工程測(cè)量多媒體課件.

1、土木工程測(cè)量第一章 緒論問題一：測(cè)量是做什么的？問題二：關(guān)于地球的事你了解多少？ 中國最早的地圖：山海經(jīng)，是一部最古老的地理書。它主要記述古代地理、物產(chǎn)、巫術(shù)、宗教等 中國近代的第一幅地圖：皇輿全覽圖 1.1 測(cè)量學(xué)的任務(wù)和作用 1.1.1 測(cè)量學(xué)的概念 1.1.2測(cè)量學(xué)的任務(wù)研究地球的形狀和大小，為地球科學(xué)提供數(shù)據(jù)研究地球的形狀和大小，為地球科學(xué)提供數(shù)據(jù)測(cè)圖測(cè)圖 把地物的平面位置和地貌變化繪制到圖紙上，竣工后，為了驗(yàn)收和管理，還要繪制竣工圖測(cè)設(shè)測(cè)設(shè) 把已經(jīng)有的圖紙上的東西放樣到地面上測(cè)定與測(cè)設(shè)測(cè)定與測(cè)設(shè)測(cè)定測(cè)定測(cè)設(shè)測(cè)設(shè) 1.1.3 測(cè)量學(xué)的分類 1.大地測(cè)量學(xué) 2.普通測(cè)量學(xué) 3.攝影測(cè)量學(xué)

2、 4.工程測(cè)量學(xué) 5.地圖制圖學(xué) 6.海洋測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)研究地球形狀、研究地球形狀、大小，解決大范圍的定位問題。大小，解決大范圍的定位問題。以研究、確定測(cè)量基準(zhǔn)面、建立高等以研究、確定測(cè)量基準(zhǔn)面、建立高等級(jí)控制網(wǎng)為主要任務(wù)。級(jí)控制網(wǎng)為主要任務(wù)。大地控制測(cè)量大地控制測(cè)量地形測(cè)量學(xué)地形測(cè)量學(xué)研究小范圍的測(cè)研究小范圍的測(cè)繪問題。繪問題。以測(cè)繪各種比例尺地形圖以測(cè)繪各種比例尺地形圖為主要任務(wù)。為主要任務(wù)。攝影測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)利用攝影或遙感技術(shù)獲取地球表面利用攝影或遙感技術(shù)獲取地球表面物體的信息，經(jīng)過處理以確定物體的形狀、大小及物體的信息，經(jīng)過處理以確定物體的形狀、大小及空間位置的理論和方法

3、?？臻g位置的理論和方法。主要有：航空攝影測(cè)量、遙感測(cè)量主要有：航空攝影測(cè)量、遙感測(cè)量以制作中小比例尺地形圖或其他專題地圖為主要任務(wù)以制作中小比例尺地形圖或其他專題地圖為主要任務(wù)工程測(cè)量工程測(cè)量海洋測(cè)量學(xué)海洋測(cè)量學(xué)研究海洋和陸研究海洋和陸地水域水下地形的測(cè)繪理論地水域水下地形的測(cè)繪理論和方法。和方法。地圖制圖學(xué)地圖制圖學(xué) 研究各種地研究各種地圖的制作理論、制作工藝和圖的制作理論、制作工藝和應(yīng)用應(yīng)用1.3 地面點(diǎn)位空間位置的確定 1.3.1 地球的形狀和大小地球是一個(gè)兩級(jí)偏扁的旋轉(zhuǎn)橢球體旋轉(zhuǎn)橢球體表面：高低不平，有山有水， 千變?nèi)f化，形態(tài)各異海洋占71% ，陸地面積29%最高珠峰 8844.43m

4、最低馬里亞納海溝地球長(zhǎng)半軸6378140m ，短半軸6356755m 扁率257.2981abae扁率很小，所以可以把地球近似的看成是一個(gè)球體 1.3.2 地面點(diǎn)的坐標(biāo)系統(tǒng) 1.大地坐標(biāo)系 （地理坐標(biāo) 經(jīng)緯度）子午線赤道S SN N原格林尼治天文臺(tái) 提問：經(jīng)度的范圍？緯度的范圍？ 經(jīng)度的范圍：0180 緯度的范圍？0 90地理坐標(biāo)有關(guān)名詞：子午線（真子午線，即經(jīng)線）：子午線（真子午線，即經(jīng)線）：子午面與地球表面的交線。經(jīng)度：經(jīng)度：某點(diǎn)的子午面與首子午面之間所組成的二面角。分東經(jīng)、西經(jīng)。緯度：緯度：某點(diǎn)的鉛垂線或法線與赤道面之間的夾角。天文地理坐標(biāo)（，） 2.空間直角坐標(biāo)系 3.獨(dú)立平面直角坐標(biāo)

5、系適用于小范圍，不方便連測(cè)國家坐標(biāo)時(shí)Y YX X南西東北 4.高斯平面直角坐標(biāo)系問題：怎樣把一個(gè)球形的東西投影到平面上?大范圍的投影變形問題大范圍的投影變形問題 曲面展開成平面，就會(huì)產(chǎn)生變形，范圍越大變形就曲面展開成平面，就會(huì)產(chǎn)生變形，范圍越大變形就越大。越大。怎樣投影才能使誤差最??？怎樣投影才能使誤差最小？必須采取一定的投影方法，來保證投影誤差遠(yuǎn)小于測(cè)量誤差 ，這樣才可以忽略不計(jì)。測(cè)量上一般采用等角投影（又稱保角投影，正形投影 ，正射投影）的方法進(jìn)行投影，即形狀不變，長(zhǎng)度或面積按比例縮小。目前世界上公認(rèn)、通用的是高斯投影高斯投影。(1)高斯投影1912由高斯克呂推出6度帶：經(jīng)差度帶：經(jīng)差6為

6、一帶，把地球分成為一帶，把地球分成60個(gè)帶。個(gè)帶。每一帶中央子午線經(jīng)度每一帶中央子午線經(jīng)度 :N帶號(hào)帶號(hào)36 NLo問題1：第20帶的中央子午線經(jīng)度是多少？117362020L問題2：第40帶的中央子午線經(jīng)度是多少？180)36LNL帶后帶前 1.3.3 地面點(diǎn)的高程系統(tǒng)“黃海高程系統(tǒng)”（已停用）“1985國家高程基準(zhǔn)”兩點(diǎn)之間的高差與起算面無關(guān)兩點(diǎn)之間的高差與起算面無關(guān) A.A.若第若第2020帶某點(diǎn)的橫坐標(biāo)自然值為：帶某點(diǎn)的橫坐標(biāo)自然值為：-34567.8m-34567.8m，則通用值為：則通用值為：- 34567.8+500000 =465432.2m - 34

7、567.8+500000 =465432.2m 寫為：寫為：20 20 465432.2m465432.2mB.B.若第若第1919帶某點(diǎn)橫坐標(biāo)自然值為：帶某點(diǎn)橫坐標(biāo)自然值為：+234567.5m+234567.5m，則，則通用值為：通用值為：234567.5+500000=734567.5m 234567.5+500000=734567.5m 寫為：寫為：19 19 734567.5m 734567.5m AB自然值與通用值的換算：自然值與通用值的換算：如如A點(diǎn)的點(diǎn)的Y值為值為20465432.2m，問這點(diǎn)在中央子，問這點(diǎn)在中央子午線的哪一側(cè)？距離中央子午線多遠(yuǎn)？午線的哪一側(cè)？距離中央子午線

8、多遠(yuǎn)？解解: 465432.2-500000= - 34567.8m為負(fù)值，在西側(cè)；若為正值，則在東側(cè)為負(fù)值，在西側(cè)；若為正值，則在東側(cè),距離中央子午線距離中央子午線34567.8m（自然值）（自然值）1.3測(cè)量工作概述測(cè)量工作概述1.3.1 1.3.1 測(cè)量工作的基本內(nèi)容測(cè)量工作的基本內(nèi)容l測(cè)量的基本問題測(cè)量的基本問題就是確定點(diǎn)位。就是確定點(diǎn)位。即確定點(diǎn)的即確定點(diǎn)的平面平面( (或球面或球面) )位置位置和高程。和高程。（X X，Y Y，H H）或）或(L,B,H)(L,B,H)l點(diǎn)位確定三要素：點(diǎn)位確定三要素：水平距離、水平角、高程水平距離、水平角、高程（水平距離、水平角確定點(diǎn)的平面位置（

9、水平距離、水平角確定點(diǎn)的平面位置) )測(cè)量的基本工作就是確定點(diǎn)位所必須進(jìn)行的工作。測(cè)量的基本工作就是確定點(diǎn)位所必須進(jìn)行的工作。點(diǎn)的坐標(biāo)通常不是直接測(cè)出點(diǎn)的坐標(biāo)通常不是直接測(cè)出, ,而是通過測(cè)定待定點(diǎn)與而是通過測(cè)定待定點(diǎn)與已知點(diǎn)之間的幾何關(guān)系要素已知點(diǎn)之間的幾何關(guān)系要素( (即距離、角度、高程即距離、角度、高程) )來推算出來的。來推算出來的。所以測(cè)量的基本工作就是所以測(cè)量的基本工作就是: :距離測(cè)量、角度測(cè)量和高距離測(cè)量、角度測(cè)量和高程測(cè)量三項(xiàng)。程測(cè)量三項(xiàng)。A AH H測(cè)量的基本工作測(cè)量的基本工作( (內(nèi)容內(nèi)容) )h hB BC C為了減少誤差的累積，提高結(jié)果的精度，并且為了減少誤差的累積，

10、提高結(jié)果的精度，并且能夠統(tǒng)一測(cè)區(qū)的坐標(biāo)，分區(qū)作業(yè)，加快進(jìn)度，能夠統(tǒng)一測(cè)區(qū)的坐標(biāo)，分區(qū)作業(yè)，加快進(jìn)度，因此，測(cè)量工作必須遵循一定的因此，測(cè)量工作必須遵循一定的工作原則。工作原則。1. 從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，先控制后碎從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，先控制后碎部的原則。部的原則。2. 2. 上一步工作未經(jīng)檢查合格不得進(jìn)行下一步工上一步工作未經(jīng)檢查合格不得進(jìn)行下一步工作的原則。作的原則。1. 4 測(cè)量工作的基本原則測(cè)量工作的基本原則先控制后碎部先控制后碎部先控制后碎部 從分帶投影的理論中我們已知道,當(dāng)帶幅較小時(shí),投影誤差可以忽略。 水準(zhǔn)面是一個(gè)曲面,水平面是與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)范圍較小時(shí)，可以不

11、考慮地球曲率的影響，直接把地球表面的物體投影到水平面上。即用水平面代替水準(zhǔn)面，那么多大范圍可以代替？1.5 1.5 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度用水平面代替水準(zhǔn)面的限度用水平面代替水準(zhǔn)面，主要考慮對(duì)距離、高程的影響，對(duì)水平角的影響非常微小。經(jīng)過科學(xué)推導(dǎo)，得出了兩點(diǎn)結(jié)論：223RDDD對(duì)距離和高程的影響對(duì)距離和高程的影響B(tài) BA AC CD DD D1.1.對(duì)水平距離的影響對(duì)水平距離的影響 當(dāng)距離小于10 km或在半徑小于10km的范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，可不考慮地球曲率的影響，即可用水平面代替水準(zhǔn)面。（10km相對(duì)誤差百萬分之一）2. 對(duì)高程的影響對(duì)高程的影響用水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響較大，當(dāng)距離大于300m時(shí)一般都必須考慮地球曲率的影響。（100m約有1誤差)RDh22B BA AC CD DD Dh 測(cè)量的計(jì)量單位測(cè)量的計(jì)量單位 1長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度單位 1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm 2面積單位面積單位 面積單位是面積單位是m2，大面積則用公頃或，大面積則用公頃或km2表示，在農(nóng)業(yè)上表示，在農(nóng)業(yè)上常用市畝作為面積單位。常用市畝作為面積單位。 1公頃公頃=10 000m2=15市畝，市畝， 1km2=100公頃公頃=1 500市畝，市畝， 1市畝市畝=666.67m2 3體積單位體積單位 體積單位為體積單位