测绘学概论--绪论--课件

测测测测 绘绘绘绘 学学学学 概概概概 论论论论 测绘学是什么？测绘学是什么？v一级学科一级学科 测绘学测绘学v二级学科：二级学科：v 大地测量学大地测量学v 工程测量学工程测量学 v 摄影测量学与遥感摄影测量学与遥感v 地图制图学与地理信息系统；地图制图学与地理信息系统；v 不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘）不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘）学习本课程的目的是什么？学习本课程的目的是什么？v 较全面地初步了解测绘学的整体，避免过于专业较全面地初步了解测绘学的整体，避免过于专业化而缺乏对测绘学科的全面认识，满足学习者深入化而缺乏对测绘学科的全面认识，满足学习者深入了解现代测绘科学和技术的新进展！了解现代测绘科学和技术的新进展！教学进度与内容教学进度与内容v第一章第一章 工程测量学工程测量学v第二章第二章 现代地图学现代地图学v第三章第三章 遥感导论遥感导论v第四章第四章 地理信息系统原理与方法地理信息系统原理与方法v授课学时（64）=讲授（32）+实验/实训（32）如何学好该课程？如何学好该课程？v 掌握课程的框架结构，弄清楚各章节之间的关掌握课程的框架结构，弄清楚各章节之间的关联关系。联关系。v 掌握基本概念和方法，着重于理解。掌握基本概念和方法，着重于理解。v 注重实习环节，把理论与实践相结合。注重实习环节，把理论与实践相结合。学而不思则罔，思而不学则殆学而不思则罔，思而不学则殆第一章第一章 工程测量学工程测量学v第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v第二节：施工放样第二节：施工放样 v第三节：线路测量第三节：线路测量v第四节：曲线测设第四节：曲线测设v第五节：工程测量学展望第五节：工程测量学展望v实践学习实践学习 Engineering Geodesy 第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v浩瀚宇宙之中浩瀚宇宙之中 :地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识vv机舱窗口俯视大地机舱窗口俯视大地机舱窗口俯视大地机舱窗口俯视大地 :地表是一个有些微起伏、极其复杂的地表是一个有些微起伏、极其复杂的表面表面第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v事实是：事实是：v 地球不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道地球不是一个正球体，而是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.11.1地球的物理表面地球的物理表面v 当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面叫（铅垂线）成正交，这个面叫水准面水准面。v 在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是合，并假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大大地水准面地水准面。它实际是一个起伏不平的重力等位面。它实际是一个起伏不平的重力等位面地球物地球物理表面。它所包围的形体称为理表面。它所包围的形体称为大地体大地体。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识大地水准面的意义大地水准面的意义v1.1.地球形体的一级逼近：地球形体的一级逼近：v 对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当。v2.2.起伏波动在制图学中可忽略：起伏波动在制图学中可忽略：v 对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图业务对大地测量和地球物理学有研究价值，但在制图业务中，均把地球当作正球体。中，均把地球当作正球体。v3.3.重力等位面：重力等位面：v 可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水准面的高度）可使用仪器测得海拔高程（某点到大地水准面的高度）。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.21.2地球的数学表面地球的数学表面v在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转在测量和制图中就用旋转椭球体来代替大地球体，这个旋转椭球体通常称为椭球体通常称为 地球椭球体地球椭球体，简称，简称 椭球体椭球体。它是一个规则的它是一个规则的数学表面，所以人数学表面，所以人们视其为们视其为 地球体地球体的数学表面的数学表面，也是，也是对地球形体的对地球形体的二级二级逼近逼近，用于测量计，用于测量计算的基准面。算的基准面。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v椭球体椭球体 三要素三要素:v长轴长轴 a a（赤道半径）、短轴（赤道半径）、短轴 b b（极半径）和椭球的扁率（极半径）和椭球的扁率 f fEquatorial AxisPolar AxisNorth PoleSouth PoleEquatorab第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识vWGS world geodetic system 84 ellipsoid:a=6 378 137mb=6 356 752.3mequatorial diameter=12 756.3kmpolar diameter=12 713.5kmequatorial circumference=40 075.1kmsurface area=510 064 500km2 a-b 6378137-6356752.3f=a 6378137 1 =298.257 f对对 a a，b b，f f 的具体测定就是近代的具体测定就是近代大地测量的一项重要工作。大地测量的一项重要工作。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同，故地球椭由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不同，故地球椭球体的元素值有很多种。球体的元素值有很多种。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识 中国中国19521952年前采用年前采用海福特海福特（HayfordHayford）椭球体）椭球体 ；1953 195319801980年采用年采用克拉索夫斯基克拉索夫斯基椭球体（坐标原点是前苏椭球体（坐标原点是前苏联玻尔可夫天文台）联玻尔可夫天文台）；自自19801980年开始采用年开始采用 GRS 1975GRS 1975（国际大地测量与地球物理（国际大地测量与地球物理学联合会学联合会 IUGG 1975 IUGG 1975 推荐）推荐）新参考椭球体系，并确定陕西新参考椭球体系，并确定陕西泾阳县永乐镇北洪流村为泾阳县永乐镇北洪流村为“19801980西安坐标系西安坐标系”大地坐标的起大地坐标的起算点。算点。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.31.3地球坐标系与大地定位地球坐标系与大地定位地球坐标系与大地定位地球坐标系与大地定位11地理坐标地理坐标地理坐标地理坐标11 用经纬度表示地面点位的球面坐标。用经纬度表示地面点位的球面坐标。天文经纬度天文经纬度 大地经纬度大地经纬度 地心经纬度地心经纬度 由高程基准面起算的地面点的高度由高程基准面起算的地面点的高度。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识 天文经纬度：表示地面点在天文经纬度：表示地面点在大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面上的位置，用天文经上的位置，用天文经度和天文纬度表示。度和天文纬度表示。天文经度天文经度：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两：观测点天顶子午面与格林尼治天顶子午面间的两面角。面角。在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。在地球上定义为本初子午面与观测点之间的两面角。天文纬度天文纬度：在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。在地球上定义为铅垂线与赤道平面间的夹角。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识 大地经纬度：表示地面点在大地经纬度：表示地面点在参考椭球面参考椭球面参考椭球面参考椭球面上的位置，用大地经上的位置，用大地经度度l l、大地纬度、大地纬度 和大地高和大地高 h h 表示。表示。大地经度大地经度l：指参考椭球面：指参考椭球面上某点的大地子午面与本初上某点的大地子午面与本初子午面间的两面角。东经为子午面间的两面角。东经为正，西经为负。正，西经为负。大地纬度大地纬度 ：指参考椭球面上：指参考椭球面上某点的垂直线（法线）与赤道某点的垂直线（法线）与赤道平面的夹角。北纬为正，南纬平面的夹角。北纬为正，南纬为负。为负。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识 地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点，地心经度同地心经纬度：即以地球椭球体质量中心为基点，地心经度同大地经度大地经度l l，地心纬度是指，地心纬度是指参考椭球面参考椭球面参考椭球面参考椭球面上某点和椭球中心连上某点和椭球中心连线与赤道面之间的夹角线与赤道面之间的夹角y y。在大地测量学中，常以天文在大地测量学中，常以天文经纬度定义地理坐标。经纬度定义地理坐标。在地图学中，以大地经在地图学中，以大地经纬度定义地理坐标。纬度定义地理坐标。在地理学研究及地图学在地理学研究及地图学的小比例尺制图中，通常将椭球的小比例尺制图中，通常将椭球体当成正球体看，采用地心经纬体当成正球体看，采用地心经纬度。度。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观地球椭球体表面是不可展曲面，要将曲面上的客观事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到事物表示在有限的平面图纸上，必须经过由曲面到平面的转换。平面的转换。地图投影地图投影第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.4 1.4 什么是工程测量学什么是工程测量学v定义一：工程测量学是研究各种工程在定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计规划设计、施工建设施工建设和和运营管理运营管理阶段所进行的各种测量工作的阶段所进行的各种测量工作的学科。学科。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v 定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，息的采集和处理，施工放样施工放样、设备安装、变形监测、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科门应用性学科 第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v工程测量学的研究领域（面向工程建设）：工业测工程测量学的研究领域（面向工程建设）：工业测量，线路工程测量，水利工程测量，桥梁工程测量，量，线路工程测量，水利工程测量，桥梁工程测量，隧道工程测量，建筑工程测量，矿山测量，海域测隧道工程测量，建筑工程测量，矿山测量，海域测量，军事测量。量，军事测量。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.5 1.5 工程测量学的主要内容工程测量学的主要内容v模拟或数字的地形资料的获取与表达；工程控制测模拟或数字的地形资料的获取与表达；工程控制测量及数据处理；建筑物的施工放样；大型精密设备量及数据处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析制；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应用等息系统的建立与应用等 第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.61.6工程测量学的结构体系工程测量学的结构体系 v“特殊与一般特殊与一般”、“纵向与横向处理纵向与横向处理”相结合的结相结合的结构体系。构体系。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v1.71.7工程测量学的发展概况工程测量学的发展概况 v工程测量学是一门历史悠久的学科。工程测量学是一门历史悠久的学科。v公元前二十七世纪：埃及大金字塔。公元前二十七世纪：埃及大金字塔。v公元前十五世纪意大利都灵保存的金矿巷道图。公元前十五世纪意大利都灵保存的金矿巷道图。v公元前十四世纪，在幼发拉底河与尼罗河流域进行公元前十四世纪，在幼发拉底河与尼罗河流域进行过土地边界划分测量。过土地边界划分测量。第一节：测量学基础知识第一节：测量学基础知识v我国早在三千多年前的夏商时代的夏禹治水描述：我国早在三千多年前的夏商时代的夏禹治水描述：“陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬，山行乘撵陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬，山行乘撵（j j），左），左准准绳绳，右，右规规矩矩、载四时，以开九州，通、载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。九道，陂九泽，度九山。”