第一章 測(cè)量學(xué)的基本知識(shí)

1、,學(xué)習(xí)目標(biāo)：,Department Of Building Engineering,第一章 測(cè)量學(xué)的基本知識(shí),1. 明確測(cè)量學(xué)的定義和建筑測(cè)量的主要任務(wù) 2. 了解地球形狀和大小的概念 3. 掌握確定地面點(diǎn)位的測(cè)量原理和方法 4. 熟悉測(cè)量工作的基本內(nèi)容,Department Of Building Engineering,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,1.

2、1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,Department Of Building Engineering,測(cè)量學(xué)是一門研究地球形狀和大小，確定地球表面各種物體形狀、大小和空間位置的科學(xué)，測(cè)量學(xué)包括：,測(cè)定：也稱為測(cè)繪，是指使用測(cè)量?jī)x器和工具，通過(guò)測(cè)量與計(jì)算將地物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號(hào)縮小繪制成地形圖，供科學(xué)研究和工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)使用。,測(cè)設(shè)：也稱為放樣或施工放樣，是指使用測(cè)量?jī)x器和工具，按照設(shè)計(jì)要求，采

3、用一定的方法將地形圖上設(shè)計(jì)出的建筑物和構(gòu)筑物的位置在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，作為工程施工的依據(jù)。,地,圖,地,圖,地,地,圖,Department Of Building Engineering,對(duì)土建類專業(yè)的學(xué)生，通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握下列有關(guān)測(cè)定和測(cè)設(shè)的基本內(nèi)容：,1.1 測(cè)量學(xué)簡(jiǎn)介,1.2 地球的形狀和大小,Department Of Building Engineering,地球是一個(gè)極軸略扁的橢球體，測(cè)量工作的主要研究對(duì)象時(shí)地球的自然表面。在地面進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)必須掌握重力、鉛垂線、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面、參考橢球面和法線的概念及關(guān)系。,2. 大地水準(zhǔn)面：假想一個(gè)靜止不動(dòng)的海水面延伸穿過(guò)大陸包圍整

4、個(gè)地球，形成一個(gè)封閉曲面，這個(gè)封閉的曲面稱為水準(zhǔn)面。其中與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面叫做大地水準(zhǔn)面。,3. 參考橢球：選擇一個(gè)與大地水準(zhǔn)面非常接近、能用數(shù)學(xué)方程式表示的橢球面作為投影的基準(zhǔn)面，旋轉(zhuǎn)橢球體稱為參考橢球，其表面稱為參考橢球面。,1. 鉛垂線：由于地球的自轉(zhuǎn)，其表面的質(zhì)點(diǎn)P除受萬(wàn)有引力的作用外，還受到離心力的影響。質(zhì)點(diǎn)P所受萬(wàn)有引力和離心力的合力稱為重力，重力的方向成為鉛垂線。,Department Of Building Engineering,1.3.1 地面點(diǎn)的坐標(biāo),1.3 地面點(diǎn)位的確定,（一）地理坐標(biāo)系：地理坐標(biāo)系是用經(jīng)度和緯度表示點(diǎn)在地球表面上的位置。根據(jù)坐標(biāo)基本線和基本面

5、的不同以及求坐標(biāo)方法的不同，地理坐標(biāo)系又可以分為天文地理坐標(biāo)系和大地地理坐標(biāo)系兩種。,Department Of Building Engineering,1.3 地面點(diǎn)位的確定,（二） 平面直角坐標(biāo)系：地球是一個(gè)不可展的曲面，應(yīng)通過(guò)投影的方法將地球表面上的點(diǎn)位換算到平面上。,1. 高斯平面坐標(biāo)系,Department Of Building Engineering,1.3 地面點(diǎn)位的確定,（1）統(tǒng)一6帶投影,從首子午線開(kāi)始，第一個(gè)6帶的中央子午線的經(jīng)度為3，任意帶的中央子午線經(jīng)度L0與投影帶號(hào)N的關(guān)系為：,反之，已知地面任一點(diǎn)的經(jīng)度L，要計(jì)算該點(diǎn)所在的統(tǒng)一6帶編號(hào)的公式為：,（2）統(tǒng)一3帶投

6、影,Department Of Building Engineering,1.3 地面點(diǎn)位的確定,統(tǒng)一6帶投影與統(tǒng)一3帶投影高斯平面坐標(biāo)系的關(guān)系：,Department Of Building Engineering,1.3 地面點(diǎn)位的確定,2. 大地地理坐標(biāo)系與高斯平面坐標(biāo)的相互變換,由地面點(diǎn)的大地經(jīng)緯度計(jì)算其在高斯平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)稱為高斯投影正算，反之稱為高斯投影反算。將點(diǎn)的高斯坐標(biāo)換算到相鄰?fù)队皫У母咚棺鴺?biāo)稱為高斯投影換帶計(jì)算。,3. 假定平面直角坐標(biāo)系,城市測(cè)量規(guī)范規(guī)定：面積小于25km2的城鎮(zhèn)，可不經(jīng)投影采用假定平面直角坐標(biāo)系在平面上直接進(jìn)行計(jì)算。,1.3.2 地面點(diǎn)的高程,1.

7、絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，亦稱為海拔。,2. 相對(duì)高程：假定一個(gè)水準(zhǔn)面作為高程起算面，地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的垂直距離，亦稱為相對(duì)高程。,3. 高差：地面兩點(diǎn)間的絕對(duì)高程或相對(duì)高程之差。,Department Of Building Engineering,1.3 地面點(diǎn)位的確定,1.3.3 WGS-84坐標(biāo)系,1.4 地球曲率對(duì)測(cè)量工作的影響,當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可將大地水準(zhǔn)面近似地當(dāng)做水平面來(lái)看待。當(dāng)測(cè)區(qū)范圍究竟多大時(shí)，用水平面代替大地水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的距離和高差變形才不超過(guò)測(cè)圖誤差的允許范圍？,Department Of Building Engineering,（一） 切平面代替大地水準(zhǔn)面對(duì)距離的影響,1.4 地球曲率對(duì)測(cè)量工作的影響,（二） 切平面代替大地水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響,Department Of Building Engineering,1.5 測(cè)量工作概述,（一）測(cè)定,測(cè)繪地形圖的過(guò)程是先測(cè)量出圖上的地物地貌特征點(diǎn)坐標(biāo)，然后按一定比例尺、圖示規(guī)定的符號(hào)縮小展繪在圖紙上。地物地貌特征點(diǎn)又稱碎部