第一章 测量学概述.ppt

授课计划 第一章测量学概述第二章水准测量第三章角度测量第四章距离测量第五章测量误差基本知识第六章控制测量第七章地形测量 南京师范大学地理科学学院吴长彬 第一章测量学概述 1 测量学定义 测量学是一门研究地面点位的空间位置的确定 将地球表面的地貌 地物 行政和权属界线测绘成图 以及将规划设计的点和线在实地定位的科学 测量学的主要任务 测绘 放样 变形监测 2 学科分类 大地测量学常规大地测量 卫星大地测量 空间大地测量普通测量学摄影测量学地面摄影测量学 航空摄影测量学 航天摄影测量学工程测量学土木工程 施工放样 建筑 大坝 隧道 道路 高速公路 桥梁 3 测量学的发展 测量技术的发展从人工测量到测量的电子化 自动化 从人工量测到无接触遥测 从1维 2维到3维 4维 从点信息到面信息获取 从静态到动态 从后处理到实时处理 从地面到高空 地下以及水下 测量精度从毫米级到微米乃至纳米级 测量学科的发展 3 测量学的发展 珠穆朗玛峰海拔的测量历史1966年 我国测绘工作者第一次对珠峰进行了实地测量 1968年我国进行补充测量 但高程未公布 1975年3月我国第三次对珠峰进行测量 向世界公布海拔为8848 13米 1992年 中国测绘工作者同意大利登山队合作对珠穆朗玛峰高程进行复测 1998年 中国测绘工作者同美国登山队合作对珠穆朗玛峰高程进行过一次复测 2005年5月18日 我国科考队员再给这位 巨人 定身高 向全世界公布了最新的珠峰高程数据 8844 43米 冰层厚度3 50米 1975年观测 2005年5月18日珠峰观测方法示意图 4 大地水准面 地球上最高的珠穆朗玛峰 高出海水面8844m 最低的马里亚纳海沟 低于海水面11022m 这些高低起伏与巨大的地球半径 平均为6371km 相比 可以忽略不计 地球上陆地面积仅占整个地球表面的29 而海洋面积占了71 可以认为地球是被静止的海水面所包围的球体 4 大地水准面 液体受重力而形成的静止表面称为水准面 与平静的平均海水面相重合 并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面 大地水准面所包围的形体 叫大地体 是一个不规则的 但起伏很微小 所以在测量和制图中就用旋转椭球来代替 简称椭球体 4 大地水准面 地球表面 大地水准面 5 高程 地面点到大地水准面的铅垂距离 称为该点的绝对高程 elevation 或海拔 两点间的高程差 称为高差 differenceinelevation h H2 H1 我国1954年完成了北京天文原点的测定工作 建立了1954年北京坐标系 由于54坐标系存在许多缺点和问题 我国后来采用的是1975年 国际大地测量与地球物理联合会 推荐的椭球参数 称为 1980年国家大地坐标系 简称80系 大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇 我国高程的起算面是黄海平均海水面 1956年在青岛设立了水准原点 其他各控制点的绝对高程都是根据青岛水准原点推算的 称为1956年黄海高程系 最新采用的1985年高程基准比 黄海平均海水面 上升29mm 6 坐标系与投影 地理坐标系天文地理坐标系 大地地理坐标系 L B 地心坐标系平面直角坐标系高斯平面直角坐标系地区平面直角坐标系建筑坐标系 6 坐标系与投影 正轴 圆柱 方位 圆锥 斜轴 横轴 投影分类 根据投影面极其与球面相关位置的分类 6 坐标系与投影 等角投影 保证投影后的由任意两条微分线段构成的角度不产生变形 使得投影前后的形状保持不变 等面积投影 保证投影前后的面积保持不变 任意投影 它既不保持角度不变 又不保持面积不变 同时存在长度 角度 面积的变形 投影分类 根据投影变形性质的分类 6 坐标系与投影 我国1 100万采用兰勃Lambert投影 正轴等积割圆锥投影 1 50万 1 25万 1 10万 1 5万 1 2 5万 1 1万 1 5000采用高斯 克吕格投影 6 坐标系与投影 高斯投影变形具有以下的特点 中央经线上没有变形同一条纬线上 离中央经线越远 变形越大同一条经线上 纬度越低 变形越大等变形线为平行于中央经线的直线 6 坐标系与投影 高斯投影分带6度带 分60个带从0度子午线起算中央子午线 6N 3适合比例尺1 10000在城市和工程测量中 也可采用1 50带或任意带的高斯平面坐标系 以提高投影的精度 6 坐标系与投影 在测量里 规定X轴向北为正 Y轴向东为正 我国X坐标恒为正 为避免Y出现负值 将每个投影带的坐标原点西移500km 并在横坐标前加带号 基本观测数值 距离 角度 高差水准测量 高差角度测量 水平角 竖直角控制测