控制测量学第1章--绪论分解优秀PPT.ppt

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1、1控制测量学*限制测量学限制测量学教材：限制测量学上、下册教材：限制测量学上、下册 武汉高校出版社武汉高校出版社考核：考试、期末实习考核：考试、期末实习考试：平常考试：平常(10%)+试验试验(20%)+考试考试(70%)实习：组成果实习：组成果+个人表现个人表现/40/402控制测量学第一章第一章 绪绪 论论3控制测量学*本本 章章 提提 要要1.1 限制测量学的基本任务和主要内容1.2 地球重力场的基本学问1.3 限制测量的基准面和基准线1.4 限制测量的现状和发展概况4控制测量学*难点难点：限制测量的基准面与基：限制测量的基准面与基准线的定义与应用准线的定义与应用 学问点及学习要求学问点

2、及学习要求 1 1限制测量学的基本任务和作用；限制测量学的基本任务和作用；2 2铅垂线与大地水准面的概念与定义；铅垂线与大地水准面的概念与定义；3 3参考椭球与总椭球的概念与定义；参考椭球与总椭球的概念与定义；4 4限制测量技术的种类。限制测量技术的种类。本本 章章 提提 要要5控制测量学*n限制测量学限制测量学n探讨精确测定和描绘地面限制点空间位置探讨精确测定和描绘地面限制点空间位置(平面和高平面和高程程)及其变更的学科及其变更的学科n与数字测图中的限制的区分与数字测图中的限制的区分n范围、等级、作用范围、等级、作用n计算方法计算方法(平差、曲率平差、曲率)n观测精度观测精度n观测仪器、方法

3、观测仪器、方法限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容6控制测量学*n测绘科学中的意义测绘科学中的意义n理论向应用过渡的中间环节理论向应用过渡的中间环节n大地测量为理论基础大地测量为理论基础n面对工程建设应用面对工程建设应用限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容7控制测量学*限制测量的分类按工作内容分平面限制测量高程限制测量测定限制点平面位置测定限制点高程按用途分大地限制测量工程限制测量全国范围内,按国家统一颁布的法式、规范进行的限制测量为工程建设或地形图测绘，在小区域内，在大地测量限制网的基础上独立建立限制网的限制测量限制测量的分类限制测量的分类限制测量学的基本任务

4、和内容限制测量学的基本任务和内容三维限制测量8控制测量学*限制测量的基本任务限制测量的基本任务 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容工程建设设计阶段施工阶段运营阶段地形图（数字化测图）施工放样（工程测量）变形观测（变形监测与数据处理）测图控制网施工控制网变形监测控制网9控制测量学*n国民经济各项建设和社会发展n防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与爱护n空间技术和国防建设限制测量的作用限制测量的作用 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容10控制测量学*限制测量的作用限制测量的作用 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容11控制测量学*限制测量的作用限制

5、测量的作用 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容12控制测量学*限制测量的作用限制测量的作用 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容甚长基线干涉甚长基线干涉(VLBI)(VLBI)13控制测量学*n探讨建立和维持高科技水平的工程和国家水平限制网和精密水准网的原理和方法n探讨获得高精度测量成果的精密仪器和科学运用方法n探讨地球表面测量成果向椭球及平面数学投影变换及有关问题的测量计算n探讨高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理理论和方法控制测量学的研究内容控制测量学的研究内容 限制测量学的基本任务和内容限制测量学的基本任务和内容14控制测量学*地球重力场的

6、基本学问地球重力场的基本学问n重力重力n地球表面静止物体所受的引力和地球自转离心力的地球表面静止物体所受的引力和地球自转离心力的合力合力n缘由缘由n地球与物体的万有引力地球与物体的万有引力n地球自转引起的离心力地球自转引起的离心力15控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n重力场探讨的重要性重力场探讨的重要性n是测量中观测量的参考系是测量中观测量的参考系n依据重力分布，确定地球形态依据重力分布，确定地球形态n确定高程基准确定高程基准大地水准面大地水准面n协助探讨地球物理学协助探讨地球物理学n空间探测技术的理论基础空间探测技术的理论基础地轴地心16控制测量学*地球重力场的基本学问地

7、球重力场的基本学问n引力引力n由地球形态和内部质量分布确定由地球形态和内部质量分布确定17控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n离心力离心力n由地球自转引起单位质点18控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n引力位引力位n位能n引力对物体所做的功n引力位或位函数引力位或位函数单位质点19控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n引力位引力位n引力在数值上等于加速度值地球位函数地球位函数20控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n引力位引力位n引力位等于将单位质点从无穷远处移动到某点时引力所作的功21控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力

8、场的基本学问n离心力位离心力位22控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n重力位n引力位和离心力位之和n重力重量23控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n重力位重力位n铅垂线铅垂线n与重力方向重合的线与重力方向重合的线n重力随意方向重量重力随意方向重量n重力等位面重力等位面(水准面水准面)水准面：不平行不相交不相切24控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n重力位重力位n重力的量纲(加速度单位)n伽n毫伽n微伽n重力值n980Gal25控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n地球的正常重力位和正常重力地球的正常重力位和正常重力n地球重力

9、位计算条件地球重力位计算条件n已知地球形态和内部物质密度分布已知地球形态和内部物质密度分布26控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n地球的正常重力位和正常重力地球的正常重力位和正常重力n正常重力位正常重力位n不考虑地球形态和密度可干脆计算不考虑地球形态和密度可干脆计算n正常重力位：计算获得正常重力位：计算获得n扰动重力位：观测获得扰动重力位：观测获得n地球重力位被表示为：正常重力位地球重力位被表示为：正常重力位+扰动重力位扰动重力位27控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n地球的正常重力位和正常重力地球的正常重力位和正常重力n正常重力位表示n球谐函数n地球大地基

10、准常数28控制测量学*地球重力场的基本学问地球重力场的基本学问n地球的正常重力位和正常重力地球的正常重力位和正常重力n旋转椭球体旋转椭球体n几何形态精确计算几何形态精确计算n测量的参考面测量的参考面n旋转椭球体的正常重力场旋转椭球体的正常重力场n质量与地球相同质量与地球相同n角速度与地球相同角速度与地球相同n重力场的铅垂线方向与椭球面垂直重力场的铅垂线方向与椭球面垂直确定全球重力场模型及精化局部重力场模型正常椭球、水准椭球正常椭球、水准椭球29控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n重力等位面重力等位面(水准面水准面)n有困难形态有困难形态n与铅垂线垂直与铅垂线垂直n与水

11、准测量、边长观测有关与水准测量、边长观测有关n大地水准面大地水准面n不能精确确定不能精确确定n用一个平均海水面代替用一个平均海水面代替30控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n似大地水准面似大地水准面n无地壳结构的假设n海洋上与大地水准面重合n陆地上与大地水准面存在几个厘米的差距n正常椭球正常椭球n定向：短轴与自转轴重合，起始子午面与天文起始子午面重合n定位：椭球体中心与地球质心重合31控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线大地水准面：外业测量的基准面铅 垂 线：外业测量的基准线似大地水准面：高程计算的基准面椭 球 体 面：平面计算的基准面椭 球

12、体法线：平面计算的基准线32控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n总的正常椭球总的正常椭球n与大地体密合最好n参考椭球参考椭球n局部密合最好n椭球面法线和铅垂线方向最接近P1自转轴赤道PP1自转轴赤道P铅垂线铅垂线法线法线33控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n大地高、正高、正常高大地高、正高、正常高n大地高：椭球面 法线n正 高：大地水准面 铅垂线n正常高：似大地水准面 正常垂线似大地水准面大地水准面地球椭球面34控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n垂线偏差垂线偏差n重力方向与对应的椭球面上的法线方向间夹角重力方向与

13、对应的椭球面上的法线方向间夹角n确定垂线偏差确定垂线偏差n相对垂线偏差相对垂线偏差n在子午线和卯酉线上的在子午线和卯酉线上的n投影重量通常分别以投影重量通常分别以 和和n 表示。大地水准面与椭球面在某一点上的高差表示。大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距，用称为大地水准面差距，用N N 表示表示35控制测量学*限制测量的基准面和基准线限制测量的基准面和基准线n大地经纬度和天文经纬度的关系大地经纬度和天文经纬度的关系n天文方位角归算位大地方位角天文方位角归算位大地方位角36控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n卫星定位技术卫星定位技术nGPS、GLONAS

14、S、Galileo、北斗第三民用载波L537控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n激光测卫激光测卫n确定定位精度最高确定定位精度最高n地基和空基两种模式地基和空基两种模式38控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n甚长基线干涉测量甚长基线干涉测量VLBIn依据干涉原理依据干涉原理n确定基线长度和方向确定基线长度和方向n精度精度n长度：长度：n角度：角度：39控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n惯性测量系统惯性测量系统INSn依据惯性力学原理依据惯性力学原理n测量加速度，积分获得坐标增量测量加速度，积分获得坐标增量n精度精度

15、n三维坐标：三维坐标：n垂线偏差：垂线偏差：40控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n测绘仪器的信息化测绘仪器的信息化n数字化、实时化、集成化数字化、实时化、集成化n测绘仪器的格局测绘仪器的格局nGPSGPS成为限制测量的重要手段成为限制测量的重要手段n大范围限制测量的主要手段大范围限制测量的主要手段n全站仪是地面测量的主要仪器全站仪是地面测量的主要仪器n高精度、自动化高精度、自动化n工程测量领域工程测量领域41控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n测绘仪器的信息化测绘仪器的信息化n电子水准仪和自动安平水准仪n高程测量的主要设备n精密三角高程测量

16、n精化大地水准面+GPS42控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n测绘仪器的格局测绘仪器的格局n激光仪器的应用43控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n测绘仪器的格局测绘仪器的格局n测量软件与测量仪器融合n测量软件内置n电子平板n仪器的集成化超超站站仪仪+44控制测量学*限制测量的现状和发展概况限制测量的现状和发展概况n限制网优化限制网优化n测量数据处理与分析测量数据处理与分析45控制测量学*限制测量的发展过程和趋势限制测量的发展过程和趋势三角测量边角测量GNSS测量无限制光学经纬仪光电设备卫星导航定位超站仪、PPP、CORS水准测量三角高程测量GNSS高程测量水准仪全站仪精化大地水准面平面限制测量高程限制测量46控制测量学*本章驾驭的学问点本章驾驭的学问点n限制测量的定义n工程建设的三个阶段以及限制网类型n限制测量学的探讨内容n水准面、大地水准面的定义n大地基准常数n正常椭球(水准椭球)的条件47控制测量学*本章驾驭的学问点本章驾驭的学问点n总的地球椭球和参考椭球定位和定向标准是什么n哪两个外业观测量与水准面有关n外业观测的基准面和基准线分别是什么n垂线偏差的定义n大地高、正高、正常高的定义及区分n限制测量技术的新发展48控制测量学*