《测量学第一章》.ppt

一、测量学的定义 1.传统的定义： 研究确定地面点位相对位置的科学。 2.现今的定义： 研究和确定三维空间中各种物体的形状、大小、位置、方向和其分布等信息的科学。 认识地球是人类探索的目标之一，也是测量学 的任务之一。 绝大多数测量工作是在地球上进行，或用地球作为参考系。 三、大地水准面 液体受重力而形成的静止表面称为水准面。 同一水准面上的重力位处处相等； 同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。 大地水准面（续） 由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的曲面 水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。 大地水准面（续） 二、旋转椭球体 因此，用一非常接近大地水准面的数学面------旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。最接近某地区称参考椭球体。 经度与纬度 子午面------地球上任一点的铅垂线与地轴所组成的平面。 经度-------所在的子午面与首子午面（过英国格林尼治天文台）的夹角 纬度-------所在点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。 四、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。 §1-2测量工作的基本概念 基本原则 控制测量 地形测量 基本观测量 距离 角度 高差 * * 《测量学》 二、测量学的基本任务 测定 测设 测定地面现状的位置。测定的成果： (1)数据 坐标(球面坐标、平面坐标) 、高程、 角度、距离、地面直线的方位角、坡度、 面积 等。 (2)图 地形图、平面图、 地籍图、断面图、 沉降图，工程图等。 1.测定（地面 图纸） ——将图纸上设计的建筑物、 构筑物的平面位置和高程，放 样于实地，作为施工的依据。 也叫施工放样。 测设的成果： 体现设计的平面位置和高程 的现场标志。 2.测设（图纸 地面） 三、测量学的特点和要求 （1）特点 ●实践性强，责任性要求高， 必须遵照测量的规范和规则。 ●内容多：测量学基本原理、误差理 论、仪器使用、作业方法、基本计 算等。 ①学会和掌握测量的基本作业方法： 角度测量、距离测量、高程测量 （仪器的基本操作、作业程序、记录、成果整理） ②掌握测量仪器的检验和校正方法 （测量仪器的轴线关系、检验和校正的作业方法） ③学会控制测量、地形测量、施工放样 的基本作业方法 （外业测量、内业计算与绘图） ④建立测量误差的基本概念 （掌握测量误差的基本理论和测量误差的计算） （2）学习要求： ●野外作业：严格按照规定的作业和操作程序。 ●记 录：字迹清晰、端正，不得任意涂改 （按规定方式改数）。 ●计 算：按平差规则、作计算检核、保证计算精度 （小数取位）。 ●正 负 号：在以下数据前，加“+、-”号：高差、竖 直角、指标差、坐标增量、所有的闭合 差、改正数。 ⑤其它要求 §1-1 地球的形状和大小 一、地球的自然形体 高低起伏，极其复杂 局部特点： 1、近似一个两极略扁的椭球； 2、可视为水球（海71 %，陆29%）； 3、无法用数学公式描述。 整体特点： 静止的液体表面，称为水准面。 特性 处处与铅垂线正交 二、水准面 是不规则的表面，有无穷多 水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线 与平静的平均海水面相重合、并延伸穿过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面。 由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果。 P? P 长半径 a=6378137m 短半径b=6356752m 扁率f=(a-b)/b=1/298.257 当范围较小时，可以把地球看成圆球，其半径R=（2a+b）/3=6371km l 测量平面直角坐标系 O Y X Ⅲ象限 Ⅱ象限 Ⅳ象限 Ⅰ象限 测量平面直角坐标系 及点的坐标： 测量平面直角坐标系如右图， 所有平面三角学公式都同样能 在测量坐标系计算中应用。 P Xp Yp 采用高斯投影的方法，将旋转