西南交大工程测量第1章 测量学绪论.pptVIP

测量学概述 地球的形状和大小 常用的坐标系统 测量的基本工作和原则 用水平面代替球面的影响 §1-1 测量学概述 测量学的产生 生产、生活的需要以及建筑、农田、水利建设等的需要 公元前二十七世纪，埃及大金字塔形状和方向很准确 二千多年前，夏商时代夏禹治水 （左准绳+右规矩） 秦代，李冰父子，都江堰水利枢纽工程（石头人） …… 军事、交通运输的需要 万里长城（秦汉时期） …… 测量学（Surveying)的定义 定义: 测量学是研究地球形体、地表、地下和外层空间中的各种自然和人造物体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。 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 测量学的分类 1、大地测量学(Geodesy ) 定义：研究和确定地球形状、大小、重力场、整体与局部运动、地表点的几何位置，以及它们变化的理论和技术的学科。 基本任务：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和重力场，为地形测图和各种工程测量提供基础起算数据；为空间科学、军事科学及研究地壳变形、地震预报等提供重要资料。 分类：按照测量手段的不同，又可分为常规大地测量学、卫星大地测量学及物理大地测量学等。 2、地图制图学(Cartography) 定义：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。 基本任务：是利用各种测量成果编制各类地图，其内容一般包括地图投影、地图编制、地图整饰和地图制印等分支。 3、摄影测量与遥感 定义：研究利用电磁波传感器获取目标物的影像数据，从中提取语义和非语义信息，并用图形、图像和数字形式表达的学科。 基本任务：通过对摄影像片或遥感图像进行处理、量测、解译，以测定物体的形状、大小 和位置进而制作成图。 分类：根据获得影像的方式及遥感距离的不同，本学科又分为地面摄影测量学，航空摄影测量学和航天遥感测量等。 4、工程测量学(Engineering surveying) 定义：研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 基本任务：信息采集、管理和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等。 分类：土木工程测量、水利工程测量、矿山工程测量、林业工程测量、建筑施工测量、管线工程测量等。 5、测量仪器学 研究测量仪器工具制造、改进和创新的学科。(皮尺+经纬仪 带测距头的经纬仪 全站仪) 6、地形测量学 定义：研究如何将地球表面局部区域内的地物、地貌及其它有关信息测绘成地形图的理论、方法和技术的学科。 分类：按成图方式的不同，地形测图可分为模拟化测图和数字化测图。 测量学的发展与作用 测绘学科的发展 人类用了数千年的时间大致把地球上大陆轮廓搞清楚，并给各个大洲命名，时间是在十八世纪。 之后200余年，掀起了详测地形高潮，建立测绘机构、组成专业队伍、形成测绘科学体系，出现政府对测绘业务与产品的垄断局面。中国起步较之西方晚了100多年，但系列地形图的完成大体上也与他们同步，结束于20世纪60年代。地图受到空前重视。 再后的50余年（至今），人们开始用卫星技术观察地球、认识地球；用计算机处理数据、显示成果，用软件支配机器绘制地图。这是变化剧烈的40年。 总结：3000多年，200多年，50多年，这是对地球认识的3大阶段，也是测绘不断发生重大变换的3个阶段。 测量学在工程建设中的作用 勘测设计阶段：为选线测制带状地形图。 施工阶段：把各种建(构)筑物正确测设到地面上。 竣工测量：对建筑物进行竣工测量。 运营阶段：为改建、扩大建而进行的各种测量。 变形观测：为安全运营，防止灾害进行变形测量 现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。 认识地球是人类探索目标之一，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，或作为参考系。 地球自然表面 不规则曲面，平均半径6371 km 珠峰8848.13 m，马里亚那海沟11022 m，海洋占地球表面71%的面积 2、大地水准面（mean sea level） 水准面：液体受重力作用而形成的静止表面。 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：穿过陆地和岛屿与平均海水面相重合的静止的封闭的曲面。 大地体：大地水准面包围的形体。 3、旋转椭球体（ellipse） 参考椭球体：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，因此，用一非常接近大地