地籍测绘基础.pdf

请认真阅读后确认是否使用~ 第一章 绪 论 §1－1 测量学概论 一、测量学概念 测量学是研究测定、推算和描述地球的形状、大小、重力场、地球表层的自然形态和人 工设施，以及集合和评价与土地和地理位置有关的信息，并利用这些信息对土地、海洋及工 程进行规划和有效管理的理论、方法与技术。 二、地籍测量的概念 地籍测量是为获取和表达地籍信息所进行的测绘工作。主要是测定每块土地的位置、面 积大小，查清其类型、利用状况，记录其价值和权属，据此建立土地档案或地籍信息系统， 供实施土地管理工作和合理使用土地时参考。 §1－2 地球的形状和大小 测绘工作大多是在地球表面上进行的，测量基准的确定，测量成果的计算及处理都与地 球的形状和大小有关。就整个地球表面而言，陆地面积仅占 29% ，而海洋面积占了 71% 。 因此，我们可以设想地球的整体形状是被海水所包围的球体，即设想将一静止的海洋面扩展 延伸，使其穿过大陆和岛屿，形成一个封闭的曲面，如图1-1 所示。静止的海水面称作水准 面。由于海水受潮汐风浪等影响而时高时低，故水准面有无穷多个，其中与平均海水面相吻 合的水准面称作大地水准面。由大地水准面所包围的形体称为大地体。通常用大地体来代表 地球的真实形状和大小。 图1－1 地球自然表面 图1－2 旋转椭球体 水准面的特性是处处与铅垂线相垂直。同一水准面上各点的重力位相等，故又将水准 面称为重力等位面，它具有几何意义及物理意义。水准面和铅垂线就是实际测量工作所依据 的面和线。 1 请认真阅读后确认是否使用~ 由于地球内部质量分布不均匀，致使地面上各点的铅垂线方向产生不规则变化，所以， 大地水准面是一个不规则的无法用数学式表述的曲面，在这样的面上是无法进行测量数据的 计算及处理的。因此人们进一步设想，用一个与大地体非常接近的又能用数学式表述的规则 球体即旋转椭球体来代表地球的形状。如图1-2 所示，它是由椭圆NESW 绕短轴NS 旋转而 成。 §1－3 地面点位置的确定 地面点的位置需用坐标和高程来确定。坐标表示地面点投影到基准面上的位置，高程表 示地面点沿投影方向到基准面的距离。根据不同的需要可以采用不同的坐标系和高程系。 一、地理坐标 当研究和测定整个地球的形状或进行大区域的测绘工作时，可用地理坐标来确定地面 点的位置。地理坐标是一种球面坐标，视依据球体的不同而分为天文坐标和大地坐标。 二、平面直角坐标 测量工作中所用的平面直角坐标与数学上的直 角坐标基本相同，只是测量工作以x 轴为纵轴，一 般表示南北方向，以y 轴为横轴一般表示东西方向， 象限为顺时针编号，直线的方向都是从纵轴北端按 顺时针方向度量的，如图1-3 所示。 图1－3 测量平面直角坐标系 1、独立测区的平面直角坐标 当测区的范围较小，能够忽略该区地球曲率的影响而将其当作平面看待时，可在此平 面上建立独立的直角坐标系。一般选定子午线方向为纵轴，即x 轴，原点设在测区的西南角， 以避免坐标出现负值。测区内任一地面点用坐标（x ，y ）来表示，它们与本地区统一坐标系 没有必然的联系而为独立的平面直角坐标系。如有必要可通过与国家坐标系联测而纳入统一 坐标系。 2、高斯平面直角坐标系 当测区范围较大时，要建立平面坐标系，就不能忽略地球曲率的影响，为了解决球面 与平面这对矛盾，则必须采用地图投影的方法将球面上的大地坐标转换为平面直角坐标。目 前我国采用的是高斯投影，高斯投影从几何意义上看，就是假设一个椭圆柱横套在地球椭球 体外并与椭球面上的某一条子午线相切，这条相切的子午线称为中央子午线。假想在椭球体 中心放置一个光源，通过光线将椭球面上一定范围内的物象映射到椭圆柱的内表面上，然后 将椭圆柱面沿一条母线剪开并展成平面，即获得投影后的平面图形，如图 1-4 所示。