测量学基本知识

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1、§1.1绪论§1.2地面点位的确定§1.3测量工作概述§1.4直线定向§1.5测量误差的概念第一章:测量学基本知识测设:图纸地面测定:地面图纸第一章:测量学基本知识§1.1绪论一．测量学定义及学科分类1．测量学(surveying)的定义根据它的任务与作用，包括两个方面：◆测定（测绘）(location)◆测设（放样）(seting-out)2．测量学科的分类◆大地测量学◆普通测量学（地形测量学）◆摄影测量学◆海洋测绘学◆工程测量学◆制图学三．测量学的发展概况1．我国古代测量学的成就◆长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上现发现的最早的军用地图注：世界上现存最古老的地图是在古巴

2、比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。◆北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。◆清朝康熙年间，1718年完成了世界上最早的地形图之一《皇兴全图》。2．目前测量学发展状况及展望◆测量室内外一体化。◆GPS（Globalpositioningsystem）◆RS（Remotesense）◆GIS(Geographicinformationsystem)◆3S技术的结合◆数字地球(DigitalEarth)的概念。三．学习本课程的意义及要求1．学习本课程的意义。◆采矿工程的建设、生产阶段、扩建维修及变形监测、地面建筑物的保护等均要进行测量工作。◆从高职专业的特点看，

3、更要学好测量学。２．学习好本课程的要求。◆认真听课；◆做好笔记；◆独立完成作业；◆实验课认真对待。§1.2地面点位的确定确定地面点的空间位置需要用三个量，在测量工作中一般用:某点在基准面上投影位置（x,y）该点离基准面高度（H）一．测量工作的基准面1.地球的形状1）天圆地方2）天如斗笠，地如覆盘3）麦哲伦环球航行证实地球是球体西班牙大西洋南美洲太平洋好望角印度洋菲律宾群岛4）被静止的海水面所包围的球体。2．测量工作基准面——大地水准面。◆水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。◆大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面，即测量工作基准面图形：水准面及大地水准面图◆水准面的特性——处处与铅

4、垂线正交、封闭的重力等位曲面。◆测量工作的基准线——铅垂线3．测量计算基准面——旋转椭球由椭圆（长半轴a，短半轴b）绕b轴旋转而成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。二．地面点位置的表示方法(一)平面坐标1.地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确定点位。分为：1）天文地理坐标(天文经度，天文纬度)2）大地地理坐标(大地经度B，大地纬度L)2.平面直角坐标系适用于：研究范围较小。数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系不同点：1．测量上北方向为X轴正向，东方向为Y轴正向。2．角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。相同点:数学中的三角公式在测量中可直接应用。坐标系的异同：适用于：研

5、究范围较大。（1）高斯投影方法：目的是将椭球面投影到平面上。使投影带的中央子午线与横置圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正；赤道投影展开后为Y轴，向东为正。3.高斯平面直角坐标系图形：高斯投影方法图一图形：高斯投影方法图二投影剪开展平（2）高斯平面直角坐标6°带的划分为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将整个地球分成60个带，6°为一带。计算公式：λ=6N-3λ——中央子午线经度N——投影带号。3°带的划分若仍不能满足精度要求,可进行3°带（或1.5°带）的划分。3°带计算公式：λ=3Nλ——中央子午线经度N——投影带号。方法：1）先将自然值的横坐标Y加上50

6、0000米；2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。(3)我国高斯平面直角坐标的表示方法例：国家高斯平面点P（2633586.693，38514366.157）所表示的意义:(1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;X=2633586.693m(2)其投影带的带号为38、P点离38带的纵轴X轴的实际坐标Y=514366.157-500000=14366.157m（二）地面点的高程1.绝对高程H——到大地水准面的铅垂距离。2.假定（相对）高程H’——到假定水准面的铅垂距离。3.高差——hAB=HB-HA=H’B-H’A主要有：（1）1985国家高程系统（2）1956黄海高程系统（3）地方高程

7、系统。注：水准原点：青岛市观象山H0=72.260m（85黄海系）=72.289m（56黄海系）4.我国的高程系统§1.3测量工作概述一．测量的基本工作——测角、量边、测高差二．测量工作中用水平面代替水准面的限度1．对水平角、距离的影响——两点距离10Km内，可用水平面代替水准面。2．对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。A~E点控制点．1~16点地物特征点、即碎部点。三．测量工作的基本原则（一）控制测量平