取得一系列数据，把地球表面的地形按照比例尺的大小，按照正射投影编绘成地形图。 地面点位的确定 一、地球的形状和大小 要研究地球的形状和大小 我国的地理位置？ 梨形？ 地球图片 地球自然表面 大地水准面 a b 大地水准面 地球椭球面 a b 水准面 水准面上任一点的铅垂线与该面相垂直（水准面上是连续的，无起伏的，可用数学方程式表达） 水准面的特性： 无穷多个 大地水准面 地球自然表面 参考椭圆体：由大地水准面所包围曲面的形体---大地体或者叫做参考椭圆体。 宏观上可用椭球表达：x2/a2+y2/b2+z2/b2=1， 我国所用的参考椭球体的数据： 长半轴 a=6378.14km 短半轴 b=6357.0km α=1：298.257≈1/300 一般情况下，我们把它看成圆球，即 x2+y2+z2=r2 ，r=(2a+b)/3=6371km。 a b 地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y、H） B a b c d A C D HA HB HC HD 大地水准面 HA HB A B hAB 大地水准面 假定水准面 高程的确定 地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y、H） 参考面的确定 独立直角坐标系 地理坐标系 高斯平面直角坐标系 高程的确定 绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离。 相对高程：地面点到任一水准面的铅垂距离。 HA A B hAB 大地水准面 HB 假定水准面 大地坐标系？ 坐标系 坐标轴方向与数学坐标相反，角度从x轴正方向顺时针计算，象限也一样设定，所以数学中的计算方法也适用于该坐标系。 独立平面直角坐标——任意直角坐标坐标（x、y） o x y i iii ii iv 高斯简介 高斯投影坐标系 投影原理 高斯（Carl Friedrich Gauss 1777~1855），德国数学家和物理学家。1777年4月30日生于德国布伦瑞克，幼时家境贫困，聪敏异常，受一贵族资助才进学校受教育。1795~1799年在哥廷根大学学习，1799年获博士学位。1807年任哥廷根大学数学教授和哥廷根天文台台长，一直到逝世。 高斯长期从事于数学并将数学应用于物理学、天文学和大地测量学等领域的研究，著述丰富，成就甚多。他一生中共发表323篇（种）著作，提出404项科学创见（发表178项）， 中央子午线 N S x y o 高斯投影特性 特点：赤道投影为直线，X轴处处处平行，高斯投影是等角投影的一种。 投影前与投影后