测量学基础知识中国地质大学 ppt课件

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世界测绘科学的发展（2）
20世纪50年代前后开始，不少新的科学技术迅速发展。如电 子学、信息论、相干光理论、电子计算机、空间科学技术等， 它们又推动了测绘科学的发展。1947年研究利用光波进行测 距，到60年代中利用氦氖激光器作为光源的电磁波测距仪就 问世了，这是量距工作的一大变革。在80年代电磁波测距仪 在白天或黑夜的最大测程就能达到60公里，而且精度可达± （5mm+1ppm）。短测程的测距仪，测程为 1～2km，误差 仅及厘米。
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1.3 测量学的发展概况
世界测绘科学的发展（1）
世界测绘科学的发展与成熟始于17世纪。1617年开始应用 三角测量；1668年出现了放大倍数为40倍的望远镜，并普 遍应用于各种测量仪器上。法国人皮卡尔等从1669年起进 行子午线弧长测量，直到1792～1798年米申和德伦贝尔进 行了历史性的工作，把通过巴黎的子午圈的长度的四千万 分之一作为lm。德国数学家高斯在1794年提出了最小二乘 法理论，奠定了测量平差的基础。高斯又于1816～1820年 推导了横轴椭圆柱正形投影的计算公式，克吕格在1912年 加以研究改进，用于测量实际。
在我国清代初期开展了全国性测图工作，1708～1718年完成了 《皇舆全图》。（法国在1730～1780年进行全国性地形测量。 俄国在1745年绘成了欧洲部分地图13幅和亚洲部分地图6幅）
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我国测绘科学的发展（3）
❖ 我国测绘事业自1949年新中国成立后进入了迅速发展 的时期。1956年建立了国家测绘总局，建立了全国统 一的坐标系统和高程系统，建立了全国范围的大地控 制网，测绘了全国基本图和大量不同比例尺地形图。
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我国ห้องสมุดไป่ตู้绘科学的发展（2）
唐代僧一行（张遂）主持了大规模的天文测量，其中包括公元 724年进行的从河南滑县到上蔡长达300km的子午线弧长测量， 并用日圭测定纬度，这是世界上最早的子午线弧长测量。
宋代沈括在他的著名著作《梦溪笔谈》中提出了磁偏角现象， 这比哥伦布的发现要早400年。
郭守敬（元朝时期的著名天文学与水利学家）编制出我国古代 最先进、施行最久的历法《授时历》，最早提出用平均海水面 作为高程基准面的思路，比西方要早几百年。
3. 摄影测量学：摄影测量学是利用摄影象片来研究地表形状和大小 的测绘科学。
4. 工程测量学：建设工程等方面的测绘工作。主要任务有三方面， 即：地面到图纸，图纸到地面，以及变形观测。
5. 制图学：利用测量所得的资料，研究如何投影编绘成地图，以及 地图制作的理论、工艺技术和应用等方面的测绘科学是制图学的 范畴。
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世界测绘科学的发展（3）
20世纪40年代自动安平水准仪的问世，标志着水准测量自动化 的开端。1990年已研制出数字水准仪，可以作到读数记录全自 动化。1968年生产了电子经纬仪，它采用光栅、光学编码来代 替刻度分划线，以电信号方式获得测量数据，并可自动记录在 存贮载体上。陀螺经纬仪与激光经纬仪亦已应用于工程测量的 定向工作。1957年第一颗人造地球卫星上天，1966年开始进行 人卫大地测量，能以可全天候观测，速度快，精度高，对洲际 之间、岛屿和岛屿之间及岛屿和大陆之间的联测能既快速又正 确。20世纪70年代，通过人造卫星拍摄地球的照片，使航天技 术有了广泛发展和应用。80年代开始发射的全球定位系统卫星， 在90年代全部完成发射任务。
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二、 测量学的基本知识
2.1 地球形状大小和测量坐标系的概念
大地水准面：平均海水面是代替海水静止时的水面，是一个 特定重力位的水准面，称为大地水准面。测量工作取得重力 方向的一般方法是，用细绳悬挂一个垂球G，细绳即为悬挂 点O的重力方向，通常称它为垂线或铅垂线方向。 由于地球吸引力的大小与地球内部的质量有关，而地球内部 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，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的 不规则曲面。
测量学基础知识
(1)基础知识 (2)水准测量 (3)水平角测量 (4)距离测量与直线定向 (5)误差基本理论 (6) 导线测量 (7)交会法 (8)三角高程测量
一、 绪 论
1.1 定义
测量学是一古老的地球科学，它自于希腊文的 “土地划分”。而近代的测量学已经发展为一门 多方面的综合科学，通常叫做测绘科学。 测绘科学研究的对象主要是地球的形状、大小和 地表面上各种物体的几何形状及其空间位置，目 的是为人们了解自然和改造自然服务。
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1.2 测绘科学分类
1. 地形测量学：可以把地球表面上一个小区域当作平面看待而不考 虑其曲率。地形测量学研究的内容可以用文字和数字记录下来， 也可用图表示。
2. 大地测量学：研究的对象是地表上一个较大的区域甚至整个地球 时，就必须考虑地球的曲率，其基本任务是建立国家大地控制网， 测定地球形状、大小和研究地球重力场。
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世界测绘科学的发展（4）
数字化自动成图系统，其中包括航测数字化成图与全站仪数 字化成图，它与传统的方法相比，具有成图周期短、劳动强 度小、图纸精度高等等无可比拟的优点。 “3s”技术的崛起，其中包括地理信息系统、全球定位系统 和遥感，使测绘科学走向更高层次的电子化与自动化。
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我国测绘科学的发展（1）
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大地坐标系和高程：
地面上的物体大多具有空间形状，例如丘陵、山地、河谷、 洼地等。为了研究空间物体的位置，数学上采用投影的方 法加以处理。一个点在空间的位置，需要三个量来确定。 在测量工作中，这三个量通常用该点在基准面（参考椭球 面）上的投影位置和该点沿投影方向到基准面（一般实用 上是大地水准面）的距离来表示。
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。