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第一节测量学的任务及其在工程建设中的作用
:是研究地球的形状、大小以及确定地面点位的科学。
:是测绘地形图和为工程建设服务而进行的施工测量
(1)测定:指使用测绘仪器,按照一定的方法测定地面点的位置,将测区的地形缩绘成地形图,供国民经济建设使用。
(2)测设:主要针对施工放样而言,即按照设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程,用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作。
:测量学包括大地测量学、地形测量学、摄影测量学、工程测量学。
(1)大地测量学:研究地球表面上一个较大区域甚至整个地球表面的形状和大小,必须考虑地球曲率的影响。
(2)地形测量学:研究地球自然表面小区域内测绘工作的学科
(3)摄影测量学:利用摄影像片来研究地球形状和大小的测绘科学。
(4)工程测量学:研究工程建设在勘察设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
:测量工作在工程勘测、规划设计、施工、管理等方面贯穿始终,是前期性、先行性、基础性的工作。
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第二节地面点位的确定
一、地球的形状及大小
(一)相关的概念
:地物和地貌统称为地形。
(1)地物:人工或自然所形成的物体,如河流、房屋、铁路、公路等
(2)地貌:地球表面的各种起伏形态称为地貌,如山地、平原、丘陵等。
(3)地物特征点:地物轮廓的转折点称为地物的特征点。
:人们设想有一个静止的海水面,向陆地内部无限延伸而形成一个封闭的曲面,这个静止的海水面称为水准面,水准面有无数个。
:与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。
:大地水准面所包围的形体称为大地体。
(二)地球的形状和大小
地球的大小可用半径R表示,R=6371km。
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第二节地面点位的确定
二、大地坐标系和高程
(一)1、子午面2、起始子午面3、子午线
4、赤道面、赤道5、天文纬度6、天文经度
(二)地面点位置的表示方法
确定地面上一点的空间位置,可由坐标和高程表示。 :包括地理坐标、平面直角坐标、高斯—克吕格坐标系 (1)地理坐标:用经度、纬度表示地面点的绝对位置。纬度用φ、经度用λ表示。 (2)平面直角坐标:以X轴为纵轴,一般用它表示南北方向,以Y轴为横轴,表示东西方向。
数学上的平面直角坐标系与测量上平面直角坐标系的异同点。如下图:
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第二节地面点位的确定
(3)高斯平面直角坐标
1)高斯平面直角坐标系的建立:它是以中央子午线和赤道投影为互相垂直的直线,中央子午线的投影是X轴,赤道的投影是Y轴,其交点是坐标原点。
2)高斯平面直角坐标系的性质
中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线,成为其他经纬线投影的对称轴。而其他经纬线投影后仍保持互相垂直关系,即投影前后角度无变形,故称为正形投影。
3)6°带的划分:从格林威治子午线(首子午线)起,依次每隔经度6°分为一带,整个地球分为60带,用数字1-60顺序编号,可按下式计算:
λ=6N-3(其中,λ为投影带中央子午线的经度,N为投影带带号)
4)点在高斯平面直角坐标系中的坐标值理论上中央子午线的投影是X轴,赤道的投影是Y轴,其交点是坐标原点。为了避免Y坐标出现负值,把原点向西平移500公里。为了区分不同投影带中的点,在点的Y坐标值上加带号N所以点的横坐标通用值为: y=N*1000000+500000+y’
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第二节地面点位的确定
:有绝对高程和相对高程之分。
地面点A和B的高差hAB=HA-HB=HA´-HB´
(1)绝对高程:地面点沿垂线方向至大地水准面的距离称为绝对高程。如上图,地面点A和B的绝对高程分别为HA和HB
(2)相对高程:地面点到任意水准面的铅直距离称为相对高程。如上图,地面点A和B的绝对高程分别为HA´和HB´。
(3)高差:地面两点高程之差称为高差。高差有正负之分。如上图
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第二节地面点位的确定
(4)高程零点:  高程基准面通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。
1)1956黄海高程系:。
2)1985国家高程基准:。
目前我国大多采用“1985年国家高程基准”所定的平均海水面为高程零点。
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第二节地面点位的确定
三、以水平面代替水准面的限度
精度要求较高时:测区半径R≤10km
精度要求较低时:半径可扩大到25km。
在面积P≤100km2范围内进行水平角测量时,可不考虑地球曲率的影响。
以上两项分析说明:在面积为100km2范围内,不论是水平距离或水平角度测量,都可以不顾及曲率的影响。在要求精度较低的情况下,这个范围还可以相应扩大。
在进行高程测量时,即使在很短的距离内也必须考虑地球曲率的影响。
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第三节平面图、地形图、地图、断面图
:在小区测绘时,将地物按正射投影投影到水平面上,只表示地物的平面位置,不表示地貌,按比例尺缩小绘在平面图纸上,成为测区地物的相似图形,这种图称为平面图。
:凡是图上既表示出房屋、道路、河流等一系列地物的平面位置,又表示出地面各种高低起伏的地貌形态,并经过综合取舍、按比例缩小后,用规定的符号和一定的表示方法描绘在图纸上的正射投影图,称为地形图。
:考虑地球曲率的影响,应用地图投影的方法,将整个地球或地面一个大区域的图形,依比例缩绘在平面上的图,称为地图。
:过地面某一方向线的铅垂面与地表面的交线称为该方向线的断面图。
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第四节比例尺
一、比例尺的定义:图上某线段的长度与实地相应线段水平距离之比,称为图的比例尺。
二、比例尺的种类:包括数字比例尺、图示比例尺。
:是用分子为1,分母为整数的分数表示。
2. 图示比例尺:常见的图示比例尺为直线比例尺。
⑴直线比例尺的绘制方法:
如上图,为1:500的直线比例尺,由间距为2mm的两条平等直线构成,以2cm为单位分成若干大格,左边第一大格十等分,大小格分界处注以0,右边其他大格分界处标记按绘图比例尺换算的实际长度。
⑵直线比例尺的使用方法:
使用时,先用分规在图上量取某线段的长度,然后用分规的右针尖对准右边的某个整分划,使分规的左针尖落在最左边的基本单位内,读取整分划的读数再加上左边1/10分划对应的读数,即为该直线的水平距离。如上图所示。
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