测量基本知识速成.ppt

第一章 绪论 测量学的定义 1.早期的定义： 研究地球的形状和大小，确定地面点的坐标的学科。 2.当前的定义： 研究三维空间中各种物体的形状、大小、位置、方向和其分布的学科。 三、测量学科的组成 一、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。 与平静的平均海水面相重合、并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面 二、旋转椭球体 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。 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 §1-4 地面地位的确定 一、球面坐标系统 （二）、大地地理坐标系 大地地理坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系 地球椭球面和法线是大地地理坐标系的主要面和线 地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B 二、地图投影 平面坐标系 为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系。地图投影学就是研究这个问题的学科，是数学也是地理学的一个分支学科。基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。 （一）高斯平面直角坐标系 高斯投影是等角横切椭圆柱投影。等角投影就是正形投影。所谓，正形投影，就是在极小的区域内椭球面上的图形投影后保持形状相似。即投影后角度不变形。 6度分带投影图 λ=6N-3 在高斯平面直角坐标系中的坐标值 理论上中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。点的X坐标是点至赤道的距离；点的Y坐标是点至中央子午线的距离，设为y’；y’有正有负。 为了避免Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。 为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N 所以点的横坐标通用值为 y=N*1000000+500000+y’ 高斯平面直角坐标系小结 椭圆柱与椭球面横切于某一条子午线（称为中央子午线） 中央子午线和赤道的投影为相互正交的两条直线。 中央子午线的投影为纵轴X，赤道的投影为横轴Y，它们的交点为原点O。 高斯平面直角坐标系常简称高斯坐标系 中央子午线和赤道被投影为相互正交的直线 其它经线投影成为凹向中央子午线，且以中央子午线为对称轴的曲线。全部经线的投影收敛于两极 把曲面上的图形投影到平面上必然会伴有变形。变形有三类：角度变形，长度变形，面积变形 高斯投影是正形投影，无角度变形 例：所有经纬线投影后仍保持两两相互正交 中央经线投影后长度不变 其它经纬线投影后均变长，离中央经线越远其长度变形越大 有长度变形也就有面积变形 高斯平面直角坐标系 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-----两点间的各处之差。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。 对距离的影响 对高差的影响 §1-6测量工作的基本概念 基本原则 控制测量 地形测量 施工放样 基本观测量 距离 角度 高差 第二章水准测量?2-1 高程测量概述 一、水准点 二、高程测量方法 三、水准测量等级 ?2-2 水准测量原理 要求：测量A，B两点间的高差h 思路： 在A，B上竖立标尺， 用水准仪构筑一条水平视线 该视线在两尺上截得读数a和b 则B比A高出 h=b-a注：高差h有正有负 水准测量 连续高程测量 Hab=HA+h1+h2+----+hn=HA+?h ?2-3 水准的仪器及工具 水准仪的主要轴线： 望远镜视准轴（俗称视线），用于观察尺子，取读数 水准管轴，水准管是水平状态指示器。用于把其轴置平 仪器要求这两个轴平行。从而可以借助水准器把视线置平 *水准器分圆形和管形两种 管水准器是个玻璃容器，其纵剖面上内侧呈圆弧形。刻划线对称中点处的切线就是水准管轴。“气泡居中”即水准管轴水平。圆水准器是个玻璃容器，上面有同心圆的刻划。上盖的内表面是圆球形，同心圆圆心处的曲率半径就是圆水准器的轴。“气泡居中”即水准器的轴垂直 水准管的精度： 管子内壁光滑，液体与内壁的附着力小，则气泡对倾斜反映的灵敏度高 曲率半径大，格值小则精度高 气泡长，两端清晰，读数误差小则精度高格值是相邻分划线之间