第一章 測量學(xué)(卞正富主編)緒論

1、v姓名：郭才v職稱：教授v職務(wù)：園藝學(xué)院基礎(chǔ)部主任v電話郵箱：測量學(xué)測量學(xué)卞正富主編卞正富主編非測繪專業(yè)用非測繪專業(yè)用中國農(nóng)業(yè)出版社出版中國農(nóng)業(yè)出版社出版學(xué)時：32學(xué)時（理論：24課時，實驗：8課時）內(nèi)容：園林建設(shè)中測量的原理和方法，測繪儀器的使用。參考資料： 測量學(xué)，顧孝烈，同濟大學(xué)出版社 工程測量學(xué)，李青岳，測繪出版社 測量學(xué)，河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，中國農(nóng)業(yè)出版社理論考核：理論總成績=平時成績（30%）+考試成績（70%）實習(xí)考核：實習(xí)成績=實習(xí)報告成績（50%） +實習(xí)表現(xiàn)與成果成績（50%） 第一章 緒論第一節(jié)第一節(jié) 測量學(xué)的任務(wù)與作用測量學(xué)的任務(wù)與作用第二節(jié)第二節(jié)

2、地球的形狀與大小地球的形狀與大小 第三節(jié)第三節(jié) 地面點位置的表示地面點位置的表示 第四節(jié)第四節(jié) 地球曲率對測量工作的影響地球曲率對測量工作的影響第五節(jié)第五節(jié) 測量工作的基本內(nèi)容和程序測量工作的基本內(nèi)容和程序 第一節(jié)第一節(jié) 測量學(xué)的任務(wù)與作用測量學(xué)的任務(wù)與作用測量學(xué)測量學(xué)：研究地球的形狀和大小以及確定地面點位置的科：研究地球的形狀和大小以及確定地面點位置的科學(xué)。學(xué)。一、任務(wù)一、任務(wù)測定（測繪）測定（測繪）：使用測量儀器和工具，將測區(qū)內(nèi)的地形：使用測量儀器和工具，將測區(qū)內(nèi)的地形縮繪成地形圖?？s繪成地形圖。測設(shè)（放樣）測設(shè)（放樣）：把圖紙上設(shè)計好的建筑物在地面上標(biāo)定：把圖紙上設(shè)計好的建筑物在地面上標(biāo)

3、定出來。出來。第一章 緒論測量學(xué)分類測量學(xué)分類1、大地測量學(xué)：研究測定地球的形狀和大小的測量方法。研究對象是從地球延伸向宇宙空間。分為：常規(guī)大地測量學(xué)和衛(wèi)星大地測量學(xué)。2、攝影測量學(xué)：研究利用航空攝影、地面攝影和遙感進行測量的方法?？蓽p輕體力勞動，提高效率，降低成本。第一章 緒論v3、地圖學(xué)：研究地圖制圖的理論和方法。要利用測量所得的資料。v4、地形測量學(xué)（普通測量學(xué)）：研究將地球表面局部地區(qū)的地貌、地物測繪成地形圖的理論和方法。將地球表面形態(tài)按一定比例相似地縮繪到平面圖上，這種圖叫地形圖。主要研究測量基本理論和大比例尺測量方法。研究小區(qū)域，可不計地球曲率。地球直徑平均為6371公里。v5、工

4、程測量學(xué)：研究測量和制圖的理論與技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用。測繪、放樣、俊工測量、變形測量。v6、測量儀器學(xué)：研究測量儀器的制造、改進和創(chuàng)新的學(xué)科。v7、天文測量學(xué)：研究測定恒星的坐標(biāo)以及利用恒星確定觀測點的坐標(biāo)的學(xué)科。 v8、海洋測繪學(xué)：研究以海洋和陸地水域為對象所進行的測量。3S技術(shù)發(fā)展概況1、全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（GPSGPS）：美國國防部為滿足其海、陸、空高精度導(dǎo)航、定位、定時的要求而建立的一種衛(wèi)星定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。 2、遙感（遙感（RS）：指從遠(yuǎn)距離高空以及外層空間的各種平臺上，利用可見光、紅外、微波等電磁波探測儀器，通過攝影、掃描、信息感應(yīng)、傳輸、處理，研究地面物體的形狀、大小、位

5、置及其環(huán)境相互關(guān)系的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。 第一章 緒論v3、地理信息系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)（GIS）：以采集、存儲、描述、檢索、分析與空間位置有關(guān)的信息的計算機系統(tǒng)。它是集計算機、地理、測繪、環(huán)境科學(xué)、空間技術(shù)、信息科學(xué)、管理科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)、多媒體技術(shù)為一體的多學(xué)科綜合而成的新興學(xué)科。v 信息高速公路：利用網(wǎng)絡(luò)快速傳輸。v 空間信息基礎(chǔ)設(shè)施：信息高速公路的基礎(chǔ)，包括存儲和管理控制數(shù)據(jù)、土地利用數(shù)據(jù)等。v 數(shù)字地球：關(guān)于地球的可以嵌入海量地理數(shù)據(jù)的、多分辯率、三維的表示形式，能把地球上任一地點的所有信息都組織起來。v 二、測量學(xué)作用二、測量學(xué)作用1 1、在國民經(jīng)濟建設(shè)中的作用、在國民經(jīng)濟建設(shè)

6、中的作用（1 1）提供一系列大地坐標(biāo)、高程等，為科研、地形圖測繪）提供一系列大地坐標(biāo)、高程等，為科研、地形圖測繪和工程施工服務(wù)。和工程施工服務(wù)。（2 2）提供多種比例尺地形圖和地圖，作為規(guī)劃、設(shè)計、施）提供多種比例尺地形圖和地圖，作為規(guī)劃、設(shè)計、施工和編制各種專用圖的基礎(chǔ)。工和編制各種專用圖的基礎(chǔ)。（3 3）在工程施工、大型設(shè)備安裝和工程運營中提供測繪保）在工程施工、大型設(shè)備安裝和工程運營中提供測繪保障，確保工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)。障，確保工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)。（4 4）為空間技術(shù)提供測繪保障。）為空間技術(shù)提供測繪保障。（5 5）為國防建設(shè)服務(wù)。）為國防建設(shè)服務(wù)。（6 6）為信息高速公路、空間信息基

7、礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字地球建設(shè)）為信息高速公路、空間信息基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)字地球建設(shè)提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間信息框架、技術(shù)支撐。提供數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、空間信息框架、技術(shù)支撐。 第一章 緒論v2、在園林專業(yè)中的作用、在園林專業(yè)中的作用v（1）利用測繪獲得的地形圖進行有關(guān)工程的）利用測繪獲得的地形圖進行有關(guān)工程的規(guī)劃與設(shè)計。規(guī)劃與設(shè)計。v（2）將規(guī)劃設(shè)計圖紙通過測量的手段標(biāo)定到）將規(guī)劃設(shè)計圖紙通過測量的手段標(biāo)定到現(xiàn)場?，F(xiàn)場。v（3）利用測量的手段標(biāo)定取樣點的位置、監(jiān)）利用測量的手段標(biāo)定取樣點的位置、監(jiān)控工程施工質(zhì)量等?？毓こ淌┕べ|(zhì)量等。v（4）繪制工程俊工平面圖等。）繪制工程俊工平面圖等。 第一章 緒論 地球是橢球體，地球表面

8、不規(guī)則，海拔有8846.13米的,也有低于海水面11022米的, 平均半徑為6371公里,對于普通測量來說，可以視為圓球，小范圍內(nèi)可以視為平面。 地球上每個點都受到地心引力和離心力作用。 重力就是地心引力和離心力的合力。 把重力的方向線稱為鉛垂線。 鉛垂線是測量工作的基準(zhǔn)線。 第二節(jié)第二節(jié) 地球的形狀與大小地球的形狀與大小 地球是一個表面覆蓋71%的水的橢球體。 水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面：自由靜止的海水面向陸地延伸形成一個閉合曲面。 水平面水平面：與水準(zhǔn)面相切的平面。 大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面：自由靜止的平均海水面向陸地延伸形成一個閉合曲面。 大地水準(zhǔn)面是測量工作的基準(zhǔn)面。 第一章 緒論 大地體大地體：由大地

9、水準(zhǔn)面所包圍的地球形體。 參考橢球面參考橢球面：接近大地水準(zhǔn)面，可用數(shù)學(xué)式表示的橢球面來作為測量計算工作基準(zhǔn)面。（9頁圖1-3） 橢球定位橢球定位：參考橢球面和大地水準(zhǔn)面達到最好的密合。（9頁圖1-3） 大地原點大地原點：在本國合適的地方選擇一點，在該點參考橢球面和大地水準(zhǔn)面相切，法線和鉛垂線重合（9頁圖1-3）。 我國的大地原點在西安市涇陽縣永樂鎮(zhèn)。測量工作的基本任務(wù)：確定地面點的位置。測量工作的基本任務(wù)：確定地面點的位置。地面點的位置：由坐標(biāo)和高程表示。地面點的位置：由坐標(biāo)和高程表示。坐標(biāo)：表示地面點沿基準(zhǔn)線投影到基準(zhǔn)面上的位坐標(biāo)：表示地面點沿基準(zhǔn)線投影到基準(zhǔn)面上的位置。置。高程：表示地面

10、點沿基準(zhǔn)線到基準(zhǔn)面的距離。高程：表示地面點沿基準(zhǔn)線到基準(zhǔn)面的距離。 第一章 緒論第三節(jié)第三節(jié) 地面點位置的表示地面點位置的表示 v1 1、地理坐標(biāo)、地理坐標(biāo)v地面點的位置用經(jīng)度和緯度來表示。分天文坐標(biāo)天文坐標(biāo)和大地坐標(biāo)大地坐標(biāo)。v天文坐標(biāo)：天文坐標(biāo)：用天文經(jīng)度和天文緯度表示地面點在大地水準(zhǔn)面上的位置。見10頁圖1-4。v大地坐標(biāo)：大地坐標(biāo)：用大地經(jīng)度和大地緯度表示地面點在參考橢球面上的位置。v天文經(jīng)緯度：用天文測量法測定。v大地經(jīng)緯度：根據(jù)大地原點的大地坐標(biāo)，按大地測量所得的數(shù)據(jù)推算而得的。v我國以西安市涇陽縣永樂鎮(zhèn)的大地原點為起算點，建立了國家大地坐標(biāo)系。2 2、高斯平面直角坐標(biāo)、高斯平面直

11、角坐標(biāo) 第一章 緒論高斯投影：高斯投影：正形投影的一種，同時，中央子午線（以能夠正形投影的一種，同時，中央子午線（以能夠被被1515整除的經(jīng)度作為該區(qū)域的中央子午線）投影為一直線，整除的經(jīng)度作為該區(qū)域的中央子午線）投影為一直線，且長度不變。且長度不變。高斯投影規(guī)律：高斯投影規(guī)律：（1） 中央子午線的投影為一直線，且長度不變，其余子午中央子午線的投影為一直線，且長度不變，其余子午線的投影均為曲線，對稱地凹向中央子午線；線的投影均為曲線，對稱地凹向中央子午線；（2） 赤道的投影為直線，且與中央子午線垂直，其余緯線赤道的投影為直線，且與中央子午線垂直，其余緯線的投影為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸

12、；的投影為凸向赤道的曲線，并以赤道為對稱軸；（3） 經(jīng)緯線投影后無角度變形。經(jīng)緯線投影后無角度變形。 v3、高程系、高程系v絕對高程（海拔或高程）：地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。記為H。v相對高程（假定高程）：地面點到某一假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。v高差：相鄰兩點高程差。記為h。1956年黃海高程系：以青島驗潮站19501956年的潮汐觀測資料算得的平均海平面為零的高程系統(tǒng)。原點設(shè)在青島市觀象山。高程為72.289米。80年代前利用。1985國家高程基準(zhǔn)：以青島驗潮站19531979年的潮汐觀測資料算得的平均海平面為零的高程系統(tǒng)。原點設(shè)在青島市觀象山。高程為72.2604米。運算見15頁表1-2。

13、第四節(jié)第四節(jié) 地球曲率對測量工作的影響地球曲率對測量工作的影響 大地水準(zhǔn)面為球面，而本課程是小面積測量，為了簡化計算，因此，用水平面代替大地水準(zhǔn)面，那么必然產(chǎn)生誤差。實際測量工作中，誤差只要在測量和制圖的容許范圍內(nèi)，其影響可以忽略不計。一、對距離測量的影響 一般測量工作中，在半徑為10 km的范圍內(nèi)，用水平面代替大地水準(zhǔn)面，距離誤差可忽略不計。 第一章 緒論二、對水平角的影響 一般測量工作中，在測區(qū)面積為100 km2時，角度影響可忽略不計。 三、對高差的影響 對高差的影響很大，當(dāng)距離為100m時，誤差為3.1mm，這個誤差在高程測量中是不能忽視的。見17頁表1-5。第一章 緒論mm 測量的目

14、的：測定地球表面某一局部地區(qū)的形狀大小，并繪制成圖。 地球表面的內(nèi)容是豐富的，具體可分為地物地物和地貌地貌。 地物地物：地球表面天然形成的物體或固定物體。如房屋，道路，河流。 地貌地貌：地球表面高低起伏的形狀，如山嶺，洼地，河谷。第五節(jié)第五節(jié) 測量工作的基本內(nèi)容和程序測量工作的基本內(nèi)容和程序 一、測量工作的內(nèi)容一、測量工作的內(nèi)容 測量工作就是確定一個點的位置（點與點間的距離、角度、高差）。 測量工作基本內(nèi)容：測量工作基本內(nèi)容：水平角測量、水平距離測水平角測量、水平距離測量、高程測量量、高程測量。 測量工作基本技能：測量工作基本技能：觀測、計算、繪圖。 第一章 緒論二、測量工作應(yīng)遵循的原則二、測量工作應(yīng)遵循的原則1、工作范圍上，從整體到局部；工作性質(zhì)上，先控制后碎部；精度上，從高級到低級。2、上一步工作沒有完成不進行下一步工作，步步有校核?？刂茰y量控制測量：測區(qū)內(nèi)，選定一些具有控制意義的地面點，作