new测量01.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,测 量 学 基 础,主讲：郭朝霞,surveying,1 绪 论,1 绪 论,测量,:,是指对,自然地理要素或,地表,人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集、表述及其对获取的数据、信息、成果进行处理和提供的活动,。,其实质上是要确定特征点的空间位置。,1.1 测量学的任务,1.1.1 测量学的学科分类,大地测量学,：研究地球的整体形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场问题,。,工程测量学,：,研究工程建设中所进行的各种测 量工作。,设计-工程准备-施工-验收-维护,地图制图学,：,利用测量所得的成果资料，研究如何投影编绘和制印地图的,理论和技术。,摄影测量学,：研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。,1.1.2 普通测量学的任务,测定：,使用仪器和工具通过测量和计算把地球表面局部地区的地物、地貌和地籍界线测绘到图纸上。,普通测量学,：使用常规仪器，研究对地球局部进行测量的基本原理、基本方法和应用。,用图,：解决如何使用图纸，利用图纸进行地形分析和规划设计。,测设,：把规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来,。,1.1.3 测量学在园林工程中的作用,1、,测绘地形图,：,为总体规划、工程设计、及竣工验收提供不同比例的地形图。,2、,施工测量：,以设计施工图为依据，建立施工控制网并针对各单项工程进行测设。,1、熟练掌握主要仪器（,DS3,型水准仪、,DJ6,型经纬仪、电子,经纬仪,和全站仪）的主要结构、工作原理和使用方法。,2、掌握平面控制与高程控制测量的基本原理和基本方法。,1.1.4 学习测量学要达到的目标,。,3、掌握地形测图的工作程序和基本方法，初步具有测绘和使用小区域大比例尺地形图的工作能力。,4、认识和了解数字测图的主要仪器和方法。,5、综合运用所学知识解决专业中的问题。,1.2,地球的形状和大小,地球的自然表面有高山、丘陵、平原、海洋等起伏形态，海洋面积约占地表面的,71%,，陆地面积约占,29%,，是一个不规则曲面,。,地球上的任意一点，都同时受到两个力的作用：地球自转的离心力和地心引力，它们的合力称为重力，,重力的方向即为铅垂线方向。,水准面,：,自由静止的,海水面,延伸到大陆、岛屿内而形成的闭合曲面。,大地水准面,：自由静止的,平均海水面,延伸到大陆、岛屿内而形成的闭合曲面。,同一水准面上的重力位处处相等；,同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相正交。,大地体,：由大地水准面所包围的地球形体。,由于地球内部质量分布不均匀及地壳有高低起伏，所以重力方向有局部变化，致使处处与重力方向垂直的大地水准面也就,不规则,，即,无法用数学公式准确地表达出来,，所以它不能作为大地测量计算的基准面。,参考椭球面,：接近大地水准面，用,数学式,表示的椭球面，作为测量计算工作基准面。,配合最佳的,参考椭球面,大地,水准面,大地水准,面差距,N,长半径,a=6378140m,短半径,b=6356755m,扁率,f=(a-,b)/b,=1/298.257,椭球定位,：椭球面和大地水准面相对位置的确定。,泾阳县永乐镇大地原点,1.,3,地面点位置的表示方法,在几何学中；,由,x、y、z,坐标来表示。,在测量学中：,由特定的,地理（或平面）坐标系统,和,高程系统,来表示。,赤道平面,O,P,M,经度,L,纬度,B,n,L,B,起始子午面（首子午面）,S,N,L,取值范围：,东经,0180,西经,0180,B,取值范围：,北纬,090,南纬,090,1.,3.1,地理坐标（球面）,地理坐标,：用经纬度表示地面点位置的球面坐标,1、天文地理坐标系：是建立在大地水准面上，以铅垂线为基准线的坐标系。,2、大地地理坐标系：是建立在参考椭球面上，以法线为基准线的坐标系。,1954年北京坐标系,1980年国家大地坐标系（,C80),WGS-84,坐标系,1,、,地图投影平面坐标系,1.,3.2,平面直角坐标系,高斯平面直角坐标系,高斯投影是一种,等角投影,。它是由德国数学家高斯提出，后经德国大地测量学家克吕格加以补充完善，故又称,“,高斯,-,克吕格投影,”,，简称,“,高斯投影,”,。,1,、沿,N,、,S,两极在参考椭球面均匀标出子午线,(,经线,),和分带。（按,3,、,6,等分带）,2,、假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上。,3,、地球表面投影到横椭圆柱面上并展开成高斯平面。,（,1,）投影带的划分,为减少投影误差，我国规定按经差,6,和,3,进行投影分带。,6,带自首子午线开始，按,6,的经差自西向东分成,60,个带。,3,带自,1.5,开始，按,3,的经差自西向东分成,120,个带。,高斯投影带划分,6,带与,3,带中央子午线之间的关系如图,:,3,带的中央子午线与,6,带中央子午线及分带子午线重合，减少了换带计算。,S,N,c,子,午线,中央,赤道,高斯投影平面,赤道,中央子午线,对每一分带，以中央子午线为基础，分别进行正形投影。,（,2,）投影,1,）,中央子午线,投影后为直线，且为投影的对称轴，,长度不变,。,2,）除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。投影后有长度变形。,3,）赤道线投影后为直线，但有长度变形。,赤道,中央子午线,平行圈,子午线,O,x,y,高斯投影的特性,4,）除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。,5,）经线与纬线投影后仍然保持正交。,6,）所有长度变形的线段，其长度变形比均大于,l,。,7,）,离中央子午线愈远，长度变形愈大。,赤道,中央子午线,平行圈,子午线,O,x,y,（,3,）坐标系的建立,x,轴,中央子午线的投影,y,轴,赤道的投影,原点,O,两轴的交点,O,x,y,P,（,X,，,Y,）,高斯自然坐标,注：,X,轴向,北,为,正,，,y,轴向,东,为,正,。,赤道,中央子午线,由于我国的位于北半球，东西横跨,12,个,6,带，各带又独自构成直角坐标系。,故：,X,值均为正，,而,Y,值则有正有负,。,世界地图,赤 道,x,y,o,500km,=500000+,=+636780.360m,=500000+,=+227559.720m,国家统一坐标：,（带号）,（带号）,不同点：,1,、,x,，,y,轴互异。,2,、坐标象限不同。,3,、表示直线方向的方位角,定义不同。,相同点：,数学计算公式相同。,（,4,）高斯平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点：,高斯平面直角坐标系,笛卡尔坐标系,o,o,y,y,x,x,p,p,x=,Dcos,y=,Dsin,x=,Dcos,y=,Dsin,D,D,2,、,独立平面直角坐标,O,X,Y,测区,北,当测区范围较小时，地面点的位置可用独立平面直角坐标确定；,坐标系原点一般选在测区西南角，假定其坐标值（测区内,X,、,Y,均为正值）；,规定：,X,轴向北为正,Y,轴向东为正,1.,3.3,地面点的高程,1、绝对高程：地面点到大地水准面 的铅垂距离，也称海拔。,1956年黄海高程系,1985年国家高程基准,A,大地水准面,H,A,B,H,B,水准原点,H,0,验潮站,大地水准面,72.260,72.289,3、高差：两点之间高程的差值称为高差。,h,Ac,=,H,c,-,H,A,2、相对高程：地面点到一般水准面的铅垂距离，又称为假定高程。,高差具有方向性，其值有正负之分；,高差的大小和高程的基准面无关。,1.3 地形图成图原理,20.1,20.1,20.1,1.,4,测量工作的原则和程序,1.,4.1,测量工作应遵循的原则,1、由高级到低级，由控制到碎部。,2、步步有检核。,1.,4.2,测量工作的三个基本观测量,高差、角度、距离,