华南农业大学《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
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。
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。
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 第一章 测量基础知识
第一章测量基础知识§１.１测绘学概述一、什么是测绘学测绘学是研究地理信息的获取、处理、描述和应用的学科。
主要研究测定、描述地球的形状、大小、重力场、地表形态以及它们的各种变化，确定自然和人造地物、人工设施的空间位置及属性，制成各种地图和建立有关信息系统。
测绘学是一门有着悠久历史的学科，它随着人类生产实践的需要而产生，也随着人类科学技术的不断发展而前进。
我国早在二千多年前的夏商时代为了治水，就开始了实际的测量工作。
在长沙马王堆出土的西汉长沙国的地形图、驻军图、城邑图，是迄今发现最古老最详实的地图（锦帛图，距今2100多年）。
二、测绘工作的作用无论在国民经济建设还是在国防建设中，测量工作都是一项基础性工作。
工程项目的建设，地形资料是规划、设计的依据，施工中又需要使用测量手段将工程设计表现在实地，建成后还要监测及时发现建筑物的变形和位移，以便采取措施。
军事上地形资料是指挥员的眼睛。
地形资料在经济规划与管理、农业生产、资源开发、旅游休闲等都有广泛的应用。
三、测绘学的基本内容根据研究目的、对象和方法的不同，可分为：1.大地测量学研究在广大地面上建立区域和全球三维控制网，测定地球形状、大小和地球重力场等的理论、技术和方法。
大地测量学是研究一个较大的区域，故必须考虑地球的曲率、平面角和球面角的差异等。
2.普通测量学研究地球局部区域内的测绘工作的基本理论、方法、技术和应用的学科，主要有控制测量和碎部测量。
可不顾及地球的曲率影响。
3.摄影测量与遥感学是通过电磁波传感器获得目标物的几何和物理信息来研究地表形状和大小及其它信息的测绘科学。
摄影测量是利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间位置、性质和相互关系的学科。
遥感是利用传感器收集目标物的电磁波信息，经数据处理、分析后，识别目标物的性质、几何形状和相互关系及其变化规律的科学。
包括微波、红外线、可见光遥感等。
4.地图制图学研究地图投影、设计、编制和制印等的理论、工艺和应用的学科。
测量学大一知识点总结图
测量学大一知识点总结图测量学是一门研究测量理论与测量方法的学科，广泛应用于各个领域，如土木工程、机械制造、电子工程等。
在大一的学习过程中，我们接触到了一些测量学的基础知识点，下面我将对这些知识点进行总结，并通过图表的形式进行展示。
1. 测量学的分类- 正常测量与反向测量正常测量是指通过测量仪器或设备，获取待测量对象的真实数值；反向测量则是通过测量已知数值，推导出测量仪器或设备的误差。
- 直接测量与间接测量直接测量是指直接采用测量仪器对待测量对象进行测量；间接测量则是通过已知的数值或者其他测量结果，间接得到待测量对象的数值。
- 接触测量与非接触测量接触测量是指测量仪器与待测量对象之间需要物理接触；非接触测量则是通过无需物理接触的方式进行测量，如光学测量、声学测量等。
2. 测量误差与精度- 绝对误差与相对误差绝对误差是指测量结果与真实值之间的差异；相对误差则是指绝对误差与真实值之比的绝对值。
- 精度精度是衡量测量仪器或设备的性能指标，通常用标准差或者相对标准差来表示。
3. 测量仪器与设备- 常用测量仪器常用的测量仪器有卷尺、游标卡尺、量规、衡器等，它们可以用于直接测量长度、角度、质量等物理量。
- 高精度测量仪器高精度测量仪器具有更高的测量精度与准确度，如光学仪器、激光测量仪器等，它们可以实现非接触测量或具备更高的分辨能力。
- 电子测量仪器电子测量仪器利用电子技术进行测量，如示波器、万用表等，具有更高的测量速度和功能扩展性。
4. 测量常用方法- 脉冲测量法脉冲测量法通过计算测量仪器在单位时间内所测得的脉冲数量，从而得到待测量的数值。
- 振动测量法振动测量法利用振动传感器对待测量对象的振动进行测量，并通过振动的频率、振幅等参数得到相关的物理量。
- 光学测量法光学测量法利用光学原理进行测量，如激光干涉测量、光学投影测量等，具有高分辨率和无接触的特点。
- 时间测量法时间测量法通过测量信号在单位时间内传播的距离或时间间隔，得到待测量对象的物理量。
第一章、测量学基本知识
第一章、测量学基本知识
第一章 测量学基本知识
第一节 地面点位置的确定 一、地球的形状和大小 二、测量常用坐标 三、高程系 第二节 测量工作的内容与原则 一、测量工作的内容 二、测量工作遵循的原则 三、测量工作概述 第三节 测量误差的概念 一、测量误差的概念及来源 二、误差的种类 三、偶然误差的特性 四、算术平均值 五、评定精度标准 第四节 测量常用计量单位 一、长度单位 二、面积单位 三、角度单位 四、被错用作单位符号的两个英文缩写词
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第一节地面点位置的确定
测量工作的实质是确定地面点的空间位置。数学上 是在空间坐标系里用三位坐标来表示点的空间位置，如 图1—1所示。测量工作是在地球表面上进行的，为了确 定地面点的空间位置，先应选择一个合适的投影面作为 基准面，在基准面上建立坐标系，然后将地面点沿铅垂 线方向投影到基准面上，用它们在基准面上的坐标和它 们到基准面的垂直距离来表示它们的空间位置，如图1— 2所示。如何选择测量工作的基准面，怎样在基准面上建 立坐标系，则与地球的形状和大小有关。
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Ⅳ y A x
ⅠⅡBiblioteka Ⅰ y A x Ⅳ0
Ⅲ 图1 测量坐标系 Ⅱ Ⅲ
0
图2 数学坐标系
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3.高斯平面直角坐标系
当我们研究小区域地球表面的测量问题时，可以把小 区域地球表面视为平面，在平面上建立平面直角坐标系， 用平面坐标表示点位。但是如果测区范围较大，就不能把 地球表面当作平面看待，需要按照地图投影的方法，把地 理坐标转化为直角坐标，将球面上的点投影到平面上。我 国采用高斯投影法，即由高斯提出的横圆柱理论。经克吕 格补充研究完成的高斯—克吕格坐标就是建立在高斯投影 面上的直角坐标。
第一章测量的基本知识
4．断面图：过地面某一方向线的铅垂面与地表面的交线称为该方向线的断面图。
第四节 比例尺
一、比例尺的定义：图上某线段的长度 与实地相应线段水平距离之比，称为图的比例尺。 二、比例尺的种类：包括数字比例尺、图示比例尺。
1.数字比例尺： 是用分子为1，分母为整数的分数表示。 2. 图示比例尺：常见的图示比例尺为直线比例尺。
⑴ 直线比例尺的绘制方法：
如上图，为1:500的直线比例尺，由间距为2mm的两条平等直线构成，以 2cm为 单位分成若干大格，左边第一大格十等分，大小格分界处注以0，右边其他大格分界处 标记按绘图比例尺换算的实际长度。 ⑵ 直线比例尺的使用方法：
地面点A和B的高差hAB=HA-HB= HA´ -HB´
第二节 地面点位的确定
（4）高程零点： 高程基准面通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。 1) 1956黄海高程系: 水准原点高程为72.289m。 2) 1985国家高程基准: 青岛水准原点的高程为72.260m。 目前我国大多采用“1985年国家高程基准”所定的平均海水面为高程
4）点在高斯平面直角坐标系中的坐标值理论上中央子午线 的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。为 了避免Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。为了区 分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N所以点的 横坐标通用值为： y=N*1000000+500000+y’
第二节 地面点位的确定
第五节 测量工作的基本原则及基本测量工作
二、基本测量工作 1．测量水平距离，如下图中的DAB 2．测量水平角, 如下图中的β 3．测量高程, 如下图A、B、C点的高程不同。
最新第1章-测量学的基本知识分解精品文档
结束
三、测量工作的基本原则
测量工作中将地球表面复杂多样的地形分为地物和 地貌两类。 1．地形 （1）地物：地面上的河流、道路、房屋等自然物体。
（居民地、道路、河流、森林等） （2）地貌：地势的高低起伏形态。
（山川、丘陵、平原、盆地、陡崖、冲沟等）
2．测量工作三原则
在布局上：“从整体到局部” 在工作程序上：“先控制后碎部” 在精度上：“从高级到低级”
在控制点上安置仪器，测量周围的地物和地貌，并且绘 制在图纸上。
五、测量学的况发展概况
1．现代测量技术 数字水准仪电子经纬仪 陀螺经纬仪激光经纬仪 人造地球卫星、人卫大地测量、航空摄影测量 现代“3S”技术：（1）GPS全球定位系统
（2）GIS 地理信息系统 （3）RS 遥感技术
2．测量方法
测量学的发展归根于测量仪器的发展，总的 来说是由手工作业向自动化、数字化方向发展。 ➢ 量 距：棍子、尺子电磁波测距仪 ➢ 测 角：光学经纬仪电子经纬仪 ➢ 测坐标：传统的方法 全站仪、GPS ➢ 水准仪：光学自动安平测量机器人
§1.4 用水平面代替水准面的限度
一、对水平距离的影响
S A A C t B S
相对误差：
水平面代替水准面的距离误差和相对误差
距离D/km 距离误差△D/mm
10
8
20
128
50
1026
100
8212
相对误差 △D/D
1:1220000
1:200000
1:49000
1:12000
结论： 在半径为10km的圆面积内进行长度的测量时，可以不必 考虑地球曲率的影响，即可把水准面当作水平面看待。
y
曲线，并以中央子午线为对称 子午线 轴。投影后有长度变形。
华南农业大学《测量学》测量学复习总结1
测量学复习总结第一章绪论第一节测量学定义：测量学是研究地球的形状和大小、确定地球表面物体的空间位置，以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理的科学。
测量学的分类：大地测量学，地形测量学，摄影测量学，工程测量学，地图制图学，海洋测量学第二节水准面：人们设想有一个静止的海水面，向陆地内部无限延伸而形成一个封闭的曲面，这个静止的海水面称为水准面，水准面有无数个。
大地水准面：与平静的平均海水面相重合、并延伸通过陆地而形成的封闭曲面称为大地水准面。
参考椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，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。
重力方向线即铅垂线是测量工作的基准线测量工作的基准线—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。
表示地面点空间位置的方法：坐标（X Y）和高程（H）测量常用的坐标系统：1：地理坐标（大地地理坐标）：经度和纬度来表示2：高斯平面直角坐标高斯投影概念：高斯投影是一种等角投影。
它是由德国数学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简称“高斯投影”。
高斯投影的特性：①中央子午线投影后为直线，且长度不变。
②除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
③赤道线投影后为直线，但有长度变形。
④除赤道外的其余纬线，投影后为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴。
⑤经线与纬线投影后仍然保持正交。
⑥所有长度变形的线段，其长度变形比均大于l。
⑦离中央子午线愈远，长度变形愈大。
投影分带的规定：6°分带法：从格林尼治零度经线起每6°为一个投影带，自西向东全球共分60个投影带3°分带法：从东经1°30′起，每3°为一个投影带，自西向东全球共分120个投影带会计算中央子午线和投影带号3独立平面直角坐标平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点：不同点：1、x，y轴互异。
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N
椭球面
面(geoid)。水准面有无穷个， W
E
而大地水准面是唯一的。
大地水准面
S
测量学
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
§1.2 地球形状及地面点位置的确定
特点：
水准面是受地球重力影响而形成的，其特点 是水准面上任意一点的铅垂线(重力作用线)都 垂直于该点的曲面。由于地球内部质量分布不 均匀，重力也受其影响，故引起了铅垂线方向 的改变，致使大地水准面成为一个有微小起伏 的复杂曲面。
一、地球的形状和大小
地球是一个南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球。
1 水准面：假想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，这个封闭曲面称为水准面(level surface)。水准面也可以定义为：处处与铅垂线垂直的连续封闭 曲面。
2 大地水准面：与平均海水面 相吻合的水准面称为大地水准
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
§1.2 地球形状及地面点位置的确定
• 二、地面点位的确定
空间上任一地面的位置，通常是指地面点沿铅垂线到基准 面的投影和距离，它包括包括平面位置和高程位置，平 面位置用坐标表示，高程位置用高程表示。
测量工作的实质是确定地面点的空间位置，首先必须了解 测量的坐标系统和高程系统。
测量学
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测量学基本知识
§1.1 测绘学
三、测量学的学科分类
• 摄影测量学：利用摄影相片或遥感技术来确定地 面物体的形状、大小、性质、特征和空间位置的 学科。
测量学
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测量学基本知识
§1.1 测绘学
三、测量学的学科分类
工程测量学：研究工程建设中所进行的各种测量工作的理
1、二维坐标系统
表示地面点Ａ在地球椭球面或投影在水平面上的位置， 通常有下列三种坐标系统:
（1）地理坐标（球面坐标）
地理坐标系又可分为天文地理坐标系和大地地理坐标 系两种。
测量学
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
§1.2 地球形状及地面点位置的确定
1) 天文地理坐标系
天文地理坐标又称天文坐标，表示地面点在大地水准面 上的位置，它的基准是铅垂线和大地水准面，它用天 文 经 度 (astronomical longitude)λ 和 天 文 纬 度 φ(astronomical latitude)两个参数来表示地面点 在球面上的位置。
测量学
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§1.1 测绘学
• 三、测量学的学科分类
• 大地测量学：研究地球表面广大区域点位测 定的理论和方法。包括地球的大小和形状的 测定、大地区控制测量、天文和重力测量。
• 普通测量学：研究确定地球表面小范围 （10—25公里）内点位的理论和方法，不顾 及地球曲率，把地球表面当作平面看待。
§1.1 测绘学
四、测量学的作用：
• 科学研究 • 国防建设 • 经济建设
即： 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
五、测量学的发展：
• 古代
• 现代
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§1.2 地球形状及地面点位置的确定
一、地球的形状和大小
• 地球自然表面
• 是最自然的面，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。
• 陆地：29.2%
• 海洋：70.8%
• 最高：8844.43m，最低：-11022m
• 地球半径：平均6371km
测量学
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测 量 学 基 本 知 识 §1.2 地球形状及地面点位置的确定
测量学基本知识
地球椭球或旋转椭球：
经测量实践证明，大地体与一个以椭圆的短 轴为旋转轴的旋转椭球的形状十分近似，而旋 转椭球是可以用数学式严格表示的，测量工作 便取大小和大地体很接近的旋转椭球作为地球 的参考形状和大小。（计算的基准面）
N
b
W
o
a
E
测量学
S 华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
华南农业大学《测量学》第一章测量学的基本知识
测量学基本知识
测量学
主讲：于红波
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
任务
（测绘、放样、监测）
测量学
研究地球形状、 大小及 地球 表面信息的科
学
作用
（经济、国防、科研） 教育
普通测量学 工程测量学 大地测量学 摄影测量与遥感学 地图制图学
规划、设计、施工 大区域、空间
小区域、
运行、管理
RS
GIS
忽略地球曲率影响
测量学
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
§1.1 测绘学
• 一、测量学定义：
•
研究地球的形状和大小以及确定地面（包含空中、地
下和水下）点空间位置信息并绘制成图的科学。
• 二、任务：
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测定： （地面
图纸 ）
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使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列
§1.2 地球形状及地面点位置的确定
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 a2
y2 a2
z2 c2
1
cc bb
旋转椭球体表面是测量计算和制图基准。
椭球定位：确定大地水准面与椭球面之间的 相对关系以使椭球体与大地体间达到最好密 合。 大地原点：椭球定位中选取的相切点
测量学
铅垂线
法线
测量学
地球自然表面 大地水准面 地球椭球面
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
§1.2 地球形状及地面点位置的确定
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，是外业测量工作的基准线
测量学
华南农业大学信息学院：于红波
论和方法的学科。（城市建设、大型厂矿建筑、农田水利 及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监 测保养等方面的测绘工作。）
• 海洋测量学、及地图制图学等。
• 本课程主要介绍普通测量学及部分工程测量学的内容，以 便能为土木工程相关专业提供测量专业服务。
测量学
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
测量数据或成果，将地球表面的地形缩绘成地形图，供经
济建设、规划设计、国防建设及科学研究使用。
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测量学
华南农业大学信息学院：于红波
测量学基本知识
二、内容：
§1.1 测绘学
测设：
（ 图纸
地面）
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。