《dA地形測量》課件

《dA地形測量》課程簡介本課程介紹地形測量的基本概念、方法和技術(shù)。我們將學(xué)習(xí)如何使用現(xiàn)代測量儀器和軟件收集、處理和分析地形數(shù)據(jù)。課程目標(biāo)11.掌握地形測量的基本原理了解地形測量的定義、分類和應(yīng)用。22.熟練運用各種測量儀器和設(shè)備掌握水準(zhǔn)儀、全站儀、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等儀器的使用方法。33.掌握各種地形測量的基本方法包括水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量和坐標(biāo)測量。44.能夠繪制地形圖并進(jìn)行相關(guān)分析理解地形圖的分類、符號和應(yīng)用。課程內(nèi)容概述地形測量測量地形信息、繪制地形圖，并應(yīng)用于工程建設(shè)和科學(xué)研究水準(zhǔn)測量測定地面點的高程，并繪制等高線圖，是地形測量的基礎(chǔ)角度測量測定地面點之間的水平角和垂直角，是繪制地形圖的必要步驟距離測量測定地面點之間的水平距離和垂直距離，是確定地形圖坐標(biāo)的基礎(chǔ)地形測量概述地形測量是獲取地面各種地物地貌形態(tài)和空間位置信息的技術(shù)。它主要通過測量手段，獲取地面點位的平面坐標(biāo)和高程，進(jìn)而繪制地形圖，為工程建設(shè)、城市規(guī)劃、土地管理等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。地形測量的定義和作用獲取地形數(shù)據(jù)地形測量用于收集有關(guān)地球表面形狀和特征的信息，包括高程、坡度和地貌。用于規(guī)劃和設(shè)計地形測量數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃、道路建設(shè)、建筑設(shè)計等方面發(fā)揮重要作用，為工程建設(shè)提供精確的地理信息。環(huán)境監(jiān)測和管理地形測量還應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、自然資源管理、災(zāi)害防治等領(lǐng)域，幫助了解地形變化和環(huán)境狀況。地形測量的分類按目的分類地形測量可分為平面控制測量、高程控制測量、地形測量和工程測量等。平面控制測量主要用于建立平面控制網(wǎng)，為其他測量提供控制點。按精度分類地形測量可分為精密測量、普通測量和快速測量等。精密測量通常用于大型工程項目，要求測量精度較高。按方法分類地形測量可分為水準(zhǔn)測量、角度測量、距離測量和坐標(biāo)測量等。水準(zhǔn)測量用于測定地面點的高程，角度測量用于測定地面點之間的水平角，距離測量用于測定地面點之間的距離。按應(yīng)用領(lǐng)域分類地形測量可分為土地測量、城市測量、工程測量、水利測量等。土地測量主要用于土地登記、權(quán)屬界定，城市測量主要用于城市規(guī)劃建設(shè)，工程測量主要用于工程建設(shè)，水利測量主要用于水利工程建設(shè)。測量儀器和設(shè)備水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀用于測量高程差，是地形測量中不可或缺的工具。全站儀全站儀集成了角度、距離、高程測量功能，提高了測量效率。衛(wèi)星定位系統(tǒng)衛(wèi)星定位系統(tǒng)可快速獲取點位坐標(biāo)，廣泛應(yīng)用于地形測量。輔助設(shè)備其他輔助設(shè)備包括測距儀、望遠(yuǎn)鏡、標(biāo)桿等，輔助測量工作進(jìn)行。水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀是用于測量高差的精密儀器。它可以測量地面點之間的高差，并用于繪制地形圖。水準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)管、基座和水準(zhǔn)尺組成。它通過測量水準(zhǔn)尺在水平方向上的變化來確定高差。全站儀全站儀是一種集光學(xué)、電子、計算機技術(shù)于一體的精密測量儀器。全站儀可以同時測量距離、角度和高程，并自動記錄數(shù)據(jù)，提高測量效率和精度。衛(wèi)星定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)(GPS)廣泛用于導(dǎo)航、測繪和地理空間應(yīng)用。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BDS)中國自主研發(fā)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，提供高精度定位服務(wù)。全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GLONASS)俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，擁有全球覆蓋能力。伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(Galileo)歐盟的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，提供高精度、安全性和可靠性。其他輔助設(shè)備三角架穩(wěn)定測量儀器，提高測量精度。卷尺測量短距離，輔助測量精度。羅盤確定方位，輔助測量方向。水準(zhǔn)尺輔助水準(zhǔn)測量，測量高程。水準(zhǔn)測量1水準(zhǔn)測量原理水準(zhǔn)測量利用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺，通過測量兩點之間的高差來確定地面點的高程。2水準(zhǔn)測量方法主要包括精密水準(zhǔn)測量、普通水準(zhǔn)測量和工程水準(zhǔn)測量，根據(jù)精度要求選擇合適的測量方法。3水準(zhǔn)測量誤差水準(zhǔn)測量中會存在儀器誤差、觀測誤差和外界環(huán)境影響等誤差，需要采取措施進(jìn)行控制和消除。水準(zhǔn)測量的基本原理水準(zhǔn)測量主要通過測量兩點之間的高差，從而測定地面點的高程。水準(zhǔn)測量原理基于“等高線”的概念，通過測量同一水平面上點的連線，確定點的高程。精密水準(zhǔn)測量流程1準(zhǔn)備工作儀器校正，設(shè)立水準(zhǔn)點2觀測按照規(guī)范進(jìn)行觀測3數(shù)據(jù)處理計算高差，成果整理4成果驗收符合規(guī)范要求，簽字確認(rèn)精密水準(zhǔn)測量流程包括準(zhǔn)備工作、觀測、數(shù)據(jù)處理和成果驗收四個步驟。每個步驟都有相應(yīng)的規(guī)范要求和操作方法，需要認(rèn)真執(zhí)行。水準(zhǔn)測量的常見誤差及控制儀器誤差水準(zhǔn)儀本身存在誤差，例如視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸。觀測誤差觀測人員的操作失誤，例如讀數(shù)錯誤或瞄準(zhǔn)不準(zhǔn)確，也會導(dǎo)致誤差。外界環(huán)境誤差溫度變化、氣壓變化、風(fēng)力等外界因素，都會對水準(zhǔn)測量產(chǎn)生影響。誤差控制方法采用精密儀器、規(guī)范操作、嚴(yán)格控制外界環(huán)境，可以有效降低水準(zhǔn)測量的誤差。角度測量基本原理角度測量是指測量兩個方向線之間的夾角，通常使用經(jīng)緯儀、全站儀等儀器。方法和步驟角度測量方法包括方向觀測法、角度交會法和角度閉合測量法等，步驟包括安置儀器、瞄準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)記錄等。常見誤差角度測量中常見的誤差包括儀器誤差、觀測誤差和外界環(huán)境的影響，需要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行控制。角度測量的基本原理11.角度的概念角度是兩條相交直線之間形成的夾角，以度、分、秒為單位。22.測量方法角度測量通常使用經(jīng)緯儀、全站儀等儀器，通過瞄準(zhǔn)目標(biāo)點進(jìn)行測量。33.角度的表示角度可以表示為方向角、方位角或坐標(biāo)方位角，根據(jù)不同的測量任務(wù)進(jìn)行選擇。44.角度測量誤差角度測量會受到儀器誤差、觀測誤差等影響，需要采用相應(yīng)的觀測方法和計算方法進(jìn)行控制。角度測量的方法和步驟1選點選取合適的點，并用標(biāo)志物標(biāo)明2安置儀器將經(jīng)緯儀安置在觀測點上，對中整平3瞄準(zhǔn)目標(biāo)用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)，讀數(shù)并記錄4計算角度根據(jù)讀數(shù)，計算出目標(biāo)點之間的角度角度測量是地形測量的基本內(nèi)容之一，其準(zhǔn)確度會直接影響地形圖的精度。為了確保測量的精度，需要選擇合適的測量方法，并嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行操作。角度測量的常見誤差及控制儀器誤差儀器本身存在誤差，如水準(zhǔn)儀的視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸、經(jīng)緯儀的水平度盤不水平等。定期校準(zhǔn)儀器，確保其精度符合要求。觀測誤差觀測者在觀測過程中，由于視力、操作習(xí)慣等原因，可能會產(chǎn)生誤差。采用多次觀測取平均值，可以減小觀測誤差的影響。環(huán)境誤差氣溫、氣壓、濕度等環(huán)境因素的變化會影響測量結(jié)果。在觀測時，盡量選擇穩(wěn)定的環(huán)境條件，并進(jìn)行必要的氣象觀測。計算誤差測量數(shù)據(jù)在進(jìn)行計算時，可能由于四舍五入等原因產(chǎn)生誤差。采用合理的計算方法，并控制計算精度，可以減小計算誤差的影響。距離測量1距離測量的重要性準(zhǔn)確測量距離是地形測量的基礎(chǔ)，是構(gòu)建地形圖和進(jìn)行工程設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2測量方法距離測量方法包括直接測量和間接測量，直接測量方法主要利用卷尺、測距儀等工具，間接測量方法主要利用三角函數(shù)原理。3誤差控制影響距離測量的誤差因素很多，如儀器誤差、環(huán)境溫度、大氣折射等，需要采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制和修正。距離測量的基本原理直接測量法利用測量工具直接測量兩點之間的距離。間接測量法利用幾何原理，通過測量其他要素來間接計算距離。電磁波測距利用電磁波的傳播速度和時間來測量距離。直接距離測量方法1鋼尺量距利用鋼尺直接測量距離，簡單易行2測距儀量距利用測距儀測量距離，精度高，速度快3經(jīng)緯儀量距利用經(jīng)緯儀測量距離，適用于較遠(yuǎn)距離的測量直接距離測量方法簡單易行，適用于短距離測量。測距儀和經(jīng)緯儀可實現(xiàn)更精準(zhǔn)和快速測量，適用于各種情況。間接距離測量方法角度測量法利用測角儀器測量兩點間的夾角，再結(jié)合已知距離，計算出未知距離。例如，通過測量兩點間距離和角度，可推算出三角形另一邊長度。坐標(biāo)測量法利用全站儀或GPS等設(shè)備測定兩點在平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值，進(jìn)而計算出兩點之間的距離。視距測量法利用經(jīng)緯儀或全站儀測定目標(biāo)點與儀器之間的水平距離和垂直距離，通過計算得到兩點之間的實際距離。距離測量的常見誤差及控制儀器誤差儀器自身精度和校準(zhǔn)誤差會影響測量結(jié)果。定期校準(zhǔn)儀器并使用高精度儀器可減少誤差。觀測誤差觀測過程中的粗心、環(huán)境因素和視線偏差都會引入誤差。嚴(yán)格遵循操作規(guī)范，進(jìn)行多次回測，可有效降低觀測誤差。環(huán)境誤差溫度、氣壓和濕度等環(huán)境因素會影響光波傳播速度，導(dǎo)致距離測量誤差。使用環(huán)境修正公式或采取相應(yīng)措施可減小環(huán)境誤差。坐標(biāo)測量坐標(biāo)測量是dA地形測量中不可或缺的一部分，用于確定地面點在參考坐標(biāo)系中的位置，以便繪制地形圖和進(jìn)行工程設(shè)計。1平面直角坐標(biāo)系最常用的坐標(biāo)系之一2極坐標(biāo)系使用距離和角度來確定位置3地理坐標(biāo)系基于經(jīng)緯度和高程坐標(biāo)測量方法多種多樣，包括直接測量和間接測量。直接測量方法主要利用全站儀、GPS等儀器進(jìn)行測量，而間接測量方法通常利用三角測量或?qū)Ь€測量等方法進(jìn)行計算。平面直角坐標(biāo)系網(wǎng)格系統(tǒng)以相互垂直的兩個坐標(biāo)軸為基礎(chǔ)，確定位置。方向參考通過坐標(biāo)系原點和坐標(biāo)軸方向，確定方向。距離測量利用坐標(biāo)系，測量點到坐標(biāo)軸的距離。極坐標(biāo)系11.定義極坐標(biāo)系以原點為基準(zhǔn)，利用極徑和極角確定點的位置。22.構(gòu)成由極軸、極點和極徑構(gòu)成，以極點為圓心，以極軸為起始線，旋轉(zhuǎn)角度為極角。33.優(yōu)點對于圓形和扇形等形狀的測量，極坐標(biāo)系更直觀、方便。44.應(yīng)用在工程測量、地形圖繪制、地理信息系統(tǒng)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。坐標(biāo)測量流程1確定坐標(biāo)系選擇合適的坐標(biāo)系2測量點位使用全站儀或GPS測量3數(shù)據(jù)處理計算坐標(biāo)值4成果整理繪制地形圖地形圖基礎(chǔ)1地形圖展現(xiàn)地表形態(tài)2比例尺縮小比例3符號表示地形特征4坐標(biāo)定位位置地形圖是重要的地理信息載體，在工程建設(shè)、資源管理、環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用。地形圖的分類和特點地形圖的分類按比例尺大小，地形圖可分為：大比例尺地形圖、中比例尺地形圖和小比例尺地形圖。地形圖的特點圖面內(nèi)容豐富比例尺較小綜合性強常見地形圖符號點狀符號用于表示地物和地形特征的點狀符號，例如房屋、水井、樹木等，每個符號代表一個具體位置，可以用來辨別不同地物。線狀符號用于表示道路、河流、邊界等線狀地物，不同的線型代表不同的含義，例如實線代表道路，虛線代