测量的基础知识
大地水准面
大地水准面是大地测量基准之一,确定大地水准面 是国家基础测绘中的一项重要工程。它将几何大地测量与 物理大地测量科学地结合起来,使人们在确定空间几何位 置的同时,还能获得海拔高度和地球引力场关系等重要信 息。 大地水准面的形状反映了 地球内部物质结构、密度 和分布等信息,对海洋学、 地震学、地球物理学、地 质勘探、石油勘探等相关 地球科学领域研究和应用 具有重要作用.
地球的形状和大小
测绘工作大多是在地球表面上进行的, 测量基准的确定,测量成果的计算及处 理都与地球的形状和大小有关。
大地体
通过长期的测绘和科学调查结果表明: 地球表面上的海洋面积约占百分之七十一,陆地 面积约占百分之二十九,因此人们把地球纵的形 状看作是被海水包围的球体,也就是设想有一个 静止的海水面,向陆地延伸而形成一个封闭的曲 面。由于海水有潮汐,时高时低,所以区七平均 的海水面作为地球形状和大小的标准;它所包围 的形体成为大地体。
测量的基础知识
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 测量学 地面点位置的确定 测量的种类 测量学的发展概况 测量工作概述 基础测量原理 测量误差
1.1 测量学
测量学研究地球的 形状 和 大小 以及确定地球表面各 种物体的几何形状、大小和 空间位置。目的是为人们了 解 和 改 造 自 然 服 务 。 测绘是测量和地图制图的简称。 测量就是获取反映地球形状、地球 重力场、地球上自然和社会要素的 位置、形状、空间关系、区域空间 结 构 的 数 据 。 测绘学 测 量 地图绘制
1.2.4 高程
高程(海拔):在一般的测 量工作中都以大地水准面作 为高程起算的基准面。因此, 地面任一点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离就称为该 点的绝对高程或海拔,简称, 用H表示。 高差:地面上两点之间的高 程之差称为高差,用h表示。
1.3 测量的种类
大地测量 地形测量(土地开发整理) 工程测量 地籍测量(城镇土地调查) 摄影测量(农村土地调查)
1980年国家大地坐标系(西安坐标系)
C80是为了进行全国天文大地网整体平差而建立的。根据椭球定位的 基本原理,在建立C80坐标系时有以下先决条件: (1)大地原点在我国中部,具体地点是陕西省径阳县永乐镇; (2)C80坐标系是参心坐标系,椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地极原 点 方向, 大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面;X轴 在大地起始子午面 内与 Z轴垂直指向经度 0方向;Y轴与 Z、X轴成右 手坐标系; (3)椭球参数采用IUG 1975年大会推荐的参数 因而可得C80椭球两个最常用的几何参数为: 长轴:6378140±5(m); 扁率:1:298.257 椭球定位时按我国范围内高程异常值平方和最小为原则求解参数。 (4)多点定位; (5)大地高程以1956年青岛验潮站求出的黄海平均水面为基准 。
地籍测量
地籍测量是为获取和表达地籍信息所进 行的测绘工作。主要是测定每块土地的 位置、面积大小,查清其类型、利用状 况,记录其价值和权属,据此建立土地 档案或地籍信息系统,为土地产权管理 服务。
1.2.2坐标系
平面直角坐标:测量 工作中所用的平面直 角坐标与数学上的直 角坐标基本相同,只 是测量工作以x轴为 纵轴,一般表示南北 方向,以y轴为横轴 一般表示东西方向
1.2.3高斯平面直角坐标系
当测区范围较大时,要建立平面坐标系,就不能忽 略地球曲率的影响,为了解决球面与平面这对矛盾, 则必须采用地图投影的方法将上的球面坐标转换为平 面直角坐标。目前我国采用的是高斯投影,高斯投影 是由德国数学家、测量学家高斯提出的一种横轴等角 切椭圆柱投影,该投影解决了将椭球面转换为平面的 问题。
1.2地面点位置的确定
地面点的位置需用坐标和高程来确定。 坐标表示地面点投影到基准面上的位置, 高程表示地面点沿投影方向到基准面的 距离。根据不同的需要可以采用不同的 坐标系和高程系。
1.2.2坐标系
地理坐标:当研究和测定整个地球的形 状或进行大区域的测绘工作时,可用地 理坐标来确定地面点的位置。地理坐标 是一种球面坐标
54国家坐标系
建国初期,为了迅速开展我国的测绘事业,鉴于当时的 实际情况,将我国一等锁与原苏联远东一等锁相连接,然后 以连接处呼玛、吉拉宁、东宁基线网扩大边端点的原苏东北及 东部区一等锁,这样传算过来的坐标系就定名为1954年北京 坐标系。因此,P54可归结为: a.属参心大地坐标系; b.采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数; c.大地原点在原苏联的普尔科沃; d.采用多点定位法进行椭球定位; e.高程基准为 1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面; f.高程异常以原苏联 1955年大地水准面重新平差结果为 起算数据。按我国天文水准路线推算而得 。 54国家坐标系:采用克拉索夫斯基椭球参数,又称北京坐标系。
大地测量学
大地测量学是以研究广大地区甚至整 个地球为对象的测绘学科 大地测量学的基本任务是建立国家大 地控制网,测定地球的形状、大小和研究 地球重力场的理论、技术和方法。
地形测量学
地形测量学是研究地球自然表面上
一个小区域的各类物体形状和大小及其
空间位置。
工程测量
定义:指在工程建设勘测设计、施 工和管理阶段所进行的各种测量工作。 按工作顺 序和性质分为: 勘测设计阶段 的控制测量和 地形测量;施 工阶段的施工 测量和设备安 装测量;管理 阶段的变形观 按工程建设的对象分为:建筑、 测和维修养护 水利、铁路、公路、桥梁、隧道、矿 测量。 山、城市和国防等工程测量。
大地水准面
大地水准面:
是由静止海水面并向大陆延伸所形成的不规则 的封闭曲面。它是重力等位面,即物体沿该面运动 时,重力不做功(如水在这个面上是不会流动的)。 大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面, 也是海拔高程系统的起算面。大地水准面的确定是 通过确定它与参考椭球面的间距——大地水准面差 距(对于似大地水准面而言,则称为高程异常)来 实现的。大地水准面和海拔高程等参数和概念在客 观世界中无处不在,在国民经济建设中起着重要的 作用。