工程测量教学PPT测量学基础知识1.ppt

工程测量 1 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20km2 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 3 地球平均半径 6371km 一 回顾一下人类对地球认识的历史 你描述一下我们居住的地球形状 最后用数学公式表示 人类对地球认识 地球是一个南北极极扁 赤道稍长 平均半径为6371千米的椭圆 旋转椭球与大地体非常接的数学椭球长半径为a 短半径为b 扁率 数学模型 地球平均半径r 6371km z x y 水准面 设想静止的海水面延伸通过大陆和岛屿形成一个包围地球的闭合的曲面 由于海水受潮汐的影响 海水面有高有低 所以水准面有无数个 大地水准面 与平均海水面相吻合的水准面 称为大地水准面 唯一的 水平面 与水准面相切的平面 称为水平面区别 水平面与水准面相切 而大地水准面是与平均海水面相吻合的水准面 二 请你谈谈水准面 大地水准面 水平面的关系 1980年和2000年国家大地坐标系的不同一 1990年国家大地坐标系是二维的 2000年国家大地坐标系是三维的二 坐标原点不同三 椭球参数采用iug1975年大会推荐的参数因而可得1980年国家大地坐标系椭球两个最常用的几何参数为 长轴 6378140 5 m 扁率 1 298 257椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求 三 请你谈谈 1980年国家大地坐标系 和 2000年国家大地坐标系 产生的背景和有什么不同 2000年国家大地坐标系在我国何时开始应用 2000年国家大地坐标系 空间技术的发展成熟与广泛应用迫切要求国家提供高精度 地心 动态 实用 统一的大地坐标系作为各项社会经济活动的基础性保障 原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心 自2008年7月1日起 中国全面启用2000国家大地坐标系 1 绝对高度 地面点到大地水准面的铅垂距离 称为该点的绝对高程 简称高程 用h表示 2 相对高程 地面点到假定水准面的铅垂距离 称为该点的相对高程或假定高程 3 高差 地面两点间的高度差 称为高差 用h表示 4 建筑标高 在绝对标高中 凡是凡是包括装饰层厚度的标高 称为建筑标高 四 请你谈谈绝对高程 相对高程 高差 海拔以及建筑标高的关系 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 h b h a联系地面两点之间的绝对高度之差与相对高度之差的值相等 五 用水平面代替水准面 对高程的影响是很大的 是否需要修正测量所得高程数据 一 对水平距离的影响大地水准面上 在水平面上 误差值 相对误差 结论 当测区半径r 10km时 误差仅为1 120万 可用水平面代替大地水准面 对高差的影响如图所示 地面点b的绝对高程为hb 用水平面代替水准面后 b点的高程为hb hb与hb 的差值 即为水平面代替水准面产生的高程误差 用 h表示 上式中 可以用d代替d h相对于2r很小 可略去不计 则 r取 6371km 误差分析 结论 在测量范围不超过200m时 误差小于3mm 这是在误差范围之内的 是允许的 因此 在一般的建筑测量时不需要更改测量所得数据 1985国家高程基准采用青岛水准原点和根据青岛验潮站1952年到1979年的验潮数据确定的黄海平均海水面所定义的高程基准 其水准原点起算高程为72 260m 水准原点 用作国家高程控制网起算的水准测量基准点 六 请你谈谈 1985年国家高程基准 和 1956年黄海高程系 有什么不同 1956年黄海高程系1956年黄海高程系是根据青岛验潮站1950 1956年验潮资料确定的黄海平均海水面作为高程起算面 测定位于青岛市观象山的中华人民共和国水准原点作为其原点而建立的国家高程系统 其水准原点的高程为72 289米 1985年国家高程基准已于1987年5月开始启用 1956年黄海高程系同时废止 地面点在大地水准面上的投影位置 可用地理坐标和平面直角坐标表示 平面直面坐标分为独立平面直角坐标和高斯平面直角坐标 七 地面点在大地水准面上的投影坐标有几种 有什么不同 1 高斯平面直角坐标利用高斯投影法建立的平面直角坐标系 称为高斯平面直角坐标系 2 独立平面直角坐标当测区范围较小时 可以把测区球面看作平面 在这个平面上建立的测区平面直角坐标系 称为独立平面直角坐标系 2 地理坐标用经度和纬度表示地面点在大地水准面上投影位置 由于地理坐标是球面坐标 不利于进行各种计算 xb o a b xa ya yb x n 中央子午线投影 50