无人机航测技术与应用课件：测绘基础知识

测绘基础知识2.1.1测量学的任务及其作用

测量学是研究地球的形状和大小，确定地面点位（包括空中、地下和海底），以及对于这些空间位置信息进行处理、存储、管理的科学。

测量学按照研究范围和对象的不同，可分为以下几个分支学科：大地测量学摄影测量与遥感学地图制图学海洋测绘学普通测量学

测量学在工程建设中的应用：

勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程设计使用。如修公路，为了确定一条经济合理的路线，必须预先测绘路线附近的地形图，在地形图上进行路线设计。

施工阶段：把线路和各种建筑物正确地测设到地面上,如将设计路线的位置标定在地面上以指导施工。

竣工测量：在建筑物和构筑物竣工验收时，为获得工程建成后的各建筑物和构筑物以及地下管网的平面位置和高程等资料而进行的测量工作。

运营阶段：为改建、扩大建而进行的各种测量。

变形观测：对监视对象或物体（变形体）的变形进行测量，从中了解变形的大小、空间分布及随时间发展的情况，并做出正确的分析与预报。

2.1.2地球的形状和大小测量工作的基准面是作为测量数据处理、统一坐标计算的基准面。其必须具备两个基本条件：基准面的形状和大小尽可能接近地球总的形体；能用简单的几何体和方程式表达。自由静止的水面称为水准面，水准面有无数个。海水面不是静止的，而是有波浪和潮汐。海水面忽高忽低．其中通过平均海水面的水推面(与静止的海水面最接近)，称为大地水准面。大地水准面包围的形体叫大地体，它可以代表地球的形状和大小。

我国采用1975年IUGG(国际大地测量与地球物理联合会)推荐的地球椭球，其元素为

长半轴a=6378140m

短半轴b=6356755.3m

扁

率α==

测量工作就是以椭球面作为基准面，井把这个面充当地球的数学模型，在上面建立与地球一一对应的坐标系．从而确定地面点的位置

图2-1大地水准面和地球椭球a-大地水准面；b-地球椭球1-地球椭球；2-大地水准面2.1.3测量坐标系(1)地理坐标当研究和测定整个地球的形状或进行大区域的测绘工作时，可用地理坐标来确定地面点的位置。地理坐标是一种球面坐标，依据球体的不同而分为天文坐标和大地坐标。(2)平面直角坐标在实际测量工作中，若用以角度为度量单位的球面坐标来表示地面点的位置是不方便的，通常是采用平面直角坐标。测量工作中所用的平面直角坐标与数学上的直角坐标基本相同，只是测量工作以x轴为纵轴，一般表示南北方向，以y轴为横轴一般表示东西方向，象限为顺时针编号，直线的方向都是从纵轴北端按顺时针方向度量的，如图2-4所示。这样的规定，使数学中的三角公式在测量坐标系中完全适用。

图2－6投影分带

图2－76°带和3°带投影图2-8高斯平面直角坐标2.1.4高程系统在一般的测量工作中都以大地水准面作为高程起算的基准面。因此，地面任一点沿铅垂线方向到大地水准面的距离就称为该点的绝对高程或海拔，简称高程，用H表示。如图2-9所示，图中的HA、HB分别表示地面上A、B两点的高程。我国规定以1950~1956年间青岛验潮站多年记录的黄海平均海水面作为我国的大地水准面，由此建立的高程系统称为“1956年黄海高程系”。新的国家高程基准面是根据青岛验潮站1952-1979年间的验潮资料计算确定的，依此基准面建立的高程系统称为“1985国家高程基准”。并于1987年开始启用。2-9地面点的高程当测区附近暂没有国家高程点可联测时，也可临时假定一个水准面作为该区的高程起算面。地面点沿铅垂线至假定水准面的距离，称为该点的相对高程或假定高程。如图2-9中的H

A、H

B分别为地面上A、B两点的假定高程。

地面上两点之间的高程之差称为高差，用h表示，例如，A点至B点的高差可写为2.1.5地形图基本知识(1)地形图的比例尺比例尺1:5001:10001:20001:50001:10000比例尺精度/m0.050.10.20.51表2-1地形图比例尺精度表(2)地形图的图幅、图号和图廓2.1.6坐标方位角由基本方向的指北端起，按顺时针方向量到直线的水平角为该直线的方位角(Azimuth)，用A表示。所以方位角的定义域为如图2-11中O1、O2、O3和O4的方位角分别为A1、A2、A3和A4。若标准方向为坐标纵轴方向，那么方位角就称为坐标方位角，用α表示。AFE=AEF±180°+γFɑFE=ɑEF±180°2.1.7测图方法简介测绘地形图的目的是把现势性较好的地形网，提供给不同用图对象