测量学02分解教学文案.ppt

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1、测量学02分解1m=10dm=100cm=1000mm1mm=1000um1km=1000m1里=150丈=1500尺=15000寸1m=3尺l角度单位角度单位 60进制单位 度(d)、分(m)、秒（s)100进制单位 新度(g)、新分(gm)、新秒（gs)1g=100gm=10000gs 1g=0.9d 1c=0.54m 1cc=0.324s 弧度单位 一园周=2、=57.3=3434=206265 密位单位 360=6000密位将圆周将圆周分为分为400份份面积单位面积单位 国际采用的面积主单位是平方米（国际采用的面积主单位是平方米（）我国大面积）我国大面积单位可用平方公里（单位可用平方公

2、里（K K）、公顷（）、公顷（h h ）。农业）。农业上习惯用市亩、分、厘作面积单位。上习惯用市亩、分、厘作面积单位。1 K 1 K=100 h =100 h =1000 000 =1000 000 =1500=1500市亩市亩 1 h 1 h =10 000 =10 000 =15=15市亩市亩 100 100 =0.15=0.15市亩市亩 1=10 1=10分分=100=100厘；厘；1 1市亩市亩=60=60平方丈平方丈=666.6=666.6 第二节 地球的形状与大小认识地球是人类探索的目标之一，也认识地球是人类探索的目标之一，也是测量学的任务之一。是测量学的任务之一。绝大多数测量工作

3、是在地球上进行，绝大多数测量工作是在地球上进行，或作为参考系。或作为参考系。一、大地水准面一、大地水准面水准面水准面（以水代陆）（以水代陆）假设一个静止的海水面向大陆延伸所形成的一假设一个静止的海水面向大陆延伸所形成的一个封闭的曲面，这个静止的海平面称之为水准个封闭的曲面，这个静止的海平面称之为水准面。面。大地水准面大地水准面 水准面具有处处都与铅垂线方向正交的特性。水准面具有处处都与铅垂线方向正交的特性。与平均海水面重合的一个水准面称为大地水准与平均海水面重合的一个水准面称为大地水准面。面。l大地体大地体 大地水准面向大陆内部延伸所包围的形大地水准面向大陆内部延伸所包围的形 体叫大地体。体叫

4、大地体。大地水准面地球表面二、旋转椭球体二、旋转椭球体用一非常接近大地水准面的数学面用一非常接近大地水准面的数学面-旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球旋转椭球面代替大地水准面，用旋转椭球体描述地球。体描述地球。与大地体最接近的地球椭球称之为总地球与大地体最接近的地球椭球称之为总地球椭球体，局部与大地体密合最好的地球椭椭球体，局部与大地体密合最好的地球椭球称之为参考椭球。球称之为参考椭球。椭球名称年代长半轴a/m扁率f附注德兰布尔18006 375 6531:334.0法国白塞尔18416 377 397.1551:299.152 812 8德国克拉克18806 378 249 1:293.4

5、59英国海福特19096 378 3881:297.0美国克拉索夫斯基19406 378 2451:298.3前苏联1980年大地测量参考系统19796 378 1401:298.257IUGG第17届大会推荐值WGS-84系统19846 378 1371:298.257 223 563美国国防部制图局（DMA）我国所采用的参考椭球有：新中国成立前的海福特椭球；新中国成立初期的克拉索夫斯基椭球。1978年我国根据自己实测的天文大地资料推算出适合本地区的地球椭球参数，从而建立了1980西安大地坐标系，并将大地原点设于陕西省泾阳县永乐镇。长半径 a=6378137m短半径b=6356752m扁率f

6、=(a-b)/a=1/298.257 1980大地测量参考系统大地测量参考系统 a=6378140m f=1:298.257 由于地球的扁率很小，接近于圆由于地球的扁率很小，接近于圆 球，球，因此在要求精度不高的情况因此在要求精度不高的情况 下，可以近似地将其当作一个圆球下，可以近似地将其当作一个圆球 体，半径体，半径6371km6371km。WGS84系统第三节第三节 地面点位的确定地面点位的确定测量的基本任务就是确定地面点测量的基本任务就是确定地面点的位置，在测量工作中，通常采的位置，在测量工作中，通常采用地面点在基准面（如椭球面）用地面点在基准面（如椭球面）上的投影位置及该点沿投影方向上

7、的投影位置及该点沿投影方向到基准面（如椭球面、水准面）到基准面（如椭球面、水准面）的距离来表示。的距离来表示。一、地理坐标系一、地理坐标系地理坐标系：以经纬度来表示地面点位置的球地理坐标系：以经纬度来表示地面点位置的球面坐标系称之为地理坐标系。面坐标系称之为地理坐标系。天文坐标系：大地水准面与铅垂线为基准。天文坐标系：大地水准面与铅垂线为基准。大地坐标系：参考椭球面与法线为基准。大地坐标系：参考椭球面与法线为基准。二、大地坐标系二、大地坐标系经度经度纬度纬度三、空间直角坐标系三、空间直角坐标系（地心坐标系）（地心坐标系）目前我国正在向参心坐标转化目前我国正在向参心坐标转化四、平面直角坐标系四、

8、平面直角坐标系（地平坐标系）（地平坐标系）XY五、高斯投影及高斯坐标系五、高斯投影及高斯坐标系高斯投影高斯投影 定义：又称横切椭圆柱正形投影，投影过程如下SN赤道中央子午线性质性质 等角投影；中央子午线投影后为一条直线，且其长度保持不变；在椭球上除中央子午线外，其余子午线投影后均向中央子午线弯曲，并且对称于中央子午线和赤道，而收敛于两极；在椭球面上凡对称于赤道的纬圈，其投影后仍为对称的曲线，且垂直于子午线的投影曲线，并凹向两极.高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 在高斯投影面上，中央子午线和赤道的投影都是直线，并将中央子午线与赤道的交点O作为坐标原点，以中央子午线的投影为纵坐标轴X，并规定其

9、北向为正；以赤道的投影作为横坐标轴Y，并规定其东向为正的平面直角坐标系统。3度分带中央经线：度分带中央经线：L0=3N 6度分带中央经线度分带中央经线:L0=6N-3XYSNO为了控制长度变形，将地球椭球面按一定的经度差分成若干投影带。带宽一般为经差6或3，分别称为6带或3带。3 带中央经线 L=3N，6 带中央经线 L=6N-3分带投影分带投影思考题：1已知某点已知某点P的高斯平面直角坐标的高斯平面直角坐标为为XP=2050442.5m，YP=18523775.2m，则该点位于，则该点位于6度度带的第几带内？位于该带的第几带内？位于该6度带中央子度带中央子午线的东侧还是西侧？午线的东侧还是西

10、侧？2上题中，上题中，P点所在点所在6度带的中央子度带的中央子午线为多少度？当采用午线为多少度？当采用3度分带时，度分带时，P点所在点所在3度带的中央子午线为多少度带的中央子午线为多少度？度？六、高程系六、高程系高程高程 地面任一点到其高度起算面的距离称之为高程。地面任一点到其高度起算面的距离称之为高程。绝对高程绝对高程 某点沿铅垂线方向到达大地水准面的距离称之某点沿铅垂线方向到达大地水准面的距离称之为该点的绝对高程或海拔高。为该点的绝对高程或海拔高。相对高程相对高程 地面点到假定水准面的垂直距离，称之为该点地面点到假定水准面的垂直距离，称之为该点的相对高程。的相对高程。高差高差 地面上两点高

11、程之差，称之为高差或比高。地面上两点高程之差，称之为高差或比高。1956黄海高程系黄海高程系 1950-1956 验潮资验潮资料料 原点高程：原点高程：72.289ml1985国家高程基准国家高程基准1952-1979验潮验潮资料资料 原点高程：原点高程：72.260m七、国家大地坐标系与七、国家大地坐标系与WGS84WGS84坐坐标系标系1954北京坐标系北京坐标系 采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体，其参数是：长采用了前苏联的克拉索夫斯基椭球体，其参数是：长半轴半轴a为为6378245m,扁率扁率f为为1/298.3。1980西安坐标系西安坐标系 椭球参数采用椭球参数采用1975年国际大地测

12、量与地球物理联合会年国际大地测量与地球物理联合会推荐值：椭球长半轴推荐值：椭球长半轴a=6 378 140 m；f=1/298.257。新新1954北京坐标系北京坐标系WGS84 坐标系坐标系(世界大地坐标系统世界大地坐标系统)新新5454北京坐标北京坐标由于由于1980年西安坐标系与年西安坐标系与1954年北京坐标年北京坐标系的椭球参数和定位均不同，因而大地控系的椭球参数和定位均不同，因而大地控制点在两坐标系中的坐标存在较大差异，制点在两坐标系中的坐标存在较大差异，最大的达最大的达100 m以上，这将引起成果换算的以上，这将引起成果换算的不便和地形图图廓和方格线位置的变化，不便和地形图图廓和

13、方格线位置的变化，且已有的测绘成果大部分是且已有的测绘成果大部分是1954年北京坐年北京坐标系下的。所以，作为过渡，产生了所谓标系下的。所以，作为过渡，产生了所谓的新的新1954年北京坐标系。年北京坐标系。新新1954年北京坐标系是通过将年北京坐标系是通过将1980年西安坐标系的三个定位参数平移年西安坐标系的三个定位参数平移至克拉索夫斯基椭球中心，长半径至克拉索夫斯基椭球中心，长半径与扁率仍取克拉索夫斯基椭球几何与扁率仍取克拉索夫斯基椭球几何参数。而定位与参数。而定位与1980年大地坐标系年大地坐标系相同（即大地原点相同），定向也相同（即大地原点相同），定向也与与1980椭球相同。因此，新椭球

14、相同。因此，新1954年年北京坐标系的精度和北京坐标系的精度和1980年坐标系年坐标系精度相同，而坐标值与旧精度相同，而坐标值与旧1954年北年北京坐标系的坐标接近。京坐标系的坐标接近。第三节第三节 用水平面代替水准面的范围用水平面代替水准面的范围对水平距离的影响对水平距离的影响 当水平距离为当水平距离为10km10km时（面积约时（面积约300k300k，以水平面，以水平面代替水准面所产生的距离误差为距离的代替水准面所产生的距离误差为距离的1 112177001217700，现在最精密距离丈量时的容许误差为，现在最精密距离丈量时的容许误差为其长度的其长度的1 1100100万。万。距离D（k

15、m）距离误差D（cm）相对误差DD 10 0.81:12500002512.81:20000050102.81:49000100821.21:12000对水平角度的影响对水平角度的影响 计算表明，对于面积在计算表明，对于面积在100k以内以内的多边形，地球曲率对水平角度的的多边形，地球曲率对水平角度的影响（影响（0.51秒）只有在最精密的测秒）只有在最精密的测量中才需要考虑，一般不必考虑。量中才需要考虑，一般不必考虑。对高程的影响对高程的影响 必须考虑地球曲率的响必须考虑地球曲率的响D(m)10501002005001000h(mm)0.00.20.83.119.6 78.5第四节第四节 测量

16、基本原则测量基本原则测量测量目的目的 怎样按规定要求测定地物、地貌的怎样按规定要求测定地物、地貌的相对位置或绝对位置，并按一定的相对位置或绝对位置，并按一定的投影方式和规定的文字符号将其转投影方式和规定的文字符号将其转绘于图纸上，形成地形图。绘于图纸上，形成地形图。l地形：地貌和地物地形：地貌和地物l测量原则测量原则即测量工作在布局上：由整体到局部 测量次序：先控制后碎部 测量精度：从高级到低级 步步有检核控制测量与细部测量测量工作基本内容测量工作基本内容1.控制测量 （1）平面控制网(2)(2)高程控制测量高程控制测量 利利用用人人造造地地球球卫卫星星的的全全球球定定位位系系统统GPSGPS，可可以以同同时时测测定定控制点控制点 的坐标和高程，是控制测量发展方向。的坐标和高程，是控制测量发展方向。碎部测量碎部测量基本观测量基本观测量基本观测量用几何元素表基本观测量用几何元素表示为：示为：1）距离）距离 2）角度）角度 3）高差）高差 两点间沿铅垂线方向距离两点间沿铅垂线方向距离。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢