《控制测量学》PPT课件

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1、控制测量学东华理工学院测量系第一章绪论一、大地测量学的定义和作用二、控制测量学的基本任务和内容三、控制测量的基准面和基准线四、控制网的布设形式五、控制测量新技术的发展应用六、大地测量学的发展简史与展望一、大地测量学的定义和体系大地测量学：是“测定和描绘地球表面的科学”。※主要任务：测量和描绘地球并监测其变化，为人类活动提供关于地球的空间信息。包括：精确测定地球表面点的地理位置，研究地球形状、大小和地球表面外部重力场，以及它们随时间的变化。※大地测量学的地位和作用在国民经济各项建设和社会发展中，发挥着基础先行的重要

2、保证作用，是一切测绘科学技术的基础。在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用。是发展空间技术和国防建设的重要保障。在当代地球科学研究中的地位更加重要。大地测量学的基本体系测量学大地测量学测量学的两个分支研究范围是不大的地球表面，把地球表面认为是平面且不损害测量精度，计算时也认为在该范围内的铅垂线彼此是平行的。研究全球或相当大范围内的地球，铅垂线被认为彼此不平行，同时顾及地球的形状及重力场。常规大地测量学的基本体系：应用大地测量学——以研究建立国家大地测量控制网为中心内容；椭球大地测量学—

3、—以研究坐标系建立及地球椭球性质以及投影数学变换为主要内容；天文大地测量学——以研究测量天文经度、纬度及天文方位角为中心内容；重力大地测量学——以研究重力场及重力测量方法为中心内容；测量平差——以研究大地测量控制网平差计算为主要内容；电磁波测距大地测量学——大地测量学同无线电电子学相结合；与其它相关学科的发展相联系：电磁波测距大地测量学—同无线电电子学相结合；宇宙大地测量学——与天体力学及天文学结合；海洋大地测量学——与海洋地质学及海洋导航学结合地球动力学——与地球物理、海洋地质学及地质学相结合；卫星大地测量学—

4、—与人造地球卫星学及天体力学相结合；惯性大地测量学——以惯性原理为基础，利用加速度计测量运动物体某方向加速度，通过计算机积分计算得到运动物体空间位置；现代大地测量数据处理学——与线性代数、矩阵、概率统计及优化设计、数值计算方法等相结合；现代大地测量学的基本体系(1)几何大地测量学确定地球的形状、大小及地面点的几何位置。主要内容是关于国家大地测量控制网(平面和高程)建立的基本原理和方法，精密角度测量，距离测量，水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型等。现代大地测

5、量学的基本体系（2）物理大地测量学用物理方法(重力测量)确定地球形状及其外部重力场。主要内容包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法等。现代大地测量学的基本体系（3）空间大地测量学以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。新特征:测量范围大；研究对象和范围不断深入、全面和精细；观测精度高；测量周期短。现代大地测量学基本科学技术内容(1)确定地球形状及外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变，测定极移以及海洋水面地形及其变化

6、等。(2)研究月球及太阳系行星的形状及重力场。(3)建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要。现代大地测量学基本科学技术内容(4)研究为获得高精度测量成果的仪器和方法等。(5)研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。(6)研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。二、控制测量学的任务和内容控制测量是研究精确测定地面点空间位置的学科如（X、Y、Z）、（L、B、

7、H）。控制测量的特点：服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理工作。测量范围比大地测量小，测量手段、数据处理多样化。工程建设大体可分为设计、施工、运营3个阶段设计阶段------测图控制网施工阶段------施工控制网运营阶段------变形观测专用控制网主要内容：研究：国家大地控制网（平面与高程）的建立基本原理与方法；精密测角（方向）、测边，精密水准测量；地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影以及地球椭球几何参数的数学模型等三、地球形体和控制测量的基准面和基准线1.地球自然表面、地球体地球

8、的固体和液体部分相对于大气的分界面地球自然表面包围的形体2、大地水准面、大地体重力（离心力、地心引力的合力）重力方向——铅垂线方向水准面——静止状态的水面（无数个），重力位能相等。测量中，要求仪器的垂直轴与铅垂线一致，故铅垂线是外业测量工作的基准线。★大地水准面用占地球表面71%的海水面代替地球的形体，并作为测量外业工作统一的基准面——大地水准面。假定海洋的水体，只受重力