道路工程测量测量
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道路工程测量测量
水准原点
H0
大地水 准面
三、地面点在投影面上的坐标
地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐 标或 空间直角坐标表示。 （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) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
道路工程测量测量
我国的高程系统： 水准原点 全国高程的起算点。 1985年国家高程基准72.260m 1956年黄海高程系 72.289m
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。
道路工程测量测量
道路工程测量测量
• 工程测量学： 研究工程建设与自然资源开发中在规
划、勘测设计、施工与管理各个阶段进 行的控制测量、地形测绘、施工放样和 变形监测的理论和科学技术。
工程测量学是测绘科学技术在国民经 济和国防建设中的直接应用。
道路工程测量测量
三、道路工程测量的任务和作用
运用测量学的基本原理和方法为各类建筑工程 服务。
道路工程测量测量
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。
子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台
纬线 N
的子午面NGS 。
起 始
子午线：子午面与地球面的交线，子午 G
线
又叫经线。
O
W
纬 线：垂直于地轴的平面与地
球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 起始子午面
O
铅垂线
大地水 准面
G
道路工程测量测量
二、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。 C
如地面点：
A
B
A （X，Y，H） X
c
a
道路工程测量测量
b Y
1、地面点的高程
地面点的高程：
地面点沿铅垂方向到
A
大地水准面的距离。
我国目前采用的参考
椭球体的参数为：
长半轴 a= 6378140m
短半轴 b= 6356755.288m
扁 率 α=
a b=
a
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作圆球，
其平均半径 R =63道7路1工k程测m量测量
3、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。
西经0~180˚ M
B取值范围：
南纬0~90˚ 北纬0~90˚
大地经度L
道路工程测量测量
N
P O
B n L
赤道 平面
S
大地纬度B
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇， 距西安36公里，1977 年动工，1978年建成 。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
道路工程测量测量
返回
道路工程测量测量
道路工程测量测量
道路工程测量测量
§1-2 地球的形状与大小
一. 地球的形状和大小 1．地球自然形体：是一个不规则的几何体，
陆地面积约占21%， 海洋面积约占地球表面的 71%。
测量工作的基本任务：
（1）、测定
（2）、测设（施工放样）
道路工程测量测量
二、测量学科分类
大地测量学： 研究和确定地球形状、大小、整体与局部运动
和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技 术的科学。 摄影测量与遥感学：
研究利用电磁波传感器获取目标物的影像数据， 从中提取语义和非语义信息，并用图形、图像和数 字形式表达的学科。
道路工程测量测量
2．参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
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。
参考椭球面
道路工程测量测量
旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁 率α决定。
道路工程测量测量
地图制图学与地理信息工程： 研究利用地图图形科学地、概括抽象地反映自
然界和人类社会各种现象的空间分布、相互关系及 其动态变化，并对空间信息进行获取、智能抽象、 存储、管理、分析、处理、可视化及其应用的科学。 海洋测量学：
它以海洋水体和海底为测绘对象，研究测量及 海图编制的理论和方法的科学，主要包括海道测量、 海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量以及 航海图、各类海洋图等的编制。
第一章 绪论
§1.1 道路交通工程测量的任务与作用 §1.2 地球的形状与大小 §1.3 测量坐标系 §1.4 水平面代替水准面的限度 §1.5 测量工作的原则与程序
道路工程测量测量
一、测量学的概念
测量学是研究如何测定地表上点的位置，如何将 地球表面的形状及其信息测绘成图，如何确定地球的 形状与大小，并将设计图纸上的工程构造物在实地上 标定出来。
陆地
高山
海洋
道路工程测量测量
丘陵
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。
大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小 的形体。
道路工程测量测量
由于大地水准面是一个不规则的曲 面，不能用数学公式表述，因而需要寻 找一个理想的几何体代表地球的形状和 大小。
该几何体必须满足两个条件： ① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示。
注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准
HA 大地水准面Biblioteka HB面以下，H为负。
B
如图：HA= 166.780m
HB= - 13道6路.6工8程0测m量测量
绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准 面的距离。如：HA、HC。 相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。 高差：地面上两点高程之差。
地球中心的平面WME。
赤 道：赤道平面与地球面
S
的交线。
道路工程测量测量
赤道平面
E 赤道
大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构
成的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。
大地纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点
的大地纬度，用B表示。
L取值范围：
东经0~180˚
起始子午面 （首子午面）
道路工程测量测量
水准原点
H0
大地水 准面
三、地面点在投影面上的坐标
地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐 标或 空间直角坐标表示。 （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) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
道路工程测量测量
我国的高程系统： 水准原点 全国高程的起算点。 1985年国家高程基准72.260m 1956年黄海高程系 72.289m
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。
道路工程测量测量
道路工程测量测量
• 工程测量学： 研究工程建设与自然资源开发中在规
划、勘测设计、施工与管理各个阶段进 行的控制测量、地形测绘、施工放样和 变形监测的理论和科学技术。
工程测量学是测绘科学技术在国民经 济和国防建设中的直接应用。
道路工程测量测量
三、道路工程测量的任务和作用
运用测量学的基本原理和方法为各类建筑工程 服务。
道路工程测量测量
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。
子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台
纬线 N
的子午面NGS 。
起 始
子午线：子午面与地球面的交线，子午 G
线
又叫经线。
O
W
纬 线：垂直于地轴的平面与地
球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 起始子午面
O
铅垂线
大地水 准面
G
道路工程测量测量
二、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。 C
如地面点：
A
B
A （X，Y，H） X
c
a
道路工程测量测量
b Y
1、地面点的高程
地面点的高程：
地面点沿铅垂方向到
A
大地水准面的距离。
我国目前采用的参考
椭球体的参数为：
长半轴 a= 6378140m
短半轴 b= 6356755.288m
扁 率 α=
a b=
a
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作圆球，
其平均半径 R =63道7路1工k程测m量测量
3、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。
西经0~180˚ M
B取值范围：
南纬0~90˚ 北纬0~90˚
大地经度L
道路工程测量测量
N
P O
B n L
赤道 平面
S
大地纬度B
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇， 距西安36公里，1977 年动工，1978年建成 。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
道路工程测量测量
返回
道路工程测量测量
道路工程测量测量
道路工程测量测量
§1-2 地球的形状与大小
一. 地球的形状和大小 1．地球自然形体：是一个不规则的几何体，
陆地面积约占21%， 海洋面积约占地球表面的 71%。
测量工作的基本任务：
（1）、测定
（2）、测设（施工放样）
道路工程测量测量
二、测量学科分类
大地测量学： 研究和确定地球形状、大小、整体与局部运动
和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技 术的科学。 摄影测量与遥感学：
研究利用电磁波传感器获取目标物的影像数据， 从中提取语义和非语义信息，并用图形、图像和数 字形式表达的学科。
道路工程测量测量
2．参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
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。
参考椭球面
道路工程测量测量
旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁 率α决定。
道路工程测量测量
地图制图学与地理信息工程： 研究利用地图图形科学地、概括抽象地反映自
然界和人类社会各种现象的空间分布、相互关系及 其动态变化，并对空间信息进行获取、智能抽象、 存储、管理、分析、处理、可视化及其应用的科学。 海洋测量学：
它以海洋水体和海底为测绘对象，研究测量及 海图编制的理论和方法的科学，主要包括海道测量、 海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量以及 航海图、各类海洋图等的编制。
第一章 绪论
§1.1 道路交通工程测量的任务与作用 §1.2 地球的形状与大小 §1.3 测量坐标系 §1.4 水平面代替水准面的限度 §1.5 测量工作的原则与程序
道路工程测量测量
一、测量学的概念
测量学是研究如何测定地表上点的位置，如何将 地球表面的形状及其信息测绘成图，如何确定地球的 形状与大小，并将设计图纸上的工程构造物在实地上 标定出来。
陆地
高山
海洋
道路工程测量测量
丘陵
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。
大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小 的形体。
道路工程测量测量
由于大地水准面是一个不规则的曲 面，不能用数学公式表述，因而需要寻 找一个理想的几何体代表地球的形状和 大小。
该几何体必须满足两个条件： ① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示。
注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准
HA 大地水准面Biblioteka HB面以下，H为负。
B
如图：HA= 166.780m
HB= - 13道6路.6工8程0测m量测量
绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准 面的距离。如：HA、HC。 相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。 高差：地面上两点高程之差。
地球中心的平面WME。
赤 道：赤道平面与地球面
S
的交线。
道路工程测量测量
赤道平面
E 赤道
大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构
成的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。
大地纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点
的大地纬度，用B表示。
L取值范围：
东经0~180˚
起始子午面 （首子午面）