测量学概述课件

概论n测量学研究的分支i.大地测量学ii.普通测量学iii.摄影测量学iv.工程测量学v.地图制图学vi.海洋测量学概论测量学研究的分支大地测量学11.大地测量：较大范围内，顾及到地球曲率的影响，利用观测天体、重力的方法研究大范围的地球形状和大小。5.地图制图学：利用测量学的成果、资料，研究投影、编绘和制印技术，称之为制图学。2.普通测量：较小范围，不计地球曲率的影响，研究地面点位相互位置的科学。3.摄影测量：由空中或者地面上的摄影仪对地面某一个局部投影获得底片，经过洗、晒、暴光，得到相片（正片），按照摄影测量的方法，利用其仪器编绘地形图。4.工程测量：利用测量学的理论、技术和方法解决工程建设中的测量问题。例如：矿山测量问题称为矿山测量学；建筑工程中的问题称为建筑工程测量学；建筑道路中的问题称为道路工程测量学；管道建设中的问题称为管道工程测量。6、海洋测量学：是研究海洋和陆地水域的测量和绘图的科学。测量学分支1.大地测量：较大范围内，顾及到地球曲率的影响2测量学的任务和作用2.测设：把规划图、设计图上已经设计好的建筑物、构造物，按照精度要求把其位置转移到地面上。n任务：1.测定：利用测量的仪器和工具对地面某局部进行测量，取得一系列数据，把地球表面的地形按照比例尺的大小，按照正射投影编绘成地形图。测量学的任务和作用2.测设：把规划图、设计图上已经设计好的3地面点位的确定一、地球的形状和大小要研究地球的形状和大小中国在地球的东半球、北半部，精确定位需要地球大地坐标系作为参考系我国的地理位置？梨形？地球图片地面点位的确定一、地球的形状和大小要研究地球的形状和大小4地球自然表面大地水准面ab大地水准面地球椭球面ab地球自然表面大地水准面ab大地水准面地球椭球面ab5水准面水准面上任一点的铅垂线与该面相垂直（水准面上是连续的，无起伏的，可用数学方程式表达）水准面的特性：无穷多个大地水准面地球自然表面水准面水准面上任一点的铅垂线与该面相垂直（水准面上是连续的，6参考椭球参考椭圆体：由大地水准面所包围曲面的形体-大地体或者叫做参考椭圆体。宏观上可用椭球表达：x2/a2+y2/b2+z2/b2=1，我国所用的参考椭球体的数据：长半轴a=6378.14km短半轴b=6357.0km=1：298.2571/300一般情况下，我们把它看成圆球，即x2+y2+z2=r2，r=(2a+b)/3=6371km。ab参考椭球参考椭圆体：由大地水准面所包围曲面的形体-大地体7确定地面点位的方法n地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y、H）BabcdACDHAHBHCHD大地水准面确定地面点位的方法地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y8HAHBABhAB大地水准面假定水准面n高程的确定HAHBABhAB大地水准面假定水准面高程的确定9确定地面点位的方法n地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y、H）n参考面的确定独立直角坐标系地理坐标系高斯平面直角坐标系n高程的确定绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离。相对高程：地面点到任一水准面的铅垂距离。HAABhAB大地水准面HB假定水准面确定地面点位的方法地面点的位置由测量三要素来确定，即（X、Y10坐标系经度：过A点子午面与过首初子午线的子午面之间的夹角。纬度：地面上任一点A到赤道弧长所对的角度。坐标轴方向与数学坐标相反，角度从x轴正方向顺时针计算，象限也一样设定，所以数学中的计算方法也适用于该坐标系。绝对坐标地理坐标（经度、纬度）独立平面直角坐标任意直角坐标坐标（x、y）oxyiiiiiiiv坐标系经度：过A点子午面与过首初子午线的子午面之间的夹角。11高斯简介高斯投影坐标系投影原理高斯简介高斯投影坐标系投影原理12中央子午线N Sxyo中央子午线NSxyo13高斯投影特性特点：赤道投影为直线，X轴处处处平行，高斯投影是等角投影的一种。投影前与投影后角度保持不变，但长度产生变形，平面上长度大于曲面上长度高斯投影特性：每带中央子午线与赤道投影相互垂直的直线；除中央子午线外，投影带的其他子午线凹向中央子午线；除赤道外，其他纬线凸向赤道；高斯投影特性特点：赤道投影为直线，X轴处处处平行，高斯投影是14当把地球360从东经130起，自西向东分成120个等分，每一等份为3，称之为三度带，为了控制投影变形采用分带投影的方式，当把地球360从东经0起自西向东分成60个等分，每一等份为6，称之为六度带，l0=6n-3（l0为中央经线，n为带号）。三度带：六度带：l0=3n（l0为中央经线，n为带号）。六度带和三度带23 25 272931 3335 37 391 2 33969 75 81 87 9399 10511111741 43 45123129135117151212 13 1416 17 18 19 2069 75 81 87 93 991051113921 22 23123129135当把地球360从东经130起，自西向东分成120个等分15117151212 13 1416 17 18 19 2069 75 81 87 93 991051113921 22 231231291352325272931333537391 2 33 969 75 81 87 9399 105111117414345123129135三度带投影六度带投影东经东经11715121213141617181916n中国位于东半球，亚洲大陆的东部，太平洋的西岸。我国位于亚洲大陆的东南部，东临太平洋，西北深入亚洲大陆，是一个海陆兼备的国家。从经纬度上看，我国位于北纬4至北纬5331，东经7340至东经1355之间，北回归线横穿我国南部。全国约有90的土地处于四季分明的温带和亚热带，约有8的面积处于“万年无雪、冬夏常青”的热带。中国位于东半球，亚洲大陆的东部，太平洋的西岸。我国位于亚洲大17x=d*cosy=d*sinxyoyAxAyBxBA BDxyoyAxAxBA ByBDx=d*cosxyoyAxAyBxBABDxyoy18由于我国的地理位置位于东半球的北纬地带，X轴大于0，Y轴有正有负。6带在赤道投影为666km，666/2=333km，为方便取500km。将X轴西移500km后，Y轴也大于0，坐标便于计算。通用坐标形式为（X、y）为带号，y为y原+500。高斯平面直角坐标的形式.通常在工程测量中选用三度带分带投影。Eg.(353000.12m，20626500.46m)由于我国的地理位置位于东半球的北纬地带，X轴大于0，Y轴有正19用水平面代替水准面的限度将按级数展开为，代入，得ABDDbbaRR用水平面代替水准面的限度将按级数展开为，代入，得ABD20因此，在半径为的范围内进行距离测量时可以不考虑地球曲率对距离的影响，用水平面代替水准面。因此，在半径为的范围内进行距离测量时可以不考虑地球21用水平面代替水准面的限度2地面点的高程为Bb，如果用水平面代替大地水准面，则点的高程为Bb，两者之差，即为用水平面代替大地水准面对高程的影响。将按级数展开为，ABDDbbaRRh)1(secsec-=-=qqRRR-=-=DobbobBBbh用水平面代替水准面的限度2地面点的高程为Bb，如果用水平面代22从表中可知，用水平面代替大地水准面对高程的影响很大，当时，已经超出了高程测量的误差要求。因此，在高程测量时，应顾及地球曲率对高程的影响。从表中可知，用水平面代替大地水准面对高23测量工作概述n测量的三项基本工作水平角、高差、距离n测量工作的原则和程序原则：由整体到局部工作程序：先控制后碎部精度控制：先高级后低级测量工作概述测量的三项基本工作24测量学概述课件25