《土木工程测量》第1章教案.ppt

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1、二组成员：李阳、周树新、刘美华、郭丽、王丽丽内容提要：&地球的形状？&水准面、水平面、大地水准面三者的关系？&1980国家大地坐标系和2000挂架大地坐标系有什么不同？&谈谈绝对高度、相对高度、高差、海拔、建筑标高之间的关系？&用水平面代表水准面，对高程的影响是很大的，是否需要修正侧量所得的高程数据。&地面在大地水准面上的投影位置，可用哪几种坐标系表示，有什么不同？§一地球的形状和大小(1)、地球1)地球是南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球。2)地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等，呈现高低起伏的形态，并不平坦。3)其中海洋面

2、积约占71%，陆地面积约占29%。（1）用数字表示地球用一个表面与大地水准面相近的、可以用数学方法表达的旋转椭球体来代替大地地球椭球体的大小，通常用长半径a，短半径b和扁率α三个几何参数来确定。。IUGG/IAG-75椭球体参数：a=6377140，α=1:298.257&二地球的物理特性-1)水准面-假想静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成的封闭曲面称水准面。或者说水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。-2)水平面与水准面相切的平面，称为水平面。3)大地水准面与平均海水面相吻合的水准面称大地水准面。由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则的封闭曲面。大地

3、水准面是唯一的。-4）三者之间的联系-水平面与水准面相切，而大地水准面是与平均海水面相吻合的水准面。&三1980年和2000年国家大地坐标系的不同一，1990年国家大地坐标系是二维的，2000年国家大地坐标系是三维的二，坐标原点不同三，椭球参数采用IUG1975年大会推荐的参数　　因而可得1980年国家大地坐标系椭球两个最常用的几何参数为：长轴：6378140±5（m）；　扁率：1：298.257椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求2000坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000坐标系采用的地球椭

4、球参数如下：长半轴a＝6378137m扁率f＝1/298.257222101地心引力常数GM＝3.986004418×1014m3s-2自转角速度ω＝7.292115×10-5rads-1&三绝对高程，相对高程，高差，海拔，建筑标高之间的联系1）绝对高度-地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程，用H表示。2）相对高程-地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。3）高差-地面两点间的高度差，称为高差，用h表示。4）建筑标高-在绝对标高中，凡是凡是包括装饰层厚度的标高，称为建筑标高。联系地面两点之间的绝对高度之差与相对高度之差的值相

5、等。概念：水准面：处处与重力方向线垂直的连续曲面。水准面是以个曲面而不是平面。水平面：与水准面相切的平面称为水平面曲率：曲率就是曲线的弯曲程度如图1-10所示，地面点B的绝对高程为HB，用水平面代替水准面后，B点的高程为HB′，HB与HB′的差值，即为水平面代替水准面产生的高程误差，用△h表示.上式中，可以用D代替D′，∆h相对于2R很小，可略去不计，则R取(6371km)误差分析距离D（km）0.10.20.30.40.512510∆h（mm）0.83713207831419627848在测量范围不超过200m时，误差小于3mm，这是在误差范围之内的，是允许的

6、，因此，在一般的建筑测量时不需要更改测量所得数据！结论：&六地面在大地水准面上的投影位置，可用哪几种坐标表示，有什么不同？地面点在大地水准面上的投影位置，可用地理坐标和平面直角坐标表示。-平面直角坐标有高斯平面直角坐标和独立平面直角坐标两种。（1）高斯平面直角坐标利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。（2）独立平面直角坐标当测区范围较小时，可以把测区球面看作平面，在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。（2）地理坐标用经度和纬度表示地面点在大地水准面上投影位置，由于地理坐标是球面坐标，不利于进行各种计算。y(E)赤道xBO

7、ABxAyAyBx(N)中央子午线投影500kmyAyB规定：①以南北方向为纵坐标轴，记作x轴，向北为正；②以东西方向为横坐标轴，记作y轴，向东为正；③坐标原点O一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为正值；④坐标象限按顺时针方向编号。谢谢欣赏再见