認(rèn)識地球是人類探索的目標(biāo)之一，也是測量學(xué)的任務(wù)之一。絕大多數(shù)測量工作是在地球上進(jìn)行，或作為參考系。§1-3地面點位的確定和坐標(biāo)系一、地球的形狀和大小珠穆朗瑪峰峰頂巖石面海拔高程8844.43m（一）、大地水準(zhǔn)面液體受重力而形成的靜止表面稱為水準(zhǔn)面。同一水準(zhǔn)面上的重力位處處相等；同一水準(zhǔn)面上任一點的鉛垂線都與水準(zhǔn)面相正交。與平靜的平均海水面相重合、并延伸通過陸地而形成的封閉曲面稱為大地水準(zhǔn)面一、大地水準(zhǔn)面液體受重力而形成的靜止表面稱為水準(zhǔn)面。同一水準(zhǔn)面上的重力位處處相等；同一水準(zhǔn)面上任一點的鉛垂線都與水準(zhǔn)面相正交。與平靜的平均海水面相重合、并延伸通過陸地而形成的封閉曲面稱為大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面（續(xù)）由于地表起伏以及地球內(nèi)質(zhì)量分布不均勻，所以大地水準(zhǔn)面是個復(fù)雜的曲面水準(zhǔn)面和鉛垂線是野外觀測的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。（二）、旋轉(zhuǎn)橢球體由于大地水準(zhǔn)面是不規(guī)則曲面，無法準(zhǔn)確描述和計算。也難以在其面上處理測量成果。

（三）、經(jīng)度與緯度子午面------地球上任一點的鉛垂線與地軸所組成的平面。經(jīng)度-------所在的子午面與首子午面（過英國格林尼治天文臺）的夾角l緯度-------所在點的鉛垂線與赤道平面之間的夾角。B緯度-------所在點的鉛垂線與赤道平面之間的夾角。B經(jīng)度-------所在的子午面與首子午面的夾角1.天文坐標(biāo)天文經(jīng)度

，0?180?天文緯度

，0?90?

◆點投影在大地水準(zhǔn)面上的位置，天文方法測定。名詞：首子午線、東經(jīng)、西經(jīng)；赤道、北緯、南緯。1.天文地理坐標(biāo)1、天文地理坐標(biāo)系測量（天文經(jīng)緯度）的外業(yè)以鉛垂線為準(zhǔn)大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是天文地理坐標(biāo)系的主要面和線2、大地地理坐標(biāo)系大地地理坐標(biāo)系是建立在地球橢球面上的坐標(biāo)系地球橢球面和法線是大地地理坐標(biāo)系的主要面和線地面點的大地坐標(biāo)是它沿法線在地球橢球面上投影點的經(jīng)度L和緯度B地心坐標(biāo)系圖●采用地心坐標(biāo)系時，表示為空間三維直角坐標(biāo)X、Y、Z。2、參心坐標(biāo)系參心坐標(biāo)系是以參考橢球體的中心為坐標(biāo)原點，以橢球旋轉(zhuǎn)軸（短軸）為Z軸，正向指向北極；XY平面與赤道面重合，X軸指向起始子午面。xoyz地圖投影平面坐標(biāo)系為了簡化計算，將（橢）球面上的元素歸算（投影）到平面上。所謂投影就是建立起（橢）球面上的點與平面上的點一一對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。地圖投影學(xué)就是研究這個問題的學(xué)科，是數(shù)學(xué)也是地理學(xué)的一個分支學(xué)科。地圖投影平面坐標(biāo)系為了簡化計算，要將（橢）球面上的元素歸算（投影）到平面上。所謂投影就是建立起（橢）球面上的點與平面上的點一一對應(yīng)的數(shù)學(xué)關(guān)系。基本類型有：圓錐投影，圓柱投影，平面投影，任意投影等。（三）、高斯平面直角坐標(biāo)系高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。等角投影就是正形投影。所謂，正形投影，就是在極小的區(qū)域內(nèi)橢球面上的圖形投影后保持形狀相似。即投影后角度不變形。高斯投影的分帶和編號（四）地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系是平面直角坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系以當(dāng)?shù)氐乃矫鏋橹饕?不需要投影)通常以當(dāng)?shù)氐谋狈较驗樽鴺?biāo)軸的正方向地平坐標(biāo)系只用于小的局部地區(qū)（五）坐標(biāo)換算1..地面點的高程1.地面點的高程

相對高程——假定高程(多用于建筑施工)絕對高程

——地面點沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的距離。2.高程系統(tǒng)與高程基準(zhǔn)我國國家高程系統(tǒng)：黃海高程系我國國家高程基準(zhǔn)：

1985年國家高程基準(zhǔn)◆我國取青島附近黃海平均海水面為大地水準(zhǔn)面；人為而定，相對穩(wěn)定(我國1956年取前6年的平均潮位作為大地水準(zhǔn)面；1985年取1953年1979年共26年觀測的平均潮位作為大地水準(zhǔn)面)；◆水準(zhǔn)原點建在青島市內(nèi)，作為我國的國家高程基準(zhǔn)。1956年高程基準(zhǔn)的高程為72.289米，1985年高程基準(zhǔn)的高程為72.260米。上海地區(qū)高程系統(tǒng)：吳淞高程系2.高程系統(tǒng)與高程基準(zhǔn)§1-4測量工作的基本概念基本原則控制測量地形測量施工放樣基本觀測量距離角度高差一測量工作基本原則布局上：由整體到局部精度上：由高級到低級次序上：先控制后細(xì)部

一.測量工作的基本原則◆所有測量工作都必須遵循以上原則，也是測量的工作程序。二測量工作程序二.測量工作的程序由整體到局部由高級到低級先控制后細(xì)部控制測量與細(xì)部測量二測量工作程序測量工作的程序由整體到局部由高級到低級先控制后細(xì)部2.一等三角鎖二等連續(xù)網(wǎng)圖7-11)一等三角鎖為國家平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ)1.傳統(tǒng)平面控制網(wǎng)布置形式二等連續(xù)網(wǎng)充填一等三角鎖成為國家平面控制網(wǎng)的骨干。二.控制測量2.一等三角鎖二等連續(xù)網(wǎng)1)A級GPD網(wǎng)為國家平面控制網(wǎng)的基礎(chǔ).各級GPD控制網(wǎng)布置形式2.一等三角鎖二等連續(xù)網(wǎng))B、C級GPD網(wǎng)作為國家平面控制網(wǎng)的加密或城市首級控制網(wǎng)二.控制測量中國的法定大地坐標(biāo)中心——中華人民共和國大地原點，坐落在西安北約10公里的涇陽縣內(nèi)。其大地的地面海拔高程為417.7米，它距我國陸邊正北880公里，東北2500公里，正東1000公里，正南1750公里，西南2250公里，正西2930公里，西北2500公里。中國國家測繪局前幾年新建的“中華大地基準(zhǔn)點”，即“中國大地原點”。2.高程系統(tǒng)與高程基準(zhǔn)我國國家高程系統(tǒng)：黃海高程系我國國家高程基準(zhǔn)：

1985年國家高程基準(zhǔn)◆我國取青島附近黃海平均海水面為大地水準(zhǔn)面；人為而定，相對穩(wěn)定(我國1956年取前6年的平均潮位作為大地水準(zhǔn)面；1985年取1953年1979年共26年觀測的平均潮位作為大地水準(zhǔn)面)；◆水準(zhǔn)原點建在青島市內(nèi)，作為我國的國家高程基準(zhǔn)。1956年高程基準(zhǔn)的高程為72.289米，1985年高程基準(zhǔn)的高程為72.260米。上海地區(qū)高程系統(tǒng)：吳淞高程系2.高程系統(tǒng)與高程基準(zhǔn)二測量工作程序控制測量與細(xì)部測量二.控制測量控制測量與細(xì)部測量三.細(xì)部測量三.三個基本要素四.確定地面點位的三個基本要素稱為三個基本觀測量水平距離S水平夾角高差h三.三個基本要素四.確定地面點位的三個基本要素三個基本觀測量四.地球曲率的影響§1-5地球表面曲率對測量工作的 影響◆據(jù)此確定可用水平面代替水準(zhǔn)面的最大范圍?！艉喕嬎?，對精度無影響?！粼谛y區(qū)內(nèi)，用水平面代替水準(zhǔn)面，討論由此對距離、角度、高差的影響；§1-5地球表面曲率對測量工作的 影響d1、對水平距離的影響1.對距離的影響

S(km)ΔS(cm)ΔS/S100.81：120萬2512.81：20萬50102.71：49000100821.21：12000結(jié)論1：在半徑小于10km的范圍內(nèi)量距，不必考慮地球曲率改正。1.水準(zhǔn)面曲率對水平距離的影響2.對水平角的影響

P(km2)

ε

100.05

*1000.514002.03250012.70

結(jié)論2：

在半徑小于10km的范圍內(nèi)進(jìn)行水平角測量，不必考慮地球曲率改正。

◆由結(jié)論1、2知，在半徑小于10km的范圍內(nèi)進(jìn)行一般工程的平面測量與計算，不必考慮地球曲率改正。2.水準(zhǔn)面曲率對水平角度的影響對球面上面積為P的圖形，有球面角超公式：d3、對高差的影響d3、對高差的影響

d(m)

h（mm）1000.8

20031000802000310

1、長度單位英制單位海里、碼、英尺、英寸市制單位里、丈、尺、寸、公制單位公里、米、分米、厘米、毫米一、測量單位的產(chǎn)生§1-6測量的度量單位長度單位“米”的定義十八世紀(jì)法國科學(xué)院派測量隊進(jìn)行“弧度測量”。隨后以測得的子午線弧長的四千萬分子一作為長度的基本單位，稱為“米”。為了使用方便，用鉑金屬制造了幾根長一米的尺子，稱為米的原尺。當(dāng)時，世界各國的長度標(biāo)準(zhǔn)都是由這幾根米尺派生復(fù)制出來。我國在六十年代之前也一直使用這樣的復(fù)制尺米的最早的科學(xué)定義是子午線長度的1/40000000。

60進(jìn)制單位度(d)、分(m)、秒（s)10進(jìn)制單位新度(g)、新分(gm)、新秒（gs)弧度單位一園周=2、=57.3=3434=2062652、角度單位二、單位換算1km=1000m1m=10dm=100cm=1000m1英里=1.6093公里1碼=3英尺1英尺=12英寸=30.48厘米1英寸=2.54厘米1海里=1.852公里=1852米1里=500米