测量学-2.ppt

测量学 地球形状大小和测量坐标系的概念 地球形状和大小测量工作的对象 地球的自然表面地球自然表面形状的特点 不规则 凹凸不平海洋面积 71 陆地面积 21 水准面 静止的海水面向陆地延伸所形成的封闭曲面 大地水准面 特点 静止的 不规则的 有微小起伏的曲面 大地体 测量学 旋转椭球体参考椭球面 大地体同一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球的形状十分相似 旋转椭球是可以用数学公式严格表示的 测绘工作中取大小与大地体很接近的旋转椭球作为地球的参考形状和大小 一般称其外表面为参考椭球面如对参考椭球面的数学公式加入地球重力异常变化参数的纠正 可得到较为近似的数学式 测量学 理论上的测绘工作的基准面 线参考椭球面 参考椭球面的法线实际工作中的基准面大地水准面作为测量的基准面 铅垂线作为基准线铅垂线和大地水准面如何获得 铅垂线即重力方向线 地面上物体悬挂的垂球 其静止时所指的方向即为铅垂线测量仪器的水准气泡居中时 水准器圆弧的切线和水准面平行 法线和重力方向线一致铅垂线和水准面垂直 测量学 参考椭球体的定位点 一点 适当地选择一点P 设想将椭球体和大地体相切 切点在P的铅垂线方向上P 线 二线 椭球面上P 的法线与该点对大地水准面的铅垂线重合并使椭球的短轴与地球自转轴平行 此时P点就称为大地原点中国采用的大地坐标系是1980大地坐标系 大地原点在陕西泾阳县永乐镇实际工作中常将地球当圆球看此时 R a a b 3 6371km 测量学 大地坐标系和高程定位的三个参数 经度 纬度 高程或x y z 大地经度L大地纬度B绝对高程 某点到基准面的高度 某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离相对高程 某点距任一水准面的距离高差 地面上两点高程之差 测量学 平面直角坐标系在小范围的测量工作中 常把球面的投影面当做平面来看 此时就可以用平面直角坐标系来表示投影面上的位置平面直角坐标系的原点有时是假设的 测量学 高斯 克吕格坐标系高斯 克吕格坐标系是和高斯投影联系在一起的分带方法我国大于1 100万的地形图都是采用的高斯克吕格坐标系X值为正 所有点y值加上500km 再在y坐标前冠以该投影带的带号 测量学 地球曲率对测量的影响 实际测量工作中 当测区面积不大的情况下 往往用水平面代替水准面 但这样做会对测量的数据产生一定的影响 水准面的曲率对水平距离的影响当S 10km时 1 121万 这样的精度可以满足任何精度测量的要求 测量学 水准面的曲率对水平角度的影响P 100Km2时 在面积为100km2范围内 不论是进行水平距离或角度测量 都可以不顾及地球曲率的影响 精度要求较低的情况下还可以扩大 测量学 地球曲率对高差的影响当S 1km时有8cm的误差所以 地球曲率对高差的影响非常大 很短的距离也需要考虑 测量学 直线定向的几种方法方位角定义 由基本方向线的北端起顺时针起方向到一方向线的水平角度称为该方向线的方位角 用A表示以真子午线方向为基本方向者称为真方位角A真以磁北线为基本方向称磁方位角A磁 A真同A磁的夹角称为磁偏角A真 A磁 测量学 测量学 A真2 1 A真1 2 180 测量学 象限角用直线与基本方向线相交的锐角来表示直线定向 这种定向的锐角称为象限角 用象限角定向时 不但要注明角度的大小 而且要注明它所在的象限坐标方位角 方向角 以平行于纵坐标轴 坐标纵线 的方向为基本方向的方位角称为坐标方位角 简称方向角 0 360 测量学 坐标方位角的传递第一种情况第二种情况顺时针 则取 号 逆时针 则取 号第三种情况已知求两步 测量学 地形图的认识 地形图的内容水系 地貌 土质与植被 居民点 交通网 境界等 地形图的比例尺直线比例尺复式比例尺 斜线比例尺 比例尺精度 测量工作中相当于图上0 1mm的实地水平距离根据比例尺精度 按工作需要 多大的地物须在图上表示出来 或测量地物要求精确到什么程度 由此参考决定测图的比例尺当测图比例尺已决定以后 可以推算出测量地物应精确到什么程度 测量学 测图原理与测量工作概述 测图原理地形图上各点是实地上相应点在水平面上正射投影的位置再按制图比例尺缩绘的 测量点的绝对位置主要通过测量未知点与已知点之间的投影面上的相对位置和相对高程来测定 测量学 测量学 测量学 测量工作的内容 须获取的主要数据 水平角 当仪器整平后 望远镜沿竖轴转动时形成的平面为竖直平面 水平距离 斜距平距 高差 相对高程 测量工作概述控制测量的概念测量工作的总体原则 从整体到局部 从控制到碎部 在测区内先测定一些有控制意义的点子 然后再测定其它地面点 目的 减少误差的累积和传递可以将测区划分成若干幅图 并同时施测 测量学 测量学 测量工作分为两部分建立控制网 控制测量 分类 国家基本平面控制 国家基本高程控制图根控制国家基本平面控制测量 分为一 二 三 四等 的方