工程测量多媒体课件.

1、土木工程测量第一章 绪论问题一：测量是做什么的？问题二：关于地球的事你了解多少？ 中国最早的地图：山海经，是一部最古老的地理书。它主要记述古代地理、物产、巫术、宗教等 中国近代的第一幅地图：皇舆全览图 1.1 测量学的任务和作用 1.1.1 测量学的概念 1.1.2测量学的任务研究地球的形状和大小，为地球科学提供数据研究地球的形状和大小，为地球科学提供数据测图测图 把地物的平面位置和地貌变化绘制到图纸上，竣工后，为了验收和管理，还要绘制竣工图测设测设 把已经有的图纸上的东西放样到地面上测定与测设测定与测设测定测定测设测设 1.1.3 测量学的分类 1.大地测量学 2.普通测量学 3.摄影测量学

2、 4.工程测量学 5.地图制图学 6.海洋测量学大地测量学大地测量学研究地球形状、研究地球形状、大小，解决大范围的定位问题。大小，解决大范围的定位问题。以研究、确定测量基准面、建立高等以研究、确定测量基准面、建立高等级控制网为主要任务。级控制网为主要任务。大地控制测量大地控制测量地形测量学地形测量学研究小范围的测研究小范围的测绘问题。绘问题。以测绘各种比例尺地形图以测绘各种比例尺地形图为主要任务。为主要任务。摄影测量学摄影测量学利用摄影或遥感技术获取地球表面利用摄影或遥感技术获取地球表面物体的信息，经过处理以确定物体的形状、大小及物体的信息，经过处理以确定物体的形状、大小及空间位置的理论和方法

3、。空间位置的理论和方法。主要有：航空摄影测量、遥感测量主要有：航空摄影测量、遥感测量以制作中小比例尺地形图或其他专题地图为主要任务以制作中小比例尺地形图或其他专题地图为主要任务工程测量工程测量海洋测量学海洋测量学研究海洋和陆研究海洋和陆地水域水下地形的测绘理论地水域水下地形的测绘理论和方法。和方法。地图制图学地图制图学 研究各种地研究各种地图的制作理论、制作工艺和图的制作理论、制作工艺和应用应用1.3 地面点位空间位置的确定 1.3.1 地球的形状和大小地球是一个两级偏扁的旋转椭球体旋转椭球体表面：高低不平，有山有水， 千变万化，形态各异海洋占71% ，陆地面积29%最高珠峰 8844.43m

4、最低马里亚纳海沟地球长半轴6378140m ，短半轴6356755m 扁率257.2981abae扁率很小，所以可以把地球近似的看成是一个球体 1.3.2 地面点的坐标系统 1.大地坐标系 （地理坐标 经纬度）子午线赤道S SN N原格林尼治天文台 提问：经度的范围？纬度的范围？ 经度的范围：0180 纬度的范围？0 90地理坐标有关名词：子午线（真子午线，即经线）：子午线（真子午线，即经线）：子午面与地球表面的交线。经度：经度：某点的子午面与首子午面之间所组成的二面角。分东经、西经。纬度：纬度：某点的铅垂线或法线与赤道面之间的夹角。天文地理坐标（，） 2.空间直角坐标系 3.独立平面直角坐标

5、系适用于小范围，不方便连测国家坐标时Y YX X南西东北 4.高斯平面直角坐标系问题：怎样把一个球形的东西投影到平面上?大范围的投影变形问题大范围的投影变形问题 曲面展开成平面，就会产生变形，范围越大变形就曲面展开成平面，就会产生变形，范围越大变形就越大。越大。怎样投影才能使误差最小？怎样投影才能使误差最小？必须采取一定的投影方法，来保证投影误差远小于测量误差 ，这样才可以忽略不计。测量上一般采用等角投影（又称保角投影，正形投影 ，正射投影）的方法进行投影，即形状不变，长度或面积按比例缩小。目前世界上公认、通用的是高斯投影高斯投影。(1)高斯投影1912由高斯克吕推出6度带：经差度带：经差6为

6、一带，把地球分成为一带，把地球分成60个带。个带。每一带中央子午线经度每一带中央子午线经度 :N带号带号36 NLo问题1：第20带的中央子午线经度是多少？117362020L问题2：第40带的中央子午线经度是多少？180)36LNL带后带前 1.3.3 地面点的高程系统“黄海高程系统”（已停用）“1985国家高程基准”两点之间的高差与起算面无关两点之间的高差与起算面无关 A.A.若第若第2020带某点的横坐标自然值为：带某点的横坐标自然值为：-34567.8m-34567.8m，则通用值为：则通用值为：- 34567.8+500000 =465432.2m - 34

7、567.8+500000 =465432.2m 写为：写为：20 20 465432.2m465432.2mB.B.若第若第1919带某点横坐标自然值为：带某点横坐标自然值为：+234567.5m+234567.5m，则，则通用值为：通用值为：234567.5+500000=734567.5m 234567.5+500000=734567.5m 写为：写为：19 19 734567.5m 734567.5m AB自然值与通用值的换算：自然值与通用值的换算：如如A点的点的Y值为值为20465432.2m，问这点在中央子，问这点在中央子午线的哪一侧？距离中央子午线多远？午线的哪一侧？距离中央子午线

8、多远？解解: 465432.2-500000= - 34567.8m为负值，在西侧；若为正值，则在东侧为负值，在西侧；若为正值，则在东侧,距离中央子午线距离中央子午线34567.8m（自然值）（自然值）1.3测量工作概述测量工作概述1.3.1 1.3.1 测量工作的基本内容测量工作的基本内容l测量的基本问题测量的基本问题就是确定点位。就是确定点位。即确定点的即确定点的平面平面( (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点位确定三要素：点位确定三要素：水平距离、水平角、高程水平距离、水平角、高程（水平距离、水平角确定点的平面位置（

9、水平距离、水平角确定点的平面位置) )测量的基本工作就是确定点位所必须进行的工作。测量的基本工作就是确定点位所必须进行的工作。点的坐标通常不是直接测出点的坐标通常不是直接测出, ,而是通过测定待定点与而是通过测定待定点与已知点之间的几何关系要素已知点之间的几何关系要素( (即距离、角度、高程即距离、角度、高程) )来推算出来的。来推算出来的。所以测量的基本工作就是所以测量的基本工作就是: :距离测量、角度测量和高距离测量、角度测量和高程测量三项。程测量三项。A AH H测量的基本工作测量的基本工作( (内容内容) )h hB BC C为了减少误差的累积，提高结果的精度，并且为了减少误差的累积，

10、提高结果的精度，并且能够统一测区的坐标，分区作业，加快进度，能够统一测区的坐标，分区作业，加快进度，因此，测量工作必须遵循一定的因此，测量工作必须遵循一定的工作原则。工作原则。1. 从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部的原则。部的原则。2. 2. 上一步工作未经检查合格不得进行下一步工上一步工作未经检查合格不得进行下一步工作的原则。作的原则。1. 4 测量工作的基本原则测量工作的基本原则先控制后碎部先控制后碎部先控制后碎部 从分带投影的理论中我们已知道,当带幅较小时,投影误差可以忽略。 水准面是一个曲面,水平面是与水准面相切的平面。当范围较小时，可以不

11、考虑地球曲率的影响，直接把地球表面的物体投影到水平面上。即用水平面代替水准面，那么多大范围可以代替？1.5 1.5 用水平面代替水准面的限度用水平面代替水准面的限度用水平面代替水准面，主要考虑对距离、高程的影响，对水平角的影响非常微小。经过科学推导，得出了两点结论：223RDDD对距离和高程的影响对距离和高程的影响B BA AC CD DD D1.1.对水平距离的影响对水平距离的影响 当距离小于10 km或在半径小于10km的范围内测量时，可不考虑地球曲率的影响，即可用水平面代替水准面。（10km相对误差百万分之一）2. 对高程的影响对高程的影响用水平面代替水准面对高程的影响较大，当距离大于300m时一般都必须考虑地球曲率的影响。（100m约有1误差)RDh22B BA AC CD DD Dh 测量的计量单位测量的计量单位 1长度单位长度单位 1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm 2面积单位面积单位 面积单位是面积单位是m2，大面积则用公顷或，大面积则用公顷或km2表示，在农业上表示，在农业上常用市亩作为面积单位。常用市亩作为面积单位。 1公顷公顷=10 000m2=15市亩，市亩， 1km2=100公顷公顷=1 500市亩，市亩， 1市亩市亩=666.67m2 3体积单位体积单位 体积单位为体积单位