第一章 测量学的基本知识
测量培训班讲义
第一章测量基础知识§1-1测量学的基本知识1．测量学的概念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。
内容包括测定和测设两部分。
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。
测设（又称为放样）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。
2．测量学的基本内容测量学的基本内容：角度测量、距离测量和高程（高差）测量。
3．测量的基本工作测量的基本工作：测量角度、测量距离和测量高程（高差）4．测量工作的基本技能测量工作的基本技能：观测、记录、计算、绘图。
5．测量工作遵循的工作原则（工作程序）测量工作遵循：“从整体到局部、先控制后碎部、从高级到低级”的工作原则（工作程序）。
§1-2角度测量角度测量是测量的基本工作之一。
角度测量使用的仪器是经纬仪。
目前常用的经纬仪有光学经纬仪和电子经纬仪两种类型，全站仪上使用的是电子经纬仪。
角度测量分为水平角测量和竖直角测量。
水平角习惯上用β表示，竖直角习惯上用δ（或α）表示。
一、水平角测量（一）水平角测量测量原理1．水平角的概念地面上一点到另外两点的方向线间所夹的水平角，就是过这两个的方向所作的两竖直面间的二面角。
（如图1-1所示）大小可以是︒0。
︒360~2．测量原理如图1-1所示，欲测量地面点C B A 、、三点所构成的水平角ACB ∠，在C 点的铅垂线上水平安置一个有刻度的圆盘，（称为水平度盘），铅垂线与水平度盘的圆心重合。
过CB 、CA 的方向线个作铅垂面，与水平度盘相交的交线在水平度盘上的读数分别为a b 、，则所求得水平角a b ACB -==∠β （1-1）经纬仪测量水平角的装置就是根据这个原理而设计的，即经纬仪有一个可以水平放置的水平度盘，同时也可以使水平度盘的中心和的面点处于一条铅垂线上。
（二）经纬仪简介我国的经纬仪系列有1562107DJ DJ DJ DJ DJ 、、、、级别。
第一章 测量学的基本知识
航 空 摄 影
摄影测量学 各种类型 传感器 被摄物体 影 像
通过量测和 解译过程
自然物体及其环境的可靠信息
DEM
DLG
DRG
DOM
航空摄影图
施 工 测 量
变 形 观 测
计算机地图制图
海 底 地 形 测 量
平均海水面
地 球 梨 形 形 状
地 球 椭 球
地球自然表面、平均海水面、 地球椭球面之间的关系
地球自然表面、平均海水面、 地球椭球面之间的关系
平均海水面
72.289m 72.260m
1985 年国家高程基准 1956 年黄海高程系统
两高程基准的关系 水准原点
72.260m 72.289m 1985国家高程基准平均海水面
0.029m
1956年黄海高程系统平均海水面
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 地理坐标系
N
S
空间直角坐标系
将测绘区域内的地球表面看作平面，即在地表 的小范围区域内进行一般的测绘工作
（3） 摄影测量学 (用航空摄影像片测绘地形图 )
用摄影或非接触传感器获得地表信息进行测绘工作
（4）工程测量学
研究工程建设和自然资源开发中各个阶 段进行控制测量、地形测绘、施工放样 和变形监测的理论和技术的学科
（5）地图制图学（地图学）
5、地心空间直角坐标系（补充） 原点在椭球中心，X轴通过起始线与赤道的交点， Z轴与地球旋轴重合的右手坐标系
五、外业测量的基本工作
有：投影、
归算等问题
水平距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本 几何要素 测量的三项基本工作: 水平角(方向)测量 距离测量 高程测量。 水平距离和水平角确定平面位置，高程确定高度
测量学的基础知识
第一章测量学的基础知识一、学习目的与要求1. 掌握测量学的基础知识，2. 了解水准面与水平面的关系。
3. 明确测量工作的基本概念。
4. 深刻理解测量工作的基本原则。
5. 充分认识直线定向的含义。
6. 了解测量误差的概念。
二、课程内容与知识点1. 测绘学研究的对象，测绘学的分科，现代测绘学的发展现状，我国测绘事业的发展。
2. 了解矿山测量学的在采矿工程建设中的作用。
3. 地球特征，大地水准面的形成，地球椭球选择与定位。
地球形状和大小。
水准面的特性。
参考椭球面。
4. 确定点位的概念。
点的平面位置和高程位置。
5. 测量中常用的坐标系统，坐标系间的坐标转换。
天文坐标（入©）,大地坐标（L，B），空间直角坐标（X，丫，Z），高斯平面直角坐标（x，y），独立平面直角坐标（x，y）。
高斯投影中计算带号的公式:N = • p /6 • 1二取整数部分n二P -1 30' /3 取整数部分计算中央子午线的公式：■ 6 =6N-3 ■ 3 =3n6. 地面点的高程。
1985年国家黄海高程基准。
高程与高差的关系：h AB 二H B -H A二H B'-H A'。
7. 测量工作的基本概念。
测量工作的原则：从整体，到局部；先控制，后碎部；步步检核测量工作的内容：地形图测绘，施工测量。
8.直线定向：清楚标准方向的建立，方位角之间的关系，方位角的推算。
二北方向：真北、轴北、磁北、子午线收敛角、磁偏角。
关系公式：二丄tan ' : m ~ ■ ~R方位角的概念，标准方向线，真方位角。
坐标方位角。
磁方位角。
磁偏角与子午线收敛角，不同方位角之间的关系。
公式：A = A^ 、A =〔A m-坐标方位角的推算公式：^左:反「正_180 :前二：后二卩右_ 1809•测量误差的来源，分类，衡量精度的指标及误差传播定律。
误差的定义，测量误差来源，测量误差种类。
系统误差及其特性。
偶然误差及其特性，公式：-x lim 0n 护n衡量观测值精度的指标 中误差及其含义，取值范围。
测量学基本知识基本分类1
4. 我国的高程系统
主要有： （1）1985国家高程系统 （2）1956黄海高程系统 （3）地方高程系统。 注：水准原点：青岛市观象山 H0= 72.260m（85黄海系） = 72.289m（56黄海系）
§1.3 测量工作概述
一．测量的基本工作
——测角、量边、测高差
二．测量工作中用水平面代替水准面的限度
三．学习本课程的意义及要求
1．学习本课程的意义。
◆采矿工程的建设、生产阶段、扩建维修 及变形监测、地面建筑物的保护等均要
进行测量工作。
◆从高职专业的特点看，更要学好测量学。
２．学习好本课程的要求。
◆认真听课；
◆做好笔记； ◆独立完成作业；
◆实验课认真对待。
§1.2 地面点位的确定
确定地面点的空间位置需要用三个 量，在测量工作中一般用:
图形：正反方位角关系图及例题
例1 X 已知: AB= 88°20′24″ JK=316°12′3 ″ 求 BA ，KJ AB A 解： BA=268°20′24 ″ KJ=136°12′3 ″
AB
B
BA Y
2、象限角 定义：直线与标准方向线所夹的锐角 称为象限角。象限角的取值范围为 0°-90°
(三）．测量工作的基本原则 布局上：由整体到局部 精度上：由高级到低级 次序上：先控制后碎部
测量工作的又一原则:
“前一步工作未作检核，不进行下一步工作”。
四.角度与弧度的换算关系
1弧度 = 180
= 57.29577951 =
0
0
= 3438' = ' = 206265" = "
1．对水平角、距离的影响——两点距离
大一测量学第一章知识点
大一测量学第一章知识点测量学是一个应用广泛的学科，用于研究测量以及测量结果的可靠性和准确性。
在工程、科学、医学等领域，测量学起着至关重要的作用。
为了理解测量学的基本知识，我们将在本文中探讨大一测量学第一章的主要知识点。
1. 测量与单位测量是通过比较某个未知数量与一个已知数量的关系来确定未知数量的过程。
测量结果通常以物理量的单位表示。
物理量是可以通过测量来确定的属性，例如长度、时间、质量等。
而单位则是用于度量物理量的标准。
国际单位制是国际上通用的单位系统，它包括7个基本单位，分别是米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、安培（电流强度）、开尔文（温度）、摩尔（物质的量）、坎德拉（发光强度）。
通过这些基本单位可以派生出其他单位。
2. 误差与不确定度在测量过程中，由于各种原因，测量结果与真实值之间存在差异，这就是误差。
误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是由于测量设备或者操作方法的问题导致的，在多次测量中总是保持一定的方向。
随机误差则是由于各种无法完全控制的因素引起的，其产生的原因与有关测量结果的个别影响因素的变异性有关。
为了评估测量结果的可靠性，我们使用不确定度来衡量。
不确定度是指测量结果的范围，在该范围内，被测量值的真实值可能存在。
不确定度可以通过一系列的方法来计算和评估，包括类型A和类型B的不确定度。
3. 误差传播与数字分析在实际测量中，我们往往需要通过一系列的测量结果来获得目标物理量的估计值。
在这个过程中，误差会通过各种方式传播。
误差传播的规律可以通过数字分析来确定。
数字分析是通过将误差进行数学运算和统计处理来确定测量结果的可靠性。
常用的数字分析方法包括平均值、标准差、误差分布等。
4. 仪器校准与精确度为了保证测量结果的准确性，仪器校准是必不可少的。
仪器校准是通过与已知精确值的标准进行比较，确定仪器的测量偏差和误差的过程。
校准可以根据实际需要进行定期进行。
精确度是评估测量结果的质量指标，它表示测量结果与真实值之间的接近程度。
第一章测量学的基本知识课件
第一章测量学的基本知识
二、测量工作的作用
1、主要作用 • 提供基础数据； • 提供地图； • 行政勘界与权属定界； • 提供各种工程需要的测量技术； • 军事测绘。
实验安排 水准仪的使用与水准测量 经纬仪的使用与水平角测量 经纬仪与竖直角观测 大比例尺地形图测绘
实验分组：每5～6人分为一个小组，每组选 出1名组长，女生要分到不同小组。
请各班班长下次课上交实验分组情况。 实验时间：请同学们商量后确定（9－12周）。
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
《测 量 学》
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
第二章 水准测量
第三章 经纬仪及水平角测量
主 第四章 距离测量与直线定向
要 内
第五章 测量误差的基本理论
容 第六章 平面控制测量
第七章 三角高程测量
第八章 大比例尺地形图测绘
第九章 地形图的应用
第一章测量学的基本知识
实验一 实验二 实验三 实验四
三、测量学的发展
1、古代测量学的成就
长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国 地图——世界上已发现的最早的军用地图。 世界上现存最古老的地图是古巴比伦北部 的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在 陶片上的地图。 1718年（清朝康熙年间）完成了世界上最 早的地形图——《皇舆全图》的绘制。
第一章测量学的基本知识
（2）主要任务
精确地测定地面点的位置及地球的形状和大小； 将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图； 将设计好的建筑物、构筑物在地面标定出来； 进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
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。
第1章 测量学的基本知识PDF
测量学第一章测量学的基础知识2009-12-2511 测绘学的研究内容。
2 地球形状和大小的概念及研究方法。
3 测量常用坐标系统4 地球表面点位置的确定方法及测量原理。
5 分析用平面代替水准面的限度。
先提出几个问题地球到底是什么形状？到底有多大？如何确定我们在地球上的位置？地图是如何制作出来的？两端对向开挖的超长隧道如何才能保证正确地贯通如何知道高耸建筑和大型工程在建造和运营过程中是否处于安全状态？——测量学的理论和技术方法，可以解决这些问题地球“梨形体”地球“梨形体”§1.1 测绘学概述z定义测绘学是研究地球形状和大小以及确定地球表面（包括空中、地表、地下和海洋）物体的空间位置，以及对于这些空间位置信息进行处理、存储、管理的科学。
核心内容：确定地面点在空间的位置两方面的内容：1：测定----将地面物体的图形和位置信息缩绘成图，供工程建设和行政管理之用。
2：测设----将图上设计建（构）筑物的图形和位置在实地标定，作为施工或定界的依据，也称施工放样。
研究各种地图的制作理论、原理、工艺技术和应用的一门学科。
z 测量学的分类1、大地测量学----研究地球的大小和形状，解决大范围地区的控制测量和地球重力场问题。
2、摄影测量学----研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间位置的理论和方法。
3、海洋测量学----以海洋和陆地水域为研究对象，研究港口、码头、航道及水下地形测量的理论和方法。
4、工程测量学----研究各种工程在规划设计、施工放样和运营中测量的理论和方法。
5、地图制图学----z测量学的任务与作用（一）在工程建设方面------贯穿全过程1、在规划、设计阶段：利用地形图作设计、方案比较等2、在施工阶段：标定设计物体的位置和高程3、在竣工、运营阶段：提供竣工图、变形观测等（二）在其它方面科研、国防建设、经济建设等。
测量学的产生和发展古希腊语，“土地划分”球——椭球——大地水准面。
测量学重点归纳
误差来源：仪器误 差、观测误差、环 境误差等
误差类型：系统误 差、随机误差、粗 大误差等
误差选 择高精度仪器、多 次观测取平均值、 排除粗大误差等
高程测量
第四章
水准测量
原理：利用水准仪和水准尺， 测量两点之间的高差
仪器：水准仪、水准尺、测杆、 尺垫等
土地测量
土地测量的方法：包括地形 测量、地籍测量、土地利用 调查等
土地测量的定义：测量土地 面积、形状、位置等属性
土地测量的应用：用于土地 规划、土地管理、土地开发
等
土地测量的注意事项：确保 测量精度，遵守相关法律法
规
地图绘制
地图绘制是测量学的重要 应用之一
地图绘制需要精确的测量 数据
地图绘制可以应用于导航、 规划、研究等领域
测量学重点归纳
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
目录
CONTENTS
01 测量学基础知识 02 距离测量 03 角度测量 04 高程测量 05 坐标测量
06 测量学应用
测量学基础知识
第一章
测量的基本概念
测量学：研究如何精确地测量物体的尺寸、形状、位置等物理量的科学 测量工具：包括尺子、量角器、测距仪等 测量方法：包括直接测量、间接测量、比较测量等 测量误差：测量结果与真实值之间的差异，包括系统误差和随机误差
地图绘制需要掌握地图投 影、地图符号等知识
感谢您的观看
汇报人：
坐标测量误差分析
误差来源：仪器误差、观测误差、环境误差等 误差类型：系统误差、随机误差、粗大误差等 误差影响因素：观测条件、仪器性能、观测方法等 误差处理方法：选择合适的观测方法、提高仪器精度、减少环境影响等
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。
22
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。
23
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。
21
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。
1 第一章 测量学的基本知识
展开后为Y轴，向东为正。
图形：高斯投影方法图一
N
S
图形：高斯投影方法图二
投影
剪开
展平
1)、6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远，长
度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将
整个地球分成60个带，6°为一带。
λ =6n-3 λ——中央子午线经度, n——投影带号。
(2) 高斯平面直角坐标的表示
例：设第21投影带内A、B投影的横坐标分别为： ya=+ 224567m Yb=-245678m
则：
高斯坐标表示
ya =500000+224567 =724567m yb =500000-245678 =254322m
即： ya =21724567m
yb=21254322m
用一非常接近大地水准面的 数学面------旋转椭球面代替 大地水准面，用旋转椭球体 描述地球。最接近某地区称 参考椭球体。
P
长半径 a=6378137m 短半径b=6356752m 扁率 =(a-b)/b=1/298.257
P
要求：①总质量=地球质量，中心与质心重合，短 轴与旋转轴重合。 ②旋转角速度与地球自转速度相等。 ③表面与大地水准面拟合最好。
N
PHMFra bibliotekG
大地纬度(B)
过地面点的法线与赤道 面之间的夹角
B L
大地高(H)
地面点沿法线至参考椭 球面的距离
S
大地坐标系：以法线，参考椭球面的位置 为基准
▲我国目前常用大地坐标系：
◎1954年北京坐标系，大地原点在原苏联。
◎ 1980年国家大地坐标系，大地原点在陕 西省永乐镇。
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二、测量工作的作用
1、主要作用
提供基础数据； 提供地图； 行政勘界与权属定界； 提供各种工程需要的测量技术； 军事测绘。
2、测量学在工程建设中的作用
勘测设计阶段：为选线测制带状地形图。 施工阶段：把线路和各种建筑物正确地测设
到地面上。 竣工测量：对建筑物进行竣工测量。 运营阶段：为改建、扩建而进行的各种测量。 变形观测：为安全运营、防止灾害进行变形
陆地：29.2%
海洋：70.8%
2、大地体与大地水准面
➢ 大地体：静止海水面向陆地延伸形成的封闭曲
面所包围的地球实体。代表了地球的形状和大小。
➢ 铅垂线：重力的作用线，测量工作的基准线。
➢ 水准面：重力位相同时，受重力作用的海水分 子呈静止状态而形成的重力等位面。水准面处处 与重力方向垂直，且有无穷个。 ➢ 大地水准面：通过平均海水面的水准面，即海 水静止时的水准面。是测绘工作的基准面。
按测量手段的不同，分为常规大地测量学、 卫星大地测量学及物理大地测量学等。
地形测量学（Topographic surveying） 研究如何将地球表面局部区域内的地物、地貌及 其它有关信息测绘成地形图的理论、方法和技术的 学科。
工程测量学（Engineering surveying） 研究在工程、工业和城市建设及资源开发各个阶 段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放 样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方 法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行 管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防 建设中的直接应用。
3、本课程需要掌握的内容
掌握测量学的基本知识、基本理论； 学会正确使用常规测量仪器； 掌握测量误差的基本理论； 掌握大比例尺地形图的测绘方法； 掌握地形图相关知识。
4、对学好本课程的要求
认真听课； 适当做笔记； 独立完成作业； 认真对待每次实验。
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§1-2 地球的形状和大小
2、主要分支学科
大地测量学：Geodesy (Geodetic Surveying) 地形测量学(普通测量学)：Topographic Surveying 摄影测量学：Photogrammetry 工程测量学：Engineering Surveying 矿山测量学：Mine Surveying 地图制图学：Cartography 地籍测量学：Cadastral Surveying
实验分组：每5～6人分为一个小组，每组选 出1名组长，女生要分到不同小组。
请各班班长下次课上交实验分组情况。 实验时间：请同本知识
§1-1 测量学概述 §1-2 地球的形状和大小 §1-3 地面点位的确定 §1-4 地球表面曲率对测量工作的影响 §1-5 地形图的初步认识 §1-6 测量工作概述
《测 量 学》
第一章 测量学的基本知识
第二章 水准测量
第三章 经纬仪及水平角测量
主 第四章 距离测量与直线定向
要 内
第五章 测量误差的基本理论
容 第六章 平面控制测量
第七章 三角高程测量
第八章 大比例尺地形图测绘
第九章 地形图的应用
实验安排 实验一 水准仪的使用与水准测量 实验二 经纬仪的使用与水平角测量 实验三 经纬仪与竖直角观测 实验四 大比例尺地形图测绘
由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀， 所以大地水准面是个有微小起伏的不规则 曲面。
水准面和铅垂线是野外测量工作的基准面 和基准线。
二、旋转椭球体
由于大地水准面是不规则曲面，无法准确 描述和计算，也难以在其面上处理测量成果。
配合最佳的 参考椭球面
大地水准 面差距N
大地 水准面
因此，用一非常接近大地水准面的数学
测量。
三、测量学的发展
1、古代测量学的成就
长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国 地图——世界上已发现的最早的军用地图。 世界上现存最古老的地图是古巴比伦北部 的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在 陶片上的地图。 1718年（清朝康熙年间）完成了世界上最 早的地形图——《皇舆全图》的绘制。
2、目前测量学发展状况及展望 测量室内外一体化：测量机器人 GPS（Global positioning system） RS（Remote sense） GIS (Geographic information system) 3S技术集成 数字地球(Digital Earth)
§1-1 测量学概述
一、测绘工作的任务及其应用 1、基本概念和研究内容 （1）测绘科学
研究如何确定地球的形状和大小及地面、地下和空间 各种物体的几何形态及其空间位置的科学，为人类了 解自然、认识自然和能动地改造自然服务。
（2）主要任务
精确地测定地面点的位置及地球的形状和大小； 将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图； 将设计好的建筑物、构筑物在地面标定出来； 进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
认识地球是人类探索自然的目标之一，也是测量 学的任务之一。 绝大多数测量工作在地球上进行，或将其作为参 考系。
一、地球的形状与大小 1、地球自然表面
最自然的面，包括海洋底部、高山高原在内的 固体地球表面，难以用一个简洁的数学表达式描述 出来，所以不适合于数学建模。
不规则曲面 平均半径6371km 珠峰8844.43m，马里亚纳海沟11022m
大地测量学(Geodesy)
研究和确定地球形状、大小、重力场、整体 与局部运动和地表面点的几何位置及其变化的 理论和技术的学科。
基本任务是建立国家大地控制网，测定地球 形状、大小和重力场，为地形测图和各种工程 测量提供基础起算数据；为空间科学、军事科 学及研究地壳变形、地震预报等提供重要资料。
面------旋转椭球面代替大地水准面，用旋
转椭球体描述地球，称参考椭球体。
P
x2 a2
by22
cz22
1
特征参量：
• 长半径： a=6371km
• 极地扁率fp • 赤道扁率fe
fp
ac a
fe
ab a
P
旋转椭球体（双轴椭球体）：假定赤道面
为圆形，即用a代替b，方程为：
x2 y2 z2 a2 a2 c2 1 长半径 a=6378137m 短半径 c=6356752m 扁率 f=(a-c)/c=1/298.257