测量学基本知识资料讲解.ppt

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1、测量的基本知识测量学定义311.1测量学概论研究如何测定地面点的平面位置和高程，将地球表面的地形及其他信息测绘成图，以及确定地球的形状和大小等的一门学科。测量学按学科分类2大地测量学、摄影测量学、地形测量学（海洋测量）、工程测量学以及地图制图学等。1.1测量学概论1.1测量学概论（1）大地测量学是研究和确定地球形状、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学科。1.1测量学概论1.1测量学概论（2）摄影测量学摄影测量学是利用摄影相片来研究和测定物体的形状、大小和位置的学科。1.1测量学概论ADS40imag

2、eatGSD=20cm1.1测量学概论（3）地形测量学研究如何将地球表面局部区域内的地物、地貌及其他有关信息测绘成地形图的理论、方法和技术的学科。1.1测量学概论1.1测量学概论（4）地图制图学利用测量所得的资料，研究如何编绘成图以及地图制作的理论，方法和应用等方面的学科。1.1测量学概论1.1测量学概论（5）工程测量学研究工程建设在勘测设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。总结测量学各分支学科之间互相渗透、相互补充、相辅相成。1.2建筑工程测量的任务建筑工程测量属于工程测量一部分，是研究利用测量仪器和工具，对建筑工程场地上地面点的

3、位置进行测量和确定的学科。建筑工程测量学定义311.2建筑工程测量的任务（1）建筑工程场地大比例尺地形图测绘。建筑工程测量的任务2（2）建筑物的施工测量。（3）建筑物的变形观测。1.3地面点位的确定1）水准面任何一个静止的液体表面都叫做水准面。测量工作的基准面31.3.1水准面是受地球重力影响形成的，水准面处处与重力方向垂直，重力方向称为铅垂线。水准面和铅垂线是测量工作所依据的基准面和基准线。2）大地水准面人们设想有一个静止的海水面向陆地延伸，由此形成一个包围地球的封闭的曲面，这个曲面称为大地水准面。1.3地面点位的确定3）参考椭球由于地球内

4、部质量分布不均匀，导致地面上各点的重力方向即铅垂线方向产生不规则的变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。1.3地面点位的确定1.3地面点位的确定由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。该几何体必须满足两个条件：①形状接近地球自然形体；②可以用简单的数学公式表示。1.3地面点位的确定参考椭球体一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体故又称旋转椭球体。参考椭球面：参考椭球体外表面，是球面坐标系的基准

5、面。1）大地坐标系地面点的坐标系31.3.21.3地面点位的确定过地心O且垂直于地轴的平面称为赤道面，它与球面的交线称为赤道。通过英国格林尼治天文台（用G点表示）的子午线称为起始子午线（首子午线），而包括该子午线的子午面称为首子午面。地面上任一点P的地理坐标是以该点的经度来表示的。经度是过该点的子午线与首子午面的夹角，以L表示。1.3地面点位的确定从首子午线起向东0°~180°称为东经，向西0°~180°称为西经。P点的纬度就是该点的法线与赤道面的交角，以B表示，从赤道向北0°～90°称为北纬，向南0°～90°称为南纬，如北京的地理坐标为

6、东经116°28′，北纬39°54′。大地地理坐标系用大地经度L和大地纬度B表示地面点投影在地球椭球面上的位置。1.3地面点位的确定2）高斯平面直角坐标系高斯投影就是设想将截面为椭圆的一个圆柱面横套在旋转椭球外面，并与旋转椭球面上的某一条子午线相切，同时使圆柱的轴位于赤道面内，并通过椭球中心，相切的子午线称为中央子午线。然后将中央子午线附近的旋转椭球面上的点、线投影到横圆柱面上，再顺着过极点的母线将圆柱面剪开，并展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。1.3地面点位的确定高斯投影的分带1.3地面点位的确定由于我国的位于北半球，东西横跨12个6

7、º带，各带又独自构成直角坐标系。故：X值均为正，而Y值则有正有负。世界地图赤道1.3地面点位的确定3）平面直角坐标系当测量的范围较小时，可以把该测区的球面作为平面看待，直接将地面点沿铅垂线投影到水平面上，用平面直角坐标来表示它的投影位置。将坐标原点选在测区西南角，使测区全部在第一象限内，并以该地的子午线为x轴，向北为正，y轴向东为正。测量平面直角坐标系1.3地面点位的确定高斯平面直角坐标系数学坐标系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD其与数学中平面直角坐标系相比不同点：x，y轴互异；

8、坐标象限不同；表示直线方向的方位角定义不同。相同点：数学计算公式相同。1.3地面点位的确定地面点的高程系31.3.3高程和高差的表示高程和高差的表示地面点到大地水准