測量與工程測量測量工作概述

測量學第一章概述測量學概念及主要任務測量學發(fā)展歷史地球的形狀及大小地面點位的確定測量工作概述測量學概念測量學是研究地球的形狀和大小,以及確定地球表面點位關系的科學。研究三維空間中各種物體的形狀、大小、位置、方向和其分布的學科－空間信息技術（Geomatics)測量學主要任務

研究確定地球的形狀和大小，為地球科學提供必要的數(shù)據(jù)和資料；將地球表面的地物地貌測繪成圖；測設、放樣和測繪測設:圖紙地面測定:地面圖紙測量學分類工程測量學地形測量學大地測量學攝影測量學地圖制圖學(含GIS）工程測量學:EngineeringSurveying－－將圖上設計成果移至現(xiàn)場或工程設施轉繪到圖上研究對象：工程建設中的測繪工作?；救蝿眨喊训孛嫔系那闆r描繪到圖紙上，把圖紙上設計的建筑物樁定到地面上，以及為建筑物施工過程中和竣工后所產生的各種變化而進行的變形觀測。測量學分類道路測量道路高程放樣水位監(jiān)測面水準測量–場地平整大橋監(jiān)測隧道測量地形測量學(普通測量學學):Topographicsurveying－－研究如何將地地球表面局部部區(qū)域內的地地物、地貌及及其它有關信信息測繪成地地形圖的理論論、方法和技技術的學科。。研究對象：地球自然表表面上一個較較小區(qū)域.由由于地球半徑徑很大，可以以把這塊球面面當作平面看看待而不考慮慮其曲率?；救蝿眨簻y繪地表面面各類物體形形狀和大小。。測量學分類地形測量學(普通測量學學)大地測量學:(GeodeticSurveying)－－研究和確定地地球形狀及其其大小研究對象：地表上一個較較大的區(qū)域甚甚至整個地球球，必須考慮慮地球的曲率率基本任務:建立國家大地地控制網(wǎng),測測定地球的形形狀，大小和和研究地球重重力場的理論論，技術和方方法.為地形形測圖和各種種工程測量提提供基礎起算算數(shù)據(jù)測量學分類大地測量學:球形地球扁球形地球梨形地球攝影測量學:Photogrammetry－－通過對攝影像像片或遙感圖圖像進行處理理、量測、解解譯，以測定定物體的形狀狀、大小和位位置進而制作作成圖。測量學分類地圖制圖學:Cartography－－利用測量所得得資料，研究究如何投影編編繪成地圖，，及地圖制作作的理論、工工藝和應用等等。測量學分類測量學應用領領域經濟建設國防事業(yè)科學研究發(fā)展概況—實質就是測量量儀器與技術發(fā)展的過程古代指南針、渾天天儀、測繩、、記里鼓等機機械工具羅洪先《廣輿輿圖》廣州老地圖近代17世紀，伽伽利略發(fā)明了了望遠鏡→光光學儀器19世紀末末，出現(xiàn)了照照相技術→攝攝影測量飛飛機的發(fā)明明→航空攝影影測量發(fā)展概況現(xiàn)代本世紀60年年代以來，現(xiàn)現(xiàn)代光學及電電子學理論→→微波測距電子計算機的的出現(xiàn)→全站儀ETS(ElectronicTotalStation)、地理信息系統(tǒng)統(tǒng)GIS(GeographicInformationSystem)人造衛(wèi)星的發(fā)發(fā)明→遙感RS(RemoteSensing)、全球定位系統(tǒng)統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)發(fā)展概況風云二號衛(wèi)星地理信息系統(tǒng)統(tǒng)的應用基于GPS和GIS技術的導航系系統(tǒng)地形仿真圖GPS的應用GPS的應用遙感的應用羅馬梵蒂岡大大教堂,0.7m,真彩色光譜反射曲線線影象遙感的應用發(fā)展階段測量儀器測量理論測量產品古代17世紀前繩尺、步弓、矩尺簡單機械式弧度測量、面積計算理論原始簡單粗糙的地圖近代17-20世紀初望遠鏡、經緯儀、水準儀、平板儀光學機械式三角測量、最小二乘法、地圖投影測量走向精確實測的地圖現(xiàn)代20世紀至今電子儀器、航空攝影、GPS電子智能儀器GIS、RS、GPS數(shù)字測圖測量走向自動化數(shù)字地圖將來數(shù)字化、自動化、小型化、智能化數(shù)字地球

大眾化的數(shù)字地圖測量學發(fā)展歷歷史與趨勢本課程的目的的和任務測量學如何測定地面點的位置，并將結果描繪下來如何描述點的位置？地球的形狀和大??；坐標系；如何測定點的位置？測量的技術手段：儀器/方法如何保證測量工作滿足精度要求？誤差理論；工作原則和程序達到的目標？？1、認識和使使用地形圖；；2、掌握地理理坐標，坐標標系的概念；；3、掌握定點點的方法，使使用的儀器；；4、初步掌握握地形圖的測測繪，工程放放樣的過程；；5、初步掌握握相關的理論論：地圖投影影，誤差；本課程的特點點總學時：40學時講課課：24學時時實習習：16學時時（分組實習））強調動手能力力和實踐理論指導實踐踐二、測量學的的基本理論地面點位的確確定和表示測量工作概述述一、地球的自自然形體高低起伏，極其復雜局部特點：1、近似一個兩極略扁的橢球；2、可視為水球（海71%，陸29%）；3、無法用數(shù)學公式描述。

整體特點：地球的形狀及及大小特性二、水準面處處與鉛垂線垂直是不規(guī)則的表面，有無窮多鉛垂線可作為野外測量的基準線液體受重力而而形成的靜止止表面稱為水準面。概念三、大地水準準面與平靜的平均均海水面相重重合、并延伸伸通過陸地而而形成的封閉閉曲面稱為大地水準面大地水準面包包圍的形體稱稱為大地體概念大地水準面海洋陸地地球表面不規(guī)則、唯一一點位的投影面面高程的起算面面三、大地水準準面特性用一個非常接接近大地水準準面的數(shù)學面面------旋轉橢球球面代替大地地水準面，用用旋轉橢球體體描述地球。。稱參考橢球體特征參量：長半徑：a短半徑：b扁率：α=(a-b)/a四、參考橢球球體概念大地水準面海洋陸地地球表面參考橢球大地原點：橢球定位中選選取的相切點點在適當?shù)牡攸c點選擇一點P，設想把橢球體體和大地體相相切，切點P′位于P點的鉛垂線方方向上，這時時，橢球面上上P′的法線與該點點對大地水準準面的鉛垂線線相重合大地原點我國參考橢球球體的選擇我國在解放前前采用海福特特橢球解放后曾一度度采用克拉索索夫斯基橢球球a=6378245mb=6356863me=1/298.3目前采用的是是1975年年“國際大地測量量與地球物理理聯(lián)合會”推薦的橢球，，其大地原點點位于陜西省省涇陽縣永樂樂鎮(zhèn)。a=6378137mb=6356752me=1/298.257四、參考橢球球體小結地球自然表面大地水準面參考橢球面不規(guī)則，無法法用數(shù)學公式式描述不規(guī)則，與占占地球面積71%的平均均海水面重合合，與地球的的自然表面接接近，且處處處與鉛垂線正正交選取與大地水水準面形狀非非常接近，密密合的旋轉橢橢球作為地球球的數(shù)學表面面確定地面點的的空間位置需需用三個量，，在測量工作作中一般用:地面點位的確確定某點在基準面面上投影位置置（x,y）該點離基準面面高度（H）地面點位的確確定一、地理坐標標－－天文地地理坐標系用天文經度，緯度表示示地面某點的的坐標大地水準面和和鉛垂線是天天文地理坐標標系的基準面面和基準線子午面：通過地軸（自自轉軸）的任任一平面。子午線（經線線）：子午面與球球面的交線。。首子午線：過英國格林威威治天文臺的的子午線。緯線：垂直于地軸的的平面與地球球表面的交線線。赤道：垂直于地軸并并通過地心O與地球表面相相交的緯線。。天文經度：過某點的子子午面與首子子午面的夾角角天文緯度：過某點的鉛鉛垂線與赤道道面在該子午午面內的夾角角．地面點位的確確定一、地理坐標標－－大地地地理坐標系地面點的大地地坐標是它沿沿法線在參考考橢球面上投投影點的經度度L和緯度B參考橢球面和和法線是大地地地理坐標系系的基準面和和基準線地面點位的確確定二、平面直角角坐標坐標系以當?shù)氐氐乃矫鏋橹饕嫱ǔＲ援數(shù)氐牡谋狈较驗樽鴺溯S的正正方向坐標系只用于于小的局部地區(qū)區(qū)數(shù)學平面直角坐標系測量平面直角坐標系

地面點位的確確定三、高程高程（絕對高程、、海拔）-----地面面點到大地水準面的鉛垂距離。。相對（假定）高程程-----地面點到假定水準面的鉛垂距離。。高差-----兩兩點間的高程程之差。2.高程系統(tǒng)統(tǒng)與高程基準準我國國家高程系統(tǒng)：黃海高程系我國國家高程基準：1985年國家高程基準◆我國取青島附附近黃海平均均海水面為大大地水準面◆水準原點建在在青島市內，，作為我國的的國家高程基準。1956年高程基基準的高程為為72.289米，1985年高高程基準的高高程為72.260米。高程系統(tǒng)與高高程基準四、我國新舊舊兩種坐標系系１．1954年北京坐標標系參考橢球體：：克拉索夫斯基基橢球體大地原點：蘇聯(lián)普爾科伐伐2.1980年國家大大地坐標系參考橢球體：：國際大地測量量與地球物理理聯(lián)合會1975年推薦薦參數(shù)大地原點：陜西省涇陽縣縣永樂鎮(zhèn)地面點位的確確定地面點位的確確定五、水平面代代替水準面的的范圍對距離的影響響當在半徑為10km的圓面積內進進行長度的測測量工作時可可以不必考慮慮地球曲率。。五、水平面代代替水準面的的范圍對高程的影響響地球曲率的影影響對高差而而言，即使在在很短的距離離內也必須加加以考慮。地面點位的確確定小結：地面點位確定定地面點的坐標標地理坐標平面直角坐標標地面點的高程程測量工作概述述一、測量的基基本工作1.平面直直角坐標的測測定BAPβDAP測定地面點平平面直角坐標標的主要測量量工作是測量水平角和水平距離測定地面點高高程的主要測測量工作是測測量高差。測量工作概述述一、測量的基基本工作2.高程的的測定測量工作概述述一、測量的基基本工作角度測量距離測量高差測