《测量学》CA电子教材 中国矿业大学测量教研室
测量学CA课件 论 第十章地质勘探工程测量 第二拿测量和直线定应 第十一拿恭下测量 第三拿测量 第十二巷道施工湖量 第四拿经纬伏测量 第十三章矿囹 多测量译差的基本知识十四拿地与品移动游介 第六拿小地区控制测量 第十五拿矿井施工测量 第七拿大比例尺地形图的遡绘第十六拿露天磌量 第八章地形图的诪法和应用 十七拿道工程量 第九拿渺设的基本作 第十八章建二程量 第十九拿铢道工程测量
第一章绪论 1-1测量学的任务及其在工程中的应用 1-2地面点位的测定 1-3测量工作概述 复习思考题
第一章 绪 论 1-1 测量学的任务及其在工程中的应用 1-2 地面点位的测定 1-3 测量工作概述 复习思考题
第一章绪论 1-1测量学的任务及其在工程中的作用 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科 学。它的主要内容包括测定和测设两部分。测定就是使用测量 仪器和工具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设 计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设 计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去,以便于施工 测量学的许多分支学科:大地测量学;地形测量学;摄影 测量学(航空摄影测量学、地面摄影测量学、水下摄影测量学 和航天摄影测量学等);海洋测绘学;工程测量学;矿山测量 学;制图学。随着遥感(RS)、卫星全球定位系统(GPS)和地理信 息系统(GIS)等新技术的不断发展,新的测量分支学科将不断涌 现
第一章 绪 论 1-1 测量学的任务及其在工程中的作用 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科 学。它的主要内容包括测定和测设两部分。测定就是使用测量 仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设 计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设 计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。 测量学的许多分支学科：大地测量学；地形测量学；摄影 测量学（航空摄影测量学、地面摄影测量学、水下摄影测量学 和航天摄影测量学等）；海洋测绘学；工程测量学；矿山测量 学；制图学。随着遥感(RS)、卫星全球定位系统(GPS)和地理信 息系统(GIS)等新技术的不断发展，新的测量分支学科将不断涌 现
第一章绪论 1-2地面点位的确定 地球上最高的珠穆朗玛峰,高出海水面8846.27m,最低的马里 亚纳海沟,低于海水面11022m。这些高低起伏与巨大的地球半径 (平均为6371km)相比,可以忽略不计。地球上陆地面积仅占整个 地球表面的29%,而海洋面积占了71%,可以认为地球是被静止的海 水面所包围的球体 由于地球的自转运动,地球上任一点都受到地球引力和离心力 的双重作用,这两个力的合力,称为重力。重力的方向线称为铅垂 线,铅垂线是测量工作的基准线。静止的水面所形成的曲面称为水 准面。过水准面上的任意一点所作的铅垂线,在该点均与水准面正 交。与水准面相切的平面称为水平面。由于水面可高可低,因此水 准面有无穷多个,其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封 闭曲面,称为大地水准面。大地水准面是测量工作的基准面。由大 地水准面所包围的地球形体,称为大地体,它代表了地球的自然形 状和大小
第一章 绪 论 1-2 地面点位的确定 地球上最高的珠穆朗玛峰，高出海水面8846.27 m,最低的马里 亚纳海沟，低于海水面11022 m。这些高低起伏与巨大的地球半径 (平均为6371 km)相比，可以忽略不计。地球上陆地面积仅占整个 地球表面的29%，而海洋面积占了71%，可以认为地球是被静止的海 水面所包围的球体。 由于地球的自转运动，地球上任一点都受到地球引力和离心力 的双重作用，这两个力的合力，称为重力。重力的方向线称为铅垂 线，铅垂线是测量工作的基准线。静止的水面所形成的曲面称为水 准面。过水准面上的任意一点所作的铅垂线，在该点均与水准面正 交。与水准面相切的平面称为水平面。由于水面可高可低，因此水 准面有无穷多个，其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封 闭曲面，称为大地水准面。大地水准面是测量工作的基准面。由大 地水准面所包围的地球形体，称为大地体，它代表了地球的自然形 状和大小
第一章绪论 大地水准面与地球自然表面相比,可 称得上是一个光滑的曲面。但由于地球内 部质量分布的不均匀性,使得铅垂线的方 地球自然表面 向产生不规则的变化,结果大地水准面就 变成了一个有微小起伏变化的、不规则的 复杂曲面。为了计算和绘图方便,通常选 择一个非常接近于大地水准面、并可用数 大地水准面 学式表示的几何曲面来代表地球的形状, 这个面称为旋转椭球体面或地球椭球体面 我国解放前采用海福特椭球,解放后 曾采用前苏联的克拉索夫斯基椭球,并选 k 择西安附近的泾阳县永乐镇某点作为大地 原点,建立“1980年国家大地坐标系” 因地球椭球扁率很小,所以当测区范 围不大时,可将地球视为圆球,其半径为 6371km
第一章 绪 论 大地水准面与地球自然表面相比，可 称得上是一个光滑的曲面。但由于地球内 部质量分布的不均匀性，使得铅垂线的方 向产生不规则的变化，结果大地水准面就 变成了一个有微小起伏变化的、不规则的 复杂曲面。为了计算和绘图方便，通常选 择一个非常接近于大地水准面、并可用数 学式表示的几何曲面来代表地球的形状， 这个面称为旋转椭球体面或地球椭球体面。 我国解放前采用海福特椭球，解放后 曾采用前苏联的克拉索夫斯基椭球，并选 择西安附近的泾阳县永乐镇某点作为大地 原点，建立“1980年国家大地坐标系” 。 因地球椭球扁率很小，所以当测区范 围不大时，可将地球视为圆球，其半径为 6371 km
第一章绪论 二、地面点位置的表示方法 测量工作的基本任务是确定地面点的位置。确定地面点的空间 位置需要三个量,即平面坐标和高程。 ()平面坐标 1地理坐标 通过地轴和地球上任意一点P的平面与地球表面的交线称为P点 的真子午线或经线。通过英国格林尼治天文台的子午线,称为首子 午线。垂直于地轴的各平面与地球表面的交线,称为纬线。 过地心且与地轴垂直的平面称为赤道面, 赤道面与地球表面的交线称为赤道。 经度从首子午线起算,向东为东经 首子 (0°-180°),向西为西经(0°-180°) 经度通常用符号入表示;纬度从赤道起 午 算,向北为北纬(0°90°),向南为南 线 赤|道 纬(0°-90°),纬度通常用符号中表示
第一章 绪 论 二、 地面点位置的表示方法 测量工作的基本任务是确定地面点的位置。确定地面点的空间 位置需要三个量，即平面坐标和高程。 (一) 平面坐标 1 地理坐标 通过地轴和地球上任意一点P的平面与地球表面的交线称为P点 的真子午线或经线。通过英国格林尼治天文台的子午线，称为首子 午线。垂直于地轴的各平面与地球表面的交线，称为纬线。 过地心且与地轴垂直的平面称为赤道面， 赤道面与地球表面的交线称为赤道。 经度从首子午线起算，向东为东经 (0°-180°)，向西为西经(0°-180°)， 经度通常用符号λ表示；纬度从赤道起 算，向北为北纬(0°-90°)，向南为南 纬(0°-90°)，纬度通常用符号φ表示
第一章绪论 2平面直角坐标 大地水准面虽是曲面,但当测量 Ⅳ 区域较小(如在半径小于10km的范围内 yP一 P 时,可以将其当做平面来看待。在这 种情况下,地面点的位置可用平面直 角坐标表示。右图为测量工作中采用 的坐标系。规定南北方向为纵轴,记 为x轴,x轴向北为正,向南为负;以 东西方向为横轴,记为y轴,y轴向东 为正,向西为负。测量坐标系的Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。 测量坐标系与数学坐标系的规定是不 同的,其目的是为了便于定向,可D 以 不改变数学公式而直接将其应用于测 量计算中。和Y地面某点P的平面位置 可用XP和YP表示
第一章 绪 论 2 平面直角坐标 大地水准面虽是曲面，但当测量 区域较小(如在半径小于10km的范围内) 时，可以将其当做平面来看待。在这 种情况下，地面点的位置可用平面直 角坐标表示。右图为测量工作中采用 的坐标系。规定南北方向为纵轴，记 为x轴，x轴向北为正，向南为负；以 东西方向为横轴，记为y轴，y轴向东 为正，向西为负。测量坐标系的Ⅰ、 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。 测量坐标系与数学坐标系的规定是不 同的，其目的是为了便于定向，可以 不改变数学公式而直接将其应用于测 量计算中。和Y地面某点P的平面位置 可用XＰ和YＰ表示
第一章绪论 二)高程 B 绝对高程 地面点到大地水准面的铅垂 距离,称为该点的绝对高程或海 拔。两点间的高程差,称为高差。计 便定水准面/∥ 只地水准面 两点间的高程差h=H2H1 2假定高程 在局部地区或某项工程建设中,当引测绝对高程有困难时,可 以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直 距离,称为该点的假定高程或相对高程。采用假定高程时,应先在 测区内选定一个高程基准点并确定其假定高程值,再以它为基准 推算其他各点的假定高程
第一章 绪 论 (二) 高程 1 绝对高程 地面点到大地水准面的铅垂 距离，称为该点的绝对高程或海 拔。两点间的高程差，称为高差。 两点间的高程差 h=H2-H1。 2 假定高程 在局部地区或某项工程建设中，当引测绝对高程有困难时，可 以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直 距离，称为该点的假定高程或相对高程。采用假定高程时，应先在 测区内选定一个高程基准点并确定其假定高程值，再以它为基准 推算其他各点的假定高程
第一章绪论 1-3测量工作概述 测量工作不外乎两大类:即地形图测绘和施工放样。其基本工 作内容就是测角、测距和测高差。地球表面复杂多样的形态可分为 地物和地貌两大类。地面上的固定性物体称为地物;地球表面各种 高低起伏的形态称为地貌。地物和地貌总称为地形。一般将表示 地物形态变化的点称为地物特征点,也叫碎部点。测图工作主要就 是测定这些碎部点的平面坐标和高程? 测定碎部点的位置分两步进行:先进行控制测量,再进行碎部 测量。这种“先控制后碎部、从整体到局部”的方法是测量工作应 遵循的原则。 测量工作应遵循的另一个原则就是“步步有检核”。 无论是控制测量、碎部测量还是施工放样,其实质都是确定地 面点的位置,也就是测定三个元素棗水平角β、水平距离1和高差h 所以说,高程测量、距离测量和水平角测量是测量的基本工作,观 测、计算和绘图是测量工作的基本技能
第一章 绪 论 1-3 测量工作概述 测量工作不外乎两大类：即地形图测绘和施工放样。其基本工 作内容就是测角、测距和测高差。地球表面复杂多样的形态可分为 地物和地貌两大类。地面上的固定性物体称为地物；地球表面各种 高低起伏的形态称为地貌。地物和地貌总称为地形。 一般将表示 地物形态变化的点称为地物特征点，也叫碎部点。测图工作主要就 是测定这些碎部点的平面坐标和高程? 测定碎部点的位置分两步进行：先进行控制测量，再进行碎部 测量。这种“先控制后碎部、从整体到局部”的方法是测量工作应 遵循的原则。 测量工作应遵循的另一个原则就是“步步有检核” 。 无论是控制测量、碎部测量还是施工放样，其实质都是确定地 面点的位置，也就是测定三个元素棗水平角β、水平距离l和高差h。 所以说，高程测量、距离测量和水平角测量是测量的基本工作，观 测、计算和绘图是测量工作的基本技能