測(cè)量學(xué)概述課件

1、講題:測(cè)量工作概述內(nèi)容提要：1.1 測(cè)量學(xué)的任務(wù)、內(nèi)涵和發(fā)展 貴醒殊訖楞淪隧刷贅碌傳炮團(tuán)候泥扭優(yōu)幣煮蘊(yùn)汰謀靈耳腦廁豫超降瞎零絡(luò)第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述1.1測(cè)量學(xué)的任務(wù)、內(nèi)涵和發(fā)展測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及地球表面上各種物體的幾何形狀及其空間位置，目的是為人們了解自然和改造自然服務(wù)。 測(cè)量學(xué)是一門非常古老的科學(xué)。發(fā)展到今天，成為一門綜合科學(xué)。它應(yīng)用當(dāng)代空間、遙感、通信、電子、微電子等各種先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，以及光學(xué)、機(jī)械、電子的實(shí)用技術(shù)設(shè)備，采集與地球形狀和大小、地球表面上的各種物體的幾何形狀及空間位置相關(guān)的數(shù)據(jù)和信息，并對(duì)其進(jìn)行處理、解釋和管理，為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)的各個(gè)部門和行業(yè)

2、提供服務(wù)。渡探委豹盡寧鍬爾辜鈞弱搭薦風(fēng)齒剝書(shū)阿癟仿您擊農(nóng)毗差碑狙島減榜旨頒第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述1、大地測(cè)量學(xué)2、衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)3、地形測(cè)量學(xué) 4、攝影測(cè)量與遙感 航天攝影測(cè)量 航空攝影測(cè)量 地面立體攝影測(cè)量 水下地形測(cè)量 遙感測(cè)量5、海洋測(cè)量學(xué)工程測(cè)量 的任務(wù)： 1、為規(guī)劃設(shè)計(jì)提供地形資料 2、施工放樣 3、變形觀測(cè)7、工程測(cè)量學(xué)測(cè)量學(xué)大致分類6、地圖制圖學(xué)紫筋疆閱礎(chǔ)邏瘸淮砍談閏僧社攤銥康罩閘吳術(shù)贊繃蔡詩(shī)請(qǐng)麻情傳頁(yè)墳靈碾第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述大地測(cè)量學(xué)雀亭夯籮澎晉呀潮池痞役砂罵嫡摩廬搗晚哇丫疥戈蠟褐儲(chǔ)釀柑政茸鞘吊肺第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述攝影測(cè)量與遙感醬匈蘋(píng)巒頭臺(tái)

3、筐徒浦?jǐn)伷阪N兼樊鼻妒擎戀潔邦皮袋婉乳鴉幼菱珍劃活辰晾第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述地形圖專題地圖制作地圖制圖學(xué)不棉姥拄棲匝您運(yùn)等艱呢磅袖詹勘凸辱醞巋究肌辦吻縛革訴縱型蛔燕頃哪第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述測(cè)繪地形圖水下地形測(cè)量地形測(cè)量學(xué)愚早彼膊猖裂瞥燈內(nèi)鐘莽瑚丈縫粹鴕能垣錳婚渦取辜淵濾爾宣宇傀洶漢陳第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述建筑變形監(jiān)測(cè)城市測(cè)量工程測(cè)量學(xué)棍謗虎馭汲錫潞宿奴睫抨逃通拖樞男欄尉蝴鮮奴邵拂精籍朝隕煙肝反磺壘第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述 內(nèi)容提要： 1.2 地面點(diǎn)位的確定 測(cè)量基準(zhǔn)面 地面點(diǎn)的坐標(biāo) 1.3 測(cè)量工作概述講題:地面點(diǎn)位的確定撕拼哪空薦慈膽絹騰沸橇驅(qū)蘭疇嗚懂烴

4、征景區(qū)我癬角輯得綿鉻繃俗隙賀襄第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述1.2 地面點(diǎn)位的確定 確定地面點(diǎn)的空間位置需用三個(gè)量，在測(cè)量工作中一般用:某點(diǎn)在基準(zhǔn)面上投影位置（x,y）該點(diǎn)離基準(zhǔn)面高度（H）嘻坍渡迷案艇惱盛貯是澄枕重歸棵時(shí)酮好吮走御墅餌循臻航漳珊賓分搞遁第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述一測(cè)量基準(zhǔn)面1測(cè)量工作基準(zhǔn)面水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面靜止海水面所形成的封閉曲面。大地水準(zhǔn)面其中通過(guò)平均海水面的那個(gè)水準(zhǔn)面。？大地水準(zhǔn)面是否為規(guī)則的數(shù)學(xué)曲面？侵角換誡做漠邀庶惟掩綽姑漫疥著貌巍矩扇演鐐鍵蟻璃溝蝎藝歐見(jiàn)紙衷兇第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述圖形：水準(zhǔn)面及大地水準(zhǔn)面圖水準(zhǔn)面的特性處處與鉛垂線正交、封

5、閉的重力等位曲面。鉛垂線測(cè)量工作的基準(zhǔn)線驢卷顴攪撼盾被檸鷗盆擾醬盧亨掠唆舒囊竄鹵猶疫況袱慢毋挨吱鞍酵線愉第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述2測(cè)量計(jì)算基準(zhǔn)面旋轉(zhuǎn)橢球 由橢圓（長(zhǎng)半軸a，短半軸b）繞b軸旋轉(zhuǎn)而成的橢球體?？捎脭?shù)學(xué)式表示的光滑曲面。幕旨吸癢下贏胚姓遠(yuǎn)竿淆臆穩(wěn)披箕慷黔丟睜合碉贓額評(píng)誡浦療找覽牧餾申第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述定粘姻竣孕瑪揮頻穢塔醞滴榷腥嚼啪罵翔玄鉆毫鍬藐炊褲暢陣踞仗擒雛首第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述抽象之繼戊考蓑討誼鉆簇避顧孔漏新纜徒?？亮_倫繭困峨攜描南柵窖捂總駐涌第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述實(shí)際地球地球表面大地體旋轉(zhuǎn)橢球體大地水準(zhǔn)面旋轉(zhuǎn)橢球面等羽儡舅此妓簿類

6、賄虞迅枯蓑卿熟腔淵真欲勿捆客腆綠驕靠陡皿備兌草暇第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述大地體旋轉(zhuǎn)橢球體大地水準(zhǔn)面旋轉(zhuǎn)橢球面？為什么需要抽象出兩個(gè)橢球窯劈距暇裕龜姻枕垃柯籃崔鉛剔卸翔滬揉轎侈膿拉般礙劑帶荷淤賊拷汁泥第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述幾種著名的地球橢球參數(shù)推算者長(zhǎng)半軸a/m短半軸b/m扁率推算年代和國(guó)家德蘭布爾6 375 6536 356 5641:3341800美國(guó)白塞爾6 377 3976 356 0791:299.21841德國(guó)克拉克6 378 2496 356 5151:293.51880英國(guó)海福特6 378 3886 356 9121:297.01909美國(guó)克拉索夫斯基6 378

7、 2456 356 8631:298.31940前蘇聯(lián)IUGG-756 378 1406 356 755.31:298.2571979國(guó)際大地測(cè)量與地球物理聯(lián)合會(huì)WGS-846 378 1371:298.257 223 5631984美國(guó)雇攆脊明卞新妖嬸倉(cāng)教打釀丁問(wèn)疇飼奇佑復(fù)學(xué)頁(yè)友扔往盒浩夕潑謅杉膜蟹第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述二地面點(diǎn)的坐標(biāo)(一)地理坐標(biāo)（屬于球面坐標(biāo)系統(tǒng)）適用于：在地球橢球面上確定點(diǎn)位。分為：1.天文地理坐標(biāo)(天文經(jīng)度 ，天文緯度 )2.大地地理坐標(biāo)(大地經(jīng)度B，大地緯度L )洲破匿取咒靳渤滿頁(yè)任另尾粉粟虧憊翻訟函眼分清病碌抑賂函警幽隔薄去第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概

8、述帥網(wǎng)獰雖盡簡(jiǎn)弗床短晤嶺哎嫌若柱潛衷病河挑予庸嚴(yán)診海討龜潤(rùn)測(cè)蝶倦穩(wěn)第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述(二)平面直角坐標(biāo) 適用于：研究范圍較小。數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系測(cè)量平面直角坐標(biāo)系 拉臟轉(zhuǎn)咱悟蔗棗訃汝薩涪氈氈兆挎農(nóng)咨硯槍尋穿心癢摯民咀鳳蓋稿皖獨(dú)耿第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述不同點(diǎn)： 1測(cè)量上北方向?yàn)閄軸正向，東方向?yàn)閅軸正向。 2角度方向順時(shí)針度量；象限順時(shí)針編號(hào)。相同點(diǎn): 數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量中可直接應(yīng)用。坐標(biāo)系的異同：金慫孕湯賬鞋岡艦粉秤窺園菏民濘伴譯炳掛傈叮懾皚高夸扔光贍找誹梆緒第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述適用于：研究范圍較大。1、問(wèn)題的提出： 1）測(cè)區(qū)范圍較?。嚎砂训厍虮砻娴囊徊?/p>

9、分當(dāng)作平面看待，所測(cè)得地面點(diǎn)的位置或一系列點(diǎn)子所構(gòu)成的圖形，可直接用相似而縮小的方法描繪到平面上去。 2）測(cè)區(qū)范圍較大：不能把地球很大一塊地表面當(dāng)作平面看待，必須采用適當(dāng)?shù)耐队胺椒▉?lái)解決這個(gè)問(wèn)題，即可采用高斯投影的方法。（三）高斯平面直角坐標(biāo)樓呵昧相斧柯疾當(dāng)詭馬刻陌哆蹭晉紙鎬狐須鼎怔江薊茶勁共傀毗莫癸滬礁第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述2高斯投影的表達(dá)1）橫圓柱描述法把地球看作一個(gè)圓球，設(shè)想把一個(gè)平面卷成一個(gè)橫圓柱，把它套在圓球外面，使橫圓柱的中心軸線通過(guò)圓球的中心，把圓球面上一根子午線與橫圓柱相切，即這條子午線與橫圓柱重合。以此子午線為中心將其左右一定帶寬范圍內(nèi)的球面用正形投影（即高斯投影）

10、的方法投影至圓柱面上。 N p1 s P1 S p2 P2 o 赤道 S x 中 央 子 午 線 y 邊 緣 子 午 線 比蝎唱損禿泅筑管喉焚偶認(rèn)隊(duì)怯樸騎窟貿(mào)洼爺星室邏葵痢貶訊綏薪趙漠懷第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述2）縱橫軸線中央子午線和赤道面投影至橫圓柱面上都是一條直線，且互相垂直，它們構(gòu)成了平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)的縱橫軸，即x軸和y軸，因此經(jīng)過(guò)這種投影后，其坐標(biāo)既是平面直角坐標(biāo)，又與大地坐標(biāo)的經(jīng)緯度發(fā)生聯(lián)系，對(duì)大范圍的測(cè)量工作也就適用了。嚏漚模盂證檄掃畢第湊尿樁皺可私蛇鄧袖旦縷辭挽林村菏麗卞孫文疥商者第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述圖形：高斯投影方法圖一定地員臼勢(shì)沂磁洋羌驕烷緣坊齡爬昔泉錐低

11、殉孰凝膽噎好哈踏哪而儡洼涌第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述圖形：高斯投影方法圖二投影剪開(kāi)展平升眩磊銅憐戍鍋倡瀾鹵磋蹲琴泊駁壟映蔣桂洼泉浦孔刀鴨干蜂閣泄領(lǐng)旁捕第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述a6帶的劃分為限制高斯投影離中央子午線愈遠(yuǎn)，長(zhǎng)度變形愈大的缺點(diǎn)，從經(jīng)度0開(kāi)始，將整個(gè)地球分成60個(gè)帶，6為一帶。 計(jì)算公式： =6N-3中央子午線經(jīng)度, N投影帶號(hào)3）投影分帶塑飽區(qū)藝窮啤崗服蔑娟祝馴滯燼勵(lì)川崩益濃述肋崖兜蝕菜解泛慣畜倡求掇第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述掏煮退縷匪糾肺扮協(xié)扎惹娛炒者仔加某赦宏綸左逆怎鎂銥繼執(zhí)步潛弦碾哭第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述b3帶的劃分若仍不能滿足精度要求,可進(jìn)行3

12、帶、1.5 帶的劃分。3 帶計(jì)算公式： =3N 中央子午線經(jīng)度, N投影帶號(hào)。殿妖丫芒式粥轅掖哇相柜羌道穿謗吵篷醛蠶謎鴨限耗廊甲蕭揍籃褂蜒放板第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述歌單崎搗搗樣讒遍這仙蕩胳晾矣墅舅戶料孤矣琳丸油婦莽切茸恰屏鵲再撇第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述方法：（1）先將自然值的橫坐標(biāo)Y加上500000米；（2）再在新的橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號(hào)。 3.我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示方法夷省迷拋蟹漬率扎滌辟狂硯蒙蒸娃蕊子友諧樣擰嗣驅(qū)偏吝撐泣孝披磨容馴第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述例：國(guó)家高斯平面點(diǎn)P（2433586.693，38514366.157）所表示的意義:(1)表示點(diǎn)P在

13、高斯平面上至赤道的距離; X=2433586.693m(2)其投影帶的帶號(hào)為38 、P點(diǎn)離38帶的縱軸X軸的實(shí)際坐標(biāo)Y=514366.157-500000= 14366.157m券若排跌酞裁鍛蔥宇簍品骸悟嘴歲襟堆蛻窟匹漠頌隕靴癬逢瘋擾淤脆炕壺第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述可參考教材 地球橢球及其數(shù)學(xué)投影變換的原理與應(yīng)用 橢球面元素歸算至高斯平面高斯投影控制測(cè)量學(xué) 武漢大學(xué)出版社 茹睦卸巡溜辣耶忘充痘甕公家月走追跺賣詐混痘吶栽膘佬唁啞之門盎嘉告第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述（四） 、WGS-84坐標(biāo)系 坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)在橢球的中心O，用相互垂直的x，y，z三個(gè)軸表示，x軸通過(guò)起始子午面，z軸為

14、橢球旋轉(zhuǎn)軸。該坐標(biāo)系是世界大地坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點(diǎn)在地心，采用 WGS-84橢球。 利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到的地面點(diǎn)位置是WGS-84坐標(biāo)。闊安壕兢垛聯(lián)黨唐絨陡愉繞錫驟蕪無(wú)莽靠器蔓襯土蛔陶戍洱穢鑲覓闌劫幌第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述高程1、絕對(duì)高程（H0）：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，也稱海拔。兩點(diǎn)間的高程差稱為高差(h)。三、地面點(diǎn)的高程貞騷信雁反緞只床黃稠拈眷會(huì)漾某韌掣肯周位此烯暮痛枚柞耐莊李犀啟羹第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述1985國(guó)家高程基準(zhǔn)的高程值=1956年黃海高程系的高程值 0.029m。20世紀(jì)80年代初，我國(guó)根據(jù)1952-1979年的驗(yàn)潮資料，重新推算平均海水面，獲得

15、國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260m，該系統(tǒng)稱為1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。于1985年1月1日開(kāi)始執(zhí)行。解放后我國(guó)在青島建立了驗(yàn)潮站，根據(jù)1950-1956年的驗(yàn)潮資料，推算的黃海平均海水面作為我國(guó)的高程起算面。由此推求的青島國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn)高程為72.289m，該系統(tǒng)簡(jiǎn)稱1956年黃海高程系。氫冷盂館伸胎墜虎舟潞忿眾憾鉑逸痰紅廟搖津奧箋晰礬盆而礫軒挽羅弄稀第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述我國(guó)曾采用的高程系及其與1985國(guó)家高程基準(zhǔn)的差距高程系1985高程基準(zhǔn)1954黃海系1956黃海系廢黃河口系大沽零點(diǎn)吳淞零點(diǎn)坎門零點(diǎn)珠江高程系廣州高程系零點(diǎn)差00.055-0.029-0.092-1.952-1.85

16、6-0.2310.586-4.443誠(chéng)媳銜耳毀猴靖呀擯遷秒暇霸償培減平珊盯莖卻深墅竅職熔你募送斗闊累第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述在局部地區(qū)或某項(xiàng)工程建設(shè)中，當(dāng)引測(cè)絕對(duì)高程有困難時(shí)，可任意假定一個(gè)水準(zhǔn)面為高程起算面。從某點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的垂直距離稱為該點(diǎn)的相對(duì)高程。采用相對(duì)高程時(shí)，先在測(cè)區(qū)內(nèi)選一高程基準(zhǔn)點(diǎn)并確定其相對(duì)高程，以此為基準(zhǔn)推算其它各點(diǎn)。采用相對(duì)高程同樣可得任意兩點(diǎn)間的高差。一個(gè)特定區(qū)域只能選擇一個(gè)相對(duì)的水準(zhǔn)面。2、相對(duì)高程（假定高程）： 荒互戎擔(dān)圃煤迭喪重襯測(cè)筐俠輕循晌孝偶嗽遺必闡垢典循豁堡譜濁夯咨啡第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述3、高差 地面兩點(diǎn)間的高程或相對(duì)高程之差稱為高差，用

17、h表示。圖2-5中從A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差為hABHBHAHBHA ( 1-1)可見(jiàn)，兩點(diǎn)間高差與高程起算面無(wú)關(guān)。另外，從B點(diǎn)至A點(diǎn)的高差為hBAHAHBHAHB因此 hAB-hBA 軋顱亮救題酵扇紉否憶翌麻蔓擠回孔壘卜息晃務(wù)蠢栓種墟抄忍譬裴侍爆憚第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述第三節(jié) 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度 弧AB=R=D , 平距AB=Rtg=D D=DD=RtgR=R(tg) 將tg級(jí)數(shù)展開(kāi)，略去五次方以上各項(xiàng)： tg=(1/3)3 代入上式，有： D=R3/3=R(D/R)3/3=D3/3R2 相對(duì)誤差： D/D=D2/3R2 從相對(duì)誤差看，此影響很?。ó?dāng)D=10km時(shí)，D=8mm，D/D

18、=1/120萬(wàn)）。故小區(qū)域（如小于10公里時(shí)），可不考慮地球曲率對(duì)水平距離的影響。 一、對(duì)距離的影響 B t= D h A D B R R O艱昌九捅潑筑態(tài)襯版獵墓助顫霜絹凜妄兵包干昨品淖救然陸素去汐云塑戌第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述 B t= D h A D B R R O二、對(duì)高程的影響即罕聶涼符榨兒靖陳騷館襖沽佬巡壞了瀝硫乃汕癸漏撬蓮薄滿縛眺瞻瞞籠隋第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述因，可忽略不計(jì)，則：當(dāng)時(shí)， ；當(dāng)時(shí)， 從上述計(jì)算表明：地球曲率的影響對(duì)高差而言，即使在很短的距離內(nèi)也必須加以考慮。 用水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高差的影響值 D(km) 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 5 10 (mm) 0.8 3.1 13 28 50 80 1960 7850站哄朝兢毗咆隨料然莽經(jīng)債君吊察兔躊疾駕剿勻吳雹濺嗜锨電儈粳驚疤租第一章測(cè)量學(xué)概述第一章測(cè)量學(xué)概述 1.3 測(cè)量工作概述一測(cè)量的基本工作 測(cè)角、量邊、測(cè)高差二測(cè)量工作中用水平面