工大测量学课件第01章

1、第一章绪论11概述一.定义：研究地球形状、大小及地面点位内容：测定:使用测绘仪器、测量、计算、获取数据,把地球表面形体依比例绘制成图，供研究、设计用（物图）测设:把在图纸上规划、设计好的建筑物.构筑物标定在地面，作施工依据（图物）3.监测:对沉降、滑动、位移、及建筑物进行精密、定期、动态监测分支:大地测量、摄影测量、工程测量.地图制图、海洋测量二任务1宏观2微观三作用国家控制网、大型工程、研究地球形状各种比例尺图、土地开经济建设尖兵样、安装四.发展概况古代73年发掘长沙汉墓,发现公元前二世纪的地图,驻军图,使用水平尺,罗盘仪进量,比欧洲早700年.公元724年,唐代高僧测量子午线200公里北宋

2、发展制图理论,应用比例尺,磁偏角.1794年德国近代提出最小二乘原理,横圆柱正形投影水准仪.数字水准仪.数纬仪.全站仪.3S技术自动遥感技术 ( RS)从远距离.高空.外层空间,利用可见光,红外线.微波等遥感波段,用摄影.扫描方法,进行信息感应,传输和处理,从而识别地面目标的性质和运动状态.遥感是建立在摄影测量基础上的.地理信息系统(GIS)在计算机软.硬件支持下,以一定的格式输入.存储.显示.绘制和综合分析应用地理信息的技术.我国利用八年时间,完成1:5万国家基础地理信息系统山.河.村(图) 数据计算机量相当于8000张光盘或160我国对地面一点由23个数据描述,如经度.纬度.高程形成(GP

3、S)全球原理:距离交会地面点在某一时刻接收三颗以上GPS卫星发射的测距信号,测出测站点(天线)到三颗以上卫星的距离,从导航电文中解算该时刻的空间坐标,再用距离交会方法解算测站点坐标.天线在测量中位置,分静态和动态定位根据绝对定位:独立确定观测点相对于地球质心的绝对位置,可达米级相对定位:确定观测点与地面参考点间或两观测点间相对位置时钟和接收时钟不同步,误差.信号在大延迟,得到的不是真正站星距离(伪距),但对因气中两个地面点的影响是相关的,利用不同的线形组合可削弱.连续观测1-3小时,静态相对定位可达十万分之一的精度12地面点位确定一地球形状和大小水准面：海水面延伸穿过陆地形成的闭合曲面（代替地

4、球的自然表面）大地水准面：平均海水面延伸穿过陆地形成的闭合曲面（大地体.是测量工作基准面）水准面特点：与重力方向垂直的曲面，重力方向（铅垂方向）测量工作基准线地球椭球体（参考椭球、旋转椭球）：长轴a=6378140米短轴b=6356755米扁率=（ab）/a=1/298.257地球近似半径R=1/3（aab）=6371公里ba地球椭球体二确定地面点位的方法1高程：地面点到基准面的铅垂距离海拔高程（绝对高程）:地面点到大地水准面的铅垂距离HA.HB假定高程（相对高程）：地面点到任一水准面的铅垂距离HA.HB国家水准原点（1985年高程基准）H=72.260米高差：两点间的高程之差 hAB=HBH

5、A=HBHABAhABHBHABHH A假定水准面大地水准面hAB=HBHA=HBHA2.坐标：地理坐标：表示地面点在球面上的位置坐标经度：过地面点的子午面与首子午面的夹角纬度：过地面点的法线.铅垂线与赤道平面的夹角大地地理坐标：以法线和参考椭球为基准L、B天文地理坐标:以铅垂线和大地水准面为基准.两个坐标原点一致，称80国家大地坐标系，在陕西永乐x子午线Noy平面直角坐S规律：标：横圆柱正形投影子午线投影后成直线，即X轴，长度不变，其午线投影后是凹向主子午线的曲线，离子午越远，长度变形越大。赤道投影为直线，即Y轴，平行赤道的纬线投影后是凸向赤道的曲线，以赤道为对称。xxyAyByAAAxAy

6、BxABBxBxBooyy(a)(b)平移前坐标系平移后坐标系6带：子午线开始，自西向东把整个地球分成60带（经差 6）任意带 LO=6N3（我国1323）子午线经度我国在北半球，X为、Y有、，原点西移500公里例：一点横坐标自然值-269583.00米，加500公里为230417.00米，通用值20230417.00米3带:自东经130起，自西向东，经差3、分成120带任意带子午线经度LO=3n（我国2545）697581879399105111117123129135912121314152122236带投影LO=6N369758187939910511111712312913539252

7、34143451 23272931333537393带:自东经130起，自西向东，经差3、分成120子午线经度LO=3n带,任意带45）（我国25独立平面直角坐标X+ X Y+ X+ YYXY X+ Y13用水平面代替水准面的限度BA一对距离测量影响（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相对误差2102050100D(km)D(mm)86610261/4.9万82121/1.2万D/D1/120万1/30万B二.对高程测量的影响（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