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测量的基础知识 建筑施工测量 中国地质大学出版社 天马行空官方博客 天马行空官方博客 第一章测量的基础知识 第一节 测量学的任务及其在工程建设中的作用第二节 测量学的基础知识第三节 测量学的发展现状第四节 测量工作的程序和原则 1 1测量学测量学研究地球的形状和大小以及确定地球表面各种物体的几何形状 大小和空间位置 目的是为人们了解和改造自然服务 测绘是测量和地图制图的简称 测量就是获取反映地球形状 地球重力场 地球上自然和社会要素的位置 形状 空间关系 区域空间结构的数据 测绘学 测量地图绘制 地面点位的确定 1 地球的形状和大小 大地体 通过长期的测绘和科学调查结果表明 地球表面上的海洋面积约占百分之七十一 陆地面积约占百分之二十九 因此人们把地球纵的形状看作是被海水包围的球体 也就是设想有一个静止的海水面 向陆地延伸而形成一个封闭的曲面 由于海水有潮汐 时高时低 所以区七平均的海水面作为地球形状和大小的标准 它所包围的形体成为大地体 大地水准面 大地水准面 是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面 它是重力等位面 即物体沿该面运动时 重力不做功 如水在这个面上是不会流动的 大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面 也是海拔高程系统的起算面 大地水准面的确定是通过确定它与参考椭球面的间距 大地水准面差距 对于似大地水准面而言 则称为高程异常 来实现的 大地水准面和海拔高程等参数和概念在客观世界中无处不在 在国民经济建设中起着重要的作用 大地水准面 大地水准面的形状反映了地球内部物质结构 密度和分布等信息 对海洋学 地震学 地球物理学 地质勘探 石油勘探等相关地球科学领域研究和应用具有重要作用 大地水准面是大地测量基准之一 确定大地水准面是国家基础测绘中的一项重要工程 它将几何大地测量与物理大地测量科学地结合起来 使人们在确定空间几何位置的同时 还能获得海拔高度和地球引力场关系等重要信息 国家坐标系 建国初期 为了迅速开展我国的测绘事业 鉴于当时的实际情况 将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接 然后以连接处呼玛 吉拉宁 东宁基线网扩大边端点的原苏联1942年普尔科沃坐标系的坐标为起算数据 平差我国东北及东部区一等锁 这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京坐标系 因此 可归结为 a 属参心大地坐标系 b 采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数 c 大地原点在原苏联的普尔科沃 d 采用多点定位法进行椭球定位 e 高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面 f 高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据 按我国天文水准路线推算而得 54国家坐标系 采用克拉索夫斯基椭球参数 又称北京坐标系 1980年国家大地坐标系 西安坐标系 C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的 根据椭球定位的基本原理 在建立C80坐标系时有以下先决条件 1 大地原点在我国中部 具体地点是陕西省径阳县永乐镇 2 C80坐标系是参心坐标系 椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原点方向 大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面 X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向 Y轴与Z X轴成右手坐标系 3 椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数因而可得C80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解参数 4 多点定位 5 大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准 工程测量学地形测量学大地测量学摄影测量 1 2测量学的种类 工程测量 定义 指在工程建设勘测设计 施工和管理阶段所进行的各种测量工作 按工作顺序和性质分为 勘测设计阶段的控制测量和地形测量 施工阶段的施工测量和设备安装测量 管理阶段的变形观测和维修养护测量 按工程建设的对象分为 建筑 水利 铁路 公路 桥梁 隧道 矿山 城市和国防等工程测量 地形测量学 地形测量学是研究地球自然表面上一个小区域的各类物体形状和大小及其空间位置 大地测量学 大地测量学是以研究广大地区甚至整个地球为对象的测绘学科 大地测量学的基本任务是建立国家大地控制网 测定地球的形状 大小和研究地球重力场的理论 技术和方法 摄影测量学 摄影测量学是利用摄影象片来研究地表形状和大小的测绘学科 由于获取象片的方法和途径不同 摄影测量学又可分为 地面摄影测量和航空摄影测量 第二节测量学的发展概况 原始平板手工测图 全站仪内外业一体化 全球定位系统 GPS 实时跟踪 测图软件支持 3S技术在测绘工作中的应用 全球定位系统 GPS 地理信息系统 GIS 遥感系统 RS 全球定位系统GPS GPS即全球定位系统 GlobalPositioningSystem 是美国从本世纪70年代开始研制 历时20年 耗资200亿美元 于1994年全面建成 具有在海 陆 空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统 经近10年我国测绘等部门的使用表明 GPS以全天候 高精度 自动化 高效益等显著特点 赢得广大测绘工作者的信赖 并成功地应用于大地测量 工程测量 航空摄影测量 运载工具导航和管制 地壳运动监测 工程变形监测 资源勘察 地球动力学等多种学科 从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命 地理信息系统简称GIS GeographicalInformationSystem 它是六十年代开始迅速发展起来的地理学研究技术 是多种学科交叉的产物 地理信息系统是以地理空间数据库为基础 采用地理模型分析方法 适时提供多种空间的和动态的地理信息 为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统 具有以下三个方面的特征 由计算机系统支持进行空间地理数据管理 并由计算机程序模拟常规的或专门的地理分析方法 作用于空间数据 产生有用信息 完成人类难以完成的任务 具有采集 管理 分析和输出多种地理实间信息的能力 具有空间性和动态性 以地理研究和地理决策为目的 以地理模型方法为手段 具有区域空间分析 多要素综合分析和动态预测能力 产生高层次的地理信息 地理信息系统从外部来看 它表现为计算机软硬件系统 而其内涵是由计算机程序和地理数据组织而成的地理空间信息模型 是一个逻辑缩小的 高度信息化的地理系统 RS 遥感技术 RemoteSensing 它是通过多光谱摄影及时获取地面信息 它具有多传感器 高分辨率和多时相特征 遥感技术已能全面覆盖大气窗口的所有部分 由于航空遥感具有快速机动性和高分辨率的显著特点 遥感信息的应用分析已从单一遥感资料向多时相 多数据源的融合与分析 从静态分析向动态监测过渡 从对资源与环境的定性调查向计算机辅助的定量自动制图过渡 从对各种现象的表面描述向软件分析和计量探索过渡 随着航天遥感技术的不断完善 利用航天遥感像片及扫描信息测制地形图 其覆盖面积大 且不受地理及气候条件的限制 能全天候作业 极大提高了工作效率 全站仪 全站仪 即全站型电子速测仪