工程測(cè)量緒論tm課件

主講人：袁長(zhǎng)豐工程測(cè)量Ⅰ主講人：袁長(zhǎng)豐工程測(cè)量Ⅰ課程簡(jiǎn)介：

工程測(cè)量Ⅰ這門課程從第1周到12周，共有48學(xué)時(shí)。在這段時(shí)間里要進(jìn)行6次課外實(shí)驗(yàn)課?！豆こ虦y(cè)量實(shí)用教程》這本教材，是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材，全書(shū)分四部分：第一部分是基礎(chǔ)篇（從第1章到第5章），主要講的是測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)；第二部分是提高篇（從第6章到第12章），主要介紹現(xiàn)代的新技術(shù)及其應(yīng)用。第三部分是應(yīng)用篇（從第13章到第19章），主要講測(cè)量技術(shù)在各種工程技術(shù)上的應(yīng)用；第四部分，附錄。學(xué)習(xí)要求：本課程學(xué)習(xí)主要掌握測(cè)量學(xué)基本知識(shí)、基本理論和基本技能，基本技術(shù)、基本方法；做到：測(cè)、算、繪、用。要求認(rèn)真聽(tīng)課，獨(dú)立完成作業(yè)。實(shí)驗(yàn)課要認(rèn)真對(duì)待，實(shí)驗(yàn)課分組（每班6組），對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)必須要實(shí)事求是、精益求精，決不容許弄虛作假、涂改數(shù)據(jù)，對(duì)所使用的儀器要認(rèn)真負(fù)責(zé)，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣和職業(yè)道德。要精讀附錄A、B、C，要通讀附錄D-J

課程簡(jiǎn)介：第一章緒論第一章緒論§1.1測(cè)量學(xué)概述一．測(cè)量學(xué)概念過(guò)去對(duì)測(cè)量學(xué)的概念是：測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀、大小，以及確定地面點(diǎn)位的科學(xué)。確定地面點(diǎn)位指的是：地面點(diǎn)的平面位置（x,y）和高程（H）?，F(xiàn)在比較權(quán)威的說(shuō)法有兩個(gè)定義：一個(gè)是在GB/T14911-1994《測(cè)繪基本術(shù)語(yǔ)》：測(cè)繪學(xué)是研究地理信息的獲取、處理、描述和應(yīng)用的學(xué)科，其內(nèi)容包括研究測(cè)定、描述地球的形狀、大小、重力場(chǎng)，地表形態(tài)以及它們的變化，確定自然和人造物體、人工設(shè)施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關(guān)信息系統(tǒng)。另一個(gè)是2002年8月29日第九屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過(guò)修訂的《中華人民共和國(guó)測(cè)繪法》第二條：本法所稱測(cè)繪，是指對(duì)自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及其屬性進(jìn)行測(cè)定、采集、表述以及對(duì)獲得的數(shù)據(jù)、信息、成果進(jìn)行處理和提供的活動(dòng)。教學(xué)目的：了解測(cè)量學(xué)的概念、任務(wù)、分類及在工程建設(shè)中的作用。重點(diǎn)：測(cè)量學(xué)兩大主要內(nèi)容?！?.1測(cè)量學(xué)概述一．測(cè)量學(xué)概念教學(xué)目的：了解測(cè)量學(xué)二．測(cè)量學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容包括兩方面：測(cè)定和測(cè)設(shè)。測(cè)定：用測(cè)量?jī)x器，通過(guò)測(cè)量、計(jì)算，從而獲得一系列的測(cè)量數(shù)據(jù)和成果，將地球表面的地形按照一定比例尺縮繪成地形圖。測(cè)設(shè)：指用一定的測(cè)量方法，按照要求的精度，把圖紙上規(guī)劃好的建筑物、構(gòu)筑物在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)。

二者之間關(guān)系：§1.1測(cè)量學(xué)概述建（構(gòu)）筑物地形圖測(cè)定測(cè)設(shè)二．測(cè)量學(xué)主要內(nèi)容§1.1測(cè)量學(xué)概述建（構(gòu)）筑物地形§1.1測(cè)量學(xué)概述三.測(cè)量學(xué)應(yīng)用

測(cè)量是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性、先行性的工作。從規(guī)劃設(shè)計(jì)到每項(xiàng)具體工程的建設(shè)，都需要準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)作依據(jù)。（1）經(jīng)濟(jì)建設(shè)：資源勘查、能源開(kāi)發(fā)、城鄉(xiāng)建設(shè)、交通運(yùn)輸、江河治理、土地整治、環(huán)境保護(hù)、行政界勘定;（2）國(guó)防事業(yè)：國(guó)界勘定、軍用地圖、航天測(cè)控、彈道計(jì)算;（3）科學(xué)研究：地殼升降、海陸變遷、地震監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警、航天航空技術(shù);§1.1測(cè)量學(xué)概述三.測(cè)量學(xué)應(yīng)用19961999森林破壞監(jiān)測(cè)19961999森林破壞監(jiān)測(cè)FY－C2000.4月6日08:00FY－C2000.4月6日08:00洞庭湖地區(qū)(ByRadarsat,August27,1998)洞庭湖地區(qū)(ByRadarsat,August27,

戰(zhàn)爭(zhēng)中的伊拉克

10戰(zhàn)場(chǎng)鐵絲網(wǎng)北部戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)邊界邊界伊拉克科威特伊拉克部隊(duì)行動(dòng)路線沙特阿拉伯海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美joint-STARS的偵察結(jié)果戰(zhàn)場(chǎng)鐵絲網(wǎng)北部戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)邊界邊界伊拉克科11打擊前后的伊拉克巴什拉部分地區(qū)---2打擊前后的伊拉克巴什拉部分地區(qū)---212測(cè)繪科學(xué)在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用1、勘測(cè)設(shè)計(jì)階段:要求有各種比例尺的地形圖，供城鎮(zhèn)規(guī)劃、選擇廠址、

管道及交通線路選線以及總平面圖設(shè)計(jì)和豎向設(shè)計(jì)之用。2、施工階段:要將設(shè)計(jì)的建筑物、構(gòu)筑物的平面位置和高程測(cè)設(shè)于實(shí)地，

以便進(jìn)行施工。如：場(chǎng)地平整（場(chǎng)地挖土、填土方量）、定

位放線（放軸線）、質(zhì)量監(jiān)控、位移監(jiān)控（水平、垂直）等；3、施工結(jié)束后:還要進(jìn)行竣工測(cè)量，繪制竣工圖，供日后擴(kuò)建和維修之用。4、竣工以后:對(duì)某些大型及重要的建筑物和構(gòu)筑物還要進(jìn)行變形、沉降觀

測(cè)，以保證建筑物的安全使用?！?.1測(cè)量學(xué)概述測(cè)繪科學(xué)在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用§1.1測(cè)量學(xué)概述四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述按照研究范圍和對(duì)象的不同，測(cè)繪學(xué)主要包括以下分支：1．大地測(cè)量學(xué)：是一門研究地球形狀、大小，解決大范圍地區(qū)的控制測(cè)量、地球重力場(chǎng)測(cè)定和按一定坐標(biāo)系建立國(guó)家統(tǒng)一的點(diǎn)位控制網(wǎng)的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。近年來(lái)，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，大地測(cè)量正在向空間大地測(cè)量和衛(wèi)星大地測(cè)量發(fā)展。2．普通測(cè)量學(xué)：是研究地球表面局部地區(qū)測(cè)繪工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。主要研究?jī)?nèi)容包括：圖根控制網(wǎng)的建立和大比例尺地形圖、房地產(chǎn)圖的測(cè)繪等。3．?dāng)z影測(cè)量與遙感：是一門研究利用攝影或遙感技術(shù)獲取地物和地貌影像并進(jìn)行分析處理，繪制地形圖或獲得數(shù)字化信息的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。

四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述按照研究范圍和對(duì)象的四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述4．工程測(cè)量學(xué)：是一門研究工程建設(shè)在勘察設(shè)計(jì)、施工放樣、運(yùn)營(yíng)管理各階段中進(jìn)行測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。土木工程測(cè)量屬于工程測(cè)量范疇。5．海洋測(cè)量學(xué)：研究地球表面水體及港口、碼頭、航道和水下地貌的學(xué)科。6．地圖制圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)：地圖制圖學(xué)是一門研究利用測(cè)量成果制作各種地圖的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。包括地圖編制、地圖投影學(xué)、地圖整飾、印刷等，現(xiàn)在朝著自動(dòng)化、電子地圖和GIS發(fā)展。GIS是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、處理、分析、建模、現(xiàn)實(shí)、輸出的信息系統(tǒng)。四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述§1.1測(cè)量學(xué)概述五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況測(cè)量學(xué)是一門很古老的科學(xué)，至少有四千多年的歷史。我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，已經(jīng)制成了利用磁石的指南儀器“

司南”，它是沿用幾千年的指南針與羅盤的雛型。大約是公元前2200年，夏禹治水時(shí)，使用了“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩”的測(cè)量工具和方法。長(zhǎng)沙馬王堆3號(hào)漢墓出土了西漢時(shí)期的《地形圖》和《駐軍圖》》，東漢張衡研制的天球儀與侯風(fēng)地動(dòng)儀、魏晉時(shí)期劉徽的《海島算經(jīng)》、西晉裴秀的《制圖六體》、唐李吉甫的《元和群縣圖志》等等。宋代沈括在他的著名著作《夢(mèng)溪筆談》中提出了磁偏角現(xiàn)

象，這比哥倫布的發(fā)現(xiàn)要早400年。清代初期開(kāi)展了全國(guó)性測(cè)圖工作，

§1.1測(cè)量學(xué)概述五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況測(cè)量學(xué)是一門很古§1.1測(cè)量學(xué)概述5.1957年第一顆人造地球衛(wèi)星上天，1966年開(kāi)始進(jìn)行衛(wèi)星大地測(cè)量，能以全天候觀測(cè)，速度快，精度高，對(duì)洲際之間、島嶼和島嶼之間及島嶼和大陸之間的聯(lián)測(cè)能既快速又正確。20世紀(jì)70年代，通過(guò)人造衛(wèi)星拍攝地球的照片，使航天技術(shù)有了廣泛發(fā)展和應(yīng)用。80年代開(kāi)始發(fā)射的全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，在90年代全部完成發(fā)射任務(wù)。綜上所述：

儀器從原始電子；測(cè)圖從白紙數(shù)字化測(cè)圖；

測(cè)量從地面太空。

五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況§1.1測(cè)量學(xué)概述5.1957年第一顆人造地球衛(wèi)§1.2地面點(diǎn)位的確定教學(xué)目的：掌握測(cè)量的基準(zhǔn)、基本概念、地面點(diǎn)的表示方法、直線表示方法。重點(diǎn)：測(cè)量的基準(zhǔn)、基本概念、地面點(diǎn)的表示方法、直線表示方法。根本任務(wù)：如何確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。一．測(cè)量的基準(zhǔn)（一）概念

1.基準(zhǔn)線測(cè)量上，把重力的方向線作為基準(zhǔn)線，并稱之為

鉛垂線。

2.基準(zhǔn)面水準(zhǔn)面——自由靜止的水面。它是受地球重力影響而形成的，是一個(gè)處處與鉛垂線垂直的連續(xù)曲面。另外，水面有高有低，因此符合上述特點(diǎn)的水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)多個(gè)。§1.2地面點(diǎn)位的確定教學(xué)目的：掌握測(cè)量的基準(zhǔn)、基本大地水準(zhǔn)面——假想靜止的平均海水面向大陸和島嶼內(nèi)延伸而形成的封閉曲面。它是水準(zhǔn)面中的一個(gè)。大地水準(zhǔn)面和鉛垂線分別是野外測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。由大地水準(zhǔn)面所包圍的地球形體，稱為大地體。通常，人們把大地體看作地球的形狀。但由于地球內(nèi)部的質(zhì)量分布不均勻，引起鉛垂線的方向產(chǎn)生不規(guī)則的變化，致使大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)有微小起伏且不能用簡(jiǎn)單的幾何形體和數(shù)學(xué)公式表達(dá)的不規(guī)則曲面。

地球表面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面——假想靜止的平均海水面向大陸和島嶼內(nèi)延伸而形成的水平面——與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)測(cè)量區(qū)域較小時(shí)，可用水平面代替水準(zhǔn)面或大地水準(zhǔn)面。A水平面大地水準(zhǔn)面水平面——與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)測(cè)量區(qū)域較小時(shí)，可用水平面代一．測(cè)量的基準(zhǔn)（二）地球的形狀

最高的珠峰高出海水面達(dá)8844.43m，最低的馬里亞納海溝低于海水面達(dá)11022m。但是這樣的高低起伏，相對(duì)于地球半徑6371km來(lái)說(shuō)還是很小的。再顧及到海洋約占整個(gè)地球表面的71%，因此，人們把海水面所包圍的地球形體看著地球的形狀。通常用一個(gè)非常接近于大地水準(zhǔn)面，并可用數(shù)學(xué)式表示的幾何形體來(lái)代替地球的形狀，作為測(cè)量計(jì)算工作的基準(zhǔn)面。地球橢球是一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的形體，故地球橢球又稱旋轉(zhuǎn)橢球。一．測(cè)量的基準(zhǔn)最高的珠峰高出海水面達(dá)8844.43m，最低的工程測(cè)量緒論tm課件這個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體稱為參考橢球體，為一規(guī)則的曲面體?？捎脭?shù)學(xué)公式表示：(1-1)式中a、b為參考橢球體幾何參數(shù)。a為長(zhǎng)半徑，b為短半徑。參考橢球體扁率α應(yīng)滿足下式：(1-2)我國(guó)目前采用的元素值為長(zhǎng)半徑 a=6378140m扁率α=1:298.275由于α很小，在精度要求不高時(shí)，可近似將地球當(dāng)作圓球體，其半徑為平均值6371km。這個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體稱為參考橢球體，為一規(guī)則的曲面體?？捎脭?shù)學(xué)公式二.地面點(diǎn)位的表示方法確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。（一）地面點(diǎn)的高程高程分為絕對(duì)高程和相對(duì)高程。絕對(duì)高程——依據(jù)基準(zhǔn)面的不同，分為大地高、正高、正常高。大地高：以地球橢球體為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿法線到地球橢球體的距離，記為H大。正高：以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，記為H正。正常高，以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿鉛垂線到似大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，記為HA。三者之間關(guān)系：H大=H正+NH大=HA+ζ

N為大地水準(zhǔn)面差距；ζ為高程異常。二.地面點(diǎn)位的表示方法大地高：以地球橢球體為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)二.地面點(diǎn)位的表示方法確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。（一）地面點(diǎn)的高程正常高又稱為海拔不同的國(guó)家和地區(qū)選擇不同的平均海水面作為自己的高程起算面。我國(guó)的高程是以青島驗(yàn)潮站推算的黃海平均海水面作為全國(guó)的高程起算基準(zhǔn)面,為測(cè)量方便起見(jiàn)，我國(guó)在青島觀象山上設(shè)有水準(zhǔn)原點(diǎn)，其高程為72.260米。全國(guó)各地的高程都是以它為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算的。二.地面點(diǎn)位的表示方法不同的國(guó)家和地區(qū)選擇不同二.地面點(diǎn)位的表示方法（一）地面點(diǎn)的高程青島驗(yàn)潮站“1956年黃海高程系”，青島市觀家山水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m?！?985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”，青島市觀家山水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.260m。1987年后啟用此基準(zhǔn)。二.地面點(diǎn)位的表示方法“1956年黃海高程系”，青島市觀家山二.地面點(diǎn)位的表示方法（一）地面點(diǎn)的高程相對(duì)高程——地面點(diǎn)到任一水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱為假定高程。高差——兩地面點(diǎn)之間的高程差。

hAB=HB–HA=

H'B–H'A

任一水準(zhǔn)面似大地水準(zhǔn)面HAHBAB

HAHBhAB高差有正負(fù)，注意下標(biāo)AB與BA不同由此可見(jiàn)兩點(diǎn)間的高差與高程起算面無(wú)關(guān)。二.地面點(diǎn)位的表示方法相對(duì)高程——地面點(diǎn)到任一水準(zhǔn)面的鉛垂距地面點(diǎn)的空間位置都與一定的坐標(biāo)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。在測(cè)量上常用的坐標(biāo)系有空間直角坐標(biāo)系、地理坐標(biāo)系、高斯投影平面坐標(biāo)系、平面獨(dú)立直角坐標(biāo)系等。其中地理坐標(biāo)包括天文和大地地理坐標(biāo)1.地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面。用天文經(jīng)度、緯度、大地高H表示地面點(diǎn)的空間位置?；鶞?zhǔn)線為鉛垂線。經(jīng)度自零子午面向東為正、向西為負(fù)。緯度…橢球體面上的大地高為零。二.地面點(diǎn)位的表示方法（二）地面點(diǎn)的坐標(biāo)1.1天文地理坐標(biāo)地面點(diǎn)的空間位置都與一定的坐標(biāo)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。在測(cè)量上常用的坐標(biāo)1.2大地地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：以參考橢球體面為基準(zhǔn)面。用大地經(jīng)度L、緯度B、大地高H表示地面點(diǎn)的空間位置?；鶞?zhǔn)線為法線。經(jīng)度自零子午面向東為正、向西為負(fù)。緯度…橢球體面上的大地高為零。大地原點(diǎn)：

根據(jù)起始大地原點(diǎn)（該點(diǎn)的大地經(jīng)緯度和天文經(jīng)緯度一致）的坐標(biāo)推算。我國(guó)大地原點(diǎn)位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，稱為1980國(guó)家大地坐標(biāo)系。1.2大地地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：以參考橢球體面為基準(zhǔn)面。用大地經(jīng)2空間直角坐標(biāo)系地面點(diǎn)位也可用空間直角坐標(biāo)(x,y,z)表示。x軸z軸y軸右手坐標(biāo)系2空間直角坐標(biāo)系地面點(diǎn)位也可用空間直角坐標(biāo)(x,y,z)3高斯平面直角坐標(biāo)系要將球面上的大地坐標(biāo)按一定數(shù)學(xué)法則歸算到平面上，即采用地圖投影的理論繪制地形圖，才能用于規(guī)劃建設(shè)。地圖投影有等角投影、等面積投影和任意投影三種。等角投影又稱正形投影，它保證在橢球體面上的微分圖形投影到平面后將保持相似。這是地形圖的基本要求。正形投影有兩個(gè)基本條件：①保角條件，即投影后角度大小不變。②長(zhǎng)度變形固定性，即長(zhǎng)度投影后會(huì)變形，但在一點(diǎn)上各個(gè)方向的微分線段變形比m是個(gè)常數(shù)k:m=ds/dS=k式中：ds——投影后的長(zhǎng)度

dS——球面上的長(zhǎng)度。3高斯平面直角坐標(biāo)系要將球面上的大地坐標(biāo)按一定數(shù)學(xué)法則歸3高斯平面直角坐標(biāo)系⑴高斯投影的概念（正形投影）①中央子午線是直線，其長(zhǎng)度不變形，離開(kāi)中央子午線的其他子午線是弧形，凹向中央.子午線。離開(kāi)中央子午線越遠(yuǎn)，變形越大。②投影后赤道是一直線，并與中央子午線正交。③離開(kāi)赤道的緯線是弧線，凸向赤道。在高斯投影平面上：3高斯平面直角坐標(biāo)系⑴高斯投影的概念（正形投影）①中央子3高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影可將橢球面變成平面，但離開(kāi)中央子午線越遠(yuǎn)變形越大，這種變形將會(huì)影響測(cè)圖和施工的精度。為對(duì)長(zhǎng)度變形加以控制，測(cè)量中采用限制投影寬度的方法——分帶投影。投影帶寬以相鄰兩子午線的徑差來(lái)劃分。有6°、3°帶等不同投影方法。6°帶投影是從英格林尼治子午線開(kāi)始，自西向東，每隔6°投影一次。將橢球分成60個(gè)帶，編號(hào)為1～60帶。各帶中央子午線經(jīng)度(L06)按下式計(jì)算：(1-3)已知某點(diǎn)大地經(jīng)度L，可按下式計(jì)算所屬的帶號(hào)：(的整數(shù)商)+1(有余數(shù)時(shí))(1-4)3高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影可將橢球面變成平面，但離開(kāi)中3高斯平面直角坐標(biāo)系3°帶是在6°帶基礎(chǔ)上劃分的，從東經(jīng)1°30′開(kāi)始，

每隔3°為一帶，共120帶，各帶中央子午線經(jīng)度為：各帶中央子午線經(jīng)度(L03)按下式計(jì)算：已知某點(diǎn)大地經(jīng)度L，可按下式計(jì)算所屬的帶號(hào)：(的整數(shù)商)+1(有余數(shù)時(shí))3高斯平面直角坐標(biāo)系3°帶是在6°帶基礎(chǔ)上劃分的，從3高斯平面直角坐標(biāo)系⑵高斯平面直角坐標(biāo)的建立以赤道和中央的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，中央子午線方向?yàn)閤軸，北方向?yàn)檎?。赤道投影線為y軸，東方向?yàn)檎?。象限按順時(shí)針排列，同一投影帶內(nèi)y軸有正有負(fù)。我國(guó)為使y值都為正，將縱坐標(biāo)軸西移500km,并在y坐標(biāo)前面冠以帶號(hào)，第20帶，中央子午線以西P點(diǎn)：x’p=4429757.075my’p=-58269.593m

在20帶中高斯直角坐標(biāo)為：xp=4429757.075myp=20441730.407m3高斯平面直角坐標(biāo)系⑵高斯平面直角坐標(biāo)的建立以赤道和中央4平面直角坐標(biāo)系當(dāng)測(cè)區(qū)的范圍較小時(shí)，可以把測(cè)區(qū)球面當(dāng)作平面處理，直接將地面點(diǎn)沿鉛垂線投影到水平面上，用平面直角坐標(biāo)來(lái)表示。平面直角坐標(biāo)原點(diǎn)一般選在測(cè)區(qū)西南方，以該測(cè)區(qū)子午線方向(真子午線或磁子午線)為x軸，北方向?yàn)檎?。y軸與x軸垂直，東方向?yàn)檎?。測(cè)量上的平面直角坐標(biāo)數(shù)學(xué)上的平面直角坐標(biāo)其與數(shù)學(xué)中平面直角坐標(biāo)系相比，不同點(diǎn)：（1）測(cè)量上取南北方向?yàn)榭v軸（X軸），東西方向?yàn)闄M軸（Y軸）；（2）角度方向順時(shí)針度量，象限順時(shí)針編號(hào)；（3）直線方向，采用坐標(biāo)方位角表示；（4）原點(diǎn)一般選在測(cè)區(qū)的西南角，以便使整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的坐標(biāo)為正值。相同點(diǎn)：數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量計(jì)算中可直接應(yīng)用。4平面直角坐標(biāo)系當(dāng)測(cè)區(qū)的范圍較小時(shí)，可以把測(cè)區(qū)球面當(dāng)作平5我國(guó)常用測(cè)量坐標(biāo)系系1.國(guó)家大地坐標(biāo)系（1）1954北京坐標(biāo)系（BJZ54）（2）1980國(guó)家大地坐標(biāo)系(GDZ80)（3）新1954北京坐標(biāo)系（4）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系(CGCS2000)2.WGS-84大地坐標(biāo)系3.地方獨(dú)立坐標(biāo)系4.假定平面坐標(biāo)系5我國(guó)常用測(cè)量坐標(biāo)系系1.國(guó)家大地坐標(biāo)系(三).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)距離的影響水準(zhǔn)面上弧長(zhǎng)為S，其所對(duì)圓心角為θ，地球的半徑為R。水平面上直線長(zhǎng)為t，其差值為ΔS。，

帶入上式中取R=6371km，則S/kmΔS/mmΔS/S511/48700001081/122000020661/3040005010271/48700結(jié)論：在半徑為10km的圓面積內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)度的測(cè)量時(shí)，可以不必考慮地球曲率的影響，即可把水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面看待。(三).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)距離的影響水準(zhǔn)面上弧長(zhǎng)為S，其所對(duì)（四).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，

用水平面代替大地水準(zhǔn)面時(shí)，對(duì)高程的影響：D/km0.050.100.20110Δh/mm0.20.83.178.57850結(jié)論:地球曲率的影響對(duì)高差而言，即使在很短的距離也必須加以考慮。（四).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，用水平面代替大地水準(zhǔn)從球面三角測(cè)量中可知(如圖1-14)，球面上多邊形內(nèi)角之和比平面上多邊形內(nèi)角之和多一個(gè)球面超角ε。其值可用多邊形面積求得：式中：P——球面多邊形面積；

R——地球半徑；

ρ——一弧度的秒值，ρ=206265″。以不同面積代入，可求出球面角超如下：P(km2) ε(″)10 0.0550 0.25100 0.51300 1.52結(jié)論:100km2可忽略(五).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)水平角的影響從球面三角測(cè)量中可知(如圖1-14)，球面上多邊形內(nèi)角之和比地貌——指地球表面高低起伏的形態(tài)，如山峰、河谷、臺(tái)地、懸崖等地物——包括地面上人造或天然固定物體，如房屋、道路、河流、湖泊等地形測(cè)量是在地物和地貌上選擇一些有代表性的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量點(diǎn)投影到平面上，然后用點(diǎn)、折線、曲線連接起來(lái)表示地物和地貌。這些能表現(xiàn)地物和地貌特征的點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。所以測(cè)量實(shí)際是測(cè)定這些特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。四、地面點(diǎn)位的確定對(duì)于一般的測(cè)量工作，只要確定該點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)（x,y）和絕對(duì)高程H，也就確定了該點(diǎn)在地面上位置。測(cè)量中將地物和地貌統(tǒng)稱為地形。按一定的比例尺和規(guī)定的符號(hào)表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖，稱為地形圖。地貌——指地球表面高低起伏的形態(tài)，如山峰、河谷、臺(tái)地、懸崖等工程測(cè)量緒論tm課件工程測(cè)量緒論tm課件三.直線方向的表示方法（一）定義：直線定向：確定地面直線與標(biāo)準(zhǔn)方向間的水平夾角。真子午線：地面上一點(diǎn)與地球旋轉(zhuǎn)軸所組成的平面與地球表面的交線叫真子午線。磁子午線：地面上一點(diǎn)與地球磁場(chǎng)南北極連線所組成的平面與地球表面的交線稱為過(guò)該點(diǎn)的磁子午線。（磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指向的方向）。地球磁場(chǎng)與地球南北極不一致，磁北極在加拿大北部布剔亞半島，位置大約在西經(jīng)101°、北緯75°，磁南極在南極大陸，其位置大約在東經(jīng)114°、南緯68°三.直線方向的表示方法（一）定義：（二）三北方向1、真子午線方向：地面上任一點(diǎn)在其真子午線處的切線方向。用天文測(cè)量方法和陀螺經(jīng)緯儀可以得到。2、磁子午線方向：地面上任一點(diǎn)在其磁子午線處的切線方向。磁偏角：地面上同一點(diǎn)的真、磁子午線方向不重合，其夾角稱為磁偏角δ。磁子午線方向在真子午線方向東側(cè)，稱為東偏，δ為正。反之稱為西偏，δ為負(fù)。3、軸子午線(坐標(biāo)縱軸)方向：地面上任一點(diǎn)與其高斯平面直角坐標(biāo)系或假定坐標(biāo)系的坐標(biāo)縱軸平行的方向。子午線收斂角(mappingangle)γ——在中央子午線上，真子午線與軸子午線重合，其他地區(qū)不重合，兩者的夾角即為γ。當(dāng)軸子午線方向在真子午線方向以東，稱為東偏，γ為正。反之稱為西偏，γ為負(fù)。

（二）三北方向3、軸子午線(坐標(biāo)縱軸)方向：地面上任一點(diǎn)與（三）方位角1、定義：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針?lè)较蛄康剿鶞y(cè)直線上的水平夾角，稱為該直線的方位角。其范圍為0°～360°。2、方位角有：真方位角、磁方位角、坐標(biāo)方位角真方位角：過(guò)一點(diǎn)

的真子午線方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的真子午線方位角，用

表示。磁方位角：過(guò)點(diǎn)

的磁子午線方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的磁子午線方位角，用

表示。坐標(biāo)方位角：過(guò)點(diǎn)

的坐標(biāo)縱軸方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的坐標(biāo)方位角，用

表示。（三）方位角（三）方位角三個(gè)方位角之間關(guān)系：＝＋δ＝＋γ稱為正方位角，則為反方位角。

若同一直線正反坐標(biāo)方位角相差180°，即：（三）方位角三個(gè)方位角之間關(guān)系：＝＋δ＝＋γ稱為正方位角，則

3．方位角確定（1）真方位角可用天文觀測(cè)方法或用陀螺經(jīng)緯儀(gyrotheodolite)來(lái)測(cè)定（2）磁方位角可用羅盤儀（compass）來(lái)測(cè)定，不宜作精密定向。羅盤儀主要用來(lái)測(cè)量直線的磁方位角的儀器，也可以粗略的測(cè)量水平角和豎直角，還可以進(jìn)行視距測(cè)量。羅盤儀的構(gòu)造主要有羅盤、望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和安平機(jī)構(gòu)直線磁方位角的測(cè)量1、安置儀器：對(duì)中、整平2、瞄準(zhǔn)3、讀數(shù)使用羅盤儀注意事項(xiàng)：先檢查磁針的靈敏度，測(cè)量時(shí)，避開(kāi)高壓線和鐵器，使用后要固定磁針，以免磨損磁針。

3．方位角確定直線磁方位角的測(cè)量象限關(guān)系第一象限第二象限第三象限第四象限由2個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)“坐標(biāo)反算”求得坐標(biāo)方位角,。即假設(shè)已知點(diǎn)坐標(biāo)和點(diǎn)坐標(biāo),則直線的坐標(biāo)方位角為

象限角：從標(biāo)準(zhǔn)方向的北端或者南端起，順時(shí)針或者逆時(shí)針?lè)较蛄恐林本€的銳角。其值范圍：0°~90°。關(guān)系如下：（3）坐標(biāo)方位角確定。第一種方法:通過(guò)坐標(biāo)反算坐標(biāo)方位角：

象限關(guān)系第一象限第二象限第三象限第四象限由2個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)“

（3）坐標(biāo)方位角確定第二種方法:通過(guò)坐標(biāo)方位角推算：

右角：在路線前進(jìn)方向的右側(cè)角稱為右角。α12已知，通過(guò)連測(cè)求得12邊與23邊的連接角為β2

（右角）、23邊與34邊的連接角為β3(左角)

1234xxx前進(jìn)方向現(xiàn)推算、。由圖中分析可知：

推算坐標(biāo)方位角的通用公式：當(dāng)β角為左角時(shí)，取“＋”；若為右角時(shí)，取“－”。注意：計(jì)算中，若α前>360°，減360°；若α前<0°，加360°。

（3）坐標(biāo)方位角確定右角：在路線前進(jìn)方向的右側(cè)角稱為右角?！?.3測(cè)量學(xué)的基本工作教學(xué)目的：初步熟悉測(cè)量工作三項(xiàng)基本工作重點(diǎn)：高程測(cè)定、平面直角坐標(biāo)測(cè)定

一、測(cè)量工作的基本內(nèi)容三個(gè)基本要素：角度、距離、高程三項(xiàng)工作：角度測(cè)量（β、α）、距離測(cè)量（S、D）、高差測(cè)量（h）外業(yè)工作：測(cè)定和測(cè)設(shè)。內(nèi)業(yè)工作：觀測(cè)數(shù)據(jù)處理和繪圖。1、高程的測(cè)定：要測(cè)定地面某點(diǎn)的高程，實(shí)質(zhì)上是要測(cè)定該點(diǎn)與其相鄰已知點(diǎn)的高差，然后通過(guò)已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。測(cè)量地面點(diǎn)高程的工作稱為高程測(cè)量。§1.3測(cè)量學(xué)的基本工作教學(xué)目的：初步熟悉測(cè)量工作三項(xiàng)測(cè)量A、P兩點(diǎn)的水平距離DAP根據(jù)已知點(diǎn)A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)，利用坐標(biāo)反算公式計(jì)算坐標(biāo)方位角根據(jù)已知邊AB的坐標(biāo)方位角

和水平角

坐標(biāo)方位角推算公式推算出AP邊的坐標(biāo)方位角

；計(jì)算A、P兩點(diǎn)之間的坐標(biāo)增量根據(jù)已知點(diǎn)A的坐標(biāo)，按照下式推算出§1.3測(cè)量學(xué)的基本工作一、測(cè)量工作的基本內(nèi)容2、平面直角坐標(biāo)的測(cè)定：

如圖，設(shè)A、B為已知點(diǎn)，P為待定點(diǎn)，由平面幾何知識(shí)，除AB邊外，只要測(cè)出一邊一角、兩個(gè)角度或兩條邊長(zhǎng)，就可以推算出P點(diǎn)坐標(biāo)。方法主要有：變形極坐標(biāo)法、前方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法、距離交會(huì)法還有極坐標(biāo)法。極坐標(biāo)具體步驟：在A點(diǎn)安置儀器，觀測(cè)水平角；坐標(biāo)正算公式：利用已知點(diǎn)坐標(biāo)，坐標(biāo)方位角和距離來(lái)推算未知點(diǎn)坐標(biāo)。坐標(biāo)反算：利用已知點(diǎn)坐標(biāo)反算出兩點(diǎn)所連成導(dǎo)線的坐標(biāo)方位角和邊長(zhǎng)。

測(cè)量A、P兩點(diǎn)的水平距離DAP§1.3測(cè)量學(xué)的基本工作測(cè)量值與真值之間的差異，稱為測(cè)量誤差。用公式一般表示形式：§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)教學(xué)目的：掌握測(cè)量工作注意事項(xiàng)重點(diǎn)：測(cè)量誤差定義和來(lái)源、分類，測(cè)量工作的基本原則

一、測(cè)量誤差為測(cè)量誤差二、測(cè)量誤差的來(lái)源原因很多，歸納起來(lái)主要有三方面（即三個(gè)觀測(cè)條件）：1、儀器誤差：制造不夠精密、校正不夠完善；2、觀測(cè)誤差：感覺(jué)器官鑒別能力、技術(shù)水平、工作態(tài)度等；3、外界條件影響：氣壓、溫度、風(fēng)力、濕度等。注意：三個(gè)觀測(cè)條件的好壞，直接影響觀測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，要盡量選擇好的觀測(cè)條件，但無(wú)論觀測(cè)條件多么好，也存在誤差。

測(cè)量值與真值之間的差異，稱為測(cè)量誤差。用公式§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)三、測(cè)量誤差分類：測(cè)量誤差按其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的性質(zhì)，可分為：1.系統(tǒng)誤差(systemerror)：在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均相同或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。特點(diǎn)：具有積累性，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響大，但可通過(guò)一般的改正或用一定的觀測(cè)方法加以消除。（舉例：水準(zhǔn)測(cè)量前后視距相等、距離測(cè)量鋼尺檢定）2.偶然誤差(accidenterror)：在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均不一定，這種誤差稱為偶然誤差。但具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。特點(diǎn)：有界性：具有一定的范圍。小誤差密集性(大小性)：絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)概率大。對(duì)稱性：絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同。

4.抵償性：在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，其偶然誤差的算術(shù)平均值，隨著觀測(cè)次數(shù)的增加而趨于零，即數(shù)學(xué)期限望等于零，

§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)三、測(cè)量誤差分類：§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)誤差概率分布曲線呈正態(tài)分布，偶然誤差要通過(guò)的一定的數(shù)學(xué)方法（測(cè)量平差）來(lái)處理。此外，在測(cè)量工作中還要注意避免粗差（即：錯(cuò)誤）的出現(xiàn)。§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)誤差概率分布曲線呈四、測(cè)量規(guī)范和觀測(cè)量的估計(jì)1、測(cè)量規(guī)范。主要有《工程測(cè)量規(guī)范》、《城市測(cè)量規(guī)范》、《房產(chǎn)測(cè)量規(guī)范》。2、觀測(cè)量的估計(jì)。在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一量所進(jìn)行的觀測(cè)，對(duì)應(yīng)著同一種誤差分布，這一組中的每一個(gè)觀測(cè)值，我們認(rèn)為具有相同的精度，稱之為等精度觀測(cè)。對(duì)某未知量進(jìn)行了一組等精度觀測(cè)，觀測(cè)值分別為設(shè)其真值為，則相應(yīng)的真誤差為§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)將上式取和再除以觀測(cè)次數(shù)得四、測(cè)量規(guī)范和觀測(cè)量的估計(jì)§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)由上式整理，兩邊取極限考慮到偶然誤差的抵償性則有即當(dāng)時(shí)，算術(shù)平均值趨近于真值，所以，我們一般取算術(shù)平均值作為真值的估計(jì)值或者叫最或然值。§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)由上式整理，兩邊取§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)測(cè)量上常見(jiàn)的精度指標(biāo)有：中誤差、相對(duì)誤差、極限誤差。（1）中誤差方差

——某量的真誤差，[]——求和符號(hào)。規(guī)律：標(biāo)準(zhǔn)差估值（中誤差m）絕對(duì)值愈小，觀測(cè)精度愈高。在測(cè)量中，n為有限值，計(jì)算中誤差m的方法，有：用真誤差來(lái)確定中誤差——適用于觀測(cè)量真值已知時(shí)。真誤差Δ——觀測(cè)值與其真值之差，有：

標(biāo)準(zhǔn)差中誤差（標(biāo)準(zhǔn)差估值），n為觀測(cè)值個(gè)數(shù)?！?.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)測(cè)量上常見(jiàn)的精度指§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)用改正數(shù)來(lái)確定中誤差（白塞爾公式）——適用于觀測(cè)量真值未知時(shí)。V——最或是值與觀測(cè)值之差。一般為算術(shù)平均值與觀測(cè)值之差，即有：（2）相對(duì)誤差往返測(cè)較差率K=相對(duì)中誤差=（3）極限誤差（容許誤差）

常以兩倍或三倍中誤差作為偶然誤差的容許值。即：§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)用改正數(shù)來(lái)確定中誤§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)（4）誤差傳播定律

設(shè)、…

為相互獨(dú)立的直接觀測(cè)量，有函數(shù)，則有：注意：重點(diǎn)掌握倍數(shù)關(guān)系和倍數(shù)和關(guān)系式的求法§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)（4）誤差傳播定律，k為常數(shù)，X為觀測(cè)量，當(dāng)X產(chǎn)生時(shí)。Z將產(chǎn)生§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)（4）誤差傳播定律

倍數(shù)關(guān)系：(1)(2)（2）—（1），作n次等精度觀測(cè)，平方求和除以n，取極限，按照中誤差定義，得即例1：在1：500的圖上，量得某兩點(diǎn)間距離d=23.4m，d的測(cè)量中誤差求兩點(diǎn)實(shí)地距離S和中誤差解：，，k為常數(shù)，X為觀測(cè)量，當(dāng)X產(chǎn)生時(shí)。Z將產(chǎn)生由本例可以看出：n次等精度直接觀測(cè)值的算術(shù)平均值的中誤差為觀測(cè)值中誤差的1/

。這也說(shuō)明了算術(shù)平均值比其任何一個(gè)觀測(cè)值的精度都高?！?.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)（4）誤差傳播定律

，觀測(cè)值中誤差倍數(shù)和關(guān)系例2：對(duì)某一未知量進(jìn)行n次觀測(cè)，觀測(cè)值分別為為m，試求其算術(shù)平均值和算術(shù)平均值中誤差解：算術(shù)平均值：，由誤差傳播定律得由本例可以看出：n次等精度直接觀測(cè)值的算術(shù)平均值的中誤差為觀二、測(cè)量工作的基本原則§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)布局上“由整體到局部”；精度上“由高級(jí)到低級(jí)”；工作次序上“先控制后碎部”；“前一步工作未作檢核，不進(jìn)行下一步工作”。1.基本原則優(yōu)點(diǎn)：①減少誤差積累；②避免錯(cuò)誤發(fā)生；③提高工作效率。比如：欲測(cè)繪一個(gè)地區(qū)的地形圖。通常進(jìn)行兩步，即先控制測(cè)量后碎部測(cè)量。第一步控制測(cè)量，即選取一些控制點(diǎn)，連成一定的幾何圖形（測(cè)量控制網(wǎng)），然后用精密儀器測(cè)定這些點(diǎn)的空間位置；第二步碎步測(cè)量，即根據(jù)控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，測(cè)定其周圍的地物、地貌特征點(diǎn)的位置，依據(jù)地形圖圖式規(guī)定的符號(hào)，按一定比例尺繪制成地形圖。

二、測(cè)量工作的基本原則§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)利用GPS技術(shù)來(lái)測(cè)定控制點(diǎn)的平面位置稱為GPS平面控制測(cè)量；建立的網(wǎng)稱作GPS控制網(wǎng)；先在地面上選設(shè)一系列控制點(diǎn)構(gòu)成連續(xù)三角形，在測(cè)定各三角形頂點(diǎn)的水平角，根據(jù)已知的邊長(zhǎng)、方位角來(lái)推算各頂點(diǎn)平面坐標(biāo)稱為三角測(cè)量，控制網(wǎng)叫三角網(wǎng)；若不測(cè)定水平角，只測(cè)定三邊長(zhǎng)同樣根據(jù)起算數(shù)據(jù)推算出各頂點(diǎn)平面坐標(biāo)，稱作三邊測(cè)量，網(wǎng)稱作三邊網(wǎng)；若既測(cè)水平角，又測(cè)邊，根據(jù)起算數(shù)據(jù)推算出各頂點(diǎn)平面坐標(biāo)，稱作邊角測(cè)量，網(wǎng)稱作邊角網(wǎng)。將控區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線構(gòu)成折線圖形，依次測(cè)定各折線邊長(zhǎng)和各轉(zhuǎn)折角，最后根據(jù)起算數(shù)據(jù)計(jì)算出各點(diǎn)平面坐標(biāo)，稱作導(dǎo)線測(cè)量，網(wǎng)稱作導(dǎo)線網(wǎng)。2、控制測(cè)量分類（1）按內(nèi)容分：平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量確定控制點(diǎn)平面位置的工作叫平面控制測(cè)量。平面控制測(cè)量的方法可以用三角測(cè)量、三邊測(cè)量、邊角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量和GPS測(cè)量。確定控制點(diǎn)高程的工作叫高程控制測(cè)量。包括三角高程控制測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量等§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)利用GPS技術(shù)來(lái)測(cè)§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)2、控制測(cè)量分類（2）按區(qū)域分：國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、小區(qū)域控制測(cè)量

國(guó)家控制測(cè)量：在全國(guó)范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，稱為國(guó)家控制網(wǎng)。它是全國(guó)各種比例尺測(cè)圖的基本控制，并為確定地球的形狀、大小和其他科學(xué)研究提供研究資料。國(guó)家平面控制網(wǎng)由一、二、三、四等三角網(wǎng)組成。國(guó)家高程控制網(wǎng)是由一、二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)組成。國(guó)家控制網(wǎng)的特點(diǎn)：高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制低級(jí)點(diǎn)。城市控制測(cè)量：在城市地區(qū)，一般在國(guó)家控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)測(cè)區(qū)的大小和精度要求，還要布設(shè)不同等級(jí)的城市控制網(wǎng)，以滿足各種測(cè)量工作的。小區(qū)域控制測(cè)量：在小地區(qū)范圍內(nèi)建立的平面控制網(wǎng)稱為小地區(qū)平面控制網(wǎng)。小地區(qū)平面控制網(wǎng)要與國(guó)家控制網(wǎng)或者城市控制網(wǎng)聯(lián)測(cè)，以便建立統(tǒng)一坐標(biāo)系。在測(cè)區(qū)內(nèi)建立的精度作高的控制網(wǎng)叫做首級(jí)控制網(wǎng)，直接為測(cè)圖需要建立的控制網(wǎng)叫做圖根控制網(wǎng)。直接供測(cè)圖使用的控制點(diǎn)，稱為圖根控制點(diǎn)，簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn)。測(cè)定圖根點(diǎn)位置的工作，稱為圖根控制測(cè)量，它是在國(guó)家、城市或廠礦控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。自然，國(guó)家、城市或廠礦控制點(diǎn)也可直接用作圖根控制點(diǎn)?！?.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)2、控制測(cè)量分類國(guó)§1.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)2、控制測(cè)量分類（3）按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)

當(dāng)測(cè)區(qū)較大時(shí)，為了保證測(cè)圖的精度，使整個(gè)測(cè)區(qū)的圖能連成一體，控制測(cè)量要分若干個(gè)等級(jí)，并由高精度向低精度進(jìn)行布設(shè)。國(guó)家控制網(wǎng)是依照施測(cè)精度按一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)建立的，其低級(jí)點(diǎn)受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制。城市或廠礦控制網(wǎng)，按精度分為二、三、四等以及一、二、三級(jí)六個(gè)等級(jí)，其低級(jí)點(diǎn)亦受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制。國(guó)家、城市或廠礦控制測(cè)量一般由專業(yè)測(cè)繪人員進(jìn)行。其控制點(diǎn)的平面位置（X，Y）和高程（H）均已測(cè)得，可向有關(guān)測(cè)繪機(jī)關(guān)索取。小區(qū)域平面控制網(wǎng)布設(shè)：國(guó)家或城市控制點(diǎn)——首級(jí)控制——圖根控制。小區(qū)域高程控制網(wǎng)布設(shè)：國(guó)家或城市水準(zhǔn)點(diǎn)——三、四等水準(zhǔn)——圖根點(diǎn)高程?！?.4學(xué)習(xí)和從事測(cè)量工作的注意事項(xiàng)2、控制測(cè)量分類本章結(jié)束作業(yè)：P19P74本章結(jié)束作業(yè)：P19主講人：袁長(zhǎng)豐工程測(cè)量Ⅰ主講人：袁長(zhǎng)豐工程測(cè)量Ⅰ課程簡(jiǎn)介：

工程測(cè)量Ⅰ這門課程從第1周到12周，共有48學(xué)時(shí)。在這段時(shí)間里要進(jìn)行6次課外實(shí)驗(yàn)課。《工程測(cè)量實(shí)用教程》這本教材，是普通高等教育“十二五”規(guī)劃教材，全書(shū)分四部分：第一部分是基礎(chǔ)篇（從第1章到第5章），主要講的是測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)；第二部分是提高篇（從第6章到第12章），主要介紹現(xiàn)代的新技術(shù)及其應(yīng)用。第三部分是應(yīng)用篇（從第13章到第19章），主要講測(cè)量技術(shù)在各種工程技術(shù)上的應(yīng)用；第四部分，附錄。學(xué)習(xí)要求：本課程學(xué)習(xí)主要掌握測(cè)量學(xué)基本知識(shí)、基本理論和基本技能，基本技術(shù)、基本方法；做到：測(cè)、算、繪、用。要求認(rèn)真聽(tīng)課，獨(dú)立完成作業(yè)。實(shí)驗(yàn)課要認(rèn)真對(duì)待，實(shí)驗(yàn)課分組（每班6組），對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)必須要實(shí)事求是、精益求精，決不容許弄虛作假、涂改數(shù)據(jù)，對(duì)所使用的儀器要認(rèn)真負(fù)責(zé)，養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣和職業(yè)道德。要精讀附錄A、B、C，要通讀附錄D-J

課程簡(jiǎn)介：第一章緒論第一章緒論§1.1測(cè)量學(xué)概述一．測(cè)量學(xué)概念過(guò)去對(duì)測(cè)量學(xué)的概念是：測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀、大小，以及確定地面點(diǎn)位的科學(xué)。確定地面點(diǎn)位指的是：地面點(diǎn)的平面位置（x,y）和高程（H）?，F(xiàn)在比較權(quán)威的說(shuō)法有兩個(gè)定義：一個(gè)是在GB/T14911-1994《測(cè)繪基本術(shù)語(yǔ)》：測(cè)繪學(xué)是研究地理信息的獲取、處理、描述和應(yīng)用的學(xué)科，其內(nèi)容包括研究測(cè)定、描述地球的形狀、大小、重力場(chǎng)，地表形態(tài)以及它們的變化，確定自然和人造物體、人工設(shè)施的空間位置及屬性，制成各種地圖和建立有關(guān)信息系統(tǒng)。另一個(gè)是2002年8月29日第九屆全國(guó)人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過(guò)修訂的《中華人民共和國(guó)測(cè)繪法》第二條：本法所稱測(cè)繪，是指對(duì)自然地理要素或者地表人工設(shè)施的形狀、大小、空間位置及其屬性進(jìn)行測(cè)定、采集、表述以及對(duì)獲得的數(shù)據(jù)、信息、成果進(jìn)行處理和提供的活動(dòng)。教學(xué)目的：了解測(cè)量學(xué)的概念、任務(wù)、分類及在工程建設(shè)中的作用。重點(diǎn)：測(cè)量學(xué)兩大主要內(nèi)容。§1.1測(cè)量學(xué)概述一．測(cè)量學(xué)概念教學(xué)目的：了解測(cè)量學(xué)二．測(cè)量學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容包括兩方面：測(cè)定和測(cè)設(shè)。測(cè)定：用測(cè)量?jī)x器，通過(guò)測(cè)量、計(jì)算，從而獲得一系列的測(cè)量數(shù)據(jù)和成果，將地球表面的地形按照一定比例尺縮繪成地形圖。測(cè)設(shè)：指用一定的測(cè)量方法，按照要求的精度，把圖紙上規(guī)劃好的建筑物、構(gòu)筑物在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)。

二者之間關(guān)系：§1.1測(cè)量學(xué)概述建（構(gòu)）筑物地形圖測(cè)定測(cè)設(shè)二．測(cè)量學(xué)主要內(nèi)容§1.1測(cè)量學(xué)概述建（構(gòu)）筑物地形§1.1測(cè)量學(xué)概述三.測(cè)量學(xué)應(yīng)用

測(cè)量是國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性、先行性的工作。從規(guī)劃設(shè)計(jì)到每項(xiàng)具體工程的建設(shè)，都需要準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)作依據(jù)。（1）經(jīng)濟(jì)建設(shè)：資源勘查、能源開(kāi)發(fā)、城鄉(xiāng)建設(shè)、交通運(yùn)輸、江河治理、土地整治、環(huán)境保護(hù)、行政界勘定;（2）國(guó)防事業(yè)：國(guó)界勘定、軍用地圖、航天測(cè)控、彈道計(jì)算;（3）科學(xué)研究：地殼升降、海陸變遷、地震監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)警、航天航空技術(shù);§1.1測(cè)量學(xué)概述三.測(cè)量學(xué)應(yīng)用19961999森林破壞監(jiān)測(cè)19961999森林破壞監(jiān)測(cè)FY－C2000.4月6日08:00FY－C2000.4月6日08:00洞庭湖地區(qū)(ByRadarsat,August27,1998)洞庭湖地區(qū)(ByRadarsat,August27,

戰(zhàn)爭(zhēng)中的伊拉克

78戰(zhàn)場(chǎng)鐵絲網(wǎng)北部戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)邊界邊界伊拉克科威特伊拉克部隊(duì)行動(dòng)路線沙特阿拉伯海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美joint-STARS的偵察結(jié)果戰(zhàn)場(chǎng)鐵絲網(wǎng)北部戰(zhàn)區(qū)部隊(duì)邊界邊界伊拉克科79打擊前后的伊拉克巴什拉部分地區(qū)---2打擊前后的伊拉克巴什拉部分地區(qū)---280測(cè)繪科學(xué)在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用1、勘測(cè)設(shè)計(jì)階段:要求有各種比例尺的地形圖，供城鎮(zhèn)規(guī)劃、選擇廠址、

管道及交通線路選線以及總平面圖設(shè)計(jì)和豎向設(shè)計(jì)之用。2、施工階段:要將設(shè)計(jì)的建筑物、構(gòu)筑物的平面位置和高程測(cè)設(shè)于實(shí)地，

以便進(jìn)行施工。如：場(chǎng)地平整（場(chǎng)地挖土、填土方量）、定

位放線（放軸線）、質(zhì)量監(jiān)控、位移監(jiān)控（水平、垂直）等；3、施工結(jié)束后:還要進(jìn)行竣工測(cè)量，繪制竣工圖，供日后擴(kuò)建和維修之用。4、竣工以后:對(duì)某些大型及重要的建筑物和構(gòu)筑物還要進(jìn)行變形、沉降觀

測(cè)，以保證建筑物的安全使用?！?.1測(cè)量學(xué)概述測(cè)繪科學(xué)在土木工程專業(yè)中的應(yīng)用§1.1測(cè)量學(xué)概述四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述按照研究范圍和對(duì)象的不同，測(cè)繪學(xué)主要包括以下分支：1．大地測(cè)量學(xué)：是一門研究地球形狀、大小，解決大范圍地區(qū)的控制測(cè)量、地球重力場(chǎng)測(cè)定和按一定坐標(biāo)系建立國(guó)家統(tǒng)一的點(diǎn)位控制網(wǎng)的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。近年來(lái)，隨著空間技術(shù)的發(fā)展，大地測(cè)量正在向空間大地測(cè)量和衛(wèi)星大地測(cè)量發(fā)展。2．普通測(cè)量學(xué)：是研究地球表面局部地區(qū)測(cè)繪工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。主要研究?jī)?nèi)容包括：圖根控制網(wǎng)的建立和大比例尺地形圖、房地產(chǎn)圖的測(cè)繪等。3．?dāng)z影測(cè)量與遙感：是一門研究利用攝影或遙感技術(shù)獲取地物和地貌影像并進(jìn)行分析處理，繪制地形圖或獲得數(shù)字化信息的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。

四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述按照研究范圍和對(duì)象的四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述4．工程測(cè)量學(xué)：是一門研究工程建設(shè)在勘察設(shè)計(jì)、施工放樣、運(yùn)營(yíng)管理各階段中進(jìn)行測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。土木工程測(cè)量屬于工程測(cè)量范疇。5．海洋測(cè)量學(xué)：研究地球表面水體及港口、碼頭、航道和水下地貌的學(xué)科。6．地圖制圖學(xué)與地理信息系統(tǒng)：地圖制圖學(xué)是一門研究利用測(cè)量成果制作各種地圖的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。包括地圖編制、地圖投影學(xué)、地圖整飾、印刷等，現(xiàn)在朝著自動(dòng)化、電子地圖和GIS發(fā)展。GIS是對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、處理、分析、建模、現(xiàn)實(shí)、輸出的信息系統(tǒng)。四.測(cè)量學(xué)分類§1.1測(cè)量學(xué)概述§1.1測(cè)量學(xué)概述五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況測(cè)量學(xué)是一門很古老的科學(xué)，至少有四千多年的歷史。我國(guó)早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，已經(jīng)制成了利用磁石的指南儀器“

司南”，它是沿用幾千年的指南針與羅盤的雛型。大約是公元前2200年，夏禹治水時(shí)，使用了“左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩”的測(cè)量工具和方法。長(zhǎng)沙馬王堆3號(hào)漢墓出土了西漢時(shí)期的《地形圖》和《駐軍圖》》，東漢張衡研制的天球儀與侯風(fēng)地動(dòng)儀、魏晉時(shí)期劉徽的《海島算經(jīng)》、西晉裴秀的《制圖六體》、唐李吉甫的《元和群縣圖志》等等。宋代沈括在他的著名著作《夢(mèng)溪筆談》中提出了磁偏角現(xiàn)

象，這比哥倫布的發(fā)現(xiàn)要早400年。清代初期開(kāi)展了全國(guó)性測(cè)圖工作，

§1.1測(cè)量學(xué)概述五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況測(cè)量學(xué)是一門很古§1.1測(cè)量學(xué)概述5.1957年第一顆人造地球衛(wèi)星上天，1966年開(kāi)始進(jìn)行衛(wèi)星大地測(cè)量，能以全天候觀測(cè)，速度快，精度高，對(duì)洲際之間、島嶼和島嶼之間及島嶼和大陸之間的聯(lián)測(cè)能既快速又正確。20世紀(jì)70年代，通過(guò)人造衛(wèi)星拍攝地球的照片，使航天技術(shù)有了廣泛發(fā)展和應(yīng)用。80年代開(kāi)始發(fā)射的全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星，在90年代全部完成發(fā)射任務(wù)。綜上所述：

儀器從原始電子；測(cè)圖從白紙數(shù)字化測(cè)圖；

測(cè)量從地面太空。

五.測(cè)量學(xué)發(fā)展概況§1.1測(cè)量學(xué)概述5.1957年第一顆人造地球衛(wèi)§1.2地面點(diǎn)位的確定教學(xué)目的：掌握測(cè)量的基準(zhǔn)、基本概念、地面點(diǎn)的表示方法、直線表示方法。重點(diǎn)：測(cè)量的基準(zhǔn)、基本概念、地面點(diǎn)的表示方法、直線表示方法。根本任務(wù)：如何確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。一．測(cè)量的基準(zhǔn)（一）概念

1.基準(zhǔn)線測(cè)量上，把重力的方向線作為基準(zhǔn)線，并稱之為

鉛垂線。

2.基準(zhǔn)面水準(zhǔn)面——自由靜止的水面。它是受地球重力影響而形成的，是一個(gè)處處與鉛垂線垂直的連續(xù)曲面。另外，水面有高有低，因此符合上述特點(diǎn)的水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)多個(gè)?！?.2地面點(diǎn)位的確定教學(xué)目的：掌握測(cè)量的基準(zhǔn)、基本大地水準(zhǔn)面——假想靜止的平均海水面向大陸和島嶼內(nèi)延伸而形成的封閉曲面。它是水準(zhǔn)面中的一個(gè)。大地水準(zhǔn)面和鉛垂線分別是野外測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。由大地水準(zhǔn)面所包圍的地球形體，稱為大地體。通常，人們把大地體看作地球的形狀。但由于地球內(nèi)部的質(zhì)量分布不均勻，引起鉛垂線的方向產(chǎn)生不規(guī)則的變化，致使大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)有微小起伏且不能用簡(jiǎn)單的幾何形體和數(shù)學(xué)公式表達(dá)的不規(guī)則曲面。

地球表面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面——假想靜止的平均海水面向大陸和島嶼內(nèi)延伸而形成的水平面——與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)測(cè)量區(qū)域較小時(shí)，可用水平面代替水準(zhǔn)面或大地水準(zhǔn)面。A水平面大地水準(zhǔn)面水平面——與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)測(cè)量區(qū)域較小時(shí)，可用水平面代一．測(cè)量的基準(zhǔn)（二）地球的形狀

最高的珠峰高出海水面達(dá)8844.43m，最低的馬里亞納海溝低于海水面達(dá)11022m。但是這樣的高低起伏，相對(duì)于地球半徑6371km來(lái)說(shuō)還是很小的。再顧及到海洋約占整個(gè)地球表面的71%，因此，人們把海水面所包圍的地球形體看著地球的形狀。通常用一個(gè)非常接近于大地水準(zhǔn)面，并可用數(shù)學(xué)式表示的幾何形體來(lái)代替地球的形狀，作為測(cè)量計(jì)算工作的基準(zhǔn)面。地球橢球是一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的形體，故地球橢球又稱旋轉(zhuǎn)橢球。一．測(cè)量的基準(zhǔn)最高的珠峰高出海水面達(dá)8844.43m，最低的工程測(cè)量緒論tm課件這個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體稱為參考橢球體，為一規(guī)則的曲面體?？捎脭?shù)學(xué)公式表示：(1-1)式中a、b為參考橢球體幾何參數(shù)。a為長(zhǎng)半徑，b為短半徑。參考橢球體扁率α應(yīng)滿足下式：(1-2)我國(guó)目前采用的元素值為長(zhǎng)半徑 a=6378140m扁率α=1:298.275由于α很小，在精度要求不高時(shí)，可近似將地球當(dāng)作圓球體，其半徑為平均值6371km。這個(gè)旋轉(zhuǎn)橢球體稱為參考橢球體，為一規(guī)則的曲面體?？捎脭?shù)學(xué)公式二.地面點(diǎn)位的表示方法確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。（一）地面點(diǎn)的高程高程分為絕對(duì)高程和相對(duì)高程。絕對(duì)高程——依據(jù)基準(zhǔn)面的不同，分為大地高、正高、正常高。大地高：以地球橢球體為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿法線到地球橢球體的距離，記為H大。正高：以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，記為H正。正常高，以似大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)沿鉛垂線到似大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，記為HA。三者之間關(guān)系：H大=H正+NH大=HA+ζ

N為大地水準(zhǔn)面差距；ζ為高程異常。二.地面點(diǎn)位的表示方法大地高：以地球橢球體為基準(zhǔn)面，即地面點(diǎn)二.地面點(diǎn)位的表示方法確定地面點(diǎn)的空間位置，包括平面位置和高程。（一）地面點(diǎn)的高程正常高又稱為海拔不同的國(guó)家和地區(qū)選擇不同的平均海水面作為自己的高程起算面。我國(guó)的高程是以青島驗(yàn)潮站推算的黃海平均海水面作為全國(guó)的高程起算基準(zhǔn)面,為測(cè)量方便起見(jiàn)，我國(guó)在青島觀象山上設(shè)有水準(zhǔn)原點(diǎn)，其高程為72.260米。全國(guó)各地的高程都是以它為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)算的。二.地面點(diǎn)位的表示方法不同的國(guó)家和地區(qū)選擇不同二.地面點(diǎn)位的表示方法（一）地面點(diǎn)的高程青島驗(yàn)潮站“1956年黃海高程系”，青島市觀家山水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m?！?985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”，青島市觀家山水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.260m。1987年后啟用此基準(zhǔn)。二.地面點(diǎn)位的表示方法“1956年黃海高程系”，青島市觀家山二.地面點(diǎn)位的表示方法（一）地面點(diǎn)的高程相對(duì)高程——地面點(diǎn)到任一水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱為假定高程。高差——兩地面點(diǎn)之間的高程差。

hAB=HB–HA=

H'B–H'A

任一水準(zhǔn)面似大地水準(zhǔn)面HAHBAB

HAHBhAB高差有正負(fù)，注意下標(biāo)AB與BA不同由此可見(jiàn)兩點(diǎn)間的高差與高程起算面無(wú)關(guān)。二.地面點(diǎn)位的表示方法相對(duì)高程——地面點(diǎn)到任一水準(zhǔn)面的鉛垂距地面點(diǎn)的空間位置都與一定的坐標(biāo)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。在測(cè)量上常用的坐標(biāo)系有空間直角坐標(biāo)系、地理坐標(biāo)系、高斯投影平面坐標(biāo)系、平面獨(dú)立直角坐標(biāo)系等。其中地理坐標(biāo)包括天文和大地地理坐標(biāo)1.地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面。用天文經(jīng)度、緯度、大地高H表示地面點(diǎn)的空間位置?；鶞?zhǔn)線為鉛垂線。經(jīng)度自零子午面向東為正、向西為負(fù)。緯度…橢球體面上的大地高為零。二.地面點(diǎn)位的表示方法（二）地面點(diǎn)的坐標(biāo)1.1天文地理坐標(biāo)地面點(diǎn)的空間位置都與一定的坐標(biāo)系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)。在測(cè)量上常用的坐標(biāo)1.2大地地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：以參考橢球體面為基準(zhǔn)面。用大地經(jīng)度L、緯度B、大地高H表示地面點(diǎn)的空間位置?；鶞?zhǔn)線為法線。經(jīng)度自零子午面向東為正、向西為負(fù)。緯度…橢球體面上的大地高為零。大地原點(diǎn)：

根據(jù)起始大地原點(diǎn)（該點(diǎn)的大地經(jīng)緯度和天文經(jīng)緯度一致）的坐標(biāo)推算。我國(guó)大地原點(diǎn)位于陜西省涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，稱為1980國(guó)家大地坐標(biāo)系。1.2大地地理坐標(biāo)基準(zhǔn)面：以參考橢球體面為基準(zhǔn)面。用大地經(jīng)2空間直角坐標(biāo)系地面點(diǎn)位也可用空間直角坐標(biāo)(x,y,z)表示。x軸z軸y軸右手坐標(biāo)系2空間直角坐標(biāo)系地面點(diǎn)位也可用空間直角坐標(biāo)(x,y,z)3高斯平面直角坐標(biāo)系要將球面上的大地坐標(biāo)按一定數(shù)學(xué)法則歸算到平面上，即采用地圖投影的理論繪制地形圖，才能用于規(guī)劃建設(shè)。地圖投影有等角投影、等面積投影和任意投影三種。等角投影又稱正形投影，它保證在橢球體面上的微分圖形投影到平面后將保持相似。這是地形圖的基本要求。正形投影有兩個(gè)基本條件：①保角條件，即投影后角度大小不變。②長(zhǎng)度變形固定性，即長(zhǎng)度投影后會(huì)變形，但在一點(diǎn)上各個(gè)方向的微分線段變形比m是個(gè)常數(shù)k:m=ds/dS=k式中：ds——投影后的長(zhǎng)度

dS——球面上的長(zhǎng)度。3高斯平面直角坐標(biāo)系要將球面上的大地坐標(biāo)按一定數(shù)學(xué)法則歸3高斯平面直角坐標(biāo)系⑴高斯投影的概念（正形投影）①中央子午線是直線，其長(zhǎng)度不變形，離開(kāi)中央子午線的其他子午線是弧形，凹向中央.子午線。離開(kāi)中央子午線越遠(yuǎn)，變形越大。②投影后赤道是一直線，并與中央子午線正交。③離開(kāi)赤道的緯線是弧線，凸向赤道。在高斯投影平面上：3高斯平面直角坐標(biāo)系⑴高斯投影的概念（正形投影）①中央子3高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影可將橢球面變成平面，但離開(kāi)中央子午線越遠(yuǎn)變形越大，這種變形將會(huì)影響測(cè)圖和施工的精度。為對(duì)長(zhǎng)度變形加以控制，測(cè)量中采用限制投影寬度的方法——分帶投影。投影帶寬以相鄰兩子午線的徑差來(lái)劃分。有6°、3°帶等不同投影方法。6°帶投影是從英格林尼治子午線開(kāi)始，自西向東，每隔6°投影一次。將橢球分成60個(gè)帶，編號(hào)為1～60帶。各帶中央子午線經(jīng)度(L06)按下式計(jì)算：(1-3)已知某點(diǎn)大地經(jīng)度L，可按下式計(jì)算所屬的帶號(hào)：(的整數(shù)商)+1(有余數(shù)時(shí))(1-4)3高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影可將橢球面變成平面，但離開(kāi)中3高斯平面直角坐標(biāo)系3°帶是在6°帶基礎(chǔ)上劃分的，從東經(jīng)1°30′開(kāi)始，

每隔3°為一帶，共120帶，各帶中央子午線經(jīng)度為：各帶中央子午線經(jīng)度(L03)按下式計(jì)算：已知某點(diǎn)大地經(jīng)度L，可按下式計(jì)算所屬的帶號(hào)：(的整數(shù)商)+1(有余數(shù)時(shí))3高斯平面直角坐標(biāo)系3°帶是在6°帶基礎(chǔ)上劃分的，從3高斯平面直角坐標(biāo)系⑵高斯平面直角坐標(biāo)的建立以赤道和中央的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，中央子午線方向?yàn)閤軸，北方向?yàn)檎３嗟劳队熬€為y軸，東方向?yàn)檎Ｏ笙薨错槙r(shí)針排列，同一投影帶內(nèi)y軸有正有負(fù)。我國(guó)為使y值都為正，將縱坐標(biāo)軸西移500km,并在y坐標(biāo)前面冠以帶號(hào)，第20帶，中央子午線以西P點(diǎn)：x’p=4429757.075my’p=-58269.593m

在20帶中高斯直角坐標(biāo)為：xp=4429757.075myp=20441730.407m3高斯平面直角坐標(biāo)系⑵高斯平面直角坐標(biāo)的建立以赤道和中央4平面直角坐標(biāo)系當(dāng)測(cè)區(qū)的范圍較小時(shí)，可以把測(cè)區(qū)球面當(dāng)作平面處理，直接將地面點(diǎn)沿鉛垂線投影到水平面上，用平面直角坐標(biāo)來(lái)表示。平面直角坐標(biāo)原點(diǎn)一般選在測(cè)區(qū)西南方，以該測(cè)區(qū)子午線方向(真子午線或磁子午線)為x軸，北方向?yàn)檎軸與x軸垂直，東方向?yàn)檎y(cè)量上的平面直角坐標(biāo)數(shù)學(xué)上的平面直角坐標(biāo)其與數(shù)學(xué)中平面直角坐標(biāo)系相比，不同點(diǎn)：（1）測(cè)量上取南北方向?yàn)榭v軸（X軸），東西方向?yàn)闄M軸（Y軸）；（2）角度方向順時(shí)針度量，象限順時(shí)針編號(hào)；（3）直線方向，采用坐標(biāo)方位角表示；（4）原點(diǎn)一般選在測(cè)區(qū)的西南角，以便使整個(gè)測(cè)區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的坐標(biāo)為正值。相同點(diǎn)：數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量計(jì)算中可直接應(yīng)用。4平面直角坐標(biāo)系當(dāng)測(cè)區(qū)的范圍較小時(shí)，可以把測(cè)區(qū)球面當(dāng)作平5我國(guó)常用測(cè)量坐標(biāo)系系1.國(guó)家大地坐標(biāo)系（1）1954北京坐標(biāo)系（BJZ54）（2）1980國(guó)家大地坐標(biāo)系(GDZ80)（3）新1954北京坐標(biāo)系（4）2000國(guó)家大地坐標(biāo)系(CGCS2000)2.WGS-84大地坐標(biāo)系3.地方獨(dú)立坐標(biāo)系4.假定平面坐標(biāo)系5我國(guó)常用測(cè)量坐標(biāo)系系1.國(guó)家大地坐標(biāo)系(三).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)距離的影響水準(zhǔn)面上弧長(zhǎng)為S，其所對(duì)圓心角為θ，地球的半徑為R。水平面上直線長(zhǎng)為t，其差值為ΔS。，

帶入上式中取R=6371km，則S/kmΔS/mmΔS/S511/48700001081/122000020661/3040005010271/48700結(jié)論：在半徑為10km的圓面積內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)度的測(cè)量時(shí)，可以不必考慮地球曲率的影響，即可把水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面看待。(三).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)距離的影響水準(zhǔn)面上弧長(zhǎng)為S，其所對(duì)（四).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，

用水平面代替大地水準(zhǔn)面時(shí)，對(duì)高程的影響：D/km0.050.100.20110Δh/mm0.20.83.178.57850結(jié)論:地球曲率的影響對(duì)高差而言，即使在很短的距離也必須加以考慮。（四).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，用水平面代替大地水準(zhǔn)從球面三角測(cè)量中可知(如圖1-14)，球面上多邊形內(nèi)角之和比平面上多邊形內(nèi)角之和多一個(gè)球面超角ε。其值可用多邊形面積求得：式中：P——球面多邊形面積；

R——地球半徑；

ρ——一弧度的秒值，ρ=206265″。以不同面積代入，可求出球面角超如下：P(km2) ε(″)10 0.0550 0.25100 0.51300 1.52結(jié)論:100km2可忽略(五).水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)水平角的影響從球面三角測(cè)量中可知(如圖1-14)，球面上多邊形內(nèi)角之和比地貌——指地球表面高低起伏的形態(tài)，如山峰、河谷、臺(tái)地、懸崖等地物——包括地面上人造或天然固定物體，如房屋、道路、河流、湖泊等地形測(cè)量是在地物和地貌上選擇一些有代表性的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量點(diǎn)投影到平面上，然后用點(diǎn)、折線、曲線連接起來(lái)表示地物和地貌。這些能表現(xiàn)地物和地貌特征的點(diǎn)稱為特征點(diǎn)。所以測(cè)量實(shí)際是測(cè)定這些特征點(diǎn)的三維坐標(biāo)。四、地面點(diǎn)位的確定對(duì)于一般的測(cè)量工作，只要確定該點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)（x,y）和絕對(duì)高程H，也就確定了該點(diǎn)在地面上位置。測(cè)量中將地物和地貌統(tǒng)稱為地形。按一定的比例尺和規(guī)定的符號(hào)表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖，稱為地形圖。地貌——指地球表面高低起伏的形態(tài)，如山峰、河谷、臺(tái)地、懸崖等工程測(cè)量緒論tm課件工程測(cè)量緒論tm課件三.直線方向的表示方法（一）定義：直線定向：確定地面直線與標(biāo)準(zhǔn)方向間的水平夾角。真子午線：地面上一點(diǎn)與地球旋轉(zhuǎn)軸所組成的平面與地球表面的交線叫真子午線。磁子午線：地面上一點(diǎn)與地球磁場(chǎng)南北極連線所組成的平面與地球表面的交線稱為過(guò)該點(diǎn)的磁子午線。（磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指向的方向）。地球磁場(chǎng)與地球南北極不一致，磁北極在加拿大北部布剔亞半島，位置大約在西經(jīng)101°、北緯75°，磁南極在南極大陸，其位置大約在東經(jīng)114°、南緯68°三.直線方向的表示方法（一）定義：（二）三北方向1、真子午線方向：地面上任一點(diǎn)在其真子午線處的切線方向。用天文測(cè)量方法和陀螺經(jīng)緯儀可以得到。2、磁子午線方向：地面上任一點(diǎn)在其磁子午線處的切線方向。磁偏角：地面上同一點(diǎn)的真、磁子午線方向不重合，其夾角稱為磁偏角δ。磁子午線方向在真子午線方向東側(cè)，稱為東偏，δ為正。反之稱為西偏，δ為負(fù)。3、軸子午線(坐標(biāo)縱軸)方向：地面上任一點(diǎn)與其高斯平面直角坐標(biāo)系或假定坐標(biāo)系的坐標(biāo)縱軸平行的方向。子午線收斂角(mappingangle)γ——在中央子午線上，真子午線與軸子午線重合，其他地區(qū)不重合，兩者的夾角即為γ。當(dāng)軸子午線方向在真子午線方向以東，稱為東偏，γ為正。反之稱為西偏，γ為負(fù)。

（二）三北方向3、軸子午線(坐標(biāo)縱軸)方向：地面上任一點(diǎn)與（三）方位角1、定義：由標(biāo)準(zhǔn)方向的北端起，順時(shí)針?lè)较蛄康剿鶞y(cè)直線上的水平夾角，稱為該直線的方位角。其范圍為0°～360°。2、方位角有：真方位角、磁方位角、坐標(biāo)方位角真方位角：過(guò)一點(diǎn)

的真子午線方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的真子午線方位角，用

表示。磁方位角：過(guò)點(diǎn)

的磁子午線方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的磁子午線方位角，用

表示。坐標(biāo)方位角：過(guò)點(diǎn)

的坐標(biāo)縱軸方向的北端起，順時(shí)針到所測(cè)直線

的水平夾角，稱為該直線的坐標(biāo)方位角，用

表示。（三）方位角（三）方位角三個(gè)方位角之間關(guān)系：＝＋δ＝＋γ稱為正方位角，則為反方位角。

若同一直線正反坐標(biāo)方位角相差180°，即：（三）方位角三個(gè)方位角之間關(guān)系：＝＋δ＝＋γ稱為正方位角，則

3．方位角確定（1）真方位角可用天文觀測(cè)方法或用陀螺經(jīng)緯儀(gyrotheodolite)來(lái)測(cè)定（2）磁方位角可用羅盤儀（compass）來(lái)測(cè)定，不宜作精密定向。羅盤儀主要用來(lái)測(cè)量直線的磁方位角的儀器，也可以粗略的測(cè)量水平角和豎直角，還可以進(jìn)行視距測(cè)量。羅盤儀的構(gòu)造主要有羅盤、望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和安平機(jī)構(gòu)直線磁方位角的測(cè)量1、安置儀器：對(duì)中、整平2、瞄準(zhǔn)3、讀數(shù)使用羅盤儀注意事項(xiàng)：先檢查磁針的靈敏度，測(cè)量時(shí)，避開(kāi)高壓線和鐵器，使用后要固定磁針，以免磨損磁針。

3．方位角確定直線磁方位角的測(cè)量象限