同济大学测量学测绘工作概述PPT学习教案

1、会计学1 同济大学测量学测绘工作概述同济大学测量学测绘工作概述 第一章 测绘工作概述 第1页/共74页 一、测量学的产生一、测量学的产生 第2页/共74页 第3页/共74页 第4页/共74页 第5页/共74页 第6页/共74页 第7页/共74页 测 量学 的基 本任 务 四、测量学的基本任务 测定测定 测设测设 地形图应用地形图应用 第8页/共74页 测定地面现状的位置。测定的成果：测定地面现状的位置。测定的成果： (1)数据数据 坐标(球面坐标、平面坐标) 、高程、 角度、距离、地面直线的方位角、坡度、 面积、 等。 (2)图图 地形图、平面图、 地籍图、断面图、 沉降图，工程图等。 1.1

2、.测定测定（地面（地面 图纸）图纸） 第9页/共74页 将图纸上设计的建筑物、将图纸上设计的建筑物、 构筑物的平面位置和高程，放构筑物的平面位置和高程，放 样于实地，作为施工的依据。样于实地，作为施工的依据。 也叫也叫施工放样施工放样。 测设的成果：测设的成果： 体现设计的平面位置和高程 的现场标志现场标志。 2.测设测设（图纸（图纸 地面）地面） 第10页/共74页 3.地形图应用地形图应用 地形图应用于广泛的领域，如国 土整治、资源勘测、城乡建设、交通规 划、土地利用、环境保护、工程设计、 矿藏采掘、河道整理、等，可在地形图 上获取详细的地面现状信息。在国防和 科研方面，更具重要用途。数字

3、化地形 图使地形图在管理和使用上体现出图纸 地形图所无法比拟的优越性。 第11页/共74页 五、测量学的特点和要求 （1）特点特点 实践性强，责任性要求高， 必须遵照测量的规范和规则。 内容多：测量学基本原理、误差理 论、仪器使用、作业方法、基本 计 算等。 第12页/共74页 学会和掌握测量的基本作业方法：学会和掌握测量的基本作业方法： 角度测量、距离测量、高程测量 （仪器的基本操作、作业程序、记录、成果整理） 掌握测量仪器的检验和校正方法掌握测量仪器的检验和校正方法 （测量仪器的轴线关系、检验和校正的作业方法） 学会控制测量、地形测量、施工放样学会控制测量、地形测量、施工放样 的基本作业方

4、法的基本作业方法 （外业测量、内业计算与绘图） 建立测量误差的基本概念建立测量误差的基本概念 （掌握测量误差的基本理论和测量误差的计算） （2）学习）学习要求：要求： 第13页/共74页 野外作业：野外作业：严格按照规定的作业和操作程序。 记记 录：录：字迹清晰、端正，不得任意涂改 （按规定方式改数）。 计计 算：算：按平差规则、作计算检核、保证计算精度 （小数取位）。 正正 负负 号：号：在以下数据前，加“+、-”号：高差、竖 直角、指标差、坐标增量、所有的闭合 差、改正数。 其它要求其它要求 第14页/共74页 （1）教材：）教材：测量学测量学，顾孝烈、鲍峰、程效军编著，同济，顾孝烈、鲍峰

5、、程效军编著，同济 大学出大学出 版社版社1999年出版年出版 测量学实验测量学实验，顾孝烈、鲍峰、程效军编著，同济大学出版，顾孝烈、鲍峰、程效军编著，同济大学出版 社社2004年出版年出版 参考教材参考教材数字侧图原理与方法数字侧图原理与方法，潘正风、杨正荛、程效军，潘正风、杨正荛、程效军 等编著，武汉大学出版社等编著，武汉大学出版社2004年年8月出版月出版 （2）实验（）实验（1/3时间）时间） 分组进行，分组进行，4人一组，选一小组长，最后实验操作考核人一组，选一小组长，最后实验操作考核 （3）成绩评定（综合）成绩评定（综合） 平时（出勤、作业、回答问题）；平时（出勤、作业、回答问题）

6、； 期中考试；期中考试； 实验成绩；实验成绩； 期终考试。期终考试。 （3）教材、实验与成绩教材、实验与成绩 第15页/共74页 一、测量学在人类认识地球中的作用一、测量学在人类认识地球中的作用 “地球地球 的的 形形 状状 是是 甚甚 么样的？么样的？” 第16页/共74页 第17页/共74页 。 第18页/共74页 第19页/共74页 1 1 2 2 = = 2 2 - - 1 1 l R R=l/l/ L=2RL=2R l l=R=R 第20页/共74页 第21页/共74页 第22页/共74页 第23页/共74页 第24页/共74页 第25页/共74页 第26页/共74页 地籍测量与房产

7、测量地籍测量与房产测量 第27页/共74页 第28页/共74页 第29页/共74页 第30页/共74页 第31页/共74页 第32页/共74页 测量学发展历史与趋势测量学发展历史与趋势 第33页/共74页 1-3 1-3 地球的形状和大小地球的形状和大小 第34页/共74页 一、地球的自然形体一、地球的自然形体 高低起伏，极其复杂高低起伏，极其复杂 局部特点局部特点： 1、近似一个两极略扁的椭球；近似一个两极略扁的椭球； 2 2、可视为水球（海、可视为水球（海71 %71 %，陆，陆29%29%）；）； 3 3、无法用数学公式描述。、无法用数学公式描述。 整体特点整体特点： 第35页/共74页

8、 静止的液体表面，称为水准面。静止的液体表面，称为水准面。 特性特性q 处处与铅垂线正交处处与铅垂线正交 二、水准面二、水准面 q 是不规则的表面，有无穷多是不规则的表面，有无穷多 q 水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线 第36页/共74页 与平静的平均海与平静的平均海 水面相重合、并水面相重合、并 延伸穿过陆地而延伸穿过陆地而 形成的封闭曲面形成的封闭曲面 称为称为大地水准面大地水准面 。 第37页/共74页 第38页/共74页 由于大地水由于大地水 准面是不规则曲准面是不规则曲 面，无法准确描面，无法准确描 述和计算。也难述和计算。也难

9、 以在其面上处理以在其面上处理 测量成果。测量成果。 第39页/共74页 P P P P 长半径 a=6378137m 短半径b=6356752m 扁率f=(a-b)/b=1/298.257 当范围较小时，可以把地球看成当范围较小时，可以把地球看成 圆球，其半径圆球，其半径R=（2a+b） /3=6371km 第40页/共74页 l l 第41页/共74页 第42页/共74页 第43页/共74页 第44页/共74页 第45页/共74页 N S M P 格林尼治格林尼治 天天 文文 台台 n 大地经度大地经度(L) (L) n 大地纬度大地纬度(B)(B) n 大地高大地高(H) (H) L B

10、 H 过地面点的子午面与过地面点的子午面与 起始子午面之间的夹起始子午面之间的夹 角角 过地面点的法线与赤过地面点的法线与赤 道面之间的夹角道面之间的夹角 地面点沿法线至参考地面点沿法线至参考 椭球面的距离椭球面的距离 G 第46页/共74页 第47页/共74页 3.高斯平面直角坐高斯平面直角坐 标标 测量平面直角坐标系测量平面直角坐标系 O Y X 象限 象限 象限 象限 测量平面直角坐标系测量平面直角坐标系 及点的坐标：及点的坐标： 测量平面直角坐标系如右图， 所有平面三角学公式平面三角学公式都同样能 在测量坐标系计算中应用。 P Xp Yp 采用高斯投影的方法，将旋转椭球体面 投影到平面

11、上表示。 第48页/共74页 高斯坐标系建立高斯坐标系建立1 高斯投影方法：高斯投影方法：将椭球面投影到平面上。 在椭球面上划分投影带划分投影带逐带投影到圆柱面 上展开圆柱面成平面直角坐标系； 特点：采用正形投影正形投影（即保角变换、保角影 射） (1)高斯平面直角坐标系的建立高斯平面直角坐标系的建立 第49页/共74页 高斯坐标系建高斯坐标系建 立立2 使投影带的中央子午线中央子午线与圆柱体相切，投影时其 长度不变，展开后为X轴轴，向北为正； 赤道赤道与中 央子午线正 交，展开后为Y轴轴向东为正。 高斯投影示意图 第50页/共74页 高斯坐标表示高斯坐标表示 (2) 高斯平面直角坐标的表示高

12、斯平面直角坐标的表示 a）将以中央子午线为X轴的横坐标加上500000米； （纵坐标不变）（纵坐标不变） b）为区分各坐标带，再在各点横坐标之前加上坐 标带的带号。 为使用方便，将X轴向西移500km 例：例：设第21投影带内A、B投 影的横坐标分别为： ya=+ 224567m Yb=245678m 则则： ya =500000+224567=724567m yb =500000-245678=254322m 即即： ya =21724567m yb=21254322m 第51页/共74页 第52页/共74页 （一）地心坐标系（一）地心坐标系 第53页/共74页 第54页/共74页 第55页

13、/共74页 2.高程系统与高程基准高程系统与高程基准 我国国家高程系统：高程系统：黄海高程系黄海高程系 我国国家高程基准：高程基准： 1985年年国家国家高程基准高程基准 我国取青岛附近黄海平均海水面为大地水准面； 人为而定，相对稳定(我国1956年取前6年的平 均潮位作为大地水准面；1985年取1953年1979 年共26年观测的平均潮位作为大地水准面)； 水准原点水准原点建在青岛市内，作为我国的国家高程 基准。1956年高程基准的高程为72.289米， 1985年高程基准的高程为72.260米。 上海地区高程系统：上海地区高程系统：吴淞高程系吴淞高程系 高程系统与高程基准高程系统与高程基准

14、 第56页/共74页 第57页/共74页 地物和地貌地物和地貌 第58页/共74页 基本原则基本原则 布局上布局上由整由整 体到局部；体到局部； 次序上次序上先控先控 制后细部；制后细部； 精度上精度上从高从高 级到低级级到低级 第59页/共74页 控制测量控制测量 第60页/共74页 地形细部测量地形细部测量 第61页/共74页 施工放样施工放样 第62页/共74页 基本观测量基本观测量距离、角度、高差距离、角度、高差 距离距离斜距斜距 、平距；、平距； 角度角度水平水平 角、垂直角角、垂直角 高差高差垂直垂直 距离距离 第63页/共74页 1-61-6地球表面曲率对测量工作的影响地球表面曲

15、率对测量工作的影响 d Rs Rtgd 2 3 3 3 1 ) 3 1 ( R s R RRtgsdS 2 R s s s 一、对水平距离的影响一、对水平距离的影响 第64页/共74页 结论结论：在半径小 于10km的范围内 量距，不必考虑 地球曲率改正。 第65页/共74页 d 二、对高差的影响二、对高差的影响 hR d h dRhR 2 )( 2 222 R d h 2 2 d 第66页/共74页 结论：高程测量时，哪怕距离很结论：高程测量时，哪怕距离很 近，也必须考虑地球曲率的影响近，也必须考虑地球曲率的影响 。 第67页/共74页 一、测量单位一、测量单位 1-7 1-7 测量的度量单位测量的度量单位 第68页/共74页 2、角度单位、角度单位 第69页/共74页 3 3、面积单位、面积单位 平方米平方米 公顷公顷