大学测量与地图学--绪论

1、测量与地图学,考核方式为闭卷考试: 总成绩（100）= 卷面成绩（50）实验课成绩（30%）+平时成绩（20）,课程考核及成绩评定,绪论,测量与地图学,一.测绘科学的研究对象与分类,测绘科学,测量学,地图学,地球形状、大小以及 地球表面各种形态,地图，探讨地图的实质、 地图制作的理论和技术、 地图应用的理论和技术。,二.测量学的几个分支,测量学,大地测量学,摄影测量与遥感学,地形测量学,工程测量学,海洋大地测量学,大地测量学 研究测定地球的形状和大小及地球表面较大地区的点位测定和计算的有关理论与方法的学科。,地形测量学 研究将地球表面局部地区的地貌、地物测绘成地形图和编制地籍图的基本理论和方法

2、。,三.细部测量,地形图图例1,地形图图例2,地形图图例2,摄影测量学 研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。,机载空间三维数据采集系统,工程测量学 研究测量和制图的理论和技术在工程建设中的应用。,道路测量,水位监测,面水准测量 场地平整,大桥监测,隧道测量,测量学基础知识,第一章,1.水准面 （以水代陆）假设一个静止的海水面向大陆延伸所形成的一个封闭的曲面，这个静止的海平面称之为水准面。水准面具有处处都与铅垂线方向正交的特性。,第一节.地球的形状和大小,2.大地水准面 与静止海水面重合的一个水准面称为大地水准面。 3.大地体 大地水准面向大陆内部延伸所包围的形

3、体叫大地体。,第一节.地球的形状和大小,4.地球的数学面（旋转椭球体）,第一节.地球的形状和大小,用一非常接近大地水准面的数学面-旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。,4.地球的数学面（旋转椭球体） 与大地体最接近的地球椭球称之为总地球椭球体，局部与大地体密合最好的地球椭球称之为参考椭球。,第一节.地球的形状和大小,IUGG：国际大地测量与地球物理学联合会,国家测绘局公告： 根据中华人民共和国测绘法，经国务院批准，我国自2008年7月1日起， 启用2000国家大地坐标系。现公告如下： 一、2000国家大地坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量

4、中心。2000国家大地坐标系采用的地球椭球参数如下： 长半轴 a=6378137m 扁率 f=1/298.257222101 地心引力常数 GM=3.9860044181014m3s-2 自转角速度=7.292l1510-5rad s-1 二、2000国家大地坐标系与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为810年。 现有各类测绘成果，在过渡期内可沿用现行国家大地坐标系；2008年7月1日后新生产的各类测绘成果应采用2000国家大地坐标系。 现有地理信息系统，在过渡期内应逐步转换到2000国家大地坐标系；2008年7月1日后新建设的地理信息系统应采用2000国家大地坐标系。 三、国家测绘局负责启

5、用2000国家大地坐标系工作的统一领导，制定2000国家大地坐标系转换实施方案，为各地方、各部门现有测绘成果坐标系转换提供技术支持和服务；负责完成国家级基础测绘成果向2000国家大地坐标系转换，并向社会提供使用。国务院有关部门按照国务院规定的职责分工，负责本部门启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和本部门测绘成果的转换。 四、县级以上地方人民政府测绘行政主管部门，负责本地区启用2000国家大地坐标系工作的组织实施和监督管理，提供坐标系转换技术支持和服务，完成本级基础测绘成果向2000国家大地坐标系的转换，并向社会提供使用。 特此公告。 国家测绘局 二八年六月十八日,测量的基本任务就是确定地

6、面点的位置（包括点的平面位置和点的高程）通常采用地面点在基准面（如椭球面）上的投影位置及该点沿投影方向到基准面（如椭球面、水准面）的距离来表示。,第二节 地面点位置的表示方法,1.参考椭球的主要点、面、线,1.旋转轴（地轴）：NS,2.极点,3.子午面：包含NS轴的面,4.子午线：子午面与参考椭球面的交线,5.首子午面（线）,6.纬线,7.赤道（面）,8.点的法线,2 坐标系统,X,Y,Z,1.三维直角坐标系,2 坐标系统,2.大地坐标系,1高程系统,2平面球面坐标系统,1高程系统,高程：地面任一点到其高度起算面的距离称之为高程。,大地高：某点沿椭球的法线至椭球面的高度。 正常高（海拔高）：某

7、点沿铅锤线至大地水准面的高度。,正常高（海拔高）,绝对高程H（高程、海拔）,相对高程（假定高程）,任意水准面,大地水准面,1 高程系统,高差h：地面上两点高程之差，称之为高差或比高。,A 、B两点的高差hAB=HB-HA,hAB0,B点高于A点 hAB0,B点低于A点,2平面球面坐标系统,地理坐标,大地地理坐标系：,高斯投影基本条件： （1）等角投影，投影后无角度变形； （2）中央子午线投影后为一条直线，且其长度保持不变； （3）在椭球上除中央子午线外，其余子午线投影后均向中央子午线弯曲，并且对称于中央子午线和赤道，而收敛于两极； （4）在椭球面上凡对称于赤道的纬圈， 其投影后仍为对称的曲线，

8、 且垂直于子午线的投影曲线，并凹向两极.,高斯平面直角坐标系,2平面球面坐标系统,为了控制长度变形，将地球椭球面按一定的经度差分成若干投影带。带宽一般为经差6或3，分别称为6带或3带。3 带中央经线 L=3N， 6 带中央经线 L=6N3,我国在大地坐标系中的经度位置74135 六度带编号在我国: 1323 三度带编号在我国: 2545。,高斯平面直角坐标,中央子午线投影后的直线为X轴、向北为正，以赤道投影后的直线为Y轴,向东为正，它们的交点为坐标原点。坐标象限自纵轴北方向顺时针顺序编号。,高斯平面直角坐标,通用坐标,那么A点对假原点坐标 xA=493275.6m yA=745863.7m 若

9、投影带为20带，则通用坐标 xA通=493275.6m yA通=20745863.7m,假设A点对真原点坐标 xA=493275.6m yA=245863.7m,用大地坐标表示大范围内地球表面的点位是很方便的，在小区域内进行测量时，用经纬度表示点的平面位置则十分不便。但如果把局部椭球面看作一个水平面，在这样的水平面上建立起平面直角坐标系xoy，则点的平面位置就可用该点在平面直角坐标系中的直角坐标(x, y)来表示。,独立平面直角坐标系,2平面球面坐标系统,平面直角坐标（xA , yA),A（315.6，269.8）,4.中国的坐标基准与坐标系,坐标基准,大地基准,高程基准,一组参数,一组起算数

10、据,一个水准基面,一个永久性水准原点,青岛观象山这幢小石屋里旱井底部玛瑙的高程为72.260米。地理坐标为东经1201808，北纬360410，国家测绘局将它确定为“中华人民共和国水准原点”。全国的海拔高度都是以这一原点为坐标测量计算出来的。,中华人民共和国水准零点景区（简称中国零点景区），位于青岛浮山湾东侧，青岛市东海中路银海大世界内 ，是国家AAAA级旅游景区，是以中国海拔测绘零点为核心的主题公园，是中国独一无二的景区，国家主席胡锦涛曾亲临视察。,4.中国的坐标基准与坐标系,国家大地坐标系,坐标系的原点,三个坐标轴的指向,尺度,地球椭球的4个基本参数,大地原点，亦称大地基准点，是国家地理坐

11、标经纬度的起算点和基准点。大地原点是人为界定的一个点。我国的大地原点在陕西省泾阳县永乐镇北洪流村境内。,大地原点的整个设施由中心标志、仪器台、主体建筑、投影台等四大部分组成。高出地面25米多的立体建筑共七层，顶层为观察室，内设仪器台；建筑的顶部是玻璃钢制成的整体半圆形屋顶，可用电控翻开以便观测天体；中心标志埋设于主题建筑的地下室中央 。,5.确定地面点位的三个基本要素,高程,水平角（方向）,距离,高程测量,水平角测量,距离测量,测量学的基本内容,第三节 用水平面代替水准面的限度,1.对水平距离和高程的影响,第三节 用水平面代替水准面的限度,2.对水平角度的影响,第四节 测量工作概述,1.测量工作的基本原则,布 局 上：由整体到局部 测量次序：先控制后碎部 测量精度：从高级到低级，步步有检核,第四节 测量工作概述,2.地形图的测量方法,碎部点：地物、地貌的特征点。 特征点：指决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲