《测量学课程》PPT课件

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1、测量学主讲：郑德华第一章绪论第二章水准测量第一章绪论第一节测量学的研究对象及其作用测量学的定义：研究地球的形状、大小及地球表面各种形态的科学。其任务主要表现为：确定地球的形状和大小；确定地面点的平面位置和高程；将地球表面的起伏状态和其它信息测绘成图。测量学的分支大地测量学：是研究在地球表面大范围内建立国家大地控制网，精确测定地球形状和大小以及重力场的理论、技术和方法的学科。地形测量学：是研究地球表面的起伏状态和其它信息测绘成图的理论、技术和方法的学科测量学的分支摄影测量学：是研究利用摄影像片等手段测定物体的形状、大小及其空间位置的学科。如地面摄影测量学、航空摄影测量学、航天摄影测量学、水

2、下摄影测量学等。工程测量学：是研究各项工程建设在规划设计、施工和竣工运营阶段所进行的各种测量工作的学科。它把各种测量理论应用于不同的工程建设，并研究各种测量新技术和新方法。测量学的分支制图学：是研究地图及其制作理论、工艺和应用的学科。根据已测得的成果成图，编制各种基本图和专业地图，完成各种地图的复制和印刷出版。工程测量在工程建设的三个阶段中任务规划设计阶段：提供所需的地形资料和地形图施工阶段：进行必要的施工放样和施工监测运营阶段：进行建筑物的稳定性监测和变形情况分析第二节地球的形状和大小测量工作是在地球表面上进行的，要确定地面点的相互关系，将地球表面测绘成图，需了解地球的形状和大小，这也

3、是测量学研究的重要内容之一。地球特点地球的自然表面高低起伏，是一个复杂的不规则的表面。海洋面积占地球表面积的71%，陆地海洋面积占地球表面积的29%。地球的半径约为6371公里。最高的珠穆朗玛峰高出海平面8848.13m，最低的马里亚纳海沟低于海平面11022m。测量学的几个基本概念水准面假想有一个静止的海水面，向陆地延伸形成一个封闭的曲面，这个曲面称为水准面。大地水准面，大地体，铅垂线在海滨设立验潮站，通过长期观测，求出平均高度的海水面，这个水准面与重力方向处处垂直，称为大地水准面。旋转椭球面，旋转椭球体，法线选择与大地水准面非常接近的且能用数学模型表达的曲面，这个曲面为旋转椭球面。大

4、地水准面和参考椭球体a=6378140mb=6356740m第三节地面点位置的表示方法（一）地理坐标地面点的位置用经度和纬度表示，则称为地理坐标。地轴子午线（经线）纬线地理坐标系统是全球统一的坐标系统我国：1954年将大地原点设在北京，称“1954年北京坐标系统”1980年将大地原点设在陕西省径阳县永乐镇，称“1980年北京坐标系统”（二）高斯平面直角坐标1高斯投影的概念高斯平面直角坐标系的形成高斯正形投影就是将地球套于一个空心圆柱体内，圆柱体的轴心通过地球的中心，地球上某一条子午线（中央子午线）于圆柱相切。将中央子午线左右两侧按3度或1.5度范围的图形元素投影到横圆柱体表面，再将横圆柱

5、体面沿两条母线剪开展平。即得6度带或3度带的高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系的特征（1）中央子午线投影为一条直线，且长度没有发生变形，其余的子午线凹向并对称于中央子午线，且较球面上对应的子午线略长。距中央子午线越远，长度变形越大。（2）赤道也投影为一条直线，其余纬线凸向并对称于赤道。（3）中央子午线和赤道投影后为相互垂直的直线，其它经纬线投影后也保持相互垂直的性质。高斯投影分带与编号6度带L0=6N-3L0：投影带中央子午线的经度。N：投影带带号第一度带中央子午线经度为3度.3度带L0=3NL0：投影带中央子午线的经度。N：投影带带号第一度带中央子午线经度为1.5度.中央子午线为X轴

6、，赤道为Y轴，两轴交点为坐标原点。我国的高斯平面直角坐标为正值，原因如下：我国位于北半球，X值为正值。将每一度带的中央子午线向西移500km。使得每度带的Y值为正值。高斯平面直角坐标系的建立例子：实际坐标（x,y）------->高斯坐标（X，Y）6度带中第20带中y=-34240.2m，Y=y+500000=465759.8m，Y=20*106+465759.8=20465759.8m中央子午线经度为L0=6N-3=117(三)平面直角坐标系及其建立平面直角坐标系也称独立坐标系纵轴为X轴,向北为正,向南为负;横轴为Y轴,向东为正,向西为负;交点O为原点;坐标象限从纵轴顺时针顺序编号.二

7、高程确定地面一点的空间位置，除了其平面位置外，海包括高程。高程分为：绝对高程、相对高程绝对高程地面上一点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，成为该点的绝对高程，简称高程。一般用H表示如：HA和HB相对高程地面上一点沿铅垂线方向到任意水准面的距离，成为该点的相对高程，或称假定高程。一般用H’表示如：H’A和H’B高差为两点之间的高程之差。用hAB表示。hAB=HB-HA=H’B-H’A我国的高程系统1980年以前，主要采用“1956年黄海