水利工程测量--绪论

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1、水利水电工程测量参考书:（1）岳建平等，《水利工程测量》(第4版)，水利水电出版社，2008年（2）《误差理论与测量平差基础》，武汉大学出版社。学科基础课：高等数学、线性代数、概率论与数理统计任课老师理论课：王军实验及实习：王军理论课成绩评定方法1）期末综合作业60％；2）考勤15％（考勤方法为不定期点名及提问，如全部点名为5次，缺席一次扣3分，全部缺席者期末成绩不及格）；3）提问15％；4）作业10％；实验成绩考核：1)实验出勤30％；2）实验态度20％；3）实验效果40％；4）实验报告的填写等10％；1.1测绘

2、学的历史发展简述1.绪论历史悠久,4000多年19世纪:高斯投影及最小二乘18世纪:水准测量方法出现16世纪:墨卡托投影(制图方法)魏晋《重差术》地形测量规范西晋《制图六体》制图规范3S技术应用全自动数字摄影测量一战时期：航空摄影测量1.2测绘学的定义测量学将地表物体分为地物和地貌。⑴地物(feature)：地面上天然或人工形成的物体，它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；⑵地貌(geomorphy)：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。地物和地貌总称为地形(landform)。测量学是研究地

3、球的形状和大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。其主要任务是测定和测设。⑴测定(location)：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。⑵测设(setting-out)：将在地形图上设计出的建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。1.3测绘学的分类地图制图学地理信息系统遥感工程测量学摄影测量学地形测量学大地测量学测量学①、大地测量学测定和描绘地球表面的科学在广大的区域建立国家控制网、测定地球形状

4、和大小、重力场及其变化的技术方法的学科。②、地形测量学研究小区域内地表各类物体的形状和大小，将小区域内的地物和地面起伏按一定比例缩小后，绘制成平面图或地形图的学科。根据不同的应用又可分为：地籍测量学:CadastralSurveying矿山测量学:MineSurveying海洋测绘：HydrographicSurveyingandCharting水利工程测量：工业测量随着地理信息科学、空间认知、人工智能等理论的日新月异，遥感(RS)、卫星全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等新技术的不断发展，新的测量分支

5、学科正不断涌现。三维激光扫描测量被认为是继全站仪、GPS后测量的第三次革命。在医学、工业制造、古文物修复等方面有着广泛的应用，随着测距长度的扩大，在土木工程、领域的应用越来越广泛。CMS洞穴监测系统Optech公司的CMS测量系统通过在地表凿一狭窄约25cm的洞以探测地表下岩洞及空洞情况.机载激光雷达系统测量机载激光雷达系统（LightDetectionAndRanging，简称LiDAR）是一种新型的综合应用激光测距仪、IMU、GPS的快速测量系统，可以直接联测地面物体各个点的三维坐标。系统还集成高分辨率数码相机

6、，用于同时获取目标影像。测量在水利水电工程中的应用：1)设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供结构物的平面及竖向设计使用；2)施工阶段：将设计结构物的平面位置和高程在实地标定出来，作为施工的依据；3)工程完工后：测绘竣工图，供日后扩建、改建、维修和城市管理应用，对某些重要的建筑物或构筑物在建设中和建成以后都需要进行变形观测，以保证建筑物的安全1.6基本知识（1）地球自然表面是最自然的面，包括海洋底部、高山高原在内的固体地球表面，难以用一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适合于科学计算、数学分析。需要建立地球的抽象数学

7、模型。陆地：29.2%海洋：70.8%最高：8846.27m，最低：-11022m地球半径：平均6371km地球模型地球表面水准面大地水准面铅垂线地球椭球体1.6基本知识（2）地球形状：大致为椭球体，自转轴方向上半径（短轴）短，垂直转轴方向中间半径（长轴）大。（3）水准面：重力位相同时，受重力作用的海水分子呈静止状态而形成的重力等位面。处处与重力方向垂直。水准面有无穷个。（4）大地水准面：通过平均海水面的水准面面大地水准面，是测量工作的基准面。（5）地球椭球体：测量学选用一个和大地水准面总的形状非常接近的数学形体来

8、代表地球形体。铅垂线：重力的作用线，是测量工作的基准线。大地体：静止海水面向陆地延伸形成的封闭曲面所包围的地球实体。代表了地球的形状和大小。（6）子午线:通过地球自转轴的平面与地球表面的交线（7）首子午线：通过格林威治天文台的子午线（8）子午面：子午线与地球自转轴构成的面（9）首子午面：通过格林威治天文台的子午面1.7地面点位的确定1.旋转椭球体（双轴椭球体