2控制测量第一章

1、刘伟堂,控制测量学,1,2020/8/2,环境与规划学院,2,课程介绍： 总课时量：108，理论课时量：81，实践课时量：27。 考核方式：采取综合考核方法，百分制考核。其中期末考试为闭卷笔试，卷面成绩占70%，平时成绩占30%（课堂表现、作业占10%，平时考核、实验成绩占20%）。,2020/8/2,环境与规划学院,2020/8/2,3,水平控制网的技术设计,2,精密测角仪器和水平角观测,3,电磁波测距,4,高程控制测量,5,绪论,1,内容提要,环境与规划学院,2020/8/2,4,高斯投影,7,控制测量概算,8,椭球面上的测量计算,9,测量控制网的平差计算与数据管理,10,椭球面上的测量计

2、算,6,环境与规划学院,2020/8/2,5,绪论,1,环境与规划学院,2020/8/2,6,测量误差的概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,测量误差的概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,测量误差的概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,测量误差的概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,测量误差的

3、概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,测量误差的概念 误差的来源 误差的分类 偶然误差的特性,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,知识目标,能力目标,掌握控制测量的基本任务、主要内容 掌握控制测量的基准线、基准面 了解控制测量新技术发展概况,能够对每种测量误差采用一 定的措施减弱或者消除,能力目标,控制测量的基本任务、主要内容 掌握掌握控制测量的基准线、基准面,知识目标,重点难点,环境与规划学院,2020/8/2,环境与规划学院,7,控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。 控制测量

4、：在一定区域内，按测量任务所要求的精度，测定一系列地面标志点（控制点）的水平位置和高程位置，建立控制网，这种测量工作称为控制测量。,2020/8/2,环境与规划学院,8,控制测量分类,按工作内容分,平面控制测量,高程控制测量,测定控制点平面位置,测定控制点高程位置,按用途分,大地控制测量,工程控制测量,全国范围内,按国家统一颁布的法式、规范进行的控制测量,为工程建设或地形图测绘，在小区域内，在大地测量控制网的基础上独立建立控制网的控制测量,2020/8/2,9,1.1,控制测量学的基本任务和主要内容 控制测量的基准线、基准面 控制测量的现状及发展概况,环境与规划学院,2020/8/2,10,环

5、境与规划学院,2020/8/2,环境与规划学院,11,2020/8/2,环境与规划学院,12,2020/8/2,环境与规划学院,13,2020/8/2,环境与规划学院,14,2020/8/2,环境与规划学院,15,1.2,控制测量学的基本任务和主要内容 控制测量的基准线、基准面 控制测量的现状及发展概况,2020/8/2,环境与规划学院,16,地球的自然表面，包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面。难以用一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适合于数学建模。海洋面积约占地表面的71%，陆地面积约占29%，是一个不规则曲面。,2020/8/2,环境与规划学院,17,水准面：假设一个静止不动的海水

6、面延伸并穿过陆地，包围整个地 球，形成的一个闭合曲面（曲面上重力相等）。 特点：有无穷多个、各个水准面之间既不能相切也不能相交。,2020/8/2,环境与规划学院,18,大地水准面：与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面。 特点：不规则封闭曲面、重力等位面、无棱角、无褶皱。,2020/8/2,环境与规划学院,19,说明:一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。大地水准面作为外业测量的基准面，而与其相垂直的铅垂线则是外业的基准线。 对水准尺的黑面尺底刻划均为0，而红面尺，则一根尺底为4.687m，另一根尺底刻划为4.7

7、87m。这一数值用K表示，称为同一水准尺红、黑面常数差。,2020/8/2,环境与规划学院,20,全球大地水准面图,2020/8/2,环境与规划学院,21,大地体：静止海水面向陆地延伸形成的封闭曲面所包围的地球实体。代表了地球的形状和大小。 经过长期测量实践表明，大地体与一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球的形状十分近似，所以测绘工作便取大小与大地体很接近的旋转椭球作为地球的参考形状和大小。,2020/8/2,环境与规划学院,22,我国目前采用的旋转椭球体的参数值为： 长半径 a = 6378140m 短半径 b = 6356755m 扁 率 a = (a b)/a = 1/298.257,20

8、20/8/2,环境与规划学院,23,正常椭球：大地水准面的规则形状。目前，均采用水准椭球作为正常椭球。 参考椭球：与局部大地水准面吻合的旋转椭球面。,2020/8/2,环境与规划学院,24,说明:一参考椭球面是测量内业计算的基准面，而与其相垂直的法线则是内业计算的基准线。 对水准尺的黑面尺底刻划均为0，而红面尺，则一根尺底为4.687m，另一根尺底刻划为4.787m。这一数值用K表示，称为同一水准尺红、黑面常数差。,2020/8/2,环境与规划学院,25,2020/8/2,环境与规划学院,26,我国目前采用的是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

9、标系”（简称80系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。,2020/8/2,27,环境与规划学院,2020/8/2,环境与规划学院,28,2020/8/2,环境与规划学院,29,1.3,控制测量学的基本任务和主要内容 控制测量的基准线、基准面 控制测量的现状及发展概况,2020/8/2,环境与规划学院,30,1、精密测角仪器的发展 50年代垂直度盘自动归零补偿器、光学对中器的改进。 60年代读数的数字化与自动化； 2、测距仪的发展 普通光源激光测距仪 红外测距仪,全站型电子速测仪,2020/8/2,环境与规划学院,31,3、精密水准仪的发展 平板玻璃测微器 自动安平水准仪 激光水准仪 数字水准仪,2020/8/2,环境与规划学院,32,4、计算机在测量上的应用 用于控制测量的数据处理 用于现代化数据采集测绘 资料档案管理信息系统的 建立,2020/8/2,环境与规划学院,33,5、三维激光扫描仪工作原理三维激光扫描仪向目标发射激光脉冲，依次扫描被测区域，快速获得地面景观的三维坐标和反射光强，利用软件进行三维建模，生成地面景观的三维图象和可量测点阵数据，并可方便地转化为多种输出格式的图形产品。,2020/8/2,环境与规划学院,34,6、GPS（Global Positionin