测量学原理全套课件PPT
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测量学基本知识(共42张PPT)
置。
如图1-7所示，在A点只能测绘A点附近的房屋、道路、地面起伏等地物、地貌，对于山的另一面或较远的地方就观测不到，因此必须先
在整个测区范围内均匀选定假设干数量的点作为控制点，如图中的A、B、C、D、E、F诸点，以控制整个测区。
1〕用水平面代替水准面对距离的影响
表示直线方向的方位角定义不同。
1.1 测量学概论
思考与练习
简答题
1.建筑测量工作的根本任务是什么？
2.什么是水准面、大地水准面和参考椭球面？ 3.测量工作的基准面和基准线是什么？ 4.测量中的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐 标系有哪些不同？ 5.什么是绝对高程(海拔)、相对高程和高差？
思考与练习
简答题
6.确定地面点的位置必须进行的三项根本测量工作是什么？
1.3 地面点位确实定
• 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：参考椭球体外外表，是球面坐标系的基准面。
1.3 地面点位确实定
1.33.2 地面点的坐标系
1〕大地坐标系
过地心O且垂直于地轴的平面称为赤道面， 它与球面的交线称为赤道。通过英国格林尼治 天文台〔用G点表示〕的子午线称为起始子午 线〔首子午线〕，而包括该子午线的子午面称 为首子午面。地面上任一点P的地理坐标是以 该点的经度来表示的。经度是过该点的子午线 与首子午面的夹角，以L表示。
7.测量误差研究的对象是什么?
8.什么是东经及北纬。
9.在半径为多少km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。
10.测量工作的根本原那么是什么?
测量学ppt课件
四等
四等
一级小三角
一级导线
二级小三角
二级导线
三级导线
城市基本控制
小地区首级控制
图根控制
图根导线
图根三角
2.一等三角锁二等连续网
图 7-1
1)一等三角锁为国家平面控制网的基础
2.传统各级平面控制网布置形式
二等连续网充填一等三角锁成为国家平面控制网的骨干。
三、四等三角网和导线网
)三、四等三角网和导线网 根据测区的需要，在二等三角网的基础上进行加密，基本 图形如下：
四.导线计算的基本公式
1.推算各边方向角：
2.计算各边坐标增量
X=Dcos Y=Dsin
3.推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y
三个基本公式：
如图，A、B为已知导线点，1、2、3...为新建导线点。
观测了导线转折角B、1、2...
观测了导线各边长DB、D1、D2...
标准方向
O
P
P
O
真北
A
磁北
Am
坐标纵轴
1.正反方向角
二.坐标方位角
X
Y
A
B
AB
BA
AB
BA=AB180 ⁰
例1 已知 CD= 78⁰20′24″， JK=326⁰12′30 ″ ， 求 DC，KJ：
解：DC=258 ⁰ 20′24″ KJ=146 ⁰ 12′30″
1.正反方向角
P1
R1
1
P2
R2
2
P3
R3
3
P4
R4
4
(1)象限角——直线与X轴的夹角，R=0 ⁰ 90 ⁰ 。
2.方向角与象限角的关系
四等
一级小三角
一级导线
二级小三角
二级导线
三级导线
城市基本控制
小地区首级控制
图根控制
图根导线
图根三角
2.一等三角锁二等连续网
图 7-1
1)一等三角锁为国家平面控制网的基础
2.传统各级平面控制网布置形式
二等连续网充填一等三角锁成为国家平面控制网的骨干。
三、四等三角网和导线网
)三、四等三角网和导线网 根据测区的需要，在二等三角网的基础上进行加密，基本 图形如下：
四.导线计算的基本公式
1.推算各边方向角：
2.计算各边坐标增量
X=Dcos Y=Dsin
3.推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y
三个基本公式：
如图，A、B为已知导线点，1、2、3...为新建导线点。
观测了导线转折角B、1、2...
观测了导线各边长DB、D1、D2...
标准方向
O
P
P
O
真北
A
磁北
Am
坐标纵轴
1.正反方向角
二.坐标方位角
X
Y
A
B
AB
BA
AB
BA=AB180 ⁰
例1 已知 CD= 78⁰20′24″， JK=326⁰12′30 ″ ， 求 DC，KJ：
解：DC=258 ⁰ 20′24″ KJ=146 ⁰ 12′30″
1.正反方向角
P1
R1
1
P2
R2
2
P3
R3
3
P4
R4
4
(1)象限角——直线与X轴的夹角，R=0 ⁰ 90 ⁰ 。
2.方向角与象限角的关系
测量学一绪论精品PPT课件
中央子午线投影
yAyBAB NhomakorabeaxA
xB
y(E)
yA
A
yB
B
xA
xB
y
赤道
O
O
a）坐标原点西移前的高斯平面直角坐标 b）坐标原点西移后的高斯平面直角坐标
图1-5 高斯平面直角坐标
第二节 地面点位的确定
地面点的平面位置，可用高斯平面直角坐标x、y来表示。由 于我国位于北半球，x坐标均为正值，y坐标则有正有负，如图15a所示，yA＝＋136780m，yB＝－272440m。为了避免y坐标出现 负值，将每带的坐标原点向西移500km，如图1-5b所示，纵轴西 移后：
yA＝500000＋136780 =637680m， yB＝500000－272440=225760m 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，
（2）高斯平面直角坐标 利用高斯投影法建立的平面直角坐标系， 称为高斯平面直角坐标系。在广大区域内确定点的平面位置，一 般采用高斯平面直角坐标。 高斯投影法是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。
N
第中 1
带央
首
子
子 午
午
线
线
0 °
6
赤道 12°
°
S
图1-3 高斯平面直角坐标的分带
如图1-3所示，投影带是从首子午线起，每隔经度6˚划分一带，
地貌缩绘成地形图。 （2）测设 测设是指将设计图纸上规划设计好的建筑物位置，在实
地标定出来，作为施工的依据。 二、土木工程测量的任务
土木工程测量是测量学的一个组成部分。它是研究土木工程 在勘测设计、施工和运营管理阶段所进行的各种测量工作的理论、 技术和方法的学科。它的主要任务是： （1）测绘大比例尺地形图、纵断图和横断图。 （2）用图。设计阶段、城市规划、城镇建设等。 （3）建筑物的施工测量。（放样） （3）建筑物的变形观测。
【精品】测量学PPT课件
S
A
L
L1
C B
2mm
图2－7
O
图2－8
•(１）管水准器－－水准管 • 一般S1、S3型水准仪的水准管分划值分别为 10″/2mm及20″／2mm。 用于精平。
•（２） 圆水准器
•一般圆水准器的分划值约为8′~ 10′。用于粗平。 •
• 3.附件： 三脚架、水准尺和尺垫
（a）
图2－11
（b）
（c） 图2－12
–
•
水准点分为永久性和临时性两种。
(a)
(b)
图2－17
21号楼
至南湖新村
5 号 楼 1号楼
图2－18
水准路线：
闭合水准路线，附合水准路线，支水准路线，水准 网
– “1985国家高程基准” 水准原点的高程为 72.260m。
§1-3 测量的基本工作
– 测量的基本要素是：
• 1. 距离（水平距离或斜距）； • 2. 角度（水平角和竖直角）； • 3. 高程。
习题
– 1．进行测量工作应遵循的原则是什么？ – 2．什么是水准面、大地水准面、椭球和参
考椭球？ – 3．测量工作中地面点的位置是如何表示的？ – 4．基本的测量工作有哪些？
• 水准面的特点：处处与铅垂线相垂直。
• 水准面可以有无数个。大地水准面是与平均海 水面重合的一个封闭曲面。
• 3 旋转椭球
• 由于大地水准面是一个不规则的曲面。为了便 于处理大地测量的成果，用一个椭圆绕其短轴旋 转而成的形体来代替大地体，称为“椭球”。
•
椭球的大小用长半轴 a和短半轴 b或扁率α
B
hAB
A HA
HA '水准面HB HB '
第一章测量学的基本知识课件
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。
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。
测量学课件完整版课件全套ppt教程
人类活动与测绘工作紧密相关
什么时间？什么地方？发生了什么事情？事发地点及其 周围环境发生什么变化、有什么关联？
时间、空间、属性是地理空间信息的三大要素，使人们 在生活和一切活动中都会涉及到的问题；
经济社会发展对测绘信息需求迅速增长，测绘信息内容 和服务方式发生了深刻变化。
基本内容
1 测量学 （Surveying）的基本概念 2 基本测绘技能、方法 3 地图认读 4 工程测绘放样
主要内容包括：
• 获取目标物的影像； • 对所摄得的影像进行处理； • 用图形、图像或数字形式表示所处理的成果。
从摄影测量学到摄影测量与遥感学。
机载空间三维数据采集系统
Fast digital terrain modeling
Laser Scanning from the air – digital earth models with and without vegetation
测量学的产生
1、生产、生活的需要以及建筑、 农田、水利建设等
2、军事、交通运输的需要---旅行、航海等。
1.1 测量学的任务及其在工程中的应用
一、测量学的研究对象和 任务
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。早期的定义
测量学是一门研究地面点位的空间位置的确定，将地球表面 的地貌、地物、行政和权属界线测绘成图，以及将规划设计的
运营管理阶段的测量——工程竣工后为监视工程状 况，保证安全，进行周期 性的重复测量，观测其变 形情况
高精度工程测量——采用非常规的测量仪器和方法， 使其测量的绝对精度达到毫米 以上要求的测量工作
4 地图制图学（地图学）
研究模拟和数字地图的基础理论、设计、 编绘、复制的技术方法及应用的学科 。
测量学第一章PPT课件
香港维港RS影像图片
1、测量学科的发展概况
◆ GIS (Geographic information system)
地理信息系统是 以采集、存储、 描述、检索、分 析和应用与空间 位置有关的相应 属性信息的计算 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。
1、测量学科的发展概况
◆ 3S技术的结合
1、测量学科的发展概况
◆ 数字地球(Digital Earth)的概念
用经纬仪进行长江水文观测
用水准仪进行地面平整测量
用全站仪进行公路施工测量
青藏高原测量
施工测量
用光电测距仪进行武汉长江大桥变形观测
航摄照片 地形图
☆测量珠穆朗玛峰高程☆
1975年在海拔6120米测量 珠穆朗玛峰高程。 珠峰高程为8848.13m
◆ RS（Remote sense）
遥感是利用遥感器从空中来探 测地面物体性质的，它根据不同物 体对波谱产生不同响应的原理，识 别地面上各类地物，具有遥远感知 事物的意思。也就是利用地面上空 的飞机、飞船、卫星等飞行物上的 遥感器收集地面数据资料，并从中 获取信息，经记录、传送、分析和 判读来识别地物
水准面与大地水准面概念
水准面：处处与铅垂线相垂直的曲面。 大地水准面：与平均海水面重合的水准面。
地球表面 水准面
铅垂线
大地水准面 (平均海水面)
大地水准面是有微小起伏的复杂曲面，其原因是地球内部质量 分布不均匀，看下图：
大地水准面
Z
地
面
地球椭球面
高密度矿体
低密度矿体
O
Y
1、测量学科的发展概况
◆ GIS (Geographic information system)
地理信息系统是 以采集、存储、 描述、检索、分 析和应用与空间 位置有关的相应 属性信息的计算 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。
1、测量学科的发展概况
◆ 3S技术的结合
1、测量学科的发展概况
◆ 数字地球(Digital Earth)的概念
用经纬仪进行长江水文观测
用水准仪进行地面平整测量
用全站仪进行公路施工测量
青藏高原测量
施工测量
用光电测距仪进行武汉长江大桥变形观测
航摄照片 地形图
☆测量珠穆朗玛峰高程☆
1975年在海拔6120米测量 珠穆朗玛峰高程。 珠峰高程为8848.13m
◆ RS（Remote sense）
遥感是利用遥感器从空中来探 测地面物体性质的，它根据不同物 体对波谱产生不同响应的原理，识 别地面上各类地物，具有遥远感知 事物的意思。也就是利用地面上空 的飞机、飞船、卫星等飞行物上的 遥感器收集地面数据资料，并从中 获取信息，经记录、传送、分析和 判读来识别地物
水准面与大地水准面概念
水准面：处处与铅垂线相垂直的曲面。 大地水准面：与平均海水面重合的水准面。
地球表面 水准面
铅垂线
大地水准面 (平均海水面)
大地水准面是有微小起伏的复杂曲面，其原因是地球内部质量 分布不均匀，看下图：
大地水准面
Z
地
面
地球椭球面
高密度矿体
低密度矿体
O
Y
测量学基本知识课件
水准测量
水准测量概述
水准测量是确定地面点高程的常用方法，基于水平面和铅垂线的原理进行。
水准测量的工具
水准尺、水准仪、尺垫等。
水准测量的分类
分为一等、二等、三等、四等和图根水准，等级不同精度也不同。
水准测量的应用
在城市规划、建筑设计、道路桥梁建设等领域有广泛应用。
05
工程测量实践
建筑工程测量
建筑工程测量的定义
数字孪生技术与工程测量
数字孪生技术
数字孪生技术是指通过数字化手段，将 物理世界的对象映射到数字世界中，实 现对其的模拟、分析和预测。数字孪生 技术在工程测量中得到广泛应用，例如 在建筑领域，通过数字孪生技术可以对 建筑物的全生命周期进行模拟和预测， 提高建筑质量和安全性。
VS
工程测量
工程测量是测量学的一个重要分支，主要 应用于工程建设和资源开发等领域。随着 科技的发展，工程测量正朝着自动化、智 能化、数字化的方向发展。同时，工程测 量也面临着新的挑战和机遇，需要不断创 新和进步。
道路工程测量
道路工程测量的定义
道路工程测量是利用测量技术对道路的位置、高程、宽度等进行 测量的过程，以确保道路的设计、施工和运营符合要求。
道路工程测量的重要性
道路工程测量是保障道路质量、安全和可靠性的重要手段，对于道 路交通行业的发展具有重要意义。
道路工程测量的内容
主要包括道路中线测量、纵横断面测量、道路施工过程中的测量工 作等。
角度测量的应用
在机械制造、航空航天、军事等领域 中，需要进行精确的角度测量。
高程测量
高程测量概述
传统高程测量方法
高程测量是测量学中的基础技术，用于确 定某一点相对于某一基准面的高度。
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所以说测量学是一门重要的课程。
3、测量学有关的学科：
大地测量学 地形测量学 摄影测量学 工程测量学 海洋测量学
地图制图学 遥感信息系统 GPS系统 GIS信息系统
二、现代测量科学的发展概况：
新的3S技术：
GPS－卫星定位系统 GIS－地理信息系统 R S－遥感
三、地面点位的确定
内容主要有 ：测量学的任务及其在工程建设中的作用、
我国测量学发展概况、地面点的确定、用水平面代替水准 面的限度、测量的基本工作和工作方法。
教学要求 ： （1）掌握测量学的任务及作用、地面点位的确定、
测量的基本工作和原则。 （2）了解测量发展史、水平面代替水准面的限度。
第一章 重难点
重点 测量工作的基准 地面点位的确定 大地水准面 用平面代替水准 面的限度
2.1地理坐标系(geographical reference system)
①天文坐标系 子午面 子午线 赤道
①天文坐标系
天文经度λ 天文纬度φ 特点：天文坐标系以铅垂线为基准线，
以大地水准面为基准面； 测量方法：在地面点上用天文测量的方
法测定。
②大地坐标系
大地经度L：
大地纬度B：
北京时间2007年10月24日16时05分， 中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲” 运载火箭，成功将“嫦娥一号”月球探测卫 星送入太空 。
见面有“题”
那么，“嫦娥一号”给我们的测量学有 什么关系呢？
从图中可以看出，“嫦娥一号”的运行 轨道十分复杂，它是靠什么计算与设计 出来的呢？
难点 大地水准面 高斯投影
一、测量学的任务及作用
1、测量学的任务：测绘科学是自然科学的 一部分，它主要研究的对象是地球的表 面，是一门应用科学
定义：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 及对于这些空间位置信息进行处理、存 储、管理的科学。
主要任务： 测绘：地面点→图 测设：图→地面
①重视实践； ②建立正确的精度概念； ③重视数据的记录、整理和计算处理。
测量记录与计算规则
1. 在测量手簿上书写前，应准备好硬性铅笔， 同时熟悉表上各项内容的填写与计算方法。
2. 记录观测数据前，应将表头的仪器型号编号、 日期、天气、测站、观测者及记录者姓名等 无一遗漏地填写完全。
3. 观测读数后，记录者应随即在测量手簿上的 相应栏内填写，并复诵回报以资检核。不得 另纸记录事后转抄。
1、水准面曲率对距离的影响
D=R*tgθ，S=R*θ
结论：在半径为10km的范围内，以水平面代 替水准面所产生的距离误差可忽略不计
2、水准面曲率对高差的影响
△h=S²/(2R) 结论：在进行高程测量时程测量 水平角测量 距离测量
六、测量工作的原则
测量学原理
见面有“题”
那位同学知道2008年9月25日和2007 年10月24日，中国发生了哪两件震惊世 界的大事吗？
星夜启航
2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏3 位航天员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。
太空漫步
五星耀宇
伴星放飞
伴星所摄照片
载誉而归
2、测量工作在工程建设中的作用：
例如：郑州大学新区建设 （在测量的地形图上）征地→报批→
（在测量的地形图上）规划、设计→施 工（需要施工放样、测设）→竣工、验 收（需要竣工测量）→使用、工程管理 （变形观测）
例如：
国防建设、具体军事行动的指挥、导弹 的发射，这些都需要地形图和各种测量 数据为依据。
1、地球的形状和大小 水准面：处处与重力线正交的海水面 大地水准面 ：与平均海水面相吻合的水准面 大地体 ：大地水准面所包含的形体 地球椭球体：与整个大地水准面吻合得最佳
的旋转椭球 椭球参数：a=6378137m，b=6356752m，
扁率：e=(a-b)/a =1/298.257
2、测量坐标系（重点）
特点：大地坐标是以法线为基准线，以 椭球体面为基准面
测量方法：大地坐标是根据大地原点坐 标，再按大地测量所测得的数据推算而 得。
2.2高斯平面直角坐标系
高斯投影的特点
⑴等角投影；⑵投影后中央子午线的长度 不变，离开中央子午线越远的线变形越大， 并且凹向中央子午线，各纬圈投影后凸向 赤道；⑶中央子午相投影后为坐标纵轴X， 赤道投影后为坐标横轴Y，从而构成高斯 平面直角坐标系；⑷为了将变形限制在一 定精度范围内，采用分带投影法，有6度 带和3度带两种投影方法；
高斯平面直角坐标系
2.3平面直角坐标系
当测区较小时（半径小于10km范围），可 以把地表一小块球面当作平面看待
测量工作中的平面直角坐标系与笛卡儿 直角坐标系的区别：
坐标轴互换 象限顺序相反
2.4 WGS-84坐标系
“World Geodetic System”(世界大地坐 标系)
坐标原点在地心 Z 轴 方 向：指向地球北极 X 轴 方 向：指向格林尼治子午面与地球
赤道面之交点 Y 轴 方 向：垂直于XOZ平面，构成右手
坐标系
3、地面点的高程
绝对高程：简称高程，又称海拔； 相对高程：又称假定高程； 高差：两点间绝对高程或相对高程之差 我国的高程系统 ： 1956年黄海高程系 （72.289m） 1985年国家高程基准 （72.260m）
四、用水平面代替水准面的限度
答案就是主要靠测量学。
见面有“题”
看见“测量学”三个字，你想到了什么？
自然空间(不规则)
测量空间（规则）
X Y Z（经纬度）
需要知道什么？
角度、距离和水准
标准点及相对于 它的方向、距离 和高低
第一章 绪论
学习本章的意义 ：使同学们了解什么是测量学？它主要
包括哪些内容？在国民经济建设，尤其在工程建设中有哪 些重要作用？
⑴测量的布局上，是“有整体到局部”； ⑵测量的次序上，是“先控制后碎步”； ⑶在测量的精度上，是“从高级到低级” 目的：消除误差积累，满足精度要求
七、怎样学好测量课
学习过程可分为三个阶段：基础课阶段 →技术基础课→专业课、毕业设计。测 量课是技术基础课，处在第二阶段，承 上启下，所以学好测量课是非常必要的， 要着重以下三点：
3、测量学有关的学科：
大地测量学 地形测量学 摄影测量学 工程测量学 海洋测量学
地图制图学 遥感信息系统 GPS系统 GIS信息系统
二、现代测量科学的发展概况：
新的3S技术：
GPS－卫星定位系统 GIS－地理信息系统 R S－遥感
三、地面点位的确定
内容主要有 ：测量学的任务及其在工程建设中的作用、
我国测量学发展概况、地面点的确定、用水平面代替水准 面的限度、测量的基本工作和工作方法。
教学要求 ： （1）掌握测量学的任务及作用、地面点位的确定、
测量的基本工作和原则。 （2）了解测量发展史、水平面代替水准面的限度。
第一章 重难点
重点 测量工作的基准 地面点位的确定 大地水准面 用平面代替水准 面的限度
2.1地理坐标系(geographical reference system)
①天文坐标系 子午面 子午线 赤道
①天文坐标系
天文经度λ 天文纬度φ 特点：天文坐标系以铅垂线为基准线，
以大地水准面为基准面； 测量方法：在地面点上用天文测量的方
法测定。
②大地坐标系
大地经度L：
大地纬度B：
北京时间2007年10月24日16时05分， 中国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲” 运载火箭，成功将“嫦娥一号”月球探测卫 星送入太空 。
见面有“题”
那么，“嫦娥一号”给我们的测量学有 什么关系呢？
从图中可以看出，“嫦娥一号”的运行 轨道十分复杂，它是靠什么计算与设计 出来的呢？
难点 大地水准面 高斯投影
一、测量学的任务及作用
1、测量学的任务：测绘科学是自然科学的 一部分，它主要研究的对象是地球的表 面，是一门应用科学
定义：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 及对于这些空间位置信息进行处理、存 储、管理的科学。
主要任务： 测绘：地面点→图 测设：图→地面
①重视实践； ②建立正确的精度概念； ③重视数据的记录、整理和计算处理。
测量记录与计算规则
1. 在测量手簿上书写前，应准备好硬性铅笔， 同时熟悉表上各项内容的填写与计算方法。
2. 记录观测数据前，应将表头的仪器型号编号、 日期、天气、测站、观测者及记录者姓名等 无一遗漏地填写完全。
3. 观测读数后，记录者应随即在测量手簿上的 相应栏内填写，并复诵回报以资检核。不得 另纸记录事后转抄。
1、水准面曲率对距离的影响
D=R*tgθ，S=R*θ
结论：在半径为10km的范围内，以水平面代 替水准面所产生的距离误差可忽略不计
2、水准面曲率对高差的影响
△h=S²/(2R) 结论：在进行高程测量时程测量 水平角测量 距离测量
六、测量工作的原则
测量学原理
见面有“题”
那位同学知道2008年9月25日和2007 年10月24日，中国发生了哪两件震惊世 界的大事吗？
星夜启航
2008年9月25日21时10分，载着翟志刚、刘伯明、景海鹏3 位航天员的神舟七号飞船在中国酒泉卫星发射中心发射升空。
太空漫步
五星耀宇
伴星放飞
伴星所摄照片
载誉而归
2、测量工作在工程建设中的作用：
例如：郑州大学新区建设 （在测量的地形图上）征地→报批→
（在测量的地形图上）规划、设计→施 工（需要施工放样、测设）→竣工、验 收（需要竣工测量）→使用、工程管理 （变形观测）
例如：
国防建设、具体军事行动的指挥、导弹 的发射，这些都需要地形图和各种测量 数据为依据。
1、地球的形状和大小 水准面：处处与重力线正交的海水面 大地水准面 ：与平均海水面相吻合的水准面 大地体 ：大地水准面所包含的形体 地球椭球体：与整个大地水准面吻合得最佳
的旋转椭球 椭球参数：a=6378137m，b=6356752m，
扁率：e=(a-b)/a =1/298.257
2、测量坐标系（重点）
特点：大地坐标是以法线为基准线，以 椭球体面为基准面
测量方法：大地坐标是根据大地原点坐 标，再按大地测量所测得的数据推算而 得。
2.2高斯平面直角坐标系
高斯投影的特点
⑴等角投影；⑵投影后中央子午线的长度 不变，离开中央子午线越远的线变形越大， 并且凹向中央子午线，各纬圈投影后凸向 赤道；⑶中央子午相投影后为坐标纵轴X， 赤道投影后为坐标横轴Y，从而构成高斯 平面直角坐标系；⑷为了将变形限制在一 定精度范围内，采用分带投影法，有6度 带和3度带两种投影方法；
高斯平面直角坐标系
2.3平面直角坐标系
当测区较小时（半径小于10km范围），可 以把地表一小块球面当作平面看待
测量工作中的平面直角坐标系与笛卡儿 直角坐标系的区别：
坐标轴互换 象限顺序相反
2.4 WGS-84坐标系
“World Geodetic System”(世界大地坐 标系)
坐标原点在地心 Z 轴 方 向：指向地球北极 X 轴 方 向：指向格林尼治子午面与地球
赤道面之交点 Y 轴 方 向：垂直于XOZ平面，构成右手
坐标系
3、地面点的高程
绝对高程：简称高程，又称海拔； 相对高程：又称假定高程； 高差：两点间绝对高程或相对高程之差 我国的高程系统 ： 1956年黄海高程系 （72.289m） 1985年国家高程基准 （72.260m）
四、用水平面代替水准面的限度
答案就是主要靠测量学。
见面有“题”
看见“测量学”三个字，你想到了什么？
自然空间(不规则)
测量空间（规则）
X Y Z（经纬度）
需要知道什么？
角度、距离和水准
标准点及相对于 它的方向、距离 和高低
第一章 绪论
学习本章的意义 ：使同学们了解什么是测量学？它主要
包括哪些内容？在国民经济建设，尤其在工程建设中有哪 些重要作用？
⑴测量的布局上，是“有整体到局部”； ⑵测量的次序上，是“先控制后碎步”； ⑶在测量的精度上，是“从高级到低级” 目的：消除误差积累，满足精度要求
七、怎样学好测量课
学习过程可分为三个阶段：基础课阶段 →技术基础课→专业课、毕业设计。测 量课是技术基础课，处在第二阶段，承 上启下，所以学好测量课是非常必要的， 要着重以下三点：