《普通測量學》第1章：測量學概述

1普通測量學2§1-1測量學的內(nèi)容和任務

一、測量是指用一定的儀器，有對象、有目的地進行某種實際操作及其過程。通過這樣的操作及過程，可以產(chǎn)生能用數(shù)字表示的結果，稱其為觀測值第一章測量學概述

3測量學與其他測量的聯(lián)系區(qū)別

本質是一樣的，都是把被測對象與標準比較，而不同的是它們各自的研究對象不同。我們測量學的研究對象是地球。

4二、

測量學的研究對象

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系。5三、測量學的定義和內(nèi)容1、定義:

測量學是一門研究如何確定地面點位的空間位置，將地球表面的地貌、地物、行政和權屬界線測繪成圖，以及將規(guī)劃設計的點和線在實地定位的科學。6一是確定地球的形狀和大??；二是將地球表面的地形及其它信息測繪成圖；三是進行經(jīng)濟建設、國防建設和科學管理所必須的測繪工作。2、內(nèi)容：7一、測繪學科

1、內(nèi)涵

2、研究內(nèi)容和任務：

(1)測定重力場，建立坐標系統(tǒng)，表示點的位置。

(2)控制測量和地形測量

(3)工程測量§1-2測繪學科的內(nèi)涵與發(fā)展概況

83、發(fā)展概況

世界上古時代，中國利用指南針來測定方位和埃及金字塔的建立。

近代光學儀器的產(chǎn)生，使測量科學邁了一大步上世紀60年代，電子測繪儀器的出現(xiàn)，人造衛(wèi)星的發(fā)射，GPS的出現(xiàn)，都大大促進了測量學的發(fā)展。9二、測量學科的幾個分支

大地測量學攝影測量學工程測量學地形測量學

制圖學海洋測繪學10111213141、在軍事上的應用；2、在房產(chǎn)、國土管理方面的應用3、在工程建設中的應用：

公路、鐵路的測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建筑物的施工圖、竣工圖及變形觀測

三、測量學在社會主義建設中的作用15§1-3地面點位的確定和坐標系

一、地球的形狀和大小

(theshapeandsizeoftheearth)認識地球是人類探索的目標之一，也是測量學的任務之一。絕大多數(shù)測量工作是在地球上進行，或作為參考系。測量學要解決的問題實質上是確定地面點的位置。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)大地水準面(meansealevel)假設某個靜止不動的水面延伸而穿過陸地，包圍整個地球，形成一個閉合曲面稱為水準面。

—水準面上是重力等勢面

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

最佳的參考橢球面

大地水準面大地水準面差距N18大地水準面(續(xù))由于地表起伏以及地球內(nèi)質量分布不均勻，所以大地水準面是個復雜的曲面水準面和鉛垂線是野外觀測的基準面和基準線。19(三)旋轉橢球體

由于大地水準面是不規(guī)則曲面，無法準確描述和計算，也難以在其面上處理測量成果。配合最佳的參考橢球面

大地水準面大地水準面差距N20(三)旋轉橢球體

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

P0長半徑a=6378137m

短半徑b=6356752m扁率f=(a-b)/b=1/298.257當測區(qū)面積不大時，可把地球當作圓球看待Q21二、地面點位的確定地理坐標系地心坐標系平面直角坐標系天文地理坐標系大地地理坐標系高斯平面直角坐標系地區(qū)平面直角坐標系建筑坐標系22地面點位的表示方法以基準面為準，用三維坐標表示2）小范圍內(nèi)點位的表示1）大范圍內(nèi)點位的表示球面坐標系平面坐標系點投影→→球面坐標系平面坐標系→用2個坐標值表示點的位置第3個坐標值用絕對高程/海拔表示23(一)地理坐標系1）天文地理坐標2）大地地理坐標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天文地理坐標系λ-經(jīng)度φ-緯度天文測量方法測定PP’Q’Qφλ首子午線鉛垂線25大地地理坐標系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)大地原點的坐標推算出來的。該原點在陜西省涇陽縣其(L,B)與(λ,φ)相一致以該大地原點建立的坐標系稱為80國家大地坐標系27(二)地心坐標系屬于空間三維直角坐標系，A點位置可用(Xa,Ya,

Za)來表示。起始子午面x

yz

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

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

5000000-56103.445)’=18443896.555YB18YX031高斯坐標系小結：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、長度變形、面積變形4、高斯投影是正形投影，無角度變形5、中央經(jīng)線投影后長度不變，其它經(jīng)線投影后均變長，離之越遠，變形越大。32(四)獨立直角坐標系（假設直角坐標系）Y（東，正值）西（負值）南（負值）X（東，正值）0ⅠⅡⅢⅣ一般將原點設于測區(qū)的西南角小范圍測圖33(五)地面點的高程絕對高程(高程或海拔)：地面點到大地水準面的鉛垂距離。H相對高程H’高差：兩點之間的高程之差。h標高34§1-4測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、測量工作的基本原則在測量布局上“由整體到局部”在精度上“由高級到低級”在程序上“先控制后碎部”處處有檢查，以保證成果的質量362、控制測量、碎