测量学基础优秀课件

1、1 12 2第一节第一节 第三节第三节 第四节第四节 第五节第五节 3 34 45 56 67 7（一）测定（地面（一）测定（地面 图纸）图纸） 测定地面现状的位置。测定的成果：测定地面现状的位置。测定的成果：数据数据 坐标坐标( (球面坐标、平面坐标球面坐标、平面坐标) ) 、高程、角度、距离、地、高程、角度、距离、地面直线的方位角、坡度、面积等。面直线的方位角、坡度、面积等。图图 地形图、平面图、地籍图、断面图、沉降图、工程地形图、平面图、地籍图、断面图、沉降图、工程图等。图等。8 89 91010测量学发展历史与趋势测量学发展历史与趋势发展阶段发展阶段测量仪器测量仪器测量理论测量理论测量

2、产品测量产品古代古代1717世纪前世纪前 绳尺、步弓、矩尺绳尺、步弓、矩尺 简单机械式简单机械式弧度测量、面积计算弧度测量、面积计算理论原始简单理论原始简单粗糙的粗糙的地图地图近代近代17-2017-20世纪初世纪初望远镜、望远镜、经纬仪经纬仪、水准仪水准仪、平板仪、平板仪光学机械式光学机械式三角测量、最小二乘三角测量、最小二乘法、地图投影法、地图投影测量走向精确测量走向精确实测的实测的地图地图现代现代2020世纪至今世纪至今电子仪器电子仪器、航空摄、航空摄影、影、GPSGPS电子智能仪器电子智能仪器GIS(GIS(地理空间信息地理空间信息) )、RS(RS(遥感遥感) )、GPSGPS数字测

3、图数字测图测量走向自动化测量走向自动化数字数字地图地图将来将来数字化、自动化、数字化、自动化、小型化、智能化小型化、智能化数字地球数字地球 大众化的大众化的数字地图数字地图11111212一、地球的自然形体一、地球的自然形体1313是不规则的表面，有无穷多是不规则的表面，有无穷多1414与平静的平均海水面相重合、并延伸穿过陆地而形与平静的平均海水面相重合、并延伸穿过陆地而形成的封闭曲面称为成的封闭曲面称为大地水准面大地水准面。1515由于地表起伏以及地球内质量分布不均由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，所以大地水准面是个复杂的曲面。匀，所以大地水准面是个复杂的曲面。水准面和铅垂线是野外观测的

4、基准面和水准面和铅垂线是野外观测的基准面和基准线。基准线。由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计由于大地水准面是不规则曲面，无法准确描述和计算。也难以在其面上处理测量成果。算。也难以在其面上处理测量成果。16161717参考椭球体参考椭球体因此，用一非常接近大地水准面的数学因此，用一非常接近大地水准面的数学面面-旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。旋转椭球体描述地球。 称参考椭球体。称参考椭球体。长半径长半径a=6378137ma=6378137m短半径短半径b=6356752mb=6356752m扁率扁率f=(a-b)/b=1/298.257f=

5、(a-b)/b=1/298.257P PP P18181919经度与纬度经度与纬度子午面子午面-地球上任一点的铅地球上任一点的铅垂线与地轴所组成的平面。垂线与地轴所组成的平面。经度经度-所在的子午面与首子所在的子午面与首子午面（过英国格林尼治天文午面（过英国格林尼治天文台）的夹角台）的夹角2020纬度纬度-所在点的铅垂线与赤所在点的铅垂线与赤道平面之间的夹角。道平面之间的夹角。2121222223232424大地地理坐标系是建立在大地地理坐标系是建立在地球椭球面地球椭球面上的坐标系。上的坐标系。地球椭球面地球椭球面和和法线法线是大地地理坐标系的主要面和线。是大地地理坐标系的主要面和线。地面点的

6、大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影地面点的大地坐标是它沿法线在地球椭球面上投影点的经度、纬度以及大地高。点的经度、纬度以及大地高。2525NSMP格林尼治格林尼治天天 文文 台台LBHG2626为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算（投影）到平面上。影）到平面上。所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的所谓投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的点一一对应的数学关系点一一对应的数学关系。地图投影学就是研究这个问题的学科，是数学、也地图投影学就是研究这个问题的学科，是数学、也是地理学的一个分支学科。是地理学的一个分支学科。投影基本类型有：投影基本类型有：圆锥投影，圆柱投影，平面投影，圆锥投影，圆柱投影，平面投影，任意投影等。任意投影等。272728283030（二）地平坐标系（二）地平坐标系3131三、空间三维坐标系三、空间三维坐标系323233333434353536363737一、对水平距离的影响一、对水平距离的影响dRsRtgd23331)31(RsRRRtgsdS2Rsss3838 3939dhRdhdRhR2)(2222Rdh224040结论：结论：高程测量时，哪怕距离很近，也必须考虑地高程测量时，哪怕距离很近，也必须考虑地球曲率的影响。球曲率的影响。414142424343444445454646474748484