测量学
测量学的概念及分类
第一节测量学的概念及分类
测量学是研究地球空间信息的科学。
具体地讲是一门研究如何确定地球形状和大小及测定地面、地下和空间各种物体的几何形态和数据等信息的科学。
其任务为：
一是精确地测定地面点的平面位置和高程，并确定地球的形状和大小;
二是对地球面和外层空间的各种自然和人造物体的几何、物理和人文信息数据及其时间变化进行采集、量测、存储、分析、显示、分发和利用；
三是进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作，以推动生产及科技的发展。
测量学又是测绘科学技术的总称，它所涉及的技术领域，按照研究范围及测量手段的不同，分为许多分支科学。
1 大地测量学2地形测量学3摄影测量学4工程测量学5矿山测量学
6 制图学7海洋测量学
第二节测量学的基本知识
由于地球表面的海洋面积约占71%，陆地面积占29 %，因此可把海洋面所包围的地球形体看做地球的形状。
也就是设想有一个静止的平均海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面。
由于海水有潮汐，时高时低，所以区平均海水面作为地球形状和大小的标准。
相对密度相同的静止的海水面成为水准面，水准面是一个重力场得等位面，于水准面相切的平面称为水平面，水准面有无数多个，其中与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面，称为大地水准面，我国以黄海的水平面为标准来计算。
测量工作的基本任务是确定地面点的空间位置，地面上的物体大多具有空间形状，如丘陵、山地、河谷、洼地等。
地面点到大地水准面的千锤距离，称为该点的绝对高程，简称高程或海拔。
测量学
1测量学：是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。
2测定：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设，规划设计，科学研究和国防建设使用。
3测设：是指把图纸上规划设计好的建筑物，构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。
4测量学的任务：在勘测设计的各个阶段，要求有各种比例尺的地形图，供城镇规划，选择厂址，管道及交通线路选线以及总平面图设计和竖向设计之图，在施工阶段，要将设计的建筑物，构筑物的平面位置和高程测设于实地，以便进行施工。
施工结束后，还要进行竣工测量，绘制竣工图，供日后扩建和维修之用。
5重力的方向线称为铅垂线—基准线6大地水准面：由于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中通过平均海水面的水准面，称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。
7地面点的高程：（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，简称高程，用H表示。
（2）相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。
（3）高差：地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。
高差有方向和正负。
目前我国采用1985年高程基准。
8高差：地面上两点间高程差称为高差，用h表示。
与高程起算无关。
9什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的?特点是什么假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。
所以该投影是正形投影。
在高斯投影平面上，中央子午线投影后为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。
特点：中央子午线投影后为直线，长度不变；赤道为直线，长度变长；经纬线投影后仍为正交；其他线离中央子午线越远，长度变形越大。
测量学
1. 测量学──测量学是研究将地球表面的各种形态以及确定地球形状和大小的一门科学。
任务：确定地球形状、大小，地面点平面位置、高程，将地球表面起伏状态、其他信息测绘成图。
2.视距测量是根据几何光学原理使用带有视距丝的仪器间接地同时测定地面间距离和高差的方法4. 铅垂线──重力的作用线称为铅垂线。
6. 高差──两点高程之差称为高差。
7. 水准面──水自然静止时的表面称为水准面，它是一个重力等位面，其特性是处处与铅垂线垂直。
8. 大地水准面──其中与平均海水面吻合并向大陆内部延伸而形成的封闭曲面称为大地水准面。
9. 绝对高程──地面点沿铅垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程。
10. 相对高程──地面点沿铅垂线方向至任意假定水准面的距离称为该点的相对高程。
12. 高差法──直接利用高差计算B点高程的，称为高差法。
13.视准轴──十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴。
14.视差──使眼睛在目镜端上下微动，若看到十字丝与标尺的影像有相对移动时这种现象称为视差。
15. 水准点──用水准测量方法测定高程的控制点称为水准点。
16. 附合水准路线──从一高级水准点出发，沿各待定高程点进行水准测量，最后测至另一高级水准点所构成的施测路线，称为附合水准路线。
17. 闭合水准路线──从一已知水准点出发，沿待定高程点进行水准测量，最后仍回到原水准点所组成的环形路线，称为闭合水准路线。
18.支水准路线──从一已知水准点BMⅢ1出发，沿待定高程点1、2进行水准测量，其路线既不附合也不闭合，称为支水准路线。
19. 水平角──由一点到两个目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角，称为水平角。
20.竖直角──在竖直面内，视线与水平线的夹角，称为竖直角。
22. 测回法──以正、倒镜分别观测两个方向之间水平角的方法，称为测回法。
23. 方向观测法──在一个测站上当观测方向超过两个时，可将这些方向合为一组，通过观测各个方向的方向值（水平度盘读数值），然后计算出相应角值，这种观测方法称为方向观测法。
测量学
测量学的实质就是确定点的位置，并对点的位置信息进行处理，存储，管理。
测量学的认为主要有两方面内容：测定和测设。
假象静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成一个闭合的曲面，这个曲面称为水准面。
其中语平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。
确定地面点的方法：1）地理坐标系；天文地理坐标系和大地地里坐标系2）平面直角坐标系；（1）将地球按经纬划分成带，称为投影带。
将坐标原点选在测区西南角使坐标均为正值，以该测区中心的子午线方向为X轴方向。
高程：地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，简称高程。
高程的大小与高程起算面无关。
我过采用“1985年国家高程基准”，他是根据青岛验潮站1952—1979年的观测资料确定的黄海平均海水面（高程为0）作为高程起算面，并在青岛建立了水准原点，水准原点的高程为72.260M，全国的高程均以他为基准进行推算。
在半径10KM的范围内，即面积约为300KM*2内，以水平面代替水准面所产生的误差可以忽略不计。
以平面水准面，在1KM的距离上高程误差就有8CM。
因此，当进行高程测量时，应顾及水准面曲率的影响。
测量工作应遵循两个原则：一是：“有整体到局部，有控制到碎布”：二是“步步校核”。
水准测量是利用一条水平视线来确定两点之间的高差，然后推算地面点发高程。
三角测量和水准测量一广泛应用于高程测量中。
水准仪只要由望远镜、水准器、和基座三部分组成。
水准仪的使用啊、包括仪器的安置、粗略整平，瞄准水准尺、精平和读数。
当眼睛在目镜上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，称为视差。
消除视差的方法是重新仔细进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。
误差产生原因：仪器误差、观测误差、环境误差。
角度测量是确定地面点位的基本测量工作之一，角度测量分为水平角测量和竖直角测量。
水平角测量是为了确定地面点的平面位置：竖直角测量是为了求得地面两点间的高差或将地面两点间的斜距改算成水平距离。
DJ分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，07、1、2、6、15分别为该仪器一测回方向中的误差的秒值。
测量学基础知识
地面点位的确定
• 地球的形状与大小 • 地面点位确定 • 确定地面点位的三个基本要素
地面点位确定
• 地面点的坐标
– 地理坐标 – 高斯平面直角坐标 – 平面直角坐标
– 子午面 – 子午线（经线） – 首子午面 – 首子午线 – 经度 – 赤道 – 纬度
• 大地地理坐标
球的重力场理论、技术和方法。大地控制网是为研究地球有关的各 种科学服务的，并且是施测地形图的重要依据
地形测量学
• 概念：研究小地区地表各类地物形状和大小的科学 。 • 研究对象：地球自然表面上一个区域，由于地球半径很大，
可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率 。 • 基本任务：测绘地表面各类物体形状和大小。
• 特点：①假想的；②不规则且无法用数学式表示；③有无数个；④ 水准面上任一点的切面与该点的铅垂线方向垂直。
高斯平面直角坐标
• 地图投影 • 高斯投影
地面点的高程
• 绝对高程 • 假设高程 • 高差
确定地面点位的三个基本要素
• 在实际工作中，确定地面点位时，往往不是直接测出它们 的坐标和高程，而是先测出水平角、水平距离，以及点之 间的高差，然后再据此推算地面点的坐标和高程。由此可 见，距离、角度和高差是测定地面点位的基本要素。
地球的形状与大小
• 大地体 • 水准面 • 大地水准面 • 铅垂线 • 旋转椭球 • 旋转椭球面 • 椭球元素
大地水准面
• 概念：与平均海水面相吻合的水准面，是一个复杂的不规则曲面。 由于地球的吸引力的大小与地球内部的质量有关，地球内部的质量 分布又不均匀，这引起地面上各点的铅垂线方向产生不规则的变化， 因而水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。
摄影测量学
• 利用摄影象片来研究地表形状与大小的科学。其任务与地 形测量学相同，只是采用的方法不同。
测量学
1.测量学的研究对象是什么？测量学是研究地球的形状、大小以及测定地面点或空间点相对位置的一门科学。
2.测图与测设有何区别？测图——利用测量仪器和工具，通过测量地面点的有关数据，按一定的方法将地表形态及其信息绘制成图，这项工作成为地形图测绘，简称测图。
测设——利用测量仪器和工具，把图纸上设计好的建筑物或构筑物的位置在地面上标定出来,作为施工的依据，这项工作称为施工放样，简称测设。
这是改造自然的过程。
测图与测设的工作过程是相反的。
3.何谓大地水准面？它在测量工作中的作用是什么？海洋或湖泊的水面静止不流动时，每一点受到的重力相同，形成一个重力等位面，假想这个静止不动的海水面延伸穿过所有的陆地与岛屿，形成一个封闭的曲面，这个曲面称为水准面。
理想的静止的封闭曲面。
是测量工作的基准面4.我国的高程系统？山东省青岛市观象山其高程为72.289m5.何谓绝对高程、相对高程、高差？两点之间绝对高程之差与相对高程之差是否相等？地面点到大地水准面的铅垂距离成为该店的绝对高程，又称海拔。
地面点到假定水准面的铅垂距离称为相对高程，也称假定高程。
地面上两点间的高程之差称为高差。
6.测量工作的基本原则及其作用是什么？控制测量与碎部测量的概念？原则：1，从整体到局部，先控制后碎步2，前一步工作未作检核不进行下一步工作。
作用：控制与减小测量误差，保证测量结果的精度。
控制测量：测量工作实施时，依据相应的测量技术规范，在测区内按一定的密度，选择若干个具有控制意义的地面点，并精确出这些点的平面坐标和高程，这项工作称为控制网。
碎步测量：碎步测量是以控制点为依据，利用仪器和工具，按照一定方法逐点测定控制点周围的地物，地貌的平面位置和高程，并按规定的比例尺和符号将其缩绘在图纸上。
7.测量的三项基本工作是什么？距离测量，角度测量，高程测量8.地球曲率对水平距离和高程有何影响？对水平距离的影响：水平距离的影响：在半径为10km的范围内，地球曲率对水平距离的影响可以忽略不计，可以用水平面代替水准面;对一般精确度要求的距离测量，半径范围可放宽到20km。
测量学 第一章 测量学绪论
后为凸向赤道的曲线，并以 赤道为对称轴。
平行圈
（5）经线与纬线投影后仍然保持
正交。
赤道
O
y
（6）离中央子午线愈远，长度变 子午线
形愈大。
中央子午线
4、投影带的划分
我国规定按经差6º和3º进 行投影分带。
6º带自首子午线开始，按6º的 经差自西向东分成60个带。
3º带自1.5 º开始，按3º的经差 自西向东分成120个带。
几何形体，作为地球的参考形状和大小。
二、测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线。 测量工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。
O 铅垂线
G
大地水 准面
三、地面点位的确定（X Y H）
地面点位的确定
高程 地理坐标
天文坐标
大地坐标
坐标
高斯平面直角坐标
平面直角坐标
独立平面直角坐标
例： 有一国家控制点的坐标: x=3102467.280m ,y=19367622．380m， （1）该点位于6˚ 带的第几带？ （第19带） （2）该带中央子午线经度是多少？ （L。=6º×19-3º=111˚） （3）该点在中央子午线的哪一侧？
（先去掉带号，原来横坐标y＝367622.380—500000＝-132377.620m，在西侧）
（距中央子午线132377.620m，距赤道310状相关概念
1、地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地
球表面的71%。
2、水准面：静止的水面。
3、大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛
屿延伸所形成的闭合曲面。 4、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形
(完整版)测量学知识总结
第一章1、测绘学有几大分类？各类的主要任务是什么？大地测量学：大地测量学是研究地球的形状、大小和重力场，测定地面点几何位置和地球整体与局部运动的理论和技术的学科。
摄影测量学：摄影测量学是研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科。
工程测量学：工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段所进行的各种测量工作的理论和技术的学科。
海洋测绘：海洋测绘学是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论与方法的学科地图制图学：地图制图学是研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。
2、土木工程测量的主要任务是什么？①工程建设区域控制测量②测绘大比例尺地形图③地形图应用④施工放样和竣工测量⑤建筑物变形观测3、什么叫水准面？大地水准面？水准面：处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面大地水准面：大地水准面是指与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面4、什么是基准线是指定绘图面和参考在来绘制二维曲线5、测量学上常用的几种坐标系统是什么？熟悉它们的定义，高斯坐标的划分方法大地坐标系：以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为基准线建立的坐标系。
地球表面任意一点的经度和维度，称为该点的大地坐标。
平面直角坐标：我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内也可采用独立平面直角坐标。
高斯直角坐标系：采用高斯横圆柱投影的方法建立的平面直角坐标系，是一种球面坐标与平面坐标相关联的坐标系统空间直角坐标系：适用于卫星大地测量等方面6、子午线、首子午线、子午面、首子午面子午线：经线又叫子午线首子午线：首子午面与参考椭球面的交线称为首子午线，或称起始子午线、起始经线，亦称本初子午线。
子午面：子午面是由子午线组成的面，也就是经过地理南极和北极的大圆所在的平面首子午面：国际上公认通过英国格林尼治天文台的子午面，称为首子午面或者起始子午面。
测量学
测量学测量学:是研究地球的形状和大小以及测定地面点的位置和高程，将地球表面的地形及其他信息测绘成图的学科。
测量学的分支科学1、普通测量学2、大地测量学3、摄影测量学4、工程测量学5、海洋测量学测量学的任务1.测图2、测设3、监测水准面：处于自由静止状态的水面。
大地水准面：平均海水面向陆地延伸所形成的闭合水准面测量坐标系: ①地理坐标系②平面直角坐标系③地心坐标系高斯投影：是地图投影的一种，是实现地球与平面转换的科学方法。
测量高程系：1956年黄海平均海水面的水准原点高程为72.289M，1985年国家高程基准的水准原点高程为72.260M。
两者相差0.029m。
测量工作中是以大地水准面作为高程基准面。
地球曲率的影响：1.对水平距离的影响忽略不计；2.对水平角的影响忽略不计；3.对高程影响较大。
地物：是地表面的固定性无体。
地貌：是地球表面各种起伏的自然形态。
测量的基本工作：距离、角度、高程测量测量工作的基本原则：在程序上“先控制后碎步”，在布局上“由整体到局部”，在精度上“从高级到低级”、“步步有校核”水准测量原理:利用水准仪提供一条水平视线,配合水准尺测出两点间的高差,根据已知点高程,求出待定点高程.高程测量可分为水准测量、三角高程测量和GPS高程测量等。
水准仪分为微倾水准仪、自动安平水准仪、数字水准仪。
微倾水准仪精度可分为：DS05、DS1、DS3、DS10、DS20五个等级。
DS3型微倾水准仪组成: 1.望远镜2、水准器3、基座水准仪应满足的几何条件（1）圆水准器轴应平行与仪器竖轴（2）十字丝横线应垂直于仪器竖轴（3）水准管轴应平行于视准轴DS3仪器的水准管划分值为20″/2㎜微型水准尺的使用步骤：安置→初平→照准（目镜调焦→初略瞄准→物镜调焦→消除视差→精确调焦）→精平→读数水准点：沿水准路线每隔一定距离布置的高程控制点。
水准点分为永久性水准点和临时性水准点测站：安置水准仪的地方测点；立水准尺的点侧段：两水准点间的路线水准路线：水准测量设站观测经过的路线。
测量学的名词解释
测量学的名词解释测量学是应用数学和物理学原理的科学，用于量化和描述物理量的大小、形状和性质。
它是现代科学和工程领域中不可或缺的一部分，为我们提供了衡量和比较事物的工具。
一、测量学的基本概念和原理测量学的基本概念是指测量的对象、方法和结果。
测量学的核心原理是建立量化关系，通过测量对象与已知参考标准的比较来确定其大小和性质。
为了确保测量的准确性和可靠性，测量学通过统计学方法对测量结果进行分析和评估。
二、测量学的量纲和单位在测量学中，量纲是描述物理量的性质和特征的概念。
常见的量纲包括长度、质量、时间、电流、温度等。
单位是用来表示数量的衡量单位，如米、千克、秒等。
测量学通过标准化单位来确保不同测量结果之间的可比性和一致性。
三、测量误差和不确定度测量误差是指测量结果与真实值之间的差异。
由于测量中存在着各种不可避免的误差源，如仪器的精度、环境条件的影响等，因此测量结果往往无法完全准确。
为了评估测量的可靠性和精度，测量学引入了不确定度的概念。
不确定度是对测量结果的范围估计，反映了测量的不确定程度。
四、测量系统的特性和校准测量系统的特性包括准确性、精确性、灵敏度、分辨率等。
准确性是指测量结果与真实值之间的接近程度，精确性是指测量结果之间的一致性和重复性。
灵敏度是指测量系统对小量变化的响应程度，分辨率是指测量系统能够区分的最小变化量。
为了确保测量系统的准确性和可靠性，测量学中引入了校准的概念。
校准是通过与已知参考标准的比较来确定测量系统的偏差和误差，并进行修正和调整。
五、测量数据的处理和分析在测量学中，测量数据的处理和分析是十分重要的环节。
测量数据的处理包括数据采集、整理、计算和存储等过程。
测量数据的分析包括统计学方法的应用，如平均值、标准差、偏差等指标的计算和解释。
通过对测量数据的处理和分析，可以得出对测量对象性质和规律的认识和理解。
六、测量学的应用领域测量学广泛应用于科学、工程、医学、环境等领域。
在科学研究中，测量学可以帮助我们理解和描述自然界中的各种现象和规律。
测量学的概念以及出处
测量学的概念以及出处
测量学，又称度量学，是研究度量、测量的学科，是数学、统计学和科学方法论的一部分。
测量学的概念起源于古埃及和古希腊时期，当时人们开始使用标准衡量物体和事件的方法。
亚里士多德和柏拉图是古希腊哲学家中重要的度量学家，他们对于度量的哲学和科学意义进行了探讨。
到了18世纪，测量学逐渐发展成为现代科学的组成部分。
法国物理学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯和德国物理学家赫尔曼·冯·亥姆霍兹等人为测量学做出了重要贡献。
他们发展了误差理论和统计方法，为测量学提供了理论基础。
在20世纪，随着科学和技术的进一步发展，测量学得到了广泛应用。
工程、地质、天文学、物理学、化学等领域都离不开测量学的方法和原理。
现代测量学主要涵盖测量的理论、测量技术、测量仪器和测量误差的分析等内容。
测量学的研究目标是建立准确、可重复的度量方法，以获取关于物理量、物体特性或事件发生的信息。
测量学
测量学作业学院：化工学院班别：环境11-1姓名：学号：110140301第一章、绪论1、名词解释：测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。
答：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间位点的科学。
测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测得的数据绘制地形图。
测设是指把图纸上设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。
大地水准面试指通过平均静止的海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的闭合曲面。
地球椭球面是指拟合地球总形体的旋转椭球面。
绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，也叫海拔。
相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，这时地面点至此水准面的铅垂距离称为该点的相对高程。
6°带是从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。
高斯平面直角坐标是以中央子午投影为X轴，赤道投影为Y 轴，两轴交点为坐标原点。
参心坐标系是以参考椭球面（椭球中心不位于地球质心）为基准面而建立的坐标系。
地心坐标系是一地球椭球面（椭球中心位于地球质心）为基准面而建设的坐标系。
正高是地面点到大地水准面的铅垂距离成为该点的正高。
大地高是地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。
2、测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？答：测量学主要内容包括两部分是测定和测设。
区别：测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测得的数据绘制地形图。
而测设是指把图纸上设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。
3、简述Geomatics的来历及其含义。
答：Geomatics的来历：1993年Geomatics才第一次出现在美国出版的Wwbster词典（第3版）中，定义为：Geomatics是地球的数学，是所有现代地理科学的技术支撑。
测量 学
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第二节 地面点位的确定
规定在横坐标值前冠以投影带带号。如A、B两点均位于第20号带， 则
yA＝20636780m，yB＝20227560m
当要求投影变形更小时，可采用3°带投影。如图1－5所示，3°带
是从东经1°30′开始，每隔经度3°划分一带，将整个地球划分成120
个带。每一带按前面所述方法，建立各自的高斯平面直角坐标系。各带
中央子午线的经度λ0′，可按式（1－3）计算。
λ0′＝3°n
（1－3）
式中 n—3°带的带号。
为避免y坐标出现负值，3°带的坐标原点同6°带一样向西移动
500km，但加在y坐标前的带号应是3°带号。假设C点所在的中央子午线 精度为105°，yC＝538640m，那么该点所在的3°带的带号为n＝105°/3 ＝35，则该点加上带号后的y坐标值为yC＝35538640m。
三、建筑工程测量的任务
建筑工程测量是测量学的一个组成部分。它是一门测定地面点位的 科学，广泛用于建筑工程的勘测、设计、施工和管理各个阶段。其主要 任务包括以下几个方面。
（1）测绘大比例尺地形图。将地面上的地物、地貌的几何形状及 其空间位置，按照规定的符号和比例尺缩绘成地形图，为建筑工程的规 划、设计提供图纸和资料。
（2）相对高程。局部地区采用国家高程基准有困难时，可以采用 地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。如 图1－10中，A、B两点的相对高程为HA′、HB′。
（3）高差。地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有 方向和正负。A、B两点的高差为
测量学基础知识
水准测量：测出AB两点之间的高差，可在AB两点上分别竖 立两根标尺，在两点之间安置一架能提供水平视线的仪器， 使视线水平照准A点标尺读数，设为ａ，再照准B点标尺读 数，设为ｂ，则AB两点间的高差为 ：hAB =ａ-ｂ 因为A点高程已知，通常称a为后视读数，而称b为前视读 数。即hAB=后视读数一前视读数。
早在春秋战国时期，已经制成了利用磁石的指南仪器“司 南”，它是沿用几千年的指南针与罗盘的雏型。大约是公 元前2200年，夏禹治水时，使用了“左准绳，右规矩”的 测量工具和方法。长沙马王堆3号汉墓出土了西汉时期的 《地形图》和《驻军图》》。东汉张衡研制的天球仪与侯 风地动仪、魏晋时期刘徽的《海岛算经》、西晋裴秀的 《制图六体》、唐李吉甫的《元和群县图志》等等一系列 成就都在我国测绘史上增添了光辉的篇章。
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S3型水准仪的构造 S3型微倾式水准仪组成，它主要由望远镜、水准器和基座三部 分。 仪器的上部有望远镜、水准管、水准管气泡观察窗、圆水准器、 目镜及物镜对光螺旋、制动螺旋、微动及微倾螺旋等。
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仪器竖轴与仪器基座相连；望远镜和水准管连成一个整 体，转动微倾螺旋可以调节水准管连同望远镜一起相对 于支架作上下微小转动，使水准管气泡居中，从而使望 远镜视线精确水平，由于用微倾螺旋使望远镜上、下倾 斜有一定限度，可先调整脚螺旋使圆水准器气泡居中， 粗略定平仪器。
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2.2 DS3水准仪及其操作
水准仪是水准测量的主要仪器，按其所能达到的精度分为DS05、 DS1、DS3及DS10等几种等级。 “D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪”中“大”字和“水” 字的汉语拼音的第一个字母，通常在书写时可省略字母“D”， 下标“05”、“l”、“3”及“10”等数字表示该类仪器的精度。 S3型和S10型水准仪称为普通水准仪，用于国家三、四等水准 及普通水准测量，S05型和S1型水准仪称为精密水准仪，用于 国家一、二等精密水准测量。
测量学
二．测量学主要内容主要内容包括两方面：测定和测设。
测定：用测量仪器，通过测量、计算，从而获得一系列的测量数据和成果，将地球表面的地形按照一定比例尺缩绘成地形图。
测设：指用一定的测量方法，按照要求的精度，把图纸上规划好的建筑物、构筑物在实地标定出来，又称为施工放样。
大地水准面和铅垂线分别是野外测量的基准面和基准线。
1.基准线测量上，把重力的方向线作为基准线，并称之为铅垂线。
2.基准面水准面——自由静止的水面。
它是受地球重力影响而形成的，是一个处处与铅垂线垂直的连续曲面，同时又是一个重力等位面，即同一水准面上的任何一点都具有相同的重力势能。
另外，水面有高有低，因此符合上述特点的水准面有无数多个。
大地水准面——假想静止的平均海水面向大陆和岛屿内延伸而形成的封闭曲面。
它是水准面中的一个。
水平面——与水准面相切的平面。
当测量区域较小时，可用水平面代替水准面或大地水准面。
P4我国大地原点、大地水准面、大地坐标系绝对高程——地面点到大地水准面的铅垂距离（简称为高程），又称为海拔。
相对高程——地面点到任一水准面的铅垂距离，又称为假定高程。
高差——两地面点之间的高程差。
hAB=HB–HA= H'B–H'A由此可见两点间的高差与高程起算面无关。
高差有正负，注意下标AB与BA不同我国的高程是以青岛验潮站推算的黄海平均海水面(水准零点）作为全国的高程起算基准面,为测量方便起见，我国在青岛观象山上设有水准原点，其高程为72.260米。
全国各地的高程都是以它为基准进行测算的。
“1956年黄海高程系”，青岛市观象山水准原点高程为72.289m。
“1985年国家高程基准”，青岛市观象山水准原点高程为72.260m。
1987年后启用此基准。
独立平面坐标系与数学中平面直角坐标系相比，不同点：（1）测量上取南北方向为纵轴（X轴），东西方向为横轴（Y轴）；（2）角度方向顺时针度量，象限顺时针编号；（3）直线方向，采用坐标方位角表示；（4）原点一般选在测区的西南角，以便使整个测区内各点的坐标为正值。
测量学电子版
第一章绪论§1.1 测量学的发展、学习意义及要求一．测量学的发展概况1．我国古代测量学的成就（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——最早的可见的古地图。
（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。
（3）清朝康熙年间， 1718年完成了世界上最早的地形图之一《皇兴全图》。
2．目前测量学发展状况及展望（1）测量室内外一体化。
（2） GPS（Global positioning system）的发展。
（3） RS（Remote sense）的发展。
（4） GIS（Geographic information system）的发展。
（5） 3S技术的结合,和数字地球的概念。
二．路桥专业学生学习测量学的意义及要求1．学习本课程的意义。
从公路的设计、施工、竣工到日后扩建维修及变形监测均要进行测量工作。
从高职路桥专业的特点，更要学好测量学。
2．掌握好本课程的要求。
认真听课，做好笔记；独立完成作业；实验课认真对待。
三．测量学科的分类1．测量学的定义——根据它的任务与作用，包括:测定（测绘）——由地面到图形。
测设（放样）——由图形到地面。
2．测量学科的分类一般分为：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。
复习：测量学的分类§1.2 地面点位的确定在测量工作中，我们一般用：某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定。
一．测量基准面1．测量工作基准面——水准面、大地水准面。
水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面。
大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。
水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。
铅垂线——测量工作的基准线2．测量计算基准面——旋转椭球由一椭圆（长半轴a，短半轴b）绕其短半轴b旋转而成的椭球体。
二．地面点的坐标坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。
（一）地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确定点位。
测量学
第一章绪论（填空为主）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。
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。
（地面到图纸）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。
（图纸到地面）测量学的分支：大地测量学、地形测量学、摄影测量学、海洋测量学、工程测量学、矿山测量学、制图学、新的学科。
矿山测量学：研究如何确保矿产资源的合理开发、安全生产和矿区环境治理的测量工作。
测量学在矿山工程中的应用：贯穿矿井生命周期的所有阶段（勘探、设计、建设、生产、报废）；在矿床勘探阶段，地面控制网，地形图，标定设计好的勘探工程,储量计算；在矿山设计阶段，测绘地形图，供工业广场、建(构)筑物、线路等设计用。
进行土方量计算等；在矿山建设阶段，主要是进行一系列施工测量；在矿山生产阶段，需要进行巷道标定与测绘，储量管理。
开采监督，岩层与地表移动观测与研究，露天矿边坡稳定性的观测与研究;参加采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作；当矿山报废时,还须将全套矿山测量图纸、测量手簿及计算资料转交给有关单位长期保存。
重力：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。
铅垂线：重力的方向线称为铅垂线，铅垂线是测量工作的基准线。
水准面：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。
水平面：水准面相切的平面称为水平面。
大地水准面：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（外业观测）。
大地体：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。
旋转椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学公式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。
它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的体，故又称旋转椭球体。
旋转椭球面：旋转椭球体外表面，是球面坐标系的基准面。