土木工程测量第一章绪论
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
2、地球的物理特性 (1) 重力与铅垂线
摄影测量学——利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间 位置的工作，属于摄影测量学的范畴。由于获得像片的方式不同， 可分为地面、航空、和航天摄影测量学。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
海洋测绘学——以海洋和陆地水域为对象所进行的测量和海图 编制工作，属于海洋测绘学的范畴。
① 重力——地球质点受万有引力与离心力的合力。 ② 铅垂线方向——重力方向。铅垂线是测量工作的基准线。 (2) 水准面 水准面——静止不动的水面延伸穿过陆地， 包围整个地球，形成的封闭曲面。 处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。 因高度可变，水准面不唯一。 (3) 大地水准面 与平均海水面吻合的水准面。 静止海水面向大陆延伸， 形成的不规则的封闭曲面。 大地水准面——唯一。 大地水准面是测量工作的基土准木面工。程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
3、参考椭球 （1) 大地水准面有微小起伏、不规则、很难用数学方程表示。 （2) 将地表地形投影到大地水准面上计算非常困难。 （3) 选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的
椭球面作为投影基准面，由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而 成的旋转椭球，——参考椭球，表面——参考椭球面。
地图投影有等角投影、等面积投影和任意投影三种。
等角投影又称正形投影，它保证在椭球体面上的微分图形投影 到平面后将保持相似。这是地形图的基本要求。正形投影有两个基 本条件：
①保角条件，即投影后角度大小不变。 ②长度变形固定性，即长度投影后会变形，但在一点上各个方 向的微分线段变形比m是个常数k:
m=ds/dS=k 式中：ds——投影后的长度
（3）WGS-84坐标系
地心坐标系，世界大地坐标系，GPS测量结果
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
工程测量学——研究工程建设中所进行的各种测量工作，属于 工程测量学的范畴。
制图学——利用测量所得的成果资料，研究如何投影编绘和制 印各种地图的工作，属于制图学的范畴。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
土木工程测量学的主要任务： ⑴研究测绘地形图的理论和方法 ⑵研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法 ⑶研究建(构)筑物施工放样、建筑质量检验的技术和 方法 ⑷对大型建筑物的安全性进行位移和变形监测
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.3 测量常用的坐标系统
地面点的空间位置都与一定的坐标系统相对应。在测量上常用 的坐标系有空间直角坐标系、大地坐标系、高斯投影平面坐标系、 平面独立直角坐标系等。
地面点位常用三个量表示。
1.3.1 大地坐标系
以参考椭球体面为基准面。用大地经度L、纬度B、大地高 H表示地面点的空间位置。基准线为法线。
经度自零子午面向东为正、向西为负。纬度自赤道向北为 北纬，向南为南纬。椭球体面上的大地高为零，沿法线在椭球 体面外为正，在椭球体面内为负。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系
地面点位也可用空间直角坐标(x,y,z)表示。 x轴 z轴 y轴 右手坐标系
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地Leabharlann 的形状和大小（4) 法线——由地表任一点向参考椭球面作垂线。
（5) 参考椭球元素——椭圆的长半轴a和扁率f，
用数学公式表示：
x2 a2
y2 a2
z2 b2
1
4、 我国现用的几个参考椭球元素值
在精度要求不高时，可近似将地球当作圆球体，其半径为平均值6371km。
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
测绘(量)学——研究地球的形状和大小以及确定地面(包括空中 、地表、地下和海底)物体的，以及对于这些空间位置信息进行处 理、储存、管理的科学。
测量学按照研究范围和对象的不同，产生了许多分支科学:
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。大地测量和大地测量。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.2 高斯平面直角坐标系
要将球面上的大地坐标按一定数学法则归算到平面上，即采用 地图投影的理论绘制地形图，才能用于规划建设。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系 我国常用的大地坐标系：
（1）1954年北京坐标系
与前苏联1942年普尔科沃坐标系联测，经苏联西伯尼亚从我国 东北入境，大地原点在前苏联列宁格勒普尔科沃天文台中央。
（2）1980国家大地坐标系
以陕西省-泾阳县-永乐镇-石际寺村大地原点
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
1、地球 (1) 南北极稍扁，赤道稍长， 平均半径为6371km的椭球。 (2) 表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、 河流和海洋等，呈现高低起伏的形态。 最高处——中国珠穆朗玛峰，8844.43m 2005年中国测得。 最低处——马里亚纳海沟 ，-10911m 1995年日本探测艇海沟号(Kaiko)测得。 (3) 海洋面积——71%， 陆地面积——29%。
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
2、地球的物理特性 (1) 重力与铅垂线
摄影测量学——利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间 位置的工作，属于摄影测量学的范畴。由于获得像片的方式不同， 可分为地面、航空、和航天摄影测量学。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
海洋测绘学——以海洋和陆地水域为对象所进行的测量和海图 编制工作，属于海洋测绘学的范畴。
① 重力——地球质点受万有引力与离心力的合力。 ② 铅垂线方向——重力方向。铅垂线是测量工作的基准线。 (2) 水准面 水准面——静止不动的水面延伸穿过陆地， 包围整个地球，形成的封闭曲面。 处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。 因高度可变，水准面不唯一。 (3) 大地水准面 与平均海水面吻合的水准面。 静止海水面向大陆延伸， 形成的不规则的封闭曲面。 大地水准面——唯一。 大地水准面是测量工作的基土准木面工。程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
3、参考椭球 （1) 大地水准面有微小起伏、不规则、很难用数学方程表示。 （2) 将地表地形投影到大地水准面上计算非常困难。 （3) 选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的
椭球面作为投影基准面，由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而 成的旋转椭球，——参考椭球，表面——参考椭球面。
地图投影有等角投影、等面积投影和任意投影三种。
等角投影又称正形投影，它保证在椭球体面上的微分图形投影 到平面后将保持相似。这是地形图的基本要求。正形投影有两个基 本条件：
①保角条件，即投影后角度大小不变。 ②长度变形固定性，即长度投影后会变形，但在一点上各个方 向的微分线段变形比m是个常数k:
m=ds/dS=k 式中：ds——投影后的长度
（3）WGS-84坐标系
地心坐标系，世界大地坐标系，GPS测量结果
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
工程测量学——研究工程建设中所进行的各种测量工作，属于 工程测量学的范畴。
制图学——利用测量所得的成果资料，研究如何投影编绘和制 印各种地图的工作，属于制图学的范畴。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
土木工程测量学的主要任务： ⑴研究测绘地形图的理论和方法 ⑵研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法 ⑶研究建(构)筑物施工放样、建筑质量检验的技术和 方法 ⑷对大型建筑物的安全性进行位移和变形监测
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.3 测量常用的坐标系统
地面点的空间位置都与一定的坐标系统相对应。在测量上常用 的坐标系有空间直角坐标系、大地坐标系、高斯投影平面坐标系、 平面独立直角坐标系等。
地面点位常用三个量表示。
1.3.1 大地坐标系
以参考椭球体面为基准面。用大地经度L、纬度B、大地高 H表示地面点的空间位置。基准线为法线。
经度自零子午面向东为正、向西为负。纬度自赤道向北为 北纬，向南为南纬。椭球体面上的大地高为零，沿法线在椭球 体面外为正，在椭球体面内为负。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系
地面点位也可用空间直角坐标(x,y,z)表示。 x轴 z轴 y轴 右手坐标系
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地Leabharlann 的形状和大小（4) 法线——由地表任一点向参考椭球面作垂线。
（5) 参考椭球元素——椭圆的长半轴a和扁率f，
用数学公式表示：
x2 a2
y2 a2
z2 b2
1
4、 我国现用的几个参考椭球元素值
在精度要求不高时，可近似将地球当作圆球体，其半径为平均值6371km。
土木工程测量 第一章 绪论
§1.1 土木工程测量学的任务
测绘(量)学——研究地球的形状和大小以及确定地面(包括空中 、地表、地下和海底)物体的，以及对于这些空间位置信息进行处 理、储存、管理的科学。
测量学按照研究范围和对象的不同，产生了许多分支科学:
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。大地测量和大地测量。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.2 高斯平面直角坐标系
要将球面上的大地坐标按一定数学法则归算到平面上，即采用 地图投影的理论绘制地形图，才能用于规划建设。
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论 1.3.1 大地坐标系 我国常用的大地坐标系：
（1）1954年北京坐标系
与前苏联1942年普尔科沃坐标系联测，经苏联西伯尼亚从我国 东北入境，大地原点在前苏联列宁格勒普尔科沃天文台中央。
（2）1980国家大地坐标系
以陕西省-泾阳县-永乐镇-石际寺村大地原点
土木工程测量第一章绪论
土木工程测量 第一章 绪论
§1.2 地球的形状和大小
1、地球 (1) 南北极稍扁，赤道稍长， 平均半径为6371km的椭球。 (2) 表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、 河流和海洋等，呈现高低起伏的形态。 最高处——中国珠穆朗玛峰，8844.43m 2005年中国测得。 最低处——马里亚纳海沟 ，-10911m 1995年日本探测艇海沟号(Kaiko)测得。 (3) 海洋面积——71%， 陆地面积——29%。