《工程测量》第一章：绪论.pptx

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《工程测量》

备课课件

第一章绪论

;测量学;二战时，用飞机，需出动4500架次，投弹9000枚方能摧毁一个目标，到了越战期间，用飞机，需出动95架次，投弹190枚，方能摧毁一个目标，而在海湾战争中，用一架飞机投下一枚炸弹，就能准确地命中目标。;;全站仪配合轨检小车进行无砟轨道测量;隧道测量;大型水利工程测量;（2）GIS——地理信息系统;GPS--GlobalPositioningSystem;课程特点;第一章绪论

§1.1测量学及其任务

§1.2地球的形状和大小

§1.3地面点位的表示方法

§1.4用水平面代替基准面的限度

§1.5测量工作的程序与原则;测设:图纸地面;

测量学的研究对象——地面物体（包括空中、地表、地下和海洋）

测量学的研究内容——位置、形状、大小;国际上测量学初步发展时期为十七世纪，主要是将望远镜应用于天象观测。

我国在公元前七世纪，春秋时期管仲所著《管子》一书中，收集了早期地形图纸27幅；公元前130年，西汉初期的《地形图》和《驻军图》是目前发现的最早的地形图。

公元前五世纪至三世纪（战国时期），我国制成了最早的指南工具——司南，成为一种最早专业的测量仪器，也是我国四大发明之一。

在宋代，沈括使用水平尺、定向罗盘和日圭绘制了详尽的国家地形图——《天下州县图》，同时制作了相应的立体模型，被称为“木图”，比欧洲最早的地形模型早了七百多年；十八世纪除，也就是清代初期，当时的清政府组织了世界最系统的大地测量，并完成了《皇璵全图》。此时，我国的测绘科学实质上始终处于世界的前列，此后则没有发展，逐渐落后于世界水平。

新中国成立后，随着综合国力和高端科技的发展，我国的测绘科学才又得到了发展，尤其是航空遥感测绘技术（用于资源勘查），更是处于世界前列。;2．测量学科的分类

◆大地测量学

◆摄影测量与遥感学(Geodesy)

◆海洋测量学(Photogrammetry)

◆地图制图学与地理信息工程(Engineeringsurveying)

◆工程测量学(Cartography);大地测量学(Geodesy);摄影测量与遥感学

(PhotogrammetryandRemoteSensing);;§1.2地球的形状和大小

应掌握水准面、大地水准面、参考椭球的概念及关系，以及测量的基准面。

地球是一个南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球。

测量工作是在地球表面上进行的，而地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等高低起伏的形态，其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29%。

;;测量基准面

由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的不规则曲面。

1．测量工作基准面——水准面、大地水准面。

◆水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。

◆大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。;2．测量计算基准面——旋转椭球

由椭圆（长半轴a，短半轴b）绕b轴旋转而成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。;大地水准面是有微小起伏的、不规则的、很难用数学方程表示的复杂曲面。

将地球表面上的物体投影到大地水准面上，计算起来非常困难。

通常选择一个与本地区大地水准面最接近的、能用数学方程表示的椭球面作为投影的基准面，这个椭球面是由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球面，称为参考椭球(referenceellipsoid)，其表面称为参考椭球面。;§1．3地面点位的表示方法;2、地心坐标系;3、平面直角坐标系

适用于：研究范围较小，将水准面看作水平面。;不同点：

1．测量上北方向为X轴正向，

东方向为Y轴正向。

2．角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。

相同点:

数学中的三角公式在测量中可直接应用。;适用于：研究范围较大。

（1）高斯投影方法：目的是将椭球面投影到平面上。使投影带的中央子午线与椭圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正；展开后为Y轴，向东为正。;图形：高斯投影方法图一;图形：高斯投影方法图二;投影带的划分;（3）高斯平面直角坐标系：

在投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线。以中央子午线和赤道的交点作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴，规定轴向北为正；以赤道的投影为横坐标轴，轴向东为正，这样便形成了高斯平面直角坐标系。;方法：

（1）先将自然值的横坐标Y加上500000米；

（2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。

所以点的横坐标通用值为

y=N*1000000+500000+y’;我国位于北半球，x坐标均为正值，而y