控制测量学第一讲.pptx

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1、课程介绍（教材、学时、课程性质）控制测量学第1页/共28页第一讲 绪论1.1 控制测量学的基本任务和主要内容(掌握）1.2 地球重力场的基本知识(选学）1.3 控制测量的基准面和基准线(掌握）1.4 控制测量的现状与发展概况(了解）第2页/共28页 控制测量学是研究精确测定和描绘地面控制点空间位置及其变化的学科。绪论 主要是定位第3页/共28页绪论知识点1控制测量学的基本任务和作用；2铅垂线与大地水准面的概念与定义；3参考椭球与总地球椭球的概念与定义；第4页/共28页1.11.1控制测量学的基本任务和主要内容控制测量的概念：在一定区域内，按测量任控制测量的概念：在一定区域内，按测量任务所务所要

2、求的精度要求的精度，测定测定一系列地面标志点一系列地面标志点（控制点控制点）的）的水平位置和高程位置水平位置和高程位置，建立控建立控制网制网，这种测量工作称为控制测量，这种测量工作称为控制测量。第5页/共28页控制测量学的基本任务确定点的位置位置怎么描述？第6页/共28页控制测量学的基本任务位置怎么描述？用文字用图形（示意图、地图）用数字（坐标）坐标系怎么确定？原点放在哪里坐标轴怎么定向 第7页/共28页控制测量学的基本任务必然涉及怎么认识我们的地球这一问题地球形状、大小重力场 第8页/共28页1.11.1控制测量学的基本任务和主要内容控制测量分类按工作内容分平面控制测量高程控制测量测定控制点

3、平面位置测定控制点高程位置按用途分大地控制测量工程控制测量全国范围内,按国家统一颁布的法式、规范进行的控制测量为工程建设或地形图测绘，在小区域内，在大地测量控制网的基础上独立建立控制网的控制测量第9页/共28页控制测量的基本任务 1在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图在设计阶段建立用于测绘大比例尺地形图 的测图控制网。的测图控制网。2在施工阶段建立施工控制网。在施工阶段建立施工控制网。3在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建在工程竣工后的运营阶段，建立以监视建 筑物变形为目的的变形观测专用控制网。筑物变形为目的的变形观测专用控制网。第10页/共28页控制测量学第11页/共28页第12页/共28页

4、第13页/共28页1 为测绘地形图，布设全国范围内及局域性的为测绘地形图，布设全国范围内及局域性的大地测量控制网，为取得大地点的精确坐标，大地测量控制网，为取得大地点的精确坐标，建立合理的大地测量坐标系以及确定地球的建立合理的大地测量坐标系以及确定地球的形状、大小及重力场等参数。形状、大小及重力场等参数。2 控制测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测控制测量学在防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护中发挥着特殊的作用。、评价与保护中发挥着特殊的作用。控制测量的作用 第14页/共28页研究建立和维持工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法。研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学的使用方法。研究地

5、球表面测量成果向椭球面及平面的数学投影变换及有关问题的测量计算。研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理的理论和方法。控制测量学的研究内容 第15页/共28页1.2 1.2 地球重力场的基本知识 略第16页/共28页1.3 1.3 控制测量的基准面和基准线 1.铅垂线与大地水准面地球的自然表面，难以用一个简洁的数学表达式描述出来，所以不适合于数学建模。第17页/共28页水准面：假设一个静止不动的海水面延伸并穿过陆地，包围整个地球，形成的一个闭合曲面。铅垂线：重力方向线，铅垂线是测量外业工作的基准线。大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。1.3 控制测量的基准面和基准线第18页/

6、共28页1.31.3 控制测量的基准面和基准线大地体：静止海水面向陆地延伸形成的封闭大地体：静止海水面向陆地延伸形成的封闭曲面所包围的地球实体。代表了地球的形状曲面所包围的地球实体。代表了地球的形状和大小。和大小。经过长期测量实践表明，大地体与一个以椭经过长期测量实践表明，大地体与一个以椭圆的短轴为旋转轴的圆的短轴为旋转轴的旋转椭球旋转椭球的形状十分近的形状十分近似，所以测绘工作便取大小与大地体很接近似，所以测绘工作便取大小与大地体很接近的旋转椭球作为地球的参考形状和大小。的旋转椭球作为地球的参考形状和大小。第19页/共28页1.31.3 控制测量的基准面和基准线我国目前采用的旋转椭球体的参数

7、值为：长半径 a=6378140m短半径 b=6356755m扁 率 a=(a b)/a=1/298.257由于旋转椭球的扁率很小，在测区面积不大，测量精度要求不高时，其近似值为6371Km。第20页/共28页参考椭球面定义：与局部大地水准面吻合的旋转椭球定义：与局部大地水准面吻合的旋转椭球面。面。参数：长半径参数：长半径 a a，扁率扁率 起起始始子子午午面面第21页/共28页我国的参考椭球我国的参考椭球1 1、19541954北京坐标系北京坐标系克拉索夫斯基椭球，克拉索夫斯基椭球，定位：从前苏联远东控制网引入。定位：从前苏联远东控制网引入。2 2、19801980西安坐标系西安坐标系IAG

8、1967IAG1967椭球，椭球，定位：由我国的天文大地网数据。定位：由我国的天文大地网数据。第22页/共28页大地原点：椭球定位中选取的相切点 我国目前采用的是1975年“国际大地测量与地球物理联合会”推荐的椭球参数，称为“1980年国家大地坐标系”（简称80系），大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇。参考椭球与总地球椭球第23页/共28页大地原点第24页/共28页 垂线偏差和大地水准面差距 大地水准面的铅垂线与椭球面的法线必然不重合（见后图）,两者之间的夹角u称为垂线偏差。u在子午线和卯酉线上的投影分量通常分别以 和 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N表示。第25页/共28页 垂线偏差和大地水准面差距第26页/共28页1.4 控制测量新进展卫星定位技术已被广泛用于各种类型工程控制网。特别是随着大地水准面精化的深入开展，控制网从二维发展到三维，彻底改变了传统工程控制网的缺陷。我国新一代地心坐标系统的建立和维护。我国2000 国家大地坐标系(CGCS2000)已经启用。第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页