测量''

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1、第一篇测量学的基本知识与测量基本工作第一章测量的基本知识1.1测量学的研究对象及水利工程测量的任务1.2测量学中确定地面点位位置的方法1.3用水平面代替水准面的艰度1.4测量工作概述1.1测量学的研究对象及建筑工程测量的任务测量学：研究地球的形状、大小和确定地球表面点位的学科。主要任务：研究确定地球的形状和大小;将地球表面的地物、地貌测绘成图；将图纸上的设计成果测设到现场。测定：指得到一系列测量数据，或将地球表面的地物和地貌缩绘成地形图。测设：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。测量学的学科分类大地测量学常规大地测量学、卫星大地测量学、物

2、理大地测量学地形测量学模拟测图、数字化测图摄影测量与遥感学地面摄影测量学、航空摄影测量学、航天遥感测量学工程测量学地图制图学大地测量学摄影测量与遥感地形图专题地图制作地图制图学水下地形测量测绘地形图地形测量学城市测量建筑变形监测工程测量学1.2地面点位置的表示方法测量工作是在地球表面进行的。地球表面很不规则，有高山、平原、丘陵、海洋等。这些起伏相对于地球本身十分微小。一、地球的形状和大小实际地球大地体旋转椭球体地球表面大地水准面旋转椭球面1．铅垂线：重力的作用线称为铅垂线，是测量工作的基准线。2．水准面：某一时刻处于没有风浪的海洋水面，称为水准面。理想化的静止曲面。3．大

3、地水准面：没有风浪没有潮汐的平均海水面就称为大地水准面，是测量工作的基准面。4．大地体：大地水准面包围的曲面形体称为大地体。水准面、大地水准面不规则。大地体不规则。5．参考椭球体：测量中取大小和形状与大地体最为密合的旋转椭球体代替大地体，定位后的旋转椭球体，成为参考椭球体。几种著名的地球椭球参数推算者长半轴a/m短半轴b/m扁率推算年代和国家德兰布尔637565363565641:3341800美国白塞尔637739763560791:299.21841德国克拉克637824963565151:293.51880英国海福特637838863569121:297.0190

4、9美国克拉索夫斯基637824563568631:298.31940前苏联IUGG-7563781406356755.31:298.2571979国际大地测量与地球物理联合会WGS-8463781371:298.2572235631984美国二、地面点位置的表示如下图所示，设想将地面上高度不同的A、B、C三个点分别沿铅垂线方向投影到大地水准面P′上，得到相应的投影点a′，b′，c′，这些点分别表示地面点在球面上的相应位置。如果在测区的中央作水平面P并与水准面P′相切，过A，B，C各点的铅垂线与水平面相交于a，b，c，这些点便代表地面点在水平面上的相应位置。由此可见，地面点

5、的空间位置可以用点在水准面或水平面上的位置及点到大地水准面的铅垂距离来确定。（一）大地坐标大地坐标系统是以参考椭球体面为基准面的球面坐标系通常以大地经度和大地纬度表示简称经度(L)，纬度(B)。L、B或称为大地坐标。B:29°33′45.″8036L:119°51′28.″7441（二）平面直角坐标系独立平面直角坐标测区范围较小：可把地球表面的一部分当作平面看待，所测得地面点的位置或一系列点子所构成的图形，可直接用相似而缩小的方法描绘到平面上去。此表示方法与数学上表示有差异：1、坐标轴方向不同。2、象限顺序不同。目的：便于定向，不改变数学公式而直接应用于测量计算。当测区范

6、围大时，不能将水准面看成水平面，必须采用适当的投影方法，建立全球统一的平面直角坐标系统。测量平面坐标系与数学坐标系数学上的三角公式适用于测量平面坐标系x=s×cosαy=s×sinα高斯平面直角坐标测区范围较大：不能把地球很大一块地表面当作平面看待，必须采用适当的投影方法来解决这个问题，即可采用高斯投影的方法高斯投影的表达1）横圆柱描述法把地球看作一个圆球，设想把一个平面卷成一个横圆柱，把它套在圆球外面，使横圆柱的中心轴线通过圆球的中心，把圆球面上一根子午线与横圆柱相切，即这条子午线与横圆柱重合。以此子午线为中心将其左右一定带宽范围内的球面用正形投影（即高斯投影）的方法投

7、影至圆柱面上。Np1sP1Sp2P2o赤道Sx中央子午线y边缘子午线2）纵横轴线中央子午线和赤道面投影至横圆柱面上都是一条直线，且互相垂直，它们构成了平面直角坐标系统的纵横轴，即x轴和y轴，因此经过这种投影后，其坐标既是平面直角坐标，又与大地坐标的经纬度发生联系，对大范围的测量工作也就适用了。3）投影分带为控制投影变形，这种投影方法把地球分成若干范围不大的带进行投影，带的宽度一般分为经差6º、3º和1.5º几种，简称6º带、3º带和1.5º带，中心的子午线为中央子午线，其经度的计算方法如下。6º带：（6N-3）º3º带：（3N