第1章测量学绪论9.24ppt课件.ppt

测量学,课程性质：专业基础课：总学时数：30-39学时其中：课堂理论教学18-39学时实验10学时周使用教材：测量学天津大学出版社（熊春宝等主编），相关课程：测量教学实习（10学时-1周）,测量学课程概述,2,测量学,第1章绪论第2章水准测量第3章角度测量第4章距离测量与直线定向第5章坐标测量第6章测量误差的基本理论第7章小区域控制测量第8章地形图的基本知识与测绘第9章地形图的应用第10章建筑工程测量第11章线路工程测量,3,测量学教材内容,本课程分为两大部分第一部分：基本部分（前9章）第1章测量学基本概念第2、3、4、5章测量三项基本工作(H、D）第6章测量误差的基本理论第7章控制测量第8、9章地形图基本知识、地形图测绘与应用第二部分：专业部分（后3章）第10章建筑工程测量第11章线路测工程测量,本课程的意义及要求1学习本课程的意义。土木工程（包括给排水、公路、建筑）的设计、施工、竣工、扩建维修及变形监测均要进行测量工作。从地理专业的特点看，更要学好测量学,5,学习好本课程的要求。认真听课；做好笔记；独立完成作业；实验课认真对待。,6,第1章绪论,1.1测量学概述1.2测量的基准面与坐标系统1.2测量的基本要素与工作原则,7,第1章绪论1.1测量学概述1.1.1测量学的定义1.1.2测量学的任务与作用1.1.3测量学科的分类1.1.4测量学的发展简史与趋势,8,随着社会经济的发展，特别是计算机技术、微电子技术、激光技术的发展、遥感技术和空间技术的发展应用，为测量学提供了新的手段和方法，使测量学的面貌发生了日新月异的变化，如测量仪器也趋于小型化、自动化、智能化。当前正处于新老测绘技术的转换时期，现代测绘技术和理论被进一步开发利用，传统的测绘技术也仍然被利用，为了把新的教学思想、教学体系和教学内容与测绘新理论、新技术和新仪器融于教材之中，以满足现代人才培养的需要。因此，本教材在讲授中，将力图以点位的确定为中心，以数字化测量为主线，以测绘新技术、新概念、新仪器为重点进行讲解，力求达到教学与实际、理论与实践相结合。,9,1.1.1测量学的定义,1.早期的定义研究地球的形状和大小，确定地面点的坐标的学科。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。测量学：研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地下和水下）点空间位置的科学。,10,3、测量学研究的内容：包括测定和测设两个部分。（1）测定：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。如要测学校面积、形状就要用仪器进行测定。（2）测设：是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。就是说把图纸上规划设计好的建筑物在实地反映出来，如要建设一个新学校，就要把已经测好的图纸上的内容放在实地，包括位置、形状、大小、建筑物等。实际上简单的来说，测量学的内容包括：测定利用测量仪器测定得到一系列测量数据；测设把图纸上规划设计好的建筑物准确的放在实地。,1.1.1测量学的定义,11,1.1.1测量学的定义,（1）.测定（测绘）(location)使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据或成果，将地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、国防建设及科学研究使用。,12,（2）.测设：（放样）(seting-out)测设是指用一定的测量方法，按照一定的精度，把设计图纸上规划设计好的建(构)筑物的平面位置和高程标定在实地上，作为施工的依据。,1.1.1测量学的定义,13,1.1.2测量学的任务与应用,（一）测量学的任务：可以分为宏观和微观两个方面1、宏观方面（1）进行精密测量，建立国家控制网。我国在自己的国土面积内，包括领海、陆地都有自己的国家测图控制点，这些点连起来就变成了国家控制网。（2）提供地形测图和大型工程测量所需的基本控制。如要进行三峡水库建设，就要进行三峡建设区基本控制点的测量，要从其周围的国家基本控制点上引线，如海拔、坐标等、范围等。（3）为空间科技和军事工作提供精确坐标资料。如美国打击伊拉克，美国导弹能命中打击目标，就是有精确坐标资料。人们发射宇宙飞船到达目标，也是有精确坐标资料。,14,2、微观方面（1）测绘各种不同比例尺的地图。（2）为国民经济各个领域提供服务。如为农业生产、工业、国防等提供服务。如农业土地利用图、森林分布图等。（3）给工程建设提供服务。水、电、路、油、气等工程设计测量，工程的建筑物检测等。,1.1.2测量学的任务与应用,15,（二）测量学的地位和作用,1、为国民经济和社会事业发展起重要先行、保证作用国民经济包括一、二、三产业部门，这些部门的发展离不开测量学。如茂名市要进行城市建设，首先要进行测量，才能规划道路、广场、市场、居住区等进行建设。不测量就无法进行规划，无法进行建设。2、在防灾、减灾、救灾及环境检测与保护中发挥着特殊作用。如通过发展遥感卫星，建立动态地理信息系统可进行减灾、救灾及环境检测工作。如在一些自然保护区，利用卫星遥感可以看到野生动物分布区、个数等情况。,1.1.2测量学的任务与应用,16,3、是发展国防和空间技术建设的重要保障。空间技术建设建设与发展是衡量一个国家综合经济实力重要指标，也是衡量一个国家国防能力的重要标志。卫星、导弹、宇宙飞船等必须在大地测量的保障下才能得以实现。保障条件就是要有一个精确的地球坐标系。4、在地球科学研究中的地位日益重要。可以精确的查清海底板快边界分布，海平面的变化、冰川雪山的变化等。,1.1.2测量学的任务与应用,17,1-1测量学的任务与应用,测量学的作用勘测设计阶段:测绘各种比例尺的地形图,供规划、设计使用施工阶段:施工测量、测设(施工放样)、竣工测量和变形观测运营管理阶段:建（构）筑物变形观测和安全监测预报、扩建改建,18,1.天文测量学：研究测定恒星的坐标，以及利用恒星确定观测点的坐标（经度、纬度等）的学科。如测量太阳的坐标和发射宇宙飞船神五、神六发射等。2.普通测量学：研究确定地球表面小范围（1025公里）内点位的理论和方法，不顾及地球曲率，把地球表面当作平面看待。3.大地测量学：研究地球表面广大区域点位测定的理论和方法。包括地球的大小和形状的测定、大地区控制测量、天文和重力测量。,1.1.3测量学科的分类,19,1.1.3测量学科的分类,4.摄影测量与遥感学：利用摄影相片或遥感技术来确定地面物体的形状、大小、性质、特征和空间位置的学科。研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。如要测本地区的海岸线，可以用航空测量。,20,1.1.3测量学科的分类,5.海洋测绘学：以海洋和陆地水域为对象所进行的测量和海图编绘工作，属于海洋测绘学的范畴。6.工程测量学：研究工程建设和资源开发中，在规划、设计、施工、管理各阶段进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。其领域非常广，如公路、铁路、矿山建设、水电站建设、茂名港口建设等。青藏铁路建设：起点、宽度、沿途的不同地貌区的特征点，终点等，特别是那些冻土区等。7.制图学：是利用测量所得的成果资料，研究如何投影编绘和制印各种地图的工作，属于制图学的范畴。其任务是编制与生产不同比例尺的地图。如1：1万，1：5千的比例尺地图。8.测量仪器学：研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。本书主要介绍普通测量学及部分工程测量学的内容。,21,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（一）发展简史我把它按照时间划分为4个阶段；1、第一阶段：远古时期地球圆球阶段；2、第二阶段：17世纪初地球椭球阶段；3、第三阶段：20世纪初大地水准面阶段；4、第四阶段：20世纪下半期至今现代大地测量新时期。,22,1.1.4测量学的发展简史与趋势我国古代测量学的成就长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图世界上现发现的最早的军用地图,23,北宋时沈括的梦溪笔谈中记载了磁偏角的发现。,清朝康熙年间，1718年完成了世界上最早的地形图之一皇兴全图。,注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。,24,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（一）、测量学的发展简史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,25,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（一）、测量学的发展简史世界最早的地图制图规范：公元265年，中国西晋裴秀禹贡地域图序言“制图六体”世界最早的地形模型：公元421年，中国南朝谢庄制造木方丈图世界最早的近代地球仪：1429年，德国白海姆制作世界最早的地球投影：1569年，德国墨卡托投影世界最早的望远镜：1608年，荷兰，汉斯发明望远镜世界最早的近代测量工作：1617年，荷兰，斯纳尔在世界首次进行三角测量世界最早的地球椭球论：1672年，法国里歇通过观测钟摆周期的实验，推论地球是椭球；1687年，英国牛顿在自然哲学的数学原理书中根据万有引力定律证明了地球是旋转椭球的理论,26,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（一）、测量学的发展简史高斯（C.F.Gauss，17771855年）世界近代测量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，德国著名的数学家、物理学家、天文学家。1794年，最早提出最小二乘法，奠定了的近代测量平差理论的基础，1809年正式发表（概率论创始人法国拉格朗日1806年发表最小二乘原理）1822年，创立高斯投影理论，1912年由德国大地测量学家克吕格补充完善，正式建立高斯-克吕格投影和高斯-克吕格平面直角坐标系，简称高斯平面直角坐标系1826年，创立三角测量控制网整体条件平差理论1828年，提出平均海水面概念，为全球建立大地水准面作为高程基准面打下基础,27,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（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,28,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（二）、测量学的发展现状从游标经纬仪光学经纬仪电子经纬仪电子全站仪数字智能型全站仪从光学水准仪自动安平水准仪电子水准仪数字水准仪从地面摄影测量航空摄影测量数字摄影测量卫星遥感（RS）图像处理三维激光扫描系统从野外白纸测图计算机机助制图数字化自动成图地理信息系统（GIS）从全球卫星定位系统（GPS）“3S”集成技术,29,1.1.4测量学的发展简史与趋势,（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，不仅生产出各等级的经纬仪、水准仪、平板仪，而且还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。,30,（四）发展趋势,1、发展方向测量学将向着数据的自动获取、自动记录和自动处理方向发展。2、全球卫星定位系统（GPS），激光测卫星等是主导本学科发展的主要空间大地测量技术。3、地球重力场模型是大地测量学的发展目标。,31,目前测量学发展状况及展望测量室内外一体化。GPS（Globalpositioningsystem）RS（Remotesense）GIS(Geographicinformationsystem)3S技术的结合数字地球(DigitalEarth)的概念。,32,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面1.2.2坐标系统确定地面点的空间位置需用三个量，在测量工作中一般用:某点在基准面上投影位置（x,y）该点离基准面高度（H）,33,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面1.地球的形状和大小地球是一个表面起伏较大的椭球地球表面最高峰：8844.43m海洋底部最深处:11022.00m地球表面最大高差近20km地球平均半径:6371km地球又是一个近似光滑的水球大陆面积:占29%海洋面积:占71%,34,1.2测量的基准面与坐标系统,35,1.2测量的基准面与坐标系统,36,1.2测量的基准面与坐标系统,37,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面2.测量基准面（1）大地水准面水准面：设想有一个自由平静的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，我们把自由平静的海水面称为水准面。水准面是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。,38,图形：水准面及大地水准面图,水准面的特性处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。,39,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面2.测量基准面（1）大地水准面大地水准面：水准面有无数个，其中通过平均海水面的一个水准面称为大地水准面。由大地水准面所包围的地球形体称为大地体。大地水准面和铅垂线是测量工作的基准面和基准线。,40,重要概念：,水准面,大地水准面,铅垂线,假想静止不动的水面延伸穿过大陆包围整个地球而形成的闭合曲面。,与平均海水面相吻合的水准面。它是测量工作的基准面。,重力的方向线。是测量工程的基准线。,1.2测量的基准面与坐标系统,旋转椭球面,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.它是测量计算基准面,41,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面2.测量基准面（2）参考椭球面为使用方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式表示的几何形体（即地球椭球）来代替地球的形状作为测量计算工作的基准面。地球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称为旋转椭球。,42,43,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面2.测量基准面（1）大地水准面（2）参考椭球面椭球的基本元素有：长半径为a，短半径为b，扁率旋转椭球理论上是唯一的数学球体；旋转椭球参数，难以全球统一确定；各国自己测定并采用的旋转椭球称为参考椭球。,Z,Y,X,44,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.1基准面2.测量基准面（1）大地水准面（2）参考椭球面根据一定的条件，确定参考椭球与大地水准面的相对位置，所作的测量工作，称为参考椭球体的定位。以陕西省泾阳县永乐镇某点为大地原点进行定位，建立了全国统一坐标系，即“1980年国家大地坐标系”。,45,46,47,据中华人民共和国大地原点选点报告解释说：为了使大地测量成果数据向各方面均匀推算，原点最好在我国大陆的中部。而陕西泾阳县永乐镇石际寺村距我国边界正北为880公里，距东北2500公里，距正东1000公里，距正南1750公里，距西南2250公里，距正西2930公里，距西北2500公里，正处在祖国大陆的中部，由此，就有了中国的大地原点。,48,“大地原点”亦称“大地基准点”，即国家水平控制网中推算大地坐标的起标点。原点并不是指中国的几何中心。中华人民共和国原点是国家地理坐标系的基准点。大地基准点是建立国家大地坐标系统和推算大地坐标的原始点。它不但在各项建设和科学技术上起着重要的作用，而且象征着国家的尊严。建国初期，我国使用的大地测量坐标系统是从前苏联测过来的，其坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台，这种状况与我国的建设和发展极不相称。为此，国家有关方面决定建立我国独立的大地坐标系统。从年开始组织人力，搜集分析了大量资料，并根据“原点”的要求，对郑州、武汉、西安、兰州等地的地形、地质、大地构造、天文、重力和大地测量等因素实地考察、综合分析，最后将我国的大地原点，确定在泾阳县永乐镇石际寺村境内。大地原点的整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。高出地面米多的立体建筑共七层，顶层为观察室，内设仪器台；建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶，可用电控翻开以便观测天体；中心标志埋设于主题建筑的地下室中央。建成后不久，“大地原点”还增设并施测了国家基本重力点和天文基本点。步入地下室，不大的空间里透着一丝静谧，居中的是一座正方体的红色大理石基座。为了保证原点的稳定性，基座下灌注有4根13米高的水泥桩柱，直达地球内部岩层。大理石基座的中心部位正是“中华人民共和国大地原点”的标志。标志中部还有一个直径2厘米的微凸的半球面，球面上刻有一个“+”字。这个“+”的交点就是原点，也就是我国地理坐标经度与纬度的起算点和基准点。坐标为东经10855、北纬3432，海拔高度417.20米。,知识链接,49,1.2测量的基准面与坐标系统,50,1.2测量的基准面与坐标系统,地球表面,大地体,旋转椭球体,大地水准面,旋转椭球面,51,1.2测量的基准面与坐标系统,大地体,旋转椭球体,大地水准面,参考椭球面,52,3.基准面的性质、用途比较,53,1.2.2坐标系统1高程系统（确定该点沿铅垂方向到某基准面的距离。）绝对高程（海拔）：指某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，用表示。相对高程：某点距假定水准面的铅垂距离。高差hAB：地面上两点间的高程之差。,A,B,HA,HB,HA,HB,黄海平均海水面,大地水准面,假定水准面,hAB,1.2测量的基准面与坐标系统,54,绝对高程H到大地水准面的铅垂距离。相对高程H到假定水准面的铅垂距离。高差hAB=HB-HA=HB-HA,55,56,1.2.2坐标系统1高程系统高程基准面如何确定，基准点的高程为多少呢？以青岛验潮站多年的观测资料求得黄海平均海水面，作为我国的高程基准面，建立了“1956年黄海高程系”，并在青岛市观象山上建立了国家水准基点（=72.289m）。在1987年启用“1985国家高程基准”，此时测定的国家水准基点高程72.260m。,1.2测量的基准面与坐标系统,57,中华人民共和国水准零点,1956年黄海高程系,1985国家高程基准,H1956=72.289m,H1985=72.260m,58,1904年，青岛观象台在大港码头西端建立验潮井，安装自动验潮仪，进行海洋潮汐的数据测定、收集和研究。建国后为海军青岛海洋验潮站，自1957年起，中国国土的地物高程即以此为零点起算,59,要点：测量时我们经常会用到这一概念。如要测量本校的海拔，要用绝对高程。要用黄海平均海水面（其高程为零）作为我国高程起算面的标准。相对高程是在局部或单一工程建设中，由于引点困难，可以假定水准面，测量其铅垂距离。如要测量本校四周的高差，可以用绝对高程之差或相对高程之差。,60,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统2平面（或球面）坐标系统测量工作的实质是确定地面点的空间位置，地面点的空间位置可用三维的空间直角坐标（X，Y，Z）或用二维坐标系(x,y)（如大地坐标系）和一维坐标系（如指定的高程系统（H）来表示，可写为(x,y，H),61,2平面（或球面）坐标系统,1.2.2坐标系统2平面（或球面）坐标系统1)地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确定点位。分为：.天文地理坐标(天文经度，天文纬度).大地地理坐标(大地经度B，大地纬度L),62,63,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统2平面（或球面）坐标系统1)地理坐标.大地地理坐标(大地经度B，大地纬度L)表示地面点在地球椭球面上的位置，用大地经度L和大地纬度B表示。基准面：参考椭球面基准线：法线,64,2）高斯平面直角坐标,（1）分带分带方法：以经度线为基准将地球分为若干带，从首子午线开始，每隔经差6度（或3度）为一带。,1.2.2坐标系统,65,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标系：（1）分带6度投影带：中央子午线经度为3度投影带：中央子午线经度为,1.2测量的基准面与坐标系统,66,（1）分带6带的划分,如0-160。离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点。为控制从球面投影到平面引起较大长度变形，高斯投影从经度0开始，将整个地球分成60个带，6为一带。,计算公式：=6N-3中央子午线经度,N投影带号。,2）高斯平面直角坐标,1.2.2坐标系统,67,68,3带的划分,若仍不能满足精度要求,可进行3带、1.5带的划分。3带计算公式：=3N中央子午线经度,N投影带号,69,70,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标（2）投影高斯投影：横切椭圆柱正形投影。又称为高斯克吕格投影。目的：将球面坐标转换为平面坐标。,71,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标（2）投影,中央子午线,72,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标系（2）投影中央子午线和赤道投影后成相互垂直的直线。中央子午线长度不变，离中央子午线越远变形越大。为保证投影精度，必须采用分带投影。,1.2测量的基准面与坐标系统,73,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标（3）建立坐标系采用高斯圆柱投影的方法建立的平面直角坐标系称为高斯直角坐标系，是一种球面坐标与平面坐标相关联的坐标系统。坐标原点：中央子午线和赤道的交点x坐标：中央子午线的投影向北为正。y坐标：赤道的投影，向东为正。,1.2测量的基准面与坐标系统,74,坐标表示方法：（1）各带独立坐标（2）以各带的中央子午线为X轴（纵坐标），赤道以北为正；以赤道方向为Y轴（横坐标），交点（原点）以东为正（3）横坐标：带号+500000m+本带内的坐标值（以区别不同带内的不同点的相同坐标）,75,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标系我国位于北半球(赤道以北)，x坐标值均为正值，而y坐标值则有正有负。为了避免y坐标值出现负值，我国规定将每带的坐标原点向西移500km。由于各投影带上的坐标系是采用相对独立的高斯平面直角坐标系，为了能正确区分某点所处投影带的位置，规定在横坐标值前面冠以投影带带号。,1.2测量的基准面与坐标系统,76,（1）先将自然值的横坐标Y加上500公里；（2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。高斯投影从经度0开始，6为一带将整个地球分成60个带我国13-23之间。（3）横坐标通用值：带号、500公里、自然坐标值。,我国高斯平面直角坐标的表示方法,77,例：国家高斯平面点P（2433586.693，38514366.157）所表示的意义:(1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;X=2433586.693m(2)其投影带的带号为38、P点离38带的纵轴X轴的实际坐标Y=514366.157-500000=14366.157m,78,1.2.2坐标系统2）高斯平面直角坐标系适用于：研究范围较大。B点真正横坐标yb-124625.723m；按照上述规定，y值应改写为yb20(-124625.723+500000)20375374.277,1.2测量的基准面与坐标系统,79,3）独立平面直角坐标系,独立平面直角坐标系:在半径为10km的地表范围内，可将水准面看成水平面.,特点：南北方向为X轴；东西方向为Y轴，原点在测区西南角，测区落在第一象限。,1.2.2坐标系统,80,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统3）独立平面直角坐标系适用于：研究范围较小。测量工作中采用的平面直角坐标系如图所示。规定：南北方向为纵轴X轴，向北为正；东西方向为横轴Y轴,向东为正。,81,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统3）独立平面直角坐标系,测量平面直角坐标系,数学平面直角坐标系,82,3)独立平面直角坐标,83,不同点：测量平面直角坐标1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。而数学平面直角坐标则同上面的1、2相反。相同点:数学中的三角公式在测量中可直接应用。,数学平面直角坐标系、测量平面直角坐标系的异同比较：,84,1.2测量的基准面与坐标系统,1.2.2坐标系统4）空间直角坐标系以椭球体中心O为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴，指向符合右手规则。在该坐标系中，P点的点位用OP在这三个坐标轴上的投影x,y,z表示。,85,1.3测量的基本要素与工作原则,1.3.1测量的基本要素1、测量工作的四个基本要素：角度（水平角）、距离（水平距离）、高差（或高程）和坐标（三维直角坐标）；2、测量工作的四项基本工作：角度测