课件第一章测量学绪论

1、测量学主讲:陈影第一章 绪论第二章 水准测量第三章 角度测量第四章 距离测量与直线定向第五章 小地区控制测量第六章 地形图测绘第七章 地形图的应用教学内容测量仪器水准仪自动安平水准仪经纬仪电子经纬仪求积仪教学目标、掌握测量相应的基本原理，具有常规测 量仪器的操作技能。、掌握先进测绘仪器的功能、基本构造和 使用方法。 、掌握测量在规划设计、施工、竣工 各阶段的具体运用。 1.1 测量学的任务 1.2 地面点位的确定 1.3 测量工作概述第一章 绪论本章学习指导:一、牢记： 测量学的任务、水准面、大地水准面、绝对高 程、相对高程、高差、控制测量、碎部测量、 测量工作的基准线和基准面二、了解： 高斯

2、投影、地面点位确定的方法三、应用： 测量工作的基本内容、基本要求、基本原则 一、测量学的定义 测量学是研究地球的形状、大小以及测定具体位置并将地表的地形及各种信息测绘成图的科学。二、测量学的任务测量工作包括测定和测设两部分。测定 是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算,把地面的地物和地形按比例缩绘成地形图。测设 是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物等的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。返回一、与地球形状相关概念1、地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地 球表面的71%。2、水准面：静止的水面。3、大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛 屿延伸所形成的闭合曲面。 4

3、、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形 体。5、参考椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学式表示 几何形体，作为地球的参考形状和大小。二、测量工作的基准线和基准面 测量工作的基准线铅垂线。 测量工作的基准面大地水准面。 测量内业计算的基准面参考椭球面。OG 大地水 准面铅垂线三、地面点位的确定（X Y H）地面点位的确定高程坐标地理坐标平面直角坐标空间直角坐标天文坐标大地坐标高斯平面直角坐标独立平面直角坐标绝对高程: 地面上任意一点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，也称海拔。相对高程: 地面点到假定水准面的铅垂距离称为该点的相对高程。高差: 两个地面点之间的高程之差称为高

4、差。注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。 如图：HA= 166.780m HB= - 136.680mA 大地水准面HABHB我国的高程系统：水准原点 全国高程的起算点。1985年国家高程基准 1956年黄海高程系 目前我国统一采用1985年国家高程基准 。水准原点H0验潮站大地水准面 地理坐标：用经度和纬度表示地面点球面位置的坐标称为地理坐标。天文坐标 大地水准面和铅垂线是天文地理坐标系的主要面和线。 地面点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上投影点的经度和纬度。大地坐标 大地坐标系是建立在地球椭球面上的坐标系, 地球椭球面和法线是大地坐标系的主要面和线 。

5、 地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B。高斯平面直角坐标系1、高斯投影的概念 高斯投影是一种等角投影。它是由德国数学家高斯(Gauss，17771855)提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger，18571923)加以补充完善，故又称“高斯克吕格投影”，简称“高斯投影”。 NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线2、高斯投影的原理 高斯投影采用分带投影。将椭球面按一定经差分带，分别进行投影。3、高斯投影的特性（1）中央子午线投影后为直线， 且长度不变。（2）除中央子午线外，其余子午 线的投影均为凹向中央子午 线的曲线，并以中央子午线 为对称轴。离中央子午线

6、越 远，变形越大。（3）赤道线投影后为直线。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy（4）除赤道外的其余纬线，投影 后为凸向赤道的曲线，并以 赤道为对称轴。（5）经线与纬线投影后仍然保持 正交。 （6）离中央子午线愈远，长度变 形愈大。赤道中央子午线平行圈子午线Oxy4、投影带的划分 我国规定按经差6和3进行投影分带。 6带自首子午线开始，按6的经差自西向东分成60个带。 3带自1.5 开始，按3的经差自西向东分成120个带。高斯投影带划分 6带与3带中央子午线之间的关系如图: 3带的中央子午线与6带中央子午线重合，减少 了换带计算。 工程测量采用3带。按照6带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3，

7、其余各带中央子午线经度与带号的关系是： L。=6N3（N为6带的带号）例：20带中央子午线的经度为 L。6 203117 按照3带划分的规定，第1带中央子午线的经度为3，其余各带中央子午线经度与带号的关系是： L。=3n（n为3带的带号）例：120带中央子午线的经度为 L。3 120360 若已知某点的经度为L，则该点的6带的带号N由下式计算： N （取整）+1 若已知某点的经度为L，则该点所在3带的带号按下式计算： n （四舍五入）5、高斯平面直角坐标系坐标系的建立：x轴 中央子午线的投影y轴 赤道的投影原点O 两轴的交点OxyP（X，Y）高斯自然坐标注：X轴向北为正， y轴向东为正。赤道中

8、央子午线 由于我国的位于北半球，东西横跨12个6带，各带又独自构成直角坐标系。故：X值均为正， 而Y值则有正有负。世界地图赤 道 点的X坐标是点至赤道的距离；点 的Y坐标是点至中央子午线的距 离，设为y；y有正有负。 为了避免Y坐标出现负值，把原点 向西平移500千米。 为了区分不同投影带中的点，在点 的Y坐标值上加带号N 所以点的横坐标通用值为： y=N*1000000 +y在高斯平面直角坐标系中的坐标值 例： 有一国家控制点的坐标: x=3102467.280m ,y=19367622380m，（1）该点位于6 带的第几带？（2）该带中央子午线经度是多少？（3）该点在中央子午线的哪一侧？（

9、第19带） （L。=619-3=111）（先去掉带号，原来横坐标y367622.380500000-132377.620m，在西侧）（距中央子午线132377.620m，距赤道3102467.280m）独立平面直角坐标当测区范围较小时，可将大地水准面看作平面，并在平面上建立独立平面直角坐标系；地面点的位置可用平面直角坐标确定；坐标系原点一般 选在测区西南角因为：（测区内X、Y均为正值）；原点坐标值可以假定。 规定：X 轴向北为正， Y 轴向东为正。OXY 测区北不同点：1、 x，y轴互异。2、 坐标象限不同。3、表示直线方向的方位角 定义不同。相同点： 数学计算公式相同。 ？ 高斯平面直角坐标

10、系 与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点 ：高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系ooyyxxppx=Dcosy=Dsinx=Dcosy=DsinDD空间直角坐标如图所示：原点O地球质心Z轴指向地球北极X轴指向首子午面 与赤道的交点Y轴过O点与XOZ面垂直如：A（XA，YA，ZA）XZYO一、测量工作的基本内容（即测量三要素）： 高程测量 角度测量 距离测量 二、测量工作的基本原则 从整体到局部； 先控制后碎部 ； 从高级到低级。 控制测量:以较精确的仪器和方法测定各控制点之间的距离、各控制边之间的水平夹角，某一条边的方位角，设某点的坐标已知，则可计算出其它控制点的坐标，以确定其平面位置。同时还要测出各控制点之间