《测绘基础知识》-郑平元.ppt

测绘基础知识 主讲教师：郑 平 元 电子邮件：zpy1998@163.com 联系电话第一章 绪 论 §1.1 测量学的任务及作用 一、测量学的定义 测量学是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集、处理、管理、更新和利用的科学和技术。 二、测量学的主要任务 研究确定地球的形状和大小，为地球科学提供必要的数据和资料。 将地球表面的地物、地貌测绘成图。 将图纸上的设计成果测设至现场。 三、测量学的主要分支学科－1 大地测量学：研究地球的形状、大小和地球重力场，以及测定地面点的空间位置的学科。 地形测量学：不考虑地球曲率的影响，研究小范围地球表面形状的测绘工作的学科。 工程测量学：研究工程建设在设计、施工和管理阶段时的各种测量工作的学科。 三、测量学的主要分支学科－2 地图制图学：研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科。 海洋测量学：研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的理论、技术和方法的学科。 摄影测量与遥感学：研究通过摄影和遥感的技术获取目标物的信息，以确定物体的形状、大小、性质和空间位置的学科。 四、现代测绘 1. “3S”技术 GPS（Global Positioning System）全球定位系统; GIS（Geographical Information System）地理信息系统； RS（Remote Sensing）遥感。 2. “4D”产品 DEM（Digital Elevation Model）数字高程模型; DOM（Digital Orthograph Model）数字正射影像； DLG（Digital Line Graph）数字线划图； DRG（Digital Raster Graph）数字栅格图。 五、测量学的作用 经济建设：城乡规划与建设，国土整治，公路、铁路的修建，农林、水利建设，资源调查，矿产的勘探和开发，环境监测等都离不开测绘工作。 国防建设：军事测量和军用地图是现代大规模诸兵种协同作战不可缺少的重要保障，而且对诸如远程导弹、空间武器、人造卫星和航天器的发射也起着重要的作用。 科学研究：测绘技术对于空间科学技术的研究，地壳形变，地震预报，地球动力学研究等是不可缺少的工具。 §1.2 地球的形状和大小 一、形状和大小 地球是一个南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球。 测量工作是在地球表面上进行的，而地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等高低起伏的形态，其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29%。 最高珠峰8844.43米，最低马里亚纳海沟11022米。 二、基本概念－1 重力：地球上的质点所受的万有引力与离心力的合力称为重力，重力的方向称为铅垂线方向。 法线：由地表任一点向参考椭球面所作的垂线称法线。 水准面：静止的海水面称为水准面。 —水准面有无穷个； —处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。 二、基本概念－2 大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。 —大地水准面是唯一的； —大地水准面是有微小起伏的、不规则的、很难用数学方程表示的复杂曲面。 大地体：大地水准面所包围的形体。 三、参考椭球面 通常选择一个与大地水准面非常接近的、能用数学方程表示的椭球面作为投影的基准面，这个椭球面是由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球面，称为参考椭球，其表面称为参考椭球面。 几个著名的椭球体 §1.3 地面点位的确定 一、确定地面点位的要素 坐标 地面点投影到基准面上的位置。（此基准面一般指参考椭球面） 高程 地面点沿投影方向到基准面的距离。（此基准面实用上一般指大地水准面） 二、坐标系的分类 地理坐标 天文坐标 以大地水准面为基准面，地面点沿铅垂线投影在该基准面上的位置。 大地坐标 以参考椭球面为基准面，地面点沿椭球面的法线投影在该基准面上的位置。 天文坐标系与大地坐标系示意图 ——过地面上任一点P的铅垂线与地球旋转轴NS所组成的平面称为该点的天文子午面，天文子午面与大地水准面的交线称为天文子午线，也称经线。称过英国格林尼治天文台G的天文子午面为首子午面。 天文经度和天文纬度的定义 天文经度?：过P点的子午面与首子午面所夹的二面角。 东经：自首子午线向东0°～180° 。 西经：自首子午线向西0°～180° 。 赤道面：垂直于地轴并通过球心的平面。 赤道：赤道面与球面的交线。 纬线：垂直于地轴且平行于赤道的平面与球面的交线。 天文纬度? ：是过P点的铅垂线与赤道面的夹角。 北纬：纬度从赤道起向北0°～90°。 南纬：纬度从赤道起向南0°～90°。