工程測(cè)量精選課件

1、工 程 測(cè) 量 學(xué)1完整編輯ppt工 程 測(cè) 量 學(xué)1完整編輯ppt 第一章 緒 論 任務(wù)及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用 地球的形狀和大小 測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng) 確定地面點(diǎn)位的原理 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度 測(cè)量的基本工作2完整編輯ppt 第一章 緒 論 任務(wù)及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中 測(cè)繪學(xué) 是研究地球形狀和大小以及確定地球表面（包括空中、地表、地下和海洋）物體的空間位置，以及對(duì)于這些空間位置信息進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、管理的科學(xué)。1.1 任務(wù)及意義3完整編輯ppt 測(cè)繪學(xué) 是研究地球形狀和大小以及確技術(shù)發(fā)展：測(cè)量技術(shù)數(shù)字自動(dòng)化測(cè)量利用全站儀數(shù)字測(cè)量攝影測(cè)量地面人工測(cè)量 利用光學(xué)儀器GPS 測(cè)量成果紙質(zhì)地形圖數(shù)字

2、地圖地理信息系統(tǒng)航攝儀進(jìn)行空中攝影獲取像片4完整編輯ppt技術(shù)發(fā)展：測(cè)量技術(shù)數(shù)字自動(dòng)化測(cè)量利用全站儀數(shù)字測(cè)量攝影測(cè)量測(cè)量學(xué)分類大地測(cè)量學(xué)航空攝影測(cè)量與遙感工程測(cè)量學(xué)地圖制圖學(xué)海洋測(cè)量學(xué) 普通測(cè)量學(xué)5完整編輯ppt測(cè)量學(xué)分類大地測(cè)量學(xué)5完整編輯ppt6完整編輯ppt6完整編輯ppt國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè) 國(guó)防建設(shè) 科學(xué)研究應(yīng)用領(lǐng)域：7完整編輯ppt國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)應(yīng)用領(lǐng)域：7完整編輯ppt建筑變形監(jiān)測(cè)8完整編輯ppt建筑變形監(jiān)測(cè)8完整編輯ppt在南極長(zhǎng)城站進(jìn)行控制測(cè)量9完整編輯ppt在南極長(zhǎng)城站進(jìn)行控制測(cè)量9完整編輯ppt在海拔6120米測(cè)量珠穆朗瑪峰高程10完整編輯ppt在海拔6120米測(cè)量珠穆朗瑪峰高程1

3、0完整編輯ppt在南極長(zhǎng)城站進(jìn)行天文測(cè)量11完整編輯ppt在南極長(zhǎng)城站進(jìn)行天文測(cè)量11完整編輯ppt普通測(cè)量學(xué)的任務(wù)測(cè)繪地形圖（測(cè)定）建筑物的施工放樣（測(cè)設(shè)）變形監(jiān)測(cè)12完整編輯ppt普通測(cè)量學(xué)的任務(wù)測(cè)繪地形圖（測(cè)定）12完整編輯ppt普通測(cè)量學(xué)的基本要求掌握測(cè)量學(xué)的基本概念，基本理論熟練操作常用的測(cè)量?jī)x器掌握又快又準(zhǔn)確地測(cè)、算、繪的技術(shù)熟練讀圖和用圖13完整編輯ppt普通測(cè)量學(xué)的基本要求掌握測(cè)量學(xué)的基本概念，基本理論13完整1.2 地球的形狀和大小 地球既圍繞太陽旋轉(zhuǎn)又繞自己的軸自轉(zhuǎn)，地球上的物體將受到地球、太陽、月亮引力、離心力等多種力的作用，而其中主要是受到離心力和地球質(zhì)心吸引力的作用，

4、這兩個(gè)力的合力稱為重力，重力方向即為垂線方向。離心力重力引力一、地球形狀14完整編輯ppt1.2 地球的形狀和大小 地球既圍繞太陽旋轉(zhuǎn)又繞自 由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，使得地球成橢球形，其赤道半徑大，極半徑小。地球表面并不光滑，形狀十分復(fù)雜，有高山平原，江河湖泊，如： 有高于海平面8848m珠穆朗瑪峰 有低于海平面11022m馬里亞納海溝 但是這樣的高低變化與地球半徑6371km相比只有1/600變化是微小的。因?yàn)楹Ｑ蠹s占整個(gè)地球表面的71%。 所以人們?cè)O(shè)想將靜止的海水面向整個(gè)陸地延伸，用所形成的封閉曲面代替地球表面，這個(gè)曲面稱為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面所包含的形體，稱為大地體，它代表了地球的自然形

5、狀和大小。15完整編輯ppt 由于地球的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，使得地球成橢球形，其赤道半徑大特點(diǎn)：1.重力等位面，其表面處處與重力方向垂直。 2.有無窮多個(gè)，但各水準(zhǔn)面之間是不平行的。 3.是不規(guī)則的閉合曲面 水準(zhǔn)面地球自然表面二、 水準(zhǔn)面定義： 處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面稱為水準(zhǔn)面。16完整編輯ppt特點(diǎn)：1.重力等位面，其表面處處與重力方向垂直。水準(zhǔn)面地球自 定義：將靜止的海水面向整個(gè)陸地延伸， 用所形成的封閉曲面代替地球表面， 這個(gè)曲面稱為大地水準(zhǔn)面。 作用：測(cè)量工作的基準(zhǔn)面 獲取：我國(guó)在青島設(shè)有驗(yàn)潮站地球自然表面大地水準(zhǔn)面三、大地水準(zhǔn)面：17完整編輯ppt地球自然表面大地水準(zhǔn)面三、大地水準(zhǔn)面：

6、17完整編輯ppt 1. 要求：總質(zhì)量=地球質(zhì)量，中心與質(zhì)心重合， 短軸與旋轉(zhuǎn)軸重合。 旋轉(zhuǎn)角速度與地球自轉(zhuǎn)速度相等。 表面與大地水準(zhǔn)面擬合最好。 大地水準(zhǔn)面與 橢球面高差 最大差為200m旋轉(zhuǎn)橢球面大地水準(zhǔn)面ab四、旋轉(zhuǎn)橢球面18完整編輯ppt大地水準(zhǔn)面與旋轉(zhuǎn)橢球面大地水準(zhǔn)面ab四、旋轉(zhuǎn)橢球面18完整編五、球面 在測(cè)量工作范圍不大時(shí)，可將地球看作圓球體，以球面代替大地 水 準(zhǔn)面，其半徑R=6371km 2.我國(guó)采用的參考橢球體幾何參數(shù)（1）1954年北京坐標(biāo)系，采用前蘇聯(lián)克拉索夫斯基 參考橢球體參數(shù)： a=6378245m =1:298.3（2）1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系采用國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)與

7、 地球物理聯(lián)合會(huì)在1975年推薦的IUGG-75地球橢球。 其參數(shù)： a=6378140m =1:298.257（3） WGS-84坐標(biāo)系 a=6378137m =1：298.25719完整編輯ppt五、球面2.我國(guó)采用的參考橢球體幾何參數(shù)（1）1954年北京1.3 測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng)一、天文坐標(biāo)（地理坐標(biāo)系） 通常用經(jīng)度（）和緯度（）表示。 以垂線和大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面oP首子午線格林威治地面上任意點(diǎn)N（、）P20完整編輯ppt1.3 測(cè)量中常用的坐標(biāo)系統(tǒng)一、天文坐標(biāo)（地理坐標(biāo)系）o二、大地坐標(biāo)系點(diǎn)位的表示：大地經(jīng)度（L），大地 緯度（B） ，大地高度（H） 地面上任意點(diǎn)P的空間位置

8、為：P（L、B、H）大地坐標(biāo)是以法線和橢球體面為基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面SNBLH大PG21完整編輯ppt二、大地坐標(biāo)系地面上任意點(diǎn)P的空間位置為：P（L、B、H） 我國(guó)目前常用大地坐標(biāo)系： 1954年北京坐標(biāo)系，大地原點(diǎn)在原蘇聯(lián)。 1980年國(guó)家大地坐標(biāo)系，大地原點(diǎn)在陜西省永樂鎮(zhèn)。 WGS84世界大地坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)在地心。 大地坐標(biāo)系：參考坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系三、空間直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)原點(diǎn) O：地球橢球體中心（與質(zhì)心重合） Z 軸 方 向： 指向地球北極 X 軸 方 向： 指向格林尼治子午面與地球赤道面之 交 點(diǎn) Y 軸 方 向： 垂直于XOZ平面，構(gòu)成右手坐標(biāo)系。22完整編輯ppt 我國(guó)目前常用大地坐標(biāo)

9、系：大地坐標(biāo)系：參考坐標(biāo)系地心坐標(biāo)例如：地面上任意點(diǎn)P的空間直角坐標(biāo)（X、Y、Z）表示方法。XZYP(X、Y、Z)XYZ23完整編輯ppt例如：地面上任意點(diǎn)P的空間直角坐標(biāo)（X、Y、Z）表示方法。X空間直角坐標(biāo)和大地坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式24完整編輯ppt空間直角坐標(biāo)和大地坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式24完整編輯ppt大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式25完整編輯ppt大地坐標(biāo)和空間直角坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式25完整編輯ppt四、高斯投影和高斯平面直角坐標(biāo)系1.高斯投影（橫切橢圓柱正形投影）方法： 將地球劃分成若干帶，然后將每帶投影到平面上。 特點(diǎn)：投影后角度保持不變，中央子午線投影后一條直

10、線，且長(zhǎng)度不變。中央子午線P赤道QPQmE E26完整編輯ppt四、高斯投影和高斯平面直角坐標(biāo)系中央子午線P赤道QPQmPmPEE中央子午線高斯投影平面赤道27完整編輯pptPmPEE中央高斯投影平面赤道27完整編輯ppt高斯投影六度帶和三度帶投影示意圖1153242339153691215六度帶三度帶28完整編輯ppt高斯投影六度帶和三度帶投影示意圖11532423391中央子午線經(jīng)度計(jì)算公式： 六度帶：L0=6N-3 （N為投影帶的號(hào)數(shù)） 三度帶： L0=3N2.高斯平面直角 坐標(biāo)系以中央子午線作為坐標(biāo)縱軸（用X表示）以赤道作為坐標(biāo)橫軸（用Y表示）例：xm=1346216.985m ym=

11、19634527.165m帶號(hào)數(shù)YXXmYm500km omX29完整編輯ppt中央子午線經(jīng)度計(jì)算公式：2.高斯平面直角 坐標(biāo)系以中央子午五、平面直角坐標(biāo)系OYXOYX獨(dú)立平面直角系原點(diǎn)一般選擇在測(cè)區(qū)西南角 m(x、y)x y例：X=138567.923m Y=126738.357m30完整編輯ppt五、平面直角坐標(biāo)系OYXOYX獨(dú)立平面直角系原點(diǎn)一般1.絕對(duì)高程：地面上一點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離（H）2.相對(duì)高程：地面上一點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離（H ）3.高 差：地面上兩點(diǎn)間的高程之差。（h）HAABHBHAHBh假 設(shè) 水 準(zhǔn) 面大地 水 準(zhǔn) 面六、地面點(diǎn)的高程系統(tǒng)31完整編輯ppt1.

12、絕對(duì)高程：地面上一點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離（H）HAABA水準(zhǔn)原點(diǎn)H自然表面大地水準(zhǔn)面（高程為0）絕對(duì)高程（海拔）青島驗(yàn)潮站HAH56年黃海高程系統(tǒng)：H=72.289m85年國(guó)家高程基準(zhǔn)：H= 72.260m32完整編輯pptA自然表面大地水準(zhǔn)面（高程為0）絕對(duì)高程青島驗(yàn)潮站HAH5633完整編輯ppt33完整編輯ppt34完整編輯ppt34完整編輯ppt1.4 地面點(diǎn)的確定原理一、地球表面的形狀地貌：地球表面高低起伏的形態(tài)， 例如：高山、峽谷等地物：地面上人造或天然固定物體， 建筑、橋梁、道路等35完整編輯ppt1.4 地面點(diǎn)的確定原理一、地球表面的形狀地貌：地球表面二、常規(guī)測(cè)量的基本工作： 測(cè)距離 D 測(cè)角度（） 測(cè)高差 hAHBHC大 地 水 準(zhǔn) 面BCabcDabDbc北（方位角）hbchabP36完整編輯ppt二、常規(guī)測(cè)量的基本工作：AHBHC大 地 水 準(zhǔn) 面BC37完整編輯ppt37完整編輯ppt三、衛(wèi)星定位方法 利用衛(wèi)星信號(hào)接受機(jī)，同時(shí)接受多顆定位衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)進(jìn)行定位，稱為衛(wèi)星定位。GPS接受機(jī) PGPS衛(wèi)星38完整編輯ppt三、衛(wèi)星定位方法 利用衛(wèi)星信號(hào)接受機(jī)，同時(shí)接受多顆定1.5 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度BAadDp pb bR39完整編輯ppt1.5 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度BAadDp pb 1.5