测量学-第一章 绪论
最新版《测量学》课后习题答案
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。
(1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。
（2）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，或根据测量得的数据绘制地形图。
（3）测设是指把设计图纸上规划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。
（4）大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。
（5）地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。
（6）绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。
（7）相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，地面点至此水准面的铅垂距离。
（8）6°带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。
（9）高斯平面直角坐标：经投影所得的影响平面中，中央子午线和赤道的投影是直线，且相互垂直，因此以中央子午线投影为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，即得高斯平面直角坐标系。
（10）参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。
（11）地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。
（12）正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。
（13）大地高是指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？测量学主要包括测定和测设两部分内容；区别：测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图，而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。
3. 简述Geomatics的来历及其含义。
来历：自20世纪90年代起，世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics。
Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。
测量学_赵建三_第1章绪论
现在的位置：课程介绍 >> 理论部分 >> 电子讲稿第一章绪论1.1 测量学的任务与应用测量学定义美国学者史蒂文斯认为：测量就是依据某种法则给物体安排数字；如：铯原子的振动周期作为时间度量的基本单位，国际单位制定义1米是光在真空中1/299 792 458秒移动的距离，最初规定四千万分之一为 1 米，并按照这个长度用铂-铱合金铸成一根“米原器”。
测量的目的：就是进行可靠的定量比较，使我们的世界用同样的目光看同样的物体，进而为各行各业务。
本课程定义：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），以及对于这理、存储、管理的科学。
测量学的分类：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：1、大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场问题的学科。
可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。
2、摄影测量与遥感学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的形状、大小和空间位置（影像或数字形式制地形图或获得数字化信息的理论和方法的学科。
可分为地面摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影测量学。
（军事侦察、打击评估、地军事地图等更新）3、地图制图学：利用测量的成果来绘制地图的理论和方法。
4、海洋测绘学：研究对象为海洋和陆地水体。
5、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部测量学的基础。
6、工程测量学①研究内容有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种工程的勘测设计，建设施营，变形监测等方面的测绘工作。
②主要工作测绘；测设；变形监测测量学在工程建设中的应用：测量学的应用非常广泛。
国防、军事、经济建设都离不开测量学，这里着重介绍一下测量学在工程建设中的应用1勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程的设计使用。
如修公路，为了确定一条最经济合理的路线，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。
测量学期末复习资料
测量学期末复习资料第⼀章绪论⼀、测量学的基本概念是研究地球的形状、⼤⼩以及地表(包括地⾯上各种物体）的⼏何形状及其空间位置的科学。
⼆、测量学的主要任务研究确定地球的形状和⼤⼩，为地球科学提供必要的数据和资料；将地球表⾯的地物地貌测绘成图；将图纸上的设计成果测设⾄现场。
三、测量⼯作分类测量⼯作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，测定点的坐标，或把地球表⾯的地形按⽐例缩绘成地形图。
测设是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物等的位置在地⾯上标定出来，作为施⼯的依据。
四、地球的形状和⼤⼩地球⾃然形体：是⼀个不规则的⼏何体，海洋⾯积约占地球表⾯的71%。
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。
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。
五、参考椭球体及参考椭球⾯参考椭球体⼀个⾮常接近⼤地体，并可⽤数学式表⽰的⼏何形体，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形体，故⼜称旋转椭球体。
参考椭球⾯参考椭球体外表⾯，是球⾯坐标系的基准⾯。
六、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线—法线。
测量内业计算的基准⾯—参考椭球⾯。
七、确定地⾯点位的⽅法地⾯点的空间位置可以⽤点在⽔准⾯或⽔平⾯上的位置（X，Y）及点到⼤地⽔准⾯的铅垂距离（H）来确定。
⼋、地⾯点的⾼程地⾯点的⾼程：地⾯点沿铅垂⽅向到⼤地⽔准⾯的距离。
绝对⾼程（海拔）：某点沿铅垂线⽅向到⼤地⽔准⾯的距离。
相对⾼程：某点沿铅垂线⽅向到任意⽔准⾯的距离。
⾼差：地⾯上两点⾼程之差。
h ab=H b-H a=H‘b-H’a⾼差与基准⾯的选取⽆关。
九、地⾯点的坐标地⾯点的坐标常⽤地理坐标、平⾯直⾓坐标或地⼼坐标表⽰。
（⼀）地理坐标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纬度，称为该点的地理坐标，可表⽰为A(L,B) 。
测量学—内容大纲
第九章 地形图的应用
第十章 测设的基本工作
第十一章 建筑施工测量
退出
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 角度测量
第一节 水平角测量原理
第二节 光学经纬仪的构造 第三节 经纬仪的使用 第四节 水平角的测量方法
第五节 垂直角的测量方法 第六节 经纬仪的检验与校正
第七节 角度测量误差与注意事项
第一节 已知水平距离、水平角和高程的测设 第二节 点的平面位置的测设方法 第三节 已知坡度线的测设
第十一章 建筑施工测量
退出
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 角度测量 第四章 距离测量与直线定向 第五章 测量误差的基本知识 第六章 小地区控制测量 第七章 大比例尺地形图的基本知识 第八章 大比例尺地形图的测绘 第九章 地形图的应用 第十章 测设的基本工作 第十一章 建筑施工测量
《建筑工程测量》
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 角度测量 第四章 距离测量与直线定向 第五章 测量误差的基本知识
第六章 小地区控制测量
第七章 大比例尺地形图的基本知识 第八章 大比例尺地形图的测绘 第九章 地形图的应用 第十章 测设的基本工作 第十一章 建筑施工测量
退出
第一章 绪论
第一节 建筑工程测量的任务
第一节 测图前的准备工作 第二节 视距测量 第三节 地形图的测绘 第四节 地形图的拼接、检查与整饰
第九章 地形图的应用 第十章 测设的基本工作 第十一章 建筑施工测量
退出
第一章 绪论 第二章 水准测量 第三章 角度测量 第四章 距离测量与直线定向
第五章 测量误差的基本知识 第六章 小地区控制测量 第七章 大比例尺地形图的基本知识 第八章 大比例尺地形图的测绘
测量学 总结
第一章：绪论1、测量学：本质是定位——确定地面点在某一参照系中的位置的科学。
又被称为测绘学，其现代定义为：研究与地球有关的基础空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的科学与技术。
2、大地测量学：研究的对象是地球表面的一个较大的区域甚至整个地球，需要考虑地球的曲率。
3、传统大地测量学：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小，研究关于地球重力场的理论、技术和方法。
4、大地控制网：是为研究地球有关的各种科学服务的，其作为大范围空间定位的统一参照系统，也是施测地形图的重要依据。
5、遥感：是指以人造卫星、宇宙飞船、飞机、热气球、车、船、活动高架等为遥感平台，不直接接触物体本身，根据不同物体对波普产生不同响应的原理，用遥感器收集地面数据资料，经处理分析后识别目标物，并揭示其几何物理性质。
6、工程测量学：工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量学。
7、水准面：静止的水面因为处处与重力方向（也叫做铅垂线方向、铅垂方向）垂直，水不会流动，所以是等位面，也称水准面。
8、大地水准面：水准面有无穷多个，其中一个与假设静止的平均海水面重合，并延伸至大陆内部形成封闭曲面，这个特殊的水准面称之为大地水准面。
9、大地体：被大地水准面包裹的形体称为大地体。
10、总地球椭球体：与大地水准面最接近的地球椭球。
11、基准面、基准线：定位所需要的基准，即参考标准。
测量外业工作采用的基准面和基准线分别是水准面和与之垂直的重力线，而业内计算采用的是总椭球面或参考托球面作为基准面，采用与椭球面处处垂直的法线作为基准线。
12、大地坐标：大地经度和大地纬度以椭球面作为基准面，以法线作为基准线，统称为大地坐标。
13、大地高：一般地面点不着椭球面上，则地面点沿过该点的法线到椭球面的距离，即以椭球面为基准面的高程，叫做大地高。
14、地理坐标：用经度、维度、大地高表示一点位置的大地坐标系是在球面上建立的，所以称为球面坐标系，也称地理坐标系。
（即：建立于大地水准面的坐标系，称为大地坐标系）15、正高（绝对高程、海拔高度）：地面点沿着该点的重力线到大地水准面的距离。
工程测量01绪论
一、测绘学介绍 （一）定义
测绘学是研究地球形状和大小、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、储存、管理的科学。
它包括测量和制图两项主要内容。
测绘学按照研究对象及采用技术的不同，又可分为 下列学科：
1、大地测量学 2、摄影测量学 3、工程测量学 4、海洋测量学 5、地图制图学
1:298.3
1940年前苏联
IUGG-75 WGS-84
6378140 6378137
6356755.3 6356752
1:298.257 1:298.257223563
1979年国际大地 测量与地球物理
联合会
1984年美国
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第二节 地面上点位的确定
图1-2 大地坐标系
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第三节 用水平面代替水准面的限度
二、地球曲率对高程的影响
如图1-7所示，地面点B′在球面和水平面上的投影分别为B和C，并设这两 点的高差为Δh，从图中可以看出，∠CAB=α/2，因该角很小，若以弧度表 示，则有：
放样方法：方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、极坐标法、坐 标法、偏角法、偏距法、投点法等。
仪器：光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪以及GPS技术等。
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第一节 概述
（4）建筑物竣工测量
竣工测量：工程建设项目竣工验收时所进行的测量工作。 目的：根据控制网点测定已有建筑物的实际位置以及部分建筑物 的几何形体，以检验施工质量，为工程的验收、决算、维护等工作 提供依据。 竣工测量的成果主要包括：竣工总平面图、分类图、辅助图、断 面图以及道路曲线元素、细部点坐标、高程明细表等。
《测量学》复习资料
《测量学》复习资料第一章绪论1.测量学：就是研究地球的形状与大小以及确定地面点位置的学科。
2.测量学的任务：测图、测设、用图。
3.测量学的作用：测量在国民经济、国防和科学研究中起着重要作用。
4.测图：也称测绘，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。
5.测设：也称放样、标定，就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地去，作为施工的依据。
6.用图：指识别和使用地形图的知识、方法和技能。
7.铅垂线：重力的方向线。
是测量工作的基准线。
8.水准面：海洋或湖泊的水面在静止时的表面。
9.水平面：与水准面相切的平面。
10.大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。
是测量工作的基准面。
11.大地体：大地水准面所包围的地球形体。
12.参考椭球：旋转椭球面所包围的球体。
长半径a =6378143 m；短半径b =6356758 m；扁率f= a-b/a=1:298.25513.高斯投影规律：1中央子午线投影后为直线，长度不变，其他子午线为对称且凹向中央子午线的曲线。
2赤道投影后为直线，与中央子午线正交，其他纬线为对称且凸向赤道的曲线。
3经纬线保持正交，投影后无角度变形。
14.高斯平面直角坐标系的建立：X轴：中央经线；Y轴：赤道；原点：交点。
通用坐标：Y=带号＋y(自然) + 500000 m15.高斯坐标系与数学坐标系的异同：坐标轴不同；坐标象限不同；方位角的起算基准不同。
16.相对高程：地面点沿铅垂线到假定水准面的距离。
17.绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。
18.高差：地面上任意两点之间的高程之差。
后视-前视。
Hab=a-b（负，a高）19.1956年黄海高程系统H水准原点＝72.289 m20.1985年国家高程基准H水准原点＝72.2604 m21.测量工作的基本内容：距离测量、角度测量、高程测量、制图。
22.测量工作的原则：由高级到低级、先控制后碎部；步步有检核。
测量期末考试知识点
《测量学》课程期末考试知识点（一）第一章 绪论1、测量学研究的对象和任务是什么？测量学、地物、地貌、地形、测定、测设的定义？ 测量学的研究对象：研究地球的形状与大小，确定地球表面各种物体的形状大小，空间位置的科学。
测量学的主要任务：测定与测设。
测量学：研究地球表面局部地区内测绘工作的基本原理、计算、方法和应用的学科，测量学将地表物体分为地物和地貌。
地物：地面上的天然或人工形成的物体，它包括湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等。
地貌：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。
地形：地物和地貌的总称。
测定：使用测量仪器和工具，通过测量与计算将地物和地貌的位置按一定比例尺。
规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。
测设：将在地形图上设计出的建筑物和构造物的位置在湿地标定出来，作为施工的依据。
2、水准面、大地水准面、铅垂线、参考椭球面和法线的定义是什么？水准面：假象静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成一个封闭的曲面。
大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。
铅垂线：物体重心与地球重心的连线称为铅垂线。
参考椭球面：旋转椭球又称参考椭球，其表面称为参考椭球面。
法线：由地表任一点向参考椭球面所作垂线。
3、外业测量工作的基准面和基准线是什么？基准面：水准面基准线：铅垂线4、测量中点位的表示方法是什么？地理坐标系、直角坐标系（高斯坐标、假定坐标）5、确定地面点相对位置的三个基本几何要素是什么？水平角（方向）、距离、高差6、简述测量平面直角坐标系统与数学坐标系统的不同之处？为什么这样规定？X 与y 轴的位置互换，第一象限位置相同，二→三→四象限顺时针编号。
在数学上使用三角函数在高斯平面直角坐标中照常使用。
7、高斯平面直角坐标是怎样建立的？将中央子午线东西各一定经差范围内的地区投影到椭球柱面上，再将该横椭球柱面沿过南、北极点的母校切开展平，便构成了高斯直角坐标系。
8、北京某点的大地精度为116°20′，试计算它所在的6°带和3°带的带号，相应的中央子午线经度是多少？①6°：N=Int （（L+3）/6 +0.5） Lo=6N-3 Lo 为中央子午经度②3°：n=Int((L/3)+0.5) Lo=3n9、绝对高程和相对高程的定义，两点间的高程如何计算？决定高程：地面点到大地水准面的铅垂距离称为改点的绝对高程或海拔，简称高程。
测量学课后练习题答案
测量学课后练习题答案第⼀章绪论1、测量学得基本任务就是什么？对您所学专业起什么作⽤？答：测量学就是研究地球得形状与⼤⼩，以及确定地⾯（包括空中、地下与海底）点位得科学。
它得任务包括测定与测设两个部分。
测量学在⼟⽊⼯程专业得⼯作中有着⼴泛得应⽤。
例如，在勘测设计得各个阶段，需要测区得地形信息与地形图或电⼦地图，供⼯程规划、选择⼚址与设计使⽤。
在施⼯阶段，要进⾏施⼯测量，将设计得建筑物、构筑物得平⾯位置与⾼程测设于实地，以便进⾏施⼯；伴随着施⼯得进展，不断地测设⾼程与轴线，以指导施⼯；并且根据需要还要进⾏设备得安装测量。
在施⼯得同时，要根据建（构）筑物得要求，开始变形观测，直⾄建（构）筑物基本上停⽌变形为⽌，以监测施⼯得建（构）筑物变形得全过程，为保护建（构）筑物提供资料。
施⼯结束后，及时地进⾏竣⼯测量，绘制竣⼯图，供⽇后扩建、改建、修建以及进⼀步发展提供依据。
在建（构）筑物使⽤与⼯程得运营阶段，对某些⼤型及重要得建筑物与构筑物，还要继续进⾏变形观测与安全监测，为安全运营与⽣产提供资料。
由此可见，测量⼯作在⼟⽊⼯程专业应⽤⼗分⼴泛，它贯穿着⼯程建设得全过程，特别就是⼤型与重要得⼯程，测量⼯作更就是⾮常重要得。
2、测定与测设有何区别？答：测定就是指使⽤测量仪器与⼯具，通过观测与计算，得到⼀系列测量数据，把地球表⾯得地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究与国防建设使⽤。
测设就是把图纸上规划设计好得建筑物、构筑物得位置在地⾯上标定出来，作为施⼯得依据。
3、何谓⽔准⾯？何谓⼤地⽔准⾯？它在测量⼯作中得作⽤就是什么？答：静⽌得⽔⾯称为⽔准⾯，⽔准⾯就是受地球重⼒影响⽽形成得，就是⼀个处处与重⼒⽅向垂直得连续曲⾯，并且就是⼀个重⼒场得等位⾯。
与平均海⽔⾯吻合并向⼤陆、岛屿内延伸⽽形成得闭合曲⾯，称为⼤地⽔准⾯。
⼤地⽔准⾯就是测量⼯作得基准⾯。
4、何谓绝对⾼程与相对⾼程？何谓⾼差？答：某点沿铅垂线⽅向到⼤地⽔准⾯得距离，称为该点得绝对⾼程或海拔。
第一章 测量学(卞正富主编)绪论
地物：地球表面天然形成的物体或固定物体。 如房屋，道路，河流。
地貌：地球表面高低起伏的形状，如山岭，洼 地，河谷。
第一章 绪论
一、测量工作的内容 测量工作就是确定一个点的位置（点与点间的
距离、角度、高差）。 测量工作基本内容：水平角测量、水平距离测
量、高程测量。 测量工作基本技能：观测、计算、绘图。
大地坐标系。
第一章 绪论
2、高斯平面直角坐标
高斯投影：正形投影的一种，同时，中央子午线（以能够 被15整除的经度作为该区域的中央子午线）投影为一直线， 且长度不变。 高斯投影规律： （1） 中央子午线的投影为一直线，且长度不变，其余子午 线的投影均为曲线，对称地凹向中央子午线；
（2） 赤道的投影为直线，且与中央子午线垂直，其余纬线 的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；
❖ 3、地理信息系统（GIS）：以采集、存储、描述 、检索、分析与空间位置有关的信息的计算机系统 。它是集计算机、地理、测绘、环境科学、空间技 术、信息科学、管理科学、网络技术、现代通讯技 术、多媒体技术为一体的多学科综合而成的新兴学 科。
❖ [信息高速公路：利用网络快速传输。
❖ 空间信息基础设施：信息高速公路的基础，包 括存储和管理控制数据、土地利用数据等。
❖ 2、在园林专业中的作用
❖ （1）利用测绘获得的地形图进行有关工程的 规划与设计。
❖ （2）将规划设计图纸通过测量的手段标定到 现场。
❖ （3）利用测量的手段标定取样点的位置、监 控工程施工质量等。
❖ （4）绘制工程俊工平面图等。
第二节 地球的形状与大小
第一章 绪论
地球是椭球体，地球表面不规则，海拔有 8846.13米的,也有低于海水面11022米的, 平 均半径为6371公里,对于普通测量来说，可以 视为圆球，小范围内可以视为平面。
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
测量学课件 第一章 绪论
第一章绪论第一节工程测量的任务和作用第二节地面点位的确定第三节测量三要素第四节用水平面代替水准面的限度第五节测量工作概述exit第一节工程测量的任务和作用一、测量学的一般概念测量学(Surveying)是测定地面点的空间位置，将地球表面地形和其它地理信息测绘成图，研究并确定地球形状和大小的科学。
工程测量是研究工程建设在勘测设计、施工过程和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
主要内容有：工程控制网的建立、地形测绘、施工放样、设备安装测量、竣工测量、变形观测和维修养护测量等。
第一节工程测量的任务和作用二、工程测量的任务和作用•测量学将地表物体分为地物和地貌,地物和地貌总称为地形(landform) 。
•地物(feature)：地面上天然或人工形成的物体，它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；•地貌(geomorphy)：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。
• 1.测定(location)：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地图。
• 2. 测设(setting-out)：将在地形图上设计出的建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。
•测绘科学在建筑类各专业的工作中有着广泛的应用。
例如：勘测设计、施工、竣工测量和对重要建筑物进行变形观测等。
第一节工程测量的任务和作用三、测量在国民经济建设中的应用1)城市规划、给排水、煤气管道、工业厂房和高层建筑建设•①设计阶段——测绘各种比例尺地形图，供结构物平面及竖向设计使用；•②施工阶段——将设计建构物的平面位置•和高程在实地标定出来，作为施工的依据；•③工程完工后——测绘竣工图，供日后扩建、•改建、维修和城市管理用；•对某些重要建构筑物在建设中和建成后进行•变形观测，保证建筑物安全。
第一节工程测量的任务和作用2) 铁路、公路建设的测量工作①测绘路线附近地形图，在地形图上设计路线，将设计路线位置标定到地面。
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
(完整版)测量学(第五版)第1章绪论
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测量工作在工程建设中作用
测绘和采集表示各种地物和 地貌的形状、大小、位置等空 间几何数据，进行数字化管理， 提供工程设计所必要的地形信 息(地形图和地形数据)。
把设计的建筑物、大型设 备等按设计的形状、大小和位 置准确地在实地标定出来，才 能进行施工(称为测设或施工放 样，并贯穿于施工全过程)。
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世界屋脊 - 珠穆朗玛峰的高程测定
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用经纬仪作三角高程测量
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用水准仪作精密水准测量
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上述:三角高程测量和水准测量,都属 于几何大地测量，几何大地测量中还包 括三角测量和天文测量等。
天文测量研究测定恒星的坐标，以及 利用观测恒星确定地面点的大地位置(经 度、纬度、方位角)和十分精确的时间
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第一章 绪论
§1-1 测量学的任务与主要内容
一、测量学的产生
生产、生活的需要 城市建设、农田、水利建设等
交通运输的需要 物流运输、航空、航海、旅行等
军事的需要
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二、测量学的作用
(一) 测量学在生活上的作用
城 市 交 通 图
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上海市水系专题图
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同济校园图(四平路校本部)
用高科技测量手段标定国界，常在国 家间的领土争执中起到重要作用;也常以 对方出版的地图上对国境线的表示,作为 有利于己方的证据。
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(四) 测量学在工程建设中的作用
在工程建设的规划设计中，首先需要有 地形图。在修建工厂和居民点时，须要先 平整地基和设计房屋的放样。在建设城市 道路网（包括高架道路、地下铁道和桥梁)， 都需要用测量方法精确地定向,定位和定高 程。
1绪论(工程测量)
全球共120带。
/ L 任意带的中央子午线经度 0与投影带号n的关系
/ L 计算公式： λ 0 =3N
L ——中央子午线经度, n——投影带号
/ 0
3º 带 ——1 ： 10000 或更大比例尺测图精度（长度 变形小于该测图允许误差）
3、水平面→测量工作中用水平面代替水 准面的限度
• 公制单位：
公里、米、分米、厘米、毫米
单位换算
1km=1000m；1m=10dm=100cm=1000mm 1英里=1.6093公里；1码=3英尺； 1英尺=12英寸=30.48厘米； 1英寸=2.54厘米； 1公里 =1000米； 1里=500米；
（2）角度单位
• 60进制单位：
度(d)、分(m)、秒（s)
极轴 南极(S)
—纬度
—经度
2、平面坐标：
（1）高斯平面坐标
表示方法：
① 先将自然值的横坐标
Y加上500Km； ② 再在新的横坐标Y之
前标以2位数的带号。
坐标原点向西移动500Km， x 横坐标值会变化
x
x
--500Km---我国领土全部位于赤道以北，故 X 值均为正。为了避免横坐标值 Y出现负值， 特别规定： A A B B ①将每一投影带的纵坐标轴西移 500公里 y ；O O O ②在 Y 坐标值前面加一所在投影带的号 数。（这是为了读坐标值时直观地反映其点 所属的投影带）。
数学平面直角坐标系
测量平面直角坐标系
不同点：
1、X轴与Y轴和数学上规定的相反 2、角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。
相同点:
数学中的三角公式在测量中可直接应用。
数字地形测量学第1章绪论解析
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。
§1－2测量学的发展概况
测量学是一门很古老的科学，至少有 四千多年的历史。古埃及的尼罗河泛滥后， 消灭了土地界限，洪水过后需要重新划定 地界，这样就需要测量学与几何学的理论 与技能。古代的一些重要水利工程和市政 建设，都离不开测量科学，例如公元前六 世纪的尼罗河——红海运河、底格里斯河 与幼发拉底河之间的霍巴运河、伊拉克巴 比他的“空中花园”等。据资料记载，公 元前200年希腊人埃拉托斯芬第一个测定了 地球的形状与大小。
ห้องสมุดไป่ตู้
问题
什么是测量学？它的主要内容是测定和测设，分 别是指什么工作？
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。
结束
测量学内容： 测定：将地面的点绘制到图纸上 测设：将设计图上的点标定到地面上
1.1 测绘工作的任务及其应用
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 ❖ 进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作
测量学课后题解答
测量学课后题解答第一章绪论1、测量学定义？答：测量学是研究确定点位，研究地球形状、大小及地球表面信息的科学。
2、测量工作的实质是什么，测量的基准线是什么？答：测量工作的实质就是确定地面点的空间位置。
铅垂线是测量的基准线。
3、何谓水准面、大地水准面？它在测量中起什么作用？答：设想将静止的海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，称为水准面。
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。
大地水准面所包围的地球形体称为大地体。
4、已知A点高程为46.526m，B点高程为48.934m，求h AB和h BA？答：h AB＝H B－H A＝48.934m－46.526m＝2.408mh BA＝H A－H B＝46.526m－48.934m＝－2.408m5、地球上某点的经度为东经112°21′，试问该点所在6°带和3°带的中央子午线经度和带号。
答：6°带编号：N＝Int（L/6）＋1（有余数时）＝Int（112°21′/6）＋1＝19；＝6N-3＝6°×19-3°6°带中央子午线：L6＝111°3°带编号：n＝Int（L/3+0.5）=Int(112°21′/3+0.5)=37＝3°n=3°×37＝3°带中央子午线：L3111°10、何谓地物、地貌和地形？答：地面上有明显轮廓，自然形成或人工建造的固定物体，如房屋、道路、江河、湖泊等称为地物。
地表面的高低起伏形态，如高山、丘陵、平原、洼地等称为地物。
地物和地貌统称为地形。
11、测量工作应遵循的原则是什么？为什么？答：测量工作遵循的原则是：在布局上“由整体到局部：”；在精度上”由高级到低级“；在程序上”先控制后碎部“。
它既可以保证测区的必要精度，又不致使碎部测量的误差累积，同时还可以把测区分幅进行测绘，加快测量工作的进度。
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– 定位
• 大地水准面与椭球体最接近 • 单点定位：大地原点参考椭球面和大地水准面相切，
法线和垂线重合。
北纬34°32′27.00″东经108°55′25.00″。
地球
大地体
大地水准面
大地水准面和铅垂线 是测量工作的基准面 和基准线
参考椭球
参考椭球面
参考椭球面和法线测量 内业计算的基准面和基 准线
• 施工阶段：把线路和各种建筑物正确的测设到 地面上。
• 竣工测量：对建筑物进行竣工测量。（是否符 合设计的要求）
• 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，防止灾害进行变形测
量。
§1.2 测量学的发展概况
世界最早的地图
公元前3200年古埃及绘在苇草上的金矿图
陶片上的古巴比伦
§1.3.2 空间位置表示方法
地面点的空间位置表示方法
1.二维坐标系和一维坐标系组合表示
地理坐标和高程 平面直角坐标和高程
2.三维的空间直角坐标
天文地理坐标系
大地水准面和铅垂线是天文地理坐 标系的基准面和基准线
地面点的坐标是它沿铅垂线在大地 水准面上投影点的经度和纬度（
） ,
正高是地面点沿铅垂线到大地水准 面的距离
N
P
首
子 午
O
线
赤道
大地水准面 S
图5-1 天文地理坐标系
大地地理坐标系
– 基准面：参考椭球面 – 基准线：法线
表示地面点在地球椭球面上 的位置，用地面点沿投影到 椭球面上的投影点的大地经 度L和大地纬度B，表示。
我国目前采用的国家大地坐标系是1954年北京坐标 系和1980年国家大地坐标系 。
测量学
§1.1 测量学与测绘学
§1.1.1 测量学与测绘学的概念
测量学
– 测量学是研究地球的形状和大小以和地球表面 各种物体的几何形状与位置的科学。
§1.1.1 测量学与测绘学的概念
测绘学 – 测量学是测绘科学与技术的重要组成部 分 – 测绘学是测量学与制图学的统称 – 测绘学的准确定义研究对实体（包括地 球整体、表面以及外层空间各种自然和 人造的物体）中与地理空间分布有关的 各种信息的采集、处理、管理、更新和 利用的科学与技术。
§1.1.1 测量学与测绘学的概念
测绘学的研究对象
– 地理空间分布有关的各种信息
§1.1.2 测量学的分类
大地测量学 普通测量学 摄影测量与遥感 地图制图学 工程测量学 海洋测量学
§1.1.2 测量学的分类
大地测量学
研究测定地球的形状和大小及地球表面较大地区的地 面点位测定和计算的有关理论与方法的学科。
② 过水准面上任意一点的 重力方向都不相同
大地水准面
– 与静止的海水面重合的水准面为大地水准面。 – 由大地水准面所包围的地球形体称为大地体。
大地水准面形状
大地水准面接近于南北稍扁的椭球面
地球椭球
– 测量里面用来代表地球形状和大小的旋转椭球，以一 个椭圆的短轴为旋转轴的旋转椭球体的表面。地球椭 球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球 又称为旋转椭球椭球可用数学模型表示。
7
§1.1.2 测量学的分类
普通测量学（地形测量学）
研究将地球表面局部地区的地貌、地物测绘成地形图 的基本理论和方法。
地形图
地图制图学
研究地图制图的理论和方法。
地图投影 地图符号设 计 地图制作方 法
摄影测量学与遥感
研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息， 进行测量的方法和理论的学科。
地形图 三维模型
我国现存最早的地图
宋代石刻地图
Hale Waihona Puke 华夷图禹迹图九域守令图
大清皇舆全图
大清皇舆全图
我国东汉天文学家张衡所制浑天仪
汉代五寸矩尺 司南
现代测量技术
激光测距仪
光学水准仪
电子水准仪
光学经纬仪
电子经纬仪
全站仪
激光雷达
§1.3 地面点位的确定
测量的基本目的
– 确定地面点的空间位置
§1.3.1 地球形状与大小
Y轴向
北
X
测区
O
Y
x
y
地面点的高程
绝对高程（海拔）：地面点到 大 地水准面铅垂距离。 相对高程： 某点沿铅垂线方向到 任意水准面的距离 高差： 地面上两点高程之差。
高程系统
水准原点：全国高程的起算点。
1956年黄海高程系：水准原点的绝对高程为 72.289m。该 高程系是由1950年至1956年，7年的验潮资料计算确定 的黄海平均海水面作为高程系统的基准面。
ba
a : 长半轴 b : 短半轴
: 扁率 a b
a
参考椭球
– 大地水准面最接近的地球椭球称为总地球椭球 – 与某个区域如一个国家大地水准面最为密合的椭球称
为参考椭球，其椭球面称为参考椭球面
– 参考椭球有许多个，而总地球椭球只有一个。
参考椭球的定位
– 确定大地水准面和参考椭球面的相对位置关系。 – 定向
§1.1.4 测量学的作用
测量学的应用范围
测量学已广泛应用于经济建设、国防建设和科 学研究等领域。
(1)国防建设方面：国界勘定、指挥战争等。 (2)经济建设方面：工民建、交通、水利、矿山等。 (3)科学研究方面：地壳变形、地极移动、重力场变化、 地震预报等。
测量在工程建设中的具体应用
• 勘测设计阶段：测绘各种比例尺地形图，供工 程的实际使用。
高斯投影 6°带：自 0°子午线起，每隔经差 6°自西向东分 带，依次编号为 1，2，3，…60。 高斯投影 3° 带：自东经 1.5° 开始,每隔 3°由西向东按 1 ，2，3 …120顺序编号。
A点的经度为东经119°32′，则A点所在的6°带和3 °带的带号分别为多少？
如果知道某点的经度，就可以计算出该点所在6°带的带号 N ，该带的中央子午线的经度 L0为： L=6n-3 如果知道某点的经度，就可以求出该点所在3°带的带号n ， 该3°带的中央子午线的经度L为： L=3n。
在相同的观测条件下，无论在个体和群体上，呈现出以下 特性：
45 40 40
图书馆
40
55 50
45
49.64 45 40
平面控制测量
– 确定测区中一系列控制点的坐标（x、y）。
高程控制测量
– 测定各控制点间的高差，从而求出各控制点高程Ｈ， 。
➢ 控制点的平面位置(坐标)和高程，是测绘地形图或施工放 样的依据。
碎部测量
碎部测量就是利用控制点测定周围碎部点的平面位置和 高程。
工程测量学
研究测量和制图的理论和技术在工程建设中的应 用。
海洋测量学
研究海洋水体、海岸、航道及海底地形为对象的 测量及海图编制的理论、技术、方法的学科。
§1.1.3 测量学的任务
测绘
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 成果，将地球表面的地形缩绘成 地形图
测设
测设是指用一定的测量方法，按 照一定的精度，把设计图纸上规 划设计好的建(构)筑物的平面位 置和高程标定在实地上，作为施 工的依据
这两种力的合力称为重 力。
铅垂线
– 重力的作用线又称为铅垂线。铅垂线是测量外 业所依据的基准线。
重力
水准面
– 处处与重力垂直的连续的封闭的不规则曲面称为水准 面。静止的水面是水准面。水准面是重力等位面
重力
静止的湖面
静止的海面
① 过水准面上任意一点重力 方向（铅垂线方向）都与 水准面垂直
③ 水准面有无穷多个，通 过任意高度的点都有一 个水准面
测量工作的基本原则
在测量布局上，应遵循“由整体到局部”的原则； 在测量精度上，应遵循“由高级到低级”的原则； 在测量程序上，应遵循“先控制后碎部”的原则。 在测量过程中，应遵循“随时检查，杜绝错误”的原则
§1.5 测量误差的基本知识
测量实践中可以发现，测量结果不可避免的存在误差， 比如： 1、对同一量多次观测，其观测值不相同。 2、 观测值之和不等于理论值：
假设某点在第18带
原始坐标 Y+500km
X=464.784km Y=243.353km X=464.784km Y=743.353km
加带号
X=464.784km Y= 18 743.353km
某点的国家统一坐标Y =19123456.789m，则该点位 于第19带内，其相对于中央子午线的实际横坐标值 为：Y=-376543.211m 。
高斯平面直角坐标系的建立 是采用横轴椭圆柱等角投影 方法。
中央子午线 N
o
高斯(Gauss,1777-1855) ，德国数学家，天文 学家，物理学家。
高斯投影
1.中央子午线和地球赤道投影成为直线 且为投影对称轴； 2.等角投影，经纬线投影后保持相互垂 直关系； 3.中央子午线上没有长度变形。
分带投影：将地球按一定的经差值分割成若干带,按一 定的投影方法进行投影。 一般采用按经差6°和3°进行投影分带。
高斯投影的关系式
高斯平面直角坐标系
500km
第X带
国家统一高斯通用直角坐标
（1）为了避免横坐标出现负值，故规定将坐标纵轴向西平移500km 。即将自然值的横坐标Y加上500000米； （2）为了根据横坐标能确定该点位于哪一个六度带内，再在新的横 坐标Y之前标以带号。
X
X'
o
O'
500km
Y 图2-13
§1.4 测量工作概述
地形：地物和地貌统称为地形。 （1）地物：人工或自然所形成的物体，如河流、房
屋、铁路、公路等 （2）地貌：地球表面的各种起伏形态称为地貌，如
山地、平原、丘陵等。 （3）地物特征点：地物轮廓的转折点称为地物的特