测量学（大学期末复习资料）

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1、第一章测量学概述1・2地球的形状和大小13用水平面代替水准面的限度1.4测量坐标系1.5地形测量的基本概念1.6直线的定向测量学的产生生产、生活的需要以及建筑、农出、水利建设等＞公元前二十七世纪埃及大金字塔＞二千多年前夏商时代夏禹治水＞秦代李冰父子都江堰水利枢纽工程军事、交通运输的需要＞万里长城指南针世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。1957年第一颗人造地球卫星上天。20世纪70年代通过人造卫星拍摄地球的照片，使航天技术有了广泛发展和应用。20世纪80年代开始发射的全球定位系统卫星，在90年代全部完成发射任务。＞“3s”技术的崛起，其中包括地理信息系统、全球定位系统和

2、遥感，使测绘科学走向更高层次的电子化与自动化。我国测绘事业自1949年新中国成立后进入了迅速发展的时期。1956年设立了国家测绘总局，测绘了全国基本图和大量不同比例尺地形图。测绘学是研究测定和推算地面的儿何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的儿何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。测量学是地球科学的重要组成部分。测量学的主要内容包括测定和测设两部分。1＞大地测量学大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的

3、学科。研究地球表面上较大区域、甚至地球的形状、大小以及大范围控制测量问题，必须考虑地球曲率的影响。2、地形测量学研究地球表面上较小区域的地表形态。是研究将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。研究测绘小范围地形图，把地球表面看作平面而不考虑地球曲率影响。3、摄影测量学摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在儿何和物理关系，进行分析、处理和解译，以确定被摄物体的形状、大小和空间位置，并判定其性质的一门学科。4、海洋测绘学海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象，研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自

4、然和社会信息的地理分布，及编制各种海图的理论和技术的学科。5、矿山测量学研究如何保护矿产资源的合理开发、安全生产和矿区环境治理。6、工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发屮，在规划、勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。7、地图学地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科。8、测量仪器学研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。四、测绘科学的应用实例GPS在大坝外观及滑坡监测中的应用在98年特大洪水中发挥的作用三峡库区滑坡监测道路施

5、工及露天煤矿挖掘监测体育竞赛测量高精度工业测量隧道开挖中的地质超前预报及断面测量1、传统测绘方法（钢卷尺）2、光学测绘方法（经纬仪）3、光、电测绘方法（全站仪）4、光、机、电测绘方法（测量机器人）5、光、机、电、传感器（三维激光扫描仪）水准面：液体受重力而形成的静止表面，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，有无数个水准面。同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。同一水准面上的重力位处处相等；水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。与平静的平均海水面相重合、并延仲通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面大地水准面包闱的形体称为大地体（Geoid）由于地表起伏以及地球内质

6、量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的曲面。由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果因此，用一非常接近大地水准面的数学面一一旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。作为描述地球表面空间位置的基准，称其为地球椭球。•地球椭球分类•总地球椭球:与全球范围内的大地水准面最佳拟合。参考椭球:与某个区域的大地水准面最佳拟合大地水准面差距：地球椭球与大地水准面的距离。垂线偏差:地面一点对大地水准面的垂线和对于地球椭球面的法线夹角参考椭球面：一个以椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。椭球体的大小和大地体十分接近。参考椭球面可用数学模型表示。大

7、地原点：确定大地水准面和参考椭球面的相互关系。定向：短轴平行于地轴定位：大地体与椭球体相切定大小：椭球的基本元素一定地球的形状是一个南北极稍扁的，类似于一个椭圆绕其短轴旋转的椭球体。•测量工作的基准线一铅垂线。•测量工作的基准面一大地水准面。•测量内业计算的基准线一法线。•测量内业计算的基准面一参考椭球面。基本原则：>1、从整体到局部；>2、先控制后碎部；>3、复测复算、步步检核。优点：①减少误差积累；②避免错误发生；③提高工作效率。1.1测量学概述1.2地球的形状和大小13用水平面代替水准面的限度1.4测量坐标系1.5地形测