1、第1講：課程介紹及丈量全然知識(shí)【課前引導(dǎo)】1、 自我介紹，云課堂介紹，云課堂app簽到2、課程介紹：包括課程性質(zhì)、學(xué)習(xí)目標(biāo)、課程內(nèi)容、考核方案其中學(xué)習(xí)目標(biāo)和考核方案讓學(xué)生中點(diǎn)了解，強(qiáng)調(diào)課堂紀(jì)律以及實(shí)訓(xùn)紀(jì)律。3、課程引入：app提問1：生活中接觸過那些丈量工作？【講授內(nèi)容】任務(wù)1：丈量學(xué)簡(jiǎn)介一、 丈量學(xué)定義：丈量學(xué)是研究地球形狀和大小以及確定地面點(diǎn)空間位置或?qū)⒌厍蛲獗淼牡匚?、地貌的形狀、大小、位置等其他信息測(cè)繪成圖的學(xué)科。他的內(nèi)容包括測(cè)定和測(cè)設(shè)兩局部。（1） 測(cè)定 指使用丈量?jī)x器和工具，通過丈量和計(jì)算，得到一系列丈量數(shù)據(jù)，或?qū)⒌厍蛲獗淼牡匚锖偷孛部s繪成地形圖，供經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、規(guī)劃設(shè)計(jì)及科學(xué)

2、研究使用。（2） 測(cè)設(shè) 指用一定的丈量?jī)x器、工具和方法，將設(shè)計(jì)圖樣上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的建筑物位置，在實(shí)地標(biāo)定出來，作為施工依據(jù)。通過丈量學(xué)的定義，我們能夠清楚的明白，丈量學(xué)是一切地球科學(xué)和工程施工的根底，專門重要。二、 丈量學(xué)的分類：依據(jù)丈量對(duì)象和方法手段的不同，可分為：大地丈量學(xué)；一般丈量學(xué)；攝影丈量學(xué)；工程丈量學(xué)課堂拓展，強(qiáng)調(diào)丈量工作的重要性。三、 丈量學(xué)開展：原始技術(shù)階段；光學(xué)機(jī)械技術(shù)階段；計(jì)算機(jī)與電子技術(shù)階段現(xiàn)代丈量學(xué)的3s技術(shù)：gps. rs. gis，課堂拓展。任務(wù)2：地球的形狀及丈量坐標(biāo)本任務(wù)多為抽象的概念，為了方便學(xué)生理解，應(yīng)多加示意圖以及舉例說明，通過在黑板上畫圖的工程加深學(xué)生的理

3、解一、 地球的自然曲面app提問2：關(guān)于地球，你們了解多少？地球的形狀、海陸分布、最高點(diǎn)、最低點(diǎn)等。二、 地球的物理外表課堂討論1：能否找到一個(gè)規(guī)那么的形狀來代替地球的自然外表？圖1水準(zhǔn)面示意圖（1） 水準(zhǔn)面：假設(shè)一個(gè)靜止的海平面向陸地?zé)o限延伸，形成一個(gè)封閉的曲面。特點(diǎn)：水準(zhǔn)面是處處與重力鉛垂線方向垂直的連續(xù)曲面，同時(shí)有專門多多個(gè)。課堂討論2：如何在眾多的水準(zhǔn)面中找到唯一的一個(gè)作為丈量工作的基準(zhǔn)面？（2） 大地水準(zhǔn)面：人們?cè)诤Ｉ显O(shè)立驗(yàn)潮站，用驗(yàn)潮站所測(cè)得平均海平面代替靜止的海水面，那個(gè)唯一的平均海水面成為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是丈量外業(yè)工作的基準(zhǔn)面，由大地水準(zhǔn)面所包圍的地球形體，成為大地體。圖

4、2 水準(zhǔn)面與參考橢球面關(guān)系示意圖與水準(zhǔn)面處處垂直，重力的方向線稱為鉛垂線，鉛垂線是丈量外業(yè)工作的基準(zhǔn)線，由于地球的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)不均一，因此鉛垂線的方向是不規(guī)那么的，導(dǎo)致大地水準(zhǔn)面也不規(guī)那么，使得內(nèi)業(yè)計(jì)算十分不方便三、 地球的數(shù)學(xué)外表（3） 參考橢球體：為丈量工作需要，在一個(gè)國(guó)家和地區(qū)，選擇一個(gè)既接近于大地體，又能夠用數(shù)學(xué)公式表白的橢球體，該橢球體即為參考橢球體，為丈量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的基準(zhǔn)面。它是一個(gè)規(guī)那么曲面，能夠用數(shù)學(xué)公式表白：x2/a2+y2/b2+z2/c2=1四、 大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系是以參考橢球面作為基準(zhǔn)面的球面坐標(biāo)系。任一點(diǎn)位置可用l,b,h表示，目前使用的地理坐標(biāo)系經(jīng)緯度確實(shí)是此坐標(biāo)系。

5、一些全然概念：大地子午面：包括地球橢球體短軸的平面。首子午面：過格林尼治天文臺(tái)的大地子午面。 n為北極赤道：過橢球體球心且與短軸ns正交的平面。 s為南極大地經(jīng)度l：過參考橢球面上某點(diǎn)p的大地子午面與首子午面之間的二面角。首子午面向東為正，稱為東經(jīng)，向西為負(fù)，稱為西經(jīng)0±180。大地緯度b：過參考橢球面上某點(diǎn)p的法線與赤道面的夾角，赤道以北為北緯，為正，以南為南緯，為負(fù)0±90。大地高：某點(diǎn)沿投影方向到參考橢球面上的距離。其他丈量坐標(biāo)系為課后了解內(nèi)容，不做強(qiáng)制要求任務(wù)3：點(diǎn)的平面位置及高程丈量工作的實(shí)質(zhì)確實(shí)是確定點(diǎn)的空間位置，點(diǎn)的空間位置又是由平面坐標(biāo)+高程組成的。一、平面

6、坐標(biāo)地理坐標(biāo)系和大地坐標(biāo)系全然上球面坐標(biāo)系，在工程丈量和施工中，我國(guó)普遍使用的是平面直角坐標(biāo)系。（1） 獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系測(cè)繪面積較小時(shí)app提問3：丈量工作中的平面直角坐標(biāo)系和我們傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系的區(qū)別和聯(lián)系？（2） 高斯平面直角坐標(biāo)系當(dāng)丈量范圍較大時(shí)，不可忽略地球曲率的阻礙，就通過“投影的方法把原本球面上的問題轉(zhuǎn)化到平面上來解決。6°帶投影 從首子午線開始，自西向東，每隔6°投影一次，共分為60個(gè)帶，編號(hào)為1-60，用n表示。l=6n-3l為中央子午線經(jīng)度3°帶投影 是在6°帶投影的根底上劃分的，從東京1°30開始，自西向東，每隔3

7、°投影一次，共分為120個(gè)帶。l=3n圖3 高斯投影示意圖依據(jù)高斯投影的特點(diǎn)，以赤道和中央子午線的投影交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，中央子午線投影后的直線為x軸北為正，赤道投影后的直線為y軸東為正建立高斯平面直角坐標(biāo)系。高斯自然坐標(biāo)系在同一個(gè)投影帶內(nèi)y值有正有負(fù)，這關(guān)于計(jì)算和使用專門不方便。頭腦風(fēng)暴1：如何保障坐標(biāo)y值均為正值？為了使y值為正，將縱坐標(biāo)軸西移500km，即x值不變，y值加500km，并在y坐標(biāo)前邊加帶號(hào)，得到高斯通用坐標(biāo)：原 xp=232 836.180 m，yp= -272 440.280 m改xp=232 836.180 m，yp= 20 227 559.720 m二、高程地面

8、上任意一點(diǎn)到基準(zhǔn)面的鉛垂距離選擇不同的基準(zhǔn)面，就有不同的高程系統(tǒng)，下面是高程幾個(gè)全然概念，需要理解和區(qū)分。絕對(duì)高程海拔：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離；相對(duì)高程：地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離；高差：同一高程系統(tǒng)中，地面兩點(diǎn)之差稱為高差，高差有方向和正負(fù)。a，b兩點(diǎn)的高差為 hab=hb-hab，a兩點(diǎn)的高差為hba=ha-hb強(qiáng)調(diào)書寫的尺度性，注意減數(shù)和被減數(shù)，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，方便后期外業(yè)書寫和計(jì)算任務(wù)4：丈量工作的全然要求一、 丈量工作要緊是測(cè)繪和測(cè)設(shè)，丈量的實(shí)質(zhì)確實(shí)是測(cè)定地面點(diǎn)的空間位置，包括點(diǎn)的平面位置和高程，因此全然工作包括高程丈量、角度丈量以及距離丈量。二、 丈量的全然原那么先整體后局部，先把持后碎部，有高級(jí)到低級(jí)。三、 丈量的全然要求核檢制度，記錄清楚不同意涂改，愛護(hù)丈量?jī)x器重點(diǎn)，責(zé)任到人任務(wù)5：丈量誤差全然知識(shí)本任務(wù)內(nèi)容為了解內(nèi)容，方便后續(xù)課程學(xué)習(xí)一、丈量誤差 =l-xl為觀看值，x為真值二、誤差來源觀測(cè)者、丈量?jī)x器、外界觀測(cè)條件三、誤差分類系統(tǒng)