测量学 第一章 绪论

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1、第一章第一章测绘工作概述§1-1测量学的内容与任务生产、生活的需要建筑、农田、水利建设等交通运输的需要旅行、航海等军事的需要一、测量学的产生二、测量学的定义1.传统的定义：研究确定地面点位相对位置的科学。2.现今的定义：研究和确定三维空间中各种物体的形状、大小、位置、方向和其分布等信息的科学。三、测量学科的组成天文测量学研究测定恒星的坐标，以及利用恒星确定观测点的坐标（经度、纬度等）的学科。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地位测定和计算的有关理论与方法的学科。物理大地测量学研究地球的重力场的测量方法、分布情况极其应

2、用的学科。地图制图学研究地图制图的理论和方法。摄影测量学与遥感研究利用航天、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。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。测量仪器学研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。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形图的基本理论和方法。提要二测量学的基本任务四、测量学的基本任务测定测设地形图应用1.测定测定地面现状的位置。测定的成果：(1)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)图地形图、平面图、地籍图

3、、断面图、沉降图，工程图等。1.测定（地面图纸）2.测设——将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，放样于实地，作为施工的依据。也叫施工放样。测设的成果：体现设计的平面位置和高程的现场标志。2.测设（图纸地面）2.测设3.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。提要三测量学的特点和要求五、测量学的特点和要求

4、（1）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。二学习要求①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）②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）③学会控制测量、地形测量、施工放样的基本作业方法（外业测量、内业计算与绘图）④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）学习要求：学习要求续●野外作业：严格按照规定的作业和操作程序。●记录：字迹清

5、晰、端正，不得任意涂改（按规定方式改数）。●计算：按平差规则、作计算检核、保证计算精度（小数取位）。●正负号：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。⑤其它要求学习要求续（1）教材：《测量学》，顾孝烈、鲍峰、程效军编著，同济大学出版社2006年出版《测量学实验》，顾孝烈、鲍峰、程效军编著，同济大学出版社2004年出版参考教材《数字侧图原理与方法》，潘正风、杨正荛、程效军等编著，武汉大学出版社2004年8月出版（2）实验（1/3时间）分组进行，5-6人一组，选一小组长，最后实验操作考核（3）成绩

6、评定（综合）平时（出勤、作业、回答问题）；期中考试；实验成绩；期终考试。（3）教材、实验与成绩§1-2测量学的发展与作用这是人类长期探索的问题。早在公元前六世纪古希腊的毕达哥拉斯（Pythagoras）就提出了地为球形的概念。一、测量学在人类认识地球中的作用“地球的形状是甚么样的？”两世纪后，亚里士多德（Aristotle）作了进一步论证，支持这一学说。又一世纪后，埃拉托斯特尼（Eratosthenes）用在南、北两地同时观测日影的办法首次推算出地球子午圈的周长。其想法很简单，先测量地面上一段(子午线)的弧长l，再测量该弧长所对的中心角

7、θ。则地球的半径R就可求得：R=l/θ地球子午线的周长可等于L=2πR——这里关键在于如何求θ。为此要同时在南、北两点测量竖杆影子的长度。根据影长和杆高就可以求得两个杆子与阳光的夹角φ1和φ2。设在同一时刻两地的阳光相互平行则θ=φ2-φ1φ1φ2θθ=φ2-φ1lRR=l/θL=2πRl=Rθ在人类认识地球形状和大小的过程中，测量学获得了飞速的发展。例如：三角测量和天文测量的理论和技术、高精度经纬仪制作的技术、距离丈量的技术及有关理论、测量数据处理的理论以及误差理论等。在测量学发展的过程中很多数学家、物理学家作出了巨大的贡献，如托

8、勒密、墨卡托、高斯等。二、测量学在军事的作用“天时，地利，人和”是打胜仗的三大要素。要有地利就要了解和利用地形。地图上详细表示着山脉、河流、道路、居民点等地形和地物，具有确定位置、辨识方向的作用。地图一直在