文档介绍：第一章绪论
1-1 测量学的任务及其在工程中的应用
1-2 地面点位的测定
1-3 测量工作概述
复习思考题
第一章绪论
1-1 测量学的任务及其在工程中的作用
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。它的主要内容包括测定和测设两部分。测定就是使用测量仪器和工具,将测区内的地物和地貌缩绘成地形图,供规划设计、工程建设和国防建设使用。测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去,以便于施工。
测量学的许多分支学科:大地测量学;地形测量学;摄影测量学(航空摄影测量学、地面摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影测量学等);海洋测绘学;工程测量学;矿山测量学;制图学。随着遥感(RS)、卫星全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等新技术的不断发展,新的测量分支学科将不断涌现。
第一章绪论
1-2 地面点位的确定
地球上最高的珠穆朗玛峰, m,最低的马里亚纳海沟,低于海水面11022 m。这些高低起伏与巨大的地球半径(平均为6371 km)相比,可以忽略不计。地球上陆地面积仅占整个地球表面的29%,而海洋面积占了71%,可以认为地球是被静止的海水面所包围的球体。
由于地球的自转运动,地球上任一点都受到地球引力和离心力的双重作用,这两个力的合力,称为重力。重力的方向线称为铅垂线,铅垂线是测量工作的基准线。静止的水面所形成的曲面称为水准面。过水准面上的任意一点所作的铅垂线,在该点均与水准面正交。与水准面相切的平面称为水平面。由于水面可高可低,因此水准面有无穷多个,其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面,称为大地水准面。大地水准面是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的地球形体,称为大地体,它代表了地球的自然形状和大小。
第一章绪论
大地水准面与地球自然表面相比,可称得上是一个光滑的曲面。但由于地球内部质量分布的不均匀性,使得铅垂线的方向产生不规则的变化,结果大地水准面就变成了一个有微小起伏变化的、不规则的复杂曲面。为了计算和绘图方便,通常选择一个非常接近于大地水准面、并可用数学式表示的几何曲面来代表地球的形状,这个面称为旋转椭球体面或地球椭球体面。
我国解放前采用海福特椭球,解放后曾采用前苏联的克拉索夫斯基椭球,并选择西安附近的泾阳县永乐镇某点作为大地原点,建立“1980年国家大地坐标系”。
因地球椭球扁率很小,所以当测区范围不大时,可将地球视为圆球,其半径为6371 km。
第一章绪论
二、地面点位置的表示方法
测量工作的基本任务是确定地面点的位置。确定地面点的空间位置需要三个量,即平面坐标和高程。
(一) 平面坐标
1地理坐标
通过地轴和地球上任意一点P的平面与地球表面的交线称为P点的真子午线或经线。通过英国格林尼治天文台的子午线,称为首子午线。垂直于地轴的各平面与地球表面的交线,称为纬线。
过地心且与地轴垂直的平面称为赤道面,赤道面与地球表面的交线称为赤道。经度从首子午线起算,向东为东经(0°-180°),向西为西经(0°-180°),经度通常用符号λ表示;纬度从赤道起算,向北为北纬(0°-90°),向南为南纬(0°-90°),纬度通常用符号φ表示。
第一章绪论
2平面直角坐标
大地水准面虽是曲面,但当测量区域较小(如在半径小于10km的范围内)时,可以将其当做平面来看待。在这种情况下,地面点的位置可用平面直角坐标表示。右图为测量工作中采用的坐标系。规定南北方向为纵轴,记为x轴,x轴向北为正,向南为负;以东西方向为横轴,记为y轴,y轴向东为正,向西为负。测量坐标系的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限为顺时针方向编号。测量坐标系与数学坐标系的规定是不同的,其目的是为了便于定向,可以不改变数学公式而直接将其应用于测量计算中。和Y地面某点P的平面位置可用XP和YP表示。
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(二) 高程
1绝对高程
地面点到大地水准面的铅垂
距离,称为该点的绝对高程或海
拔。两点间的高程差,称为高差。
两点间的高程差 h=H2-H1。
2假定高程
在局部地区或某项工程建设中,当引测绝对高程有困难时,可以任意假定一个水准面为高程起算面。从某点到假定水准面的垂直距离,称为该点的假定高程或相对高程。采用假定高程时,应先在测区内选定一个高程基准点并确定其假定高程值,再以它为基准
推算其他各点的假定高程。
第一章绪论
1-3 测量工作概述
测量工作不外乎两大类:即地形图测绘和施工放样。其基本工作内容就是测角、测距和测高差。地球表面复杂多样的形态可分为地物和地貌两大类。地面上的固定性物体称为地物;地球表面各种高低起伏的形态称为地貌。地物和地貌总称为地形。一般将表示地物形态变化的点称为地物特征点,也叫碎部点。测图工作主要就是测定