园林测量绪论.doc

绪论【导入新课】测量学是我们园林工程、园林技术专业的一门专业基础课，它始终贯穿着整个园林工程，因此学好本门课对我们以后课程的学习至关重要。【讲授内容】一、 测量学的涵义1 定义：是研究如何测定地面点的平面位置和高程，将地球表面的地形测绘成图以及确定地球的形状和大小的科学。2 任务：（1） 测图：利用测量仪器和工具，通过实地测量和计算，将小区域的地物和 地貌按照一定的形式和比例绘制成图，为生产和国民经济建设的各项规划、设计提供技术资料。（2） 读图与用图：泛指使用地形图的知识、方法和技能来了解图中的主要内容，利用地形图来解决园林工程建设中的一些基本问题。 （3） 施工放样：将图中规划设计好的的工程或建筑物的位置准确的测设到地 面上，作为测量施工的科学依据二、 测量学的分类测绘学的研究内容相当广泛，它和其他科学一样都是随着人们生产实践的需要而产生并随着社会生产和科学技术的发展而发展。测绘学是测绘科学技术的总称。随着测绘学研究的深入和各学科研究的相互渗透，测绘学在发展中产生了许多分支，并形成了相对独立的学科。1 大地测量学：它是以地球表面大区域为研究对象，必须考虑地球的曲率。这种 以研究广大地区为对象的测绘科学是大地测量学的范畴。这门学科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。近年来，随着卫星技术和遥感技术的发展，大地测量学分为常规大地测量学和卫星大地测量学。2 普通测量学：当研究区域半径R10km时，则由于地球半径很大，就可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率所进行的测量工作。3 摄影测量学：研究利用摄影或遥感的技术获取地物和地貌影象，进行分析处理，以绘制地形图或获取数字化信息的理论和方法的学科。分为地面摄影测量学和航空摄影测量学。4 工程测量学：研究工程建设在规划设计、施工放样和运营管理各阶段中进行测量工作的理论、技术和方法的科学，所以又称为实用测量学或应用测量学。三、 园林测量的应用1 城市公园规划设计2345672城2市绿地和住宅小区规划设计3园林小品配置放样规划设计4园林道路设计与施工放样58910 堆山挖湖、平整土地的测绘与施工【课堂小结】1、测量学的涵义（重点）2、测量学的分类（重点）3、测量学的应用（难点）【作业布置】1、测量学的概念2、测量学的分类【板书设计】一、测量学的涵义1、测量学的概念2、测量学的任务二、测量学的分类1、大地测量学2、普通测量学3、摄影测量学4、工程测量学三、园林测量的应用1、城市公园规划设计1112131415162城2市绿地和住宅小区规划设计3园林小品配置放样规划设计4园林道路设计与施工放样5171819 堆山挖湖、平整土地的测绘与施工【课后小结】 见教案首页【复习提问】1、测量学的概念是什么？2、测量学分为哪四类？【导入新课】 在我们学习了测量学的概念和分类以后，我们来了解一下测量学的发展历史，本节主要采用课件的形式向大家展示一下测量学的发展过程，主要介绍一下GPS技术的主要知识。【讲授内容】四、 测量学的发展测量学是一门很古老的科学，至少有四千多年的历史。古埃及的尼罗河泛滥后，消灭了土地界限，洪水过后需要重新划定地界，这样就需要测量学与几何学的理论与技能。1 古代：指南针、浑天仪、测绳、记里鼓等机械工具2 近代：世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。17世纪，伽利略发明了望远镜光学仪器20世纪40年代自动安平水准仪的问世，标志着水准测量自动化的开端。1960年已研制出数字水准仪，可以作到读数记录全自动化。1968年生产了电子经纬仪，以电信号方式获得测量数据，并可自动记录在存贮载体上。1957年第一颗人造地球卫星上天，1966年开始进行卫星大地测量，能可以全天候观测，速度快，精度高，对洲际之间、岛屿和岛屿之间及岛屿和大陆之间的联测能既快速又正确。19世纪末，出现了照相技术摄影测量飞机的发明航空摄影测量20世纪70年代，通过人造卫星拍摄地球的照片，使航天技术有了广泛发展和应用3 现代：本世纪60年代以来，现代光学及电子学理论微波测距电子计算机的出现全站仪ETS(Electronic Total Station)、地理信息系统GIS(Geographic Information System)人造卫星的发明遥感RS(Remote Sensing) 、全球定位系统GPS(Global Positioning System)4 目前：测量界最先进的理论和技术是3S，即： GPS(Global Positioning System) GIS(Geographic Information System) RS(Remote Sensing)“3s”技术的崛起，使测绘科学走向更高层次的电子化与自动化全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）GPS简介： 授时与测距导航系统及全球定位系统（Navigation System Timing and Ranging/Globle positioning System-NAVSTAR/GPS）,通常简称为“全球定位系统”，即GPS。GPS是以人造卫星组网为基础的无线电导航定位系统。利用设置在地面或运动载体上的专用接收机，接收卫星发射的无线电信号实现导航定位。它是根据美国国防部1973年12月批准的国防导航卫星计划而建设的。它由三部分组成，即空间的卫星，地面控制系统，用户的接收处理装置。空间部分有24颗卫星，其中3颗为备份卫星。24颗工作卫星均匀分布在约二万公里高的六个轨道平面上，每个轨道面4颗，运行周期约为12小时。工作卫星以L1=1575.42兆赫和L2=1227.6兆赫两种频率发送导航信号，导航信号采用伪随机噪音编码调制，L1用P码和C/A码调制；L2用P码调制。C/A码开放民用。地面控制系统由一个主控站、四个监控站和三个注入站组成，任务是保证卫星导航数据的质量。用户的接收装置由天线、接收机、计算机和数据处理软件等组成。 GPS的应用： GPS具有精度高、速度快、全天候、距离远等特点，促使大地测量的作用大大向外扩展延伸。其作用可归纳如下一些:(1)为飞机、船舶、运载体提供定位和导航信息；(2)布设城市、矿山、海洋等各类控制网，不需造标观测，可灵活方便又廉价的满足经济建设和国防建设的需要；(3)布设地面监测网，可监测地壳形变、板块运动、固体潮、海平面升降等地球动力学现象；(4)可用于标定国界、海疆和联测沿海岛屿；(5)用于建立以地球质心为坐标系原点的地心坐标系，为建立大地测量参考框架提供资料；(6)利用GPS和水准测量资料精化大地水准面；(7)应用在已知点上的GPS观测资料，可反求大气对流层的气象元素等。 GPS技术在测绘应用中的特点： (1)观测站间无需通视； (2)定位精度高； (3)观测时间短； (4)提供三维坐标； (5)操作简便，工作强度小； (6)全天候作业。 GPS定位方式： (1)绝对定位： 静态定位、动态定位 (2)相对定位： 静态定位、动态定位 GPS施测： GPS测量工作与经典的测量工作相类似，可以分为外业和内业两大部分。其中，外业工作主要包括：选点、建立测站标志、野外观测作业以及成果质量的检核等；内业工作主要包括：GPS测量的技术设计、测后数据的处理以及技术总结等。地理信息系统GIS 地理信息系统在国际上称为GIS，即Geographic Information System的缩写。在我国又称为资源与环境信息系统。在国际上虽然许多学者对GIS有不同的表述，但其基本概念是大体相同的。地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具,是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过对多要素数据的操作和综合分析,方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域或研究工作的需要。地理信息系统在国民经济建设中得到了广泛运用，特别是在地域开发、环境保护、资源利用、城市管理、灾情预测、人口控制、交通运输等方面发挥着积极的作用。 GIS的分类(1)全国性的综合系统。它是以一个国家为其研究和分析对象的系统，如日本的“国土信息系统”、加拿大的“国家地理信息系统”等，都是按全国统一标准、存贮包括自然地理和社会经济要素的全面信息，为全国提供咨询服务。(2)区域性的信息系统。它是以某个地区为其研究和分析对象的系统，如瑞典斯德哥尔摩地区信息系统。(3)专题性信息系统。它是以某个专业、问题或对象为主要内容的系统，也是发展最多、最为普遍的系统，如美国的地震分析系统、法国的地球物理信息系统等。GIS迅速发展的原因地理信息系统（GIS）是一个新兴的科学技术领域，它是从 20世纪 60年代中后期发展起来的。初期出现的系统主要是一些关于城市和土地利用方面的信息系统进入80年代，由于西方国家工业化进程的加快，城市人口迅猛膨胀，出现水源匮乏、能源短缺、用地紧张、良田锐减的严重局面，地球生态环境屡遭破坏，迫使人们寻找保护生态环境和资源的有效办法，地理信息系统提供了有效的手段。例如，美国三里岛核扩散事件中，美国政府就用地质调查局建立的GIS在24小时里作出了各种可能扩散范围和损失的估计。日本筑波科学城的选址，应用国土信息系统作出了决策分析。加拿大的GIS对全国土地资源和土地适应能力作出了快速的清查和综合分析。全球性大面积小麦估产、世界海洋测深的自动制图、火山爆发的预测、周期性全球天气的分析预报等都是在不同类型的地理信息系统支持下进行的。(1)由于遥感、遥测等新技术的应用和迅速发展，使资源与环境信息的数量激增。社会上对这些信息的需求日趋迫切，对质量的要求也越来越高。从定性分析发展到定性、定量和定位相结合，从单一要素发展到多要素、多时空的综合分析，传统的方法不能适应资源与环境信息科学管理和综合开发的需要，必须充分从现代科学技术中吸取营养。(2)由于信息科学、计算机科学、网络技术、人工智能特别是数据库技术的发展，促进了数字测图技术和制图自动化技术的发展，使资源与环境信息的数字化采集、存贮、处理、显示和自动输出成为可能。 (3)随着信息时代以多学科跨领域为特征的科学思维的发展，使社会发展和国家宏观决策更趋向于从纵观全局的高度进行系统分析，必须把自然界和人类社会作为一个整体，必须将资源与环境作为一个巨大的系统来对待。这就促进了各种类型的经济信息系统与自然环境信息系统相结合的综合性信息系统的相继建立。(4)地理信息系统的广泛运用，大大提高了资源与能源的利用率，带来了巨大的经济效益和社会效益。(5)国际上有关学术组织的诞生，也是促进GIS迅速发展的重要原因之一。遥感（RS）及其特点 1957年，前苏联成功地发射了人造地球卫星，标志着人类宇航时代的开始。接着，在1959年从人造卫星上发回了第一张地球像片，又在1960年从气象卫星上获得了全球的云图。于是在1962年，专家们来到美国的密执安大学，讨论侧视雷达和红外扫描图像的应用问题，会议取名“环境遥感”。从此，遥感（Remote Sensing，简称RS）一词就成了从高空探测地球表面及其环境信息的获取、处理及其应用技术的专用术语。 遥感，顾名思义，就是从遥远处感知，泛指各种非接触的、远距离的探测技术。当直升飞机旋停在葛洲坝上空，用遥感设备向地面的电视转播系统传输长江截流的盛况图像时，我们就说这是遥感。登月的宇航员发现月球表面是干粉状的，虽然他远离地球，也不能算是遥感，因为他是身临其境的。非接触性是遥感的一大特点。从狭义上讲，遥感是一门新兴的科学技术，主要指从远距离、高空或外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等探测仪器，通过摄影或扫描、信息感应、传输和处理，从而识别地面物质的性质和运动状态的现代化技术系统。 遥感是在航空摄影测量的基础上，随着空间技术、电子技术和地球科学的发展而发展起来的，它的主要特点是：已从以飞机为主要运载工具的航空遥感发展到