测量学课件ppt

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1、测量学原理王金鑫郑州大学水利与环境学院地理信息工程系（环保馆207）jinxin_w@sohu.com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

2、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？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）XYZ（经纬度）需要知道什么？标准点及相对于它的方向、距离和高低角度、距离和水准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？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

3、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2、测量工作在工程建设

4、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。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RS－遥感三、地面点位的确定1、地球的

5、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=1/298.2572、测量坐标系（重点）2.1地理坐标系(geographicalreferencesystem)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

6、：大地纬度B：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

7、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2.4WGS-84坐标系“WorldGeodeticSystem”(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

8、的限度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：在进行高程测量时不能水平面代替水准面五、测量的基本工作高程测量水平角测量距离测量六、测量工