测量第1章教案1.ppt

第一节 测量学的任务与应用 一、基本概念 1.早期的定义：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包含空中、地下和海底）点位的科学。 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。 3.测绘学里定义：研究与地球有关的基础空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的科学与技术。——摘自《测绘学名词》 二、测量学的主要任务 １、测定　 ２、测设　 三、测量学的分支学科 普通测量学 研究地球表面小范围测绘的基本理论和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部表面当作平面看待，是测量学的基础。 大地测量学 研究测定地球的形状和大小及地球表面较大地区的点位测定和计算的有关理论与方法的学科。 摄影测量与遥感学 研究利用航空和航天器对地面摄影或遥感，以获取地物和地貌的影像和光谱，并进行分析处理，从而绘制成地形图的基本理论和方法的学科。 海洋测绘学 以海洋水体和海底为研究对象的测量理论与技术的学科。内容有控制测量、水深测量、海洋重力测量、卫星大地测量等。它与大地测量、地图制图、航海学、海洋学、潮汐学、水声物理学、电子技术和遥感技术等有着密切的联系。 地图制图学 研究地图制图的理论和方法。 道路测量 道路高程放样 水位监测 面水准测量 – 场地平整 大桥监测 隧道测量 四、测量学的地位 1、 在城市规划、给水排水、煤气管道和房屋建设中都具有重要作用。 2、是国防建设不可缺少的重要保障。 3、在科学研究中，测绘信息是重要的基础信息之一。 4、测量学在交通土木工程建设中的地位 测量是土木工程规划建设的重要依据。 测量是土木工程勘察设计现代化的重要技术。 测量是土木工程顺利施工的重要保证。 测量是工程综合质量检验、重要交通工程设施安全监视的重要手段。 世界最早的测量记载： 公元前21世纪《史记.夏本记》记载“准、绳、规、距” 世界最早的地球球体说：公元前6世纪，古希腊毕达哥拉斯，地球自转 世界最早的测量仪器：公元前3世纪中国四大发明之一司南，即指南针 世界最早提出大地测量名词：公元前3世纪古希腊亚里士多德提出 世界最早的地图论著：公元前3世纪古希腊埃拉托色尼地理学》提出经纬图，地球周长 世界最早的天文测量仪器：公元100年，中国东汉张衡，混天仪 二、测量学的发展现状 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达开创了地面摄影测量方法 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使航空摄影测量成为现实 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪等 电子经纬仪+光电测距仪+计算机=电子全站仪 三、我国测量事业的发展 建立和统一了全国坐标系统和高程系统 建立了全国的大地控制网、国家水准网、基本重力网、完成了大地网和水准网的整体平差；完成了国家基本图的测绘工作 已完成全国GPS 大地控制网和GIS基础框架 进行了珠穆朗玛峰高程的测量。 制定了各种测绘技术规范（规程）和法规，统一了技术规格和精度指标。 测绘仪器生产发展迅速，能批量生产电子经纬仪、电磁波测距仪、自动安平水准仪、全站仪、GPS接收机、解析测图仪等。 二、地球体的有关概念 1．垂线：重力的作用线称为铅垂线，简称垂线。 2．水准面：某一时刻处于没有风浪的海洋水面，称为水准面。理想化的静止曲面。性质有三:水准面处处与其相应的垂线互相垂直；不同时刻的水准面存在不同的高度；同一水准面上各点重力位相等。 3．大地水准面：没有风浪没有潮汐的平均海水面,并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面就称为大地水准面。 4．大地体：大地水准面包围的曲面形体称为大地体。 水准面、大地水准面、大地体是不规则的。 三、测量坐标系统 1、大地坐标系统 2、空间直角坐标系统 3、独立平面直角坐标系统 4、高斯平面直角坐标系统 1、大地坐标系统 大地坐标系统是以参考椭球体面为基准面的球面坐标系，通常以大地经度和大地纬度表示，简称经度(L)，纬度(B)。(L、 B)称为大地坐标。 测量平面直角坐标系与数学坐标系 相同点：数学上的三角公式适用于测量平面坐标系 x=s×cosα y=s×sinα 4、高斯平面直角坐标系统 角度与弧度的换算关系 1、测绘地形图 2、施工放样 二、控制测量的概念： 1、平面控制测量：三角测量和导线测量 2、高程控制测量：水准测量和三角高程测量 由平面控制测量和高程控制测量得到一个点的（x，y，H）坐标。 3、对高差的影响 用水平面代替大地水准面时，对 高差的影响： 结论: 地球曲率的影响对高差而言，即