工大測量學課件第01章

1、第一章緒論11概述一.定義：研究地球形狀、大小及地面點位內(nèi)容：測定:使用測繪儀器、測量、計算、獲取數(shù)據(jù),把地球表面形體依比例繪制成圖，供研究、設(shè)計用（物圖）測設(shè):把在圖紙上規(guī)劃、設(shè)計好的建筑物.構(gòu)筑物標定在地面，作施工依據(jù)（圖物）3.監(jiān)測:對沉降、滑動、位移、及建筑物進行精密、定期、動態(tài)監(jiān)測分支:大地測量、攝影測量、工程測量.地圖制圖、海洋測量二任務(wù)1宏觀2微觀三作用國家控制網(wǎng)、大型工程、研究地球形狀各種比例尺圖、土地開經(jīng)濟建設(shè)尖兵樣、安裝四.發(fā)展概況古代73年發(fā)掘長沙漢墓,發(fā)現(xiàn)公元前二世紀的地圖,駐軍圖,使用水平尺,羅盤儀進量,比歐洲早700年.公元724年,唐代高僧測量子午線200公里北宋

2、發(fā)展制圖理論,應(yīng)用比例尺,磁偏角.1794年德國近代提出最小二乘原理,橫圓柱正形投影水準儀.數(shù)字水準儀.數(shù)緯儀.全站儀.3S技術(shù)自動遙感技術(shù) ( RS)從遠距離.高空.外層空間,利用可見光,紅外線.微波等遙感波段,用攝影.掃描方法,進行信息感應(yīng),傳輸和處理,從而識別地面目標的性質(zhì)和運動狀態(tài).遙感是建立在攝影測量基礎(chǔ)上的.地理信息系統(tǒng)(GIS)在計算機軟.硬件支持下,以一定的格式輸入.存儲.顯示.繪制和綜合分析應(yīng)用地理信息的技術(shù).我國利用八年時間,完成1:5萬國家基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)山.河.村(圖) 數(shù)據(jù)計算機量相當于8000張光盤或160我國對地面一點由23個數(shù)據(jù)描述,如經(jīng)度.緯度.高程形成(GP

3、S)全球原理:距離交會地面點在某一時刻接收三顆以上GPS衛(wèi)星發(fā)射的測距信號,測出測站點(天線)到三顆以上衛(wèi)星的距離,從導(dǎo)航電文中解算該時刻的空間坐標,再用距離交會方法解算測站點坐標.天線在測量中位置,分靜態(tài)和動態(tài)定位根據(jù)絕對定位:獨立確定觀測點相對于地球質(zhì)心的絕對位置,可達米級相對定位:確定觀測點與地面參考點間或兩觀測點間相對位置時鐘和接收時鐘不同步,誤差.信號在大延遲,得到的不是真正站星距離(偽距),但對因氣中兩個地面點的影響是相關(guān)的,利用不同的線形組合可削弱.連續(xù)觀測1-3小時,靜態(tài)相對定位可達十萬分之一的精度12地面點位確定一地球形狀和大小水準面：海水面延伸穿過陸地形成的閉合曲面（代替地

4、球的自然表面）大地水準面：平均海水面延伸穿過陸地形成的閉合曲面（大地體.是測量工作基準面）水準面特點：與重力方向垂直的曲面，重力方向（鉛垂方向）測量工作基準線地球橢球體（參考橢球、旋轉(zhuǎn)橢球）：長軸a=6378140米短軸b=6356755米扁率=（ab）/a=1/298.257地球近似半徑R=1/3（aab）=6371公里ba地球橢球體二確定地面點位的方法1高程：地面點到基準面的鉛垂距離海拔高程（絕對高程）:地面點到大地水準面的鉛垂距離HA.HB假定高程（相對高程）：地面點到任一水準面的鉛垂距離HA.HB國家水準原點（1985年高程基準）H=72.260米高差：兩點間的高程之差 hAB=HBH

5、A=HBHABAhABHBHABHH A假定水準面大地水準面hAB=HBHA=HBHA2.坐標：地理坐標：表示地面點在球面上的位置坐標經(jīng)度：過地面點的子午面與首子午面的夾角緯度：過地面點的法線.鉛垂線與赤道平面的夾角大地地理坐標：以法線和參考橢球為基準L、B天文地理坐標:以鉛垂線和大地水準面為基準.兩個坐標原點一致，稱80國家大地坐標系，在陜西永樂x子午線Noy平面直角坐S規(guī)律：標：橫圓柱正形投影子午線投影后成直線，即X軸，長度不變，其午線投影后是凹向主子午線的曲線，離子午越遠，長度變形越大。赤道投影為直線，即Y軸，平行赤道的緯線投影后是凸向赤道的曲線，以赤道為對稱。xxyAyByAAAxAy

6、BxABBxBxBooyy(a)(b)平移前坐標系平移后坐標系6帶：子午線開始，自西向東把整個地球分成60帶（經(jīng)差 6）任意帶 LO=6N3（我國1323）子午線經(jīng)度我國在北半球，X為、Y有、，原點西移500公里例：一點橫坐標自然值-269583.00米，加500公里為230417.00米，通用值20230417.00米3帶:自東經(jīng)130起，自西向東，經(jīng)差3、分成120帶任意帶子午線經(jīng)度LO=3n（我國2545）697581879399105111117123129135912121314152122236帶投影LO=6N369758187939910511111712312913539252

7、34143451 23272931333537393帶:自東經(jīng)130起，自西向東，經(jīng)差3、分成120子午線經(jīng)度LO=3n帶,任意帶45）（我國25獨立平面直角坐標X+ X Y+ X+ YYXY X+ Y13用水平面代替水準面的限度BA一對距離測量影響（可忽略）DbD=RtgD=Ra bhD=DD=R(tg)=R( 1/33 2/153)DRR=1/3R3 = D 3/3R2D/D = D 2/3R相對誤差2102050100D(km)D(mm)86610261/4.9萬82121/1.2萬D/D1/120萬1/30萬B二.對高程測量的影響（不可忽略）Ah=BbBb=ObOb=RsecR=R(sec1)= R(1 1/225/2441)= R(1 1/22 1)= 1/2 R2h= D2/2RDbahDbRRD(m)h(mm)200