《普通測(cè)量學(xué)》第1章：測(cè)量學(xué)概述

1普通測(cè)量學(xué)2§1-1測(cè)量學(xué)的內(nèi)容和任務(wù)

一、測(cè)量是指用一定的儀器，有對(duì)象、有目的地進(jìn)行某種實(shí)際操作及其過(guò)程。通過(guò)這樣的操作及過(guò)程，可以產(chǎn)生能用數(shù)字表示的結(jié)果，稱其為觀測(cè)值第一章測(cè)量學(xué)概述

3測(cè)量學(xué)與其他測(cè)量的聯(lián)系區(qū)別

本質(zhì)是一樣的，都是把被測(cè)對(duì)象與標(biāo)準(zhǔn)比較，而不同的是它們各自的研究對(duì)象不同。我們測(cè)量學(xué)的研究對(duì)象是地球。

4二、

測(cè)量學(xué)的研究對(duì)象

主要是地球的形狀、大小和地球表面的各種物體的幾何形狀及其空間位置關(guān)系。5三、測(cè)量學(xué)的定義和內(nèi)容1、定義:

測(cè)量學(xué)是一門(mén)研究如何確定地面點(diǎn)位的空間位置，將地球表面的地貌、地物、行政和權(quán)屬界線測(cè)繪成圖，以及將規(guī)劃設(shè)計(jì)的點(diǎn)和線在實(shí)地定位的科學(xué)。6一是確定地球的形狀和大小；二是將地球表面的地形及其它信息測(cè)繪成圖；三是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)管理所必須的測(cè)繪工作。2、內(nèi)容：7一、測(cè)繪學(xué)科

1、內(nèi)涵

2、研究?jī)?nèi)容和任務(wù)：

(1)測(cè)定重力場(chǎng)，建立坐標(biāo)系統(tǒng)，表示點(diǎn)的位置。

(2)控制測(cè)量和地形測(cè)量

(3)工程測(cè)量§1-2測(cè)繪學(xué)科的內(nèi)涵與發(fā)展概況

83、發(fā)展概況

世界上古時(shí)代，中國(guó)利用指南針來(lái)測(cè)定方位和埃及金字塔的建立。

近代光學(xué)儀器的產(chǎn)生，使測(cè)量科學(xué)邁了一大步上世紀(jì)60年代，電子測(cè)繪儀器的出現(xiàn)，人造衛(wèi)星的發(fā)射，GPS的出現(xiàn)，都大大促進(jìn)了測(cè)量學(xué)的發(fā)展。9二、測(cè)量學(xué)科的幾個(gè)分支

大地測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)地形測(cè)量學(xué)

制圖學(xué)海洋測(cè)繪學(xué)10111213141、在軍事上的應(yīng)用；2、在房產(chǎn)、國(guó)土管理方面的應(yīng)用3、在工程建設(shè)中的應(yīng)用：

公路、鐵路的測(cè)量橋墩的放樣定位隧道的貫通城市規(guī)劃、給水排水等市政工程的建設(shè)建筑物的施工圖、竣工圖及變形觀測(cè)

三、測(cè)量學(xué)在社會(huì)主義建設(shè)中的作用15§1-3地面點(diǎn)位的確定和坐標(biāo)系

一、地球的形狀和大小

(theshapeandsizeoftheearth)認(rèn)識(shí)地球是人類探索的目標(biāo)之一，也是測(cè)量學(xué)的任務(wù)之一。絕大多數(shù)測(cè)量工作是在地球上進(jìn)行，或作為參考系。測(cè)量學(xué)要解決的問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是確定地面點(diǎn)的位置。因此我們必須先了解地球的形狀和大小。16(一)地球自然表面不規(guī)則曲面，海洋71%平均半徑6371km

珠峰海拔8848.13m馬里亞那海溝深11022m新高：8844.43m17(二)大地水準(zhǔn)面(meansealevel)假設(shè)某個(gè)靜止不動(dòng)的水面延伸而穿過(guò)陸地，包圍整個(gè)地球，形成一個(gè)閉合曲面稱為水準(zhǔn)面。

—水準(zhǔn)面上是重力等勢(shì)面

—水準(zhǔn)面上任一點(diǎn)的鉛垂線都垂直該點(diǎn)上曲面的切面與平靜的平均海水面相重合、并延伸通過(guò)陸地而形成的封閉曲面稱為大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面包圍的形體稱為大地體(Geoid)

最佳的參考橢球面

大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面差距N18大地水準(zhǔn)面(續(xù))由于地表起伏以及地球內(nèi)質(zhì)量分布不均勻，所以大地水準(zhǔn)面是個(gè)復(fù)雜的曲面水準(zhǔn)面和鉛垂線是野外觀測(cè)的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。19(三)旋轉(zhuǎn)橢球體

由于大地水準(zhǔn)面是不規(guī)則曲面，無(wú)法準(zhǔn)確描述和計(jì)算，也難以在其面上處理測(cè)量成果。配合最佳的參考橢球面

大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面差距N20(三)旋轉(zhuǎn)橢球體

因此，用一非常接近大地水準(zhǔn)面的數(shù)學(xué)面----旋轉(zhuǎn)橢球面代替大地水準(zhǔn)面，用旋轉(zhuǎn)橢球體描述地球，稱參考橢球體。P

P0長(zhǎng)半徑a=6378137m

短半徑b=6356752m扁率f=(a-b)/b=1/298.257當(dāng)測(cè)區(qū)面積不大時(shí)，可把地球當(dāng)作圓球看待Q21二、地面點(diǎn)位的確定地理坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系天文地理坐標(biāo)系大地地理坐標(biāo)系高斯平面直角坐標(biāo)系地區(qū)平面直角坐標(biāo)系建筑坐標(biāo)系22地面點(diǎn)位的表示方法以基準(zhǔn)面為準(zhǔn)，用三維坐標(biāo)表示2）小范圍內(nèi)點(diǎn)位的表示1）大范圍內(nèi)點(diǎn)位的表示球面坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系點(diǎn)投影→→球面坐標(biāo)系平面坐標(biāo)系→用2個(gè)坐標(biāo)值表示點(diǎn)的位置第3個(gè)坐標(biāo)值用絕對(duì)高程/海拔表示23(一)地理坐標(biāo)系1）天文地理坐標(biāo)2）大地地理坐標(biāo)λ-經(jīng)度；φ

-緯度確定λ、φ的基本線為：鉛垂線L-大地經(jīng)度；B-大地緯度確定L、B的基本線為：法線L=λ-（η/COSφ

）……η東西方向的偏差分量B=φ–ξ……ξ南北方向的偏差分量圖24天文地理坐標(biāo)系λ-經(jīng)度φ-緯度天文測(cè)量方法測(cè)定PP’Q’Qφλ首子午線鉛垂線25大地地理坐標(biāo)系L-大地經(jīng)度B-大地緯度PP’Q’QBL首子午線法線26基本線—橢球面的法線基本面—包含法線和南北極的大地子午面(L,B)是根據(jù)大地原點(diǎn)的坐標(biāo)推算出來(lái)的。該原點(diǎn)在陜西省涇陽(yáng)縣其(L,B)與(λ,φ)相一致以該大地原點(diǎn)建立的坐標(biāo)系稱為80國(guó)家大地坐標(biāo)系27(二)地心坐標(biāo)系屬于空間三維直角坐標(biāo)系，A點(diǎn)位置可用(Xa,Ya,

Za)來(lái)表示。起始子午面x

yz

A28357°5960λ0=6N–3Y(三)高斯平面直角坐標(biāo)系1、6°帶的劃分X格林威治天文臺(tái)15°9°1321718105°99°赤道中央子午線經(jīng)度λ6°帶號(hào)N3°0°6°290中央子午線NS赤道母線303、點(diǎn)在高斯坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值中央子午線(X軸),赤道(Y軸),交點(diǎn)為原點(diǎn)18BA坐標(biāo)值的表示方法縱坐標(biāo)值XA=XB=3236107.860m設(shè)Y’A=-Y’B=056103.445m橫坐標(biāo)值YA=18

556103.44518帶號(hào),5-X軸西移500km原橫坐標(biāo)值Y’+500000,再冠以帶號(hào)=18‘(

5000000-56103.445)’=18443896.555YB18YX031高斯坐標(biāo)系小結(jié)：1、中央子午線和赤道被投影成互相正交的直線。2、其它經(jīng)線投影成凹向中央子午線，且以它為對(duì)稱軸的曲線。3、曲面上的圖形投影到平面上伴有三類變形：角度變形、長(zhǎng)度變形、面積變形4、高斯投影是正形投影，無(wú)角度變形5、中央經(jīng)線投影后長(zhǎng)度不變，其它經(jīng)線投影后均變長(zhǎng)，離之越遠(yuǎn)，變形越大。32(四)獨(dú)立直角坐標(biāo)系（假設(shè)直角坐標(biāo)系）Y（東，正值）西（負(fù)值）南（負(fù)值）X（東，正值）0ⅠⅡⅢⅣ一般將原點(diǎn)設(shè)于測(cè)區(qū)的西南角小范圍測(cè)圖33(五)地面點(diǎn)的高程絕對(duì)高程(高程或海拔)：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。H相對(duì)高程H’高差：兩點(diǎn)之間的高程之差。h標(biāo)高34§1-4測(cè)量工作的程序及基本內(nèi)容一、基本概念地形地貌：地球表面的形狀，自然而成的，如山嶺、溝塹、河谷地物：地球表面上的各種物體，由人工建造而成，如橋梁、房屋351、測(cè)量工作的基本原則在測(cè)量布局上“由整體到局部”在精度上“由高級(jí)到低級(jí)”在程序上“先控制后碎部”處處有檢查，以保證成果的質(zhì)量362、控制測(cè)量、碎