佳木斯大学建筑工程学院土木工程测量课件 绪论.ppt

普通测量学 电子教案 建筑工程学院 2013.02 第1章　绪论 1.1测量学的任务及在工程建设中的作用 1.2地面点位的确定 1.3地形图成图原理 1.4测量工作的原则和程序 1.1测量学的任务及在工程建设中的作用 1.2地面点位的确定 1.2.1地球的形状及大小 测量工作的主要研究对象是地 球的自然表面，但地球表面形状极 其复杂，有高山、丘陵、平原、河 流、湖泊和海洋。 世界第一高峰珠穆郎玛峰高 8844.43m。 太平洋西部的马里亚纳海沟深 11022m。 海洋面积约占 71%, 陆地面积 约占29%。 测量中把地球形状看作是由静 止的海水面向陆地延伸并围绕整个 地球所形成的某种形状。 1.2地面点位的确定 1.2.1地球的形状及大小 ⑴大地水准面 定义:由海水延伸，并通过所有岛屿与大陆的封闭曲面称为水准面。 与静止状态的平均海水面相重合的水准面称为大地水准面。 大地水准面的特征: ①是一个封闭的曲面。 ②是一个略有起伏的不规则曲面，无法用数学公式精确表达。 ③大地水准面是测量外业所依据的基淮面。 1.2地面点位的确定 1.2.1地球的形状及大小 ⑵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，称参考椭球体。 1.2地面点位的确定 1.2.2地面点位置的表示方法 地面点的空间位置需要由三个量来确定，在测量工作中采用坐 标和高程来表示。在大区域内，采用球面坐标表示；在小区域内， 采用平面直角坐标来表示点的平面位置。 1.2.2.1地理坐标 地理坐标 用经度和纬度来表示地面点的球面坐标。 经度 通过该点的子午面与通过英国格林尼治天文台的首子午面所 夹的二角。 纬度 通过该点的铅垂线与赤道面之间的夹角。 1.2地面点位的确定 1.2.2地面点位置的表示方法 1.2.2.2平面直角坐标 测区范围较小时,可以忽略地球曲率的影响,以水平面代替水准面, 建立平面直角坐标系(如图l一3)。平面直角坐标系,纵轴为OX轴,与实地 的南北方向一致；横轴为OY轴,与实地的东西方向一致。地面上任意一 点A的平面位置,可以用(xA ,yA)来表示。 1.3地面点位的确定 1.3.1概念 地形图 将地球表面错综复杂的地物和地貌沿铅垂线方向投影到大地水 准面或水平面上,按一定的比例缩小,采用综合的方法并利用规定的线条和 符号绘制成图,这种图称为地形图。 地物 把地面上天然或人造的物体称为地物,如房屋、道路、森林、河 流等。地物的形状取决于其外轮廓线,一般为直线或曲线。 地貌 把地面高低起伏状态称为地貌,如高山、丘陵、平原、深谷等。 地形 地物和地貌统称为地形。地球表面的地貌变化是复杂的，在测量 中除特殊地貌采用特定的符号表示外,一般均采用等高线来表示地面高低变 化。 1.3.2地形图的比例尺 将地面上的地物和地貌投影到水平面上以后，按一定的比例缩绘成图 图上两点间的距离与相应地面两点间距离之比，称为图纸的比例尺。 1.3.2.1数字比例尺 以分子为1的分数形式表示的比例尺称为数字比例尺。设图上一线段长为d,相 应的实地水平距离为D，则该图比例尺为 1.3地面点位的确定 1.3.3比例尺精度 相当于图上0.1mm的实地水平距离为比例尺精度。 1.4测量工作的原则和程序 1.4.1确定地面点相对位置的基本测量工作 1.4测量工作的原则和程序 1.4.2测量工作的原则 1、“先整体，后局部”，“先控制，后碎部”。 2、“前步工作未经校核不能进行下步工作”。 3、“高精度的控制低精度的” * * 1.1.1测量学的学科分类 ⑴大地测量学 ⑵地形测量学 ⑶遥感摄影测量学 ⑷工程测量学 ⑸地图制图学与地理信息系统 1.1.2普通测量学的任务 ⑴测绘 ⑵测设 ⑶用图 大地水准面 垂线法线重合 椭球面 地球表面 P P P? P 在几何大地测量中，椭球的形状和大小通常用长半轴a 、短半轴b和 扁率 f　来表示。 我国1980年国家大地坐标系采用了1975年国际椭球， 该椭球的基本元素是： a = 6 378 140m ,  b = 6 356 755.3m ,  f =1/298.257。 由于参考椭球体的扁率很小，当测区面积不大时，在普通测量中可把地球近似地看作圆球体，其半径为：R=6371km。 自首子线开始,向东从0°~180°,称为东经；向西从0°~180°,称为西经。 自赤道起,向北自0°~90°,称为北纬；向南