1、測量與地圖學(xué),考核方式為閉卷考試: 總成績（100）= 卷面成績（50）實(shí)驗(yàn)課成績（30%）+平時成績（20）,課程考核及成績評定,緒論,測量與地圖學(xué),一.測繪科學(xué)的研究對象與分類,測繪科學(xué),測量學(xué),地圖學(xué),地球形狀、大小以及 地球表面各種形態(tài),地圖，探討地圖的實(shí)質(zhì)、 地圖制作的理論和技術(shù)、 地圖應(yīng)用的理論和技術(shù)。,二.測量學(xué)的幾個分支,測量學(xué),大地測量學(xué),攝影測量與遙感學(xué),地形測量學(xué),工程測量學(xué),海洋大地測量學(xué),大地測量學(xué) 研究測定地球的形狀和大小及地球表面較大地區(qū)的點(diǎn)位測定和計算的有關(guān)理論與方法的學(xué)科。,地形測量學(xué) 研究將地球表面局部地區(qū)的地貌、地物測繪成地形圖和編制地籍圖的基本理論和方法

2、。,三.細(xì)部測量,地形圖圖例1,地形圖圖例2,地形圖圖例2,攝影測量學(xué) 研究利用航天、航空、地面的攝影和遙感信息，進(jìn)行測量的方法和理論的學(xué)科。,機(jī)載空間三維數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),工程測量學(xué) 研究測量和制圖的理論和技術(shù)在工程建設(shè)中的應(yīng)用。,道路測量,水位監(jiān)測,面水準(zhǔn)測量 場地平整,大橋監(jiān)測,隧道測量,測量學(xué)基礎(chǔ)知識,第一章,1.水準(zhǔn)面 （以水代陸）假設(shè)一個靜止的海水面向大陸延伸所形成的一個封閉的曲面，這個靜止的海平面稱之為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面具有處處都與鉛垂線方向正交的特性。,第一節(jié).地球的形狀和大小,2.大地水準(zhǔn)面 與靜止海水面重合的一個水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面。 3.大地體 大地水準(zhǔn)面向大陸內(nèi)部延伸所包圍的形

3、體叫大地體。,第一節(jié).地球的形狀和大小,4.地球的數(shù)學(xué)面（旋轉(zhuǎn)橢球體）,第一節(jié).地球的形狀和大小,用一非常接近大地水準(zhǔn)面的數(shù)學(xué)面-旋轉(zhuǎn)橢球面代替大地水準(zhǔn)面，用旋轉(zhuǎn)橢球體描述地球。,4.地球的數(shù)學(xué)面（旋轉(zhuǎn)橢球體） 與大地體最接近的地球橢球稱之為總地球橢球體，局部與大地體密合最好的地球橢球稱之為參考橢球。,第一節(jié).地球的形狀和大小,IUGG：國際大地測量與地球物理學(xué)聯(lián)合會,國家測繪局公告： 根據(jù)中華人民共和國測繪法，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，我國自2008年7月1日起， 啟用2000國家大地坐標(biāo)系。現(xiàn)公告如下： 一、2000國家大地坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國的具體體現(xiàn)，其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個地球的質(zhì)量

4、中心。2000國家大地坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下： 長半軸 a=6378137m 扁率 f=1/298.257222101 地心引力常數(shù) GM=3.9860044181014m3s-2 自轉(zhuǎn)角速度=7.292l1510-5rad s-1 二、2000國家大地坐標(biāo)系與現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換、銜接的過渡期為810年。 現(xiàn)有各類測繪成果，在過渡期內(nèi)可沿用現(xiàn)行國家大地坐標(biāo)系；2008年7月1日后新生產(chǎn)的各類測繪成果應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系。 現(xiàn)有地理信息系統(tǒng)，在過渡期內(nèi)應(yīng)逐步轉(zhuǎn)換到2000國家大地坐標(biāo)系；2008年7月1日后新建設(shè)的地理信息系統(tǒng)應(yīng)采用2000國家大地坐標(biāo)系。 三、國家測繪局負(fù)責(zé)啟

5、用2000國家大地坐標(biāo)系工作的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，制定2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換實(shí)施方案，為各地方、各部門現(xiàn)有測繪成果坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換提供技術(shù)支持和服務(wù)；負(fù)責(zé)完成國家級基礎(chǔ)測繪成果向2000國家大地坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，并向社會提供使用。國務(wù)院有關(guān)部門按照國務(wù)院規(guī)定的職責(zé)分工，負(fù)責(zé)本部門啟用2000國家大地坐標(biāo)系工作的組織實(shí)施和本部門測繪成果的轉(zhuǎn)換。 四、縣級以上地方人民政府測繪行政主管部門，負(fù)責(zé)本地區(qū)啟用2000國家大地坐標(biāo)系工作的組織實(shí)施和監(jiān)督管理，提供坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換技術(shù)支持和服務(wù)，完成本級基礎(chǔ)測繪成果向2000國家大地坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換，并向社會提供使用。 特此公告。 國家測繪局 二八年六月十八日,測量的基本任務(wù)就是確定地

6、面點(diǎn)的位置（包括點(diǎn)的平面位置和點(diǎn)的高程）通常采用地面點(diǎn)在基準(zhǔn)面（如橢球面）上的投影位置及該點(diǎn)沿投影方向到基準(zhǔn)面（如橢球面、水準(zhǔn)面）的距離來表示。,第二節(jié) 地面點(diǎn)位置的表示方法,1.參考橢球的主要點(diǎn)、面、線,1.旋轉(zhuǎn)軸（地軸）：NS,2.極點(diǎn),3.子午面：包含NS軸的面,4.子午線：子午面與參考橢球面的交線,5.首子午面（線）,6.緯線,7.赤道（面）,8.點(diǎn)的法線,2 坐標(biāo)系統(tǒng),X,Y,Z,1.三維直角坐標(biāo)系,2 坐標(biāo)系統(tǒng),2.大地坐標(biāo)系,1高程系統(tǒng),2平面球面坐標(biāo)系統(tǒng),1高程系統(tǒng),高程：地面任一點(diǎn)到其高度起算面的距離稱之為高程。,大地高：某點(diǎn)沿橢球的法線至橢球面的高度。 正常高（海拔高）：某

7、點(diǎn)沿鉛錘線至大地水準(zhǔn)面的高度。,正常高（海拔高）,絕對高程H（高程、海拔）,相對高程（假定高程）,任意水準(zhǔn)面,大地水準(zhǔn)面,1 高程系統(tǒng),高差h：地面上兩點(diǎn)高程之差，稱之為高差或比高。,A 、B兩點(diǎn)的高差hAB=HB-HA,hAB0,B點(diǎn)高于A點(diǎn) hAB0,B點(diǎn)低于A點(diǎn),2平面球面坐標(biāo)系統(tǒng),地理坐標(biāo),大地地理坐標(biāo)系：,高斯投影基本條件： （1）等角投影，投影后無角度變形； （2）中央子午線投影后為一條直線，且其長度保持不變； （3）在橢球上除中央子午線外，其余子午線投影后均向中央子午線彎曲，并且對稱于中央子午線和赤道，而收斂于兩極； （4）在橢球面上凡對稱于赤道的緯圈， 其投影后仍為對稱的曲線，

8、 且垂直于子午線的投影曲線，并凹向兩極.,高斯平面直角坐標(biāo)系,2平面球面坐標(biāo)系統(tǒng),為了控制長度變形，將地球橢球面按一定的經(jīng)度差分成若干投影帶。帶寬一般為經(jīng)差6或3，分別稱為6帶或3帶。3 帶中央經(jīng)線 L=3N， 6 帶中央經(jīng)線 L=6N3,我國在大地坐標(biāo)系中的經(jīng)度位置74135 六度帶編號在我國: 1323 三度帶編號在我國: 2545。,高斯平面直角坐標(biāo),中央子午線投影后的直線為X軸、向北為正，以赤道投影后的直線為Y軸,向東為正，它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。坐標(biāo)象限自縱軸北方向順時針順序編號。,高斯平面直角坐標(biāo),通用坐標(biāo),那么A點(diǎn)對假原點(diǎn)坐標(biāo) xA=493275.6m yA=745863.7m 若

9、投影帶為20帶，則通用坐標(biāo) xA通=493275.6m yA通=20745863.7m,假設(shè)A點(diǎn)對真原點(diǎn)坐標(biāo) xA=493275.6m yA=245863.7m,用大地坐標(biāo)表示大范圍內(nèi)地球表面的點(diǎn)位是很方便的，在小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行測量時，用經(jīng)緯度表示點(diǎn)的平面位置則十分不便。但如果把局部橢球面看作一個水平面，在這樣的水平面上建立起平面直角坐標(biāo)系xoy，則點(diǎn)的平面位置就可用該點(diǎn)在平面直角坐標(biāo)系中的直角坐標(biāo)(x, y)來表示。,獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系,2平面球面坐標(biāo)系統(tǒng),平面直角坐標(biāo)（xA , yA),A（315.6，269.8）,4.中國的坐標(biāo)基準(zhǔn)與坐標(biāo)系,坐標(biāo)基準(zhǔn),大地基準(zhǔn),高程基準(zhǔn),一組參數(shù),一組起算數(shù)

10、據(jù),一個水準(zhǔn)基面,一個永久性水準(zhǔn)原點(diǎn),青島觀象山這幢小石屋里旱井底部瑪瑙的高程為72.260米。地理坐標(biāo)為東經(jīng)1201808，北緯360410，國家測繪局將它確定為“中華人民共和國水準(zhǔn)原點(diǎn)”。全國的海拔高度都是以這一原點(diǎn)為坐標(biāo)測量計算出來的。,中華人民共和國水準(zhǔn)零點(diǎn)景區(qū)（簡稱中國零點(diǎn)景區(qū)），位于青島浮山灣東側(cè)，青島市東海中路銀海大世界內(nèi) ，是國家AAAA級旅游景區(qū)，是以中國海拔測繪零點(diǎn)為核心的主題公園，是中國獨(dú)一無二的景區(qū)，國家主席胡錦濤曾親臨視察。,4.中國的坐標(biāo)基準(zhǔn)與坐標(biāo)系,國家大地坐標(biāo)系,坐標(biāo)系的原點(diǎn),三個坐標(biāo)軸的指向,尺度,地球橢球的4個基本參數(shù),大地原點(diǎn)，亦稱大地基準(zhǔn)點(diǎn)，是國家地理坐

11、標(biāo)經(jīng)緯度的起算點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)。大地原點(diǎn)是人為界定的一個點(diǎn)。我國的大地原點(diǎn)在陜西省涇陽縣永樂鎮(zhèn)北洪流村境內(nèi)。,大地原點(diǎn)的整個設(shè)施由中心標(biāo)志、儀器臺、主體建筑、投影臺等四大部分組成。高出地面25米多的立體建筑共七層，頂層為觀察室，內(nèi)設(shè)儀器臺；建筑的頂部是玻璃鋼制成的整體半圓形屋頂，可用電控翻開以便觀測天體；中心標(biāo)志埋設(shè)于主題建筑的地下室中央 。,5.確定地面點(diǎn)位的三個基本要素,高程,水平角（方向）,距離,高程測量,水平角測量,距離測量,測量學(xué)的基本內(nèi)容,第三節(jié) 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度,1.對水平距離和高程的影響,第三節(jié) 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度,2.對水平角度的影響,第四節(jié) 測量工作概述,1.測量工作的基本原則,布 局 上：由整體到局部 測量次序：先控制后碎部 測量精度：從高級到低級，步步有檢核,第四節(jié) 測量工作概述,2.地形圖的測量方法,碎部點(diǎn)：地物、地貌的特征點(diǎn)。 特征點(diǎn)：指決定地物形狀的地物輪廓線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)、交叉點(diǎn)、彎曲