大地坐标系
大地坐标系
表示地面点在旋转椭球面上的位置 。
1、1954年北京坐标系 采用克拉索夫斯基椭球（a=6378245m，扁率=1：298.3）， 大地原点在前苏联，引测到北京一点的坐标。 2、1980年国家坐标系 大地原点在陕西泾阳县永乐镇，选用IUGG-75地球椭球。 3、WGS-84坐标系 WGS-84坐标系是世界大地坐标系，其坐标原点原点是地 球的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定 义的地极（CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和 IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道 的交点，Y轴和Z，X轴构成右手坐标系。采用WGS-84椭球
地球与地球椭球
大地水准面：假设海水面处于静 止平衡状态下，将其延伸到大陆 下面，构成一个遍及全球的闭合 曲面，这个曲面就是大地水准面。
地球与地球椭球
大地测量学中所研究的地球形状就是大地水准面的形状。 理由是：大地水准面与占地球面积71％的平均海水面重 合，与地球自然表面非常接近；大地水准面具有水准面 特性，处处与铅垂线正交，而测量仪器是用水准器整平， 用垂球对中的，所以，大地水准面是测量作业的基准面； 海水面是实际存在的，与世界上沿海国家都发生联系， 通过验潮取平均值就可获得平均海水面的位置。
相对误差 ΔD/D
1:1 220 000 1:200 000 1:49 000 1:12 000
用水平面代替水准面的限度
在半径为10km的范围内，以水平面代替水闪面的角 度误差可忽略不记。
面积P/km2 10
100
角度误差” 0.02
0.17
1000 1.69
10000 16.91
高程测量中，即使距离很短也应考虑地球曲率对高程的影响
测量学基础
测量学的分科
1、大地测量学 研究地球形状、大小、地球重力场以及建立国家大地控制网的 理论、技术和方法的科学。大地测量学可分为几何大地测量学、 物理大地测量学和卫星大地测量学（也称为空间大地测量学） 2、普通测量学 研究地球表面较小区域内测量与制图的理论、技术和方法的科 学。在测绘过程中不考虑地球曲率的影响，用平面代替地球曲 面，根据需要建立小区域的控制网，测绘大比例尺地形图及一 般工程的施工测量。 3、工程测量学 研究各类专业工程在规划、设计、施工和动工过程中所涉及的 测量理论、技术和方法的科学。根据专业不同，工程测量学分 为土木工程测量、铁道工程测量、矿山工程测量等。 4、摄影测量学
及垂直角!在没有全站仪之前它还用来立点放 样!(用皮尺或测距仪测距)
全站仪，全站式电子速测仪，工程定位 全站仪的其实简单点来说就是水准仪及经纬仪, 测距仪+测量软件的综合点,它的出现可以说是 大大提高了测量人员的工作效率!它的功能除了 经纬仪及水准仪(不能完全代替水准仪,水准仪 测标高的精度是别的任何仪器不可以取代的)的 功能外还有数据采集及工程放样!
大地坐标系
4、2000国家大地坐标系
经国务院批准，根据《中华人民共和国测绘法》，我 国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系（简称 “2000坐标系”）。2000坐标系是全球地心坐标系在我 国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的 质量中心。2000坐标系采用的地球椭球参数如下：
L
y
面与赤道的交点，z轴
P0 B0 , L0
与地球Байду номын сангаас转轴重合，y
O
轴垂直于平面，构成
B
Y
右手坐标系。
KP
Q
X
高斯平面直角坐标系 以中央了午线为坐标纵轴x，以赤道的投影为坐标横轴y，
两轴的交点作为坐标原点。
有6度、3度、1.5度三种分带方式。 分带角度越小，变形越小 由于旋转椭球面是一个不可直接展开的曲面，因此当把曲面上的图
参考椭球
椭球参数：
扁率： a b 1: 298.257
a
圆球参数： 半径：R 1 (2a b) 6371m
3
长半轴 : a 6378245 m 短半轴 : b 6356863 m
用大地体表示地球体形是恰当的，但由于地球内部质量分布不均匀， 引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复 杂的曲面，无法在这曲面上进行测量数据处理。为了使用方便，通
高斯平面直角坐标系 在坐标系内，规定X轴向北为正，Y轴向东为正构成左手
坐标系。
为了根据横坐标值能够 确定某点在哪一个6度带内，则 在横坐标的整数位的第7、8位冠以带的编号 。 2 123456.123m，最高位的2表示带号。
在坐标系内，规定X轴向北为正，Y轴向东为正。我国位于北
地面点的高程
高程（绝对高程、海拔）-----地面点到大地水准面的铅 垂距离。
距离D/m
10
50
100
200
500
1000
高程误差mm 0.0
0.2
0.8
3.1
19.6
78.5
测量工作基本概念和内容
测量工作的原则：
1、由整体到局部，由高级到低级，先控制 后细部； 2、步步检核； 测量工作的内容：
控制测量 地形图测绘 施工测量 基本观测（角度，距离， 高差）
有关仪器的测量工作
长半轴
a＝6378137m
扁率
f＝1/298.257222101
地心引力常数 GM＝3.986004418×1014m3s-2
自转角速度 ω＝7.292115×10-5rad s-1
空间直角坐标系
空间直角坐标系
以（ x y z ）表示，长度单
Z
位m 原点在地球椭球的中
xx
z
心o，x 轴通过首子午
平面控制测量 高程控制测量 地形测量 线路测量 施工测量 变形测量
基本测量工作
水准测量 角度测量 距离测量与直线定向 坐标测量 坐标放样 直线放样
水准仪、经纬仪和全站仪的用途 水准仪，用于标高测量、高程传递测量 水准仪故名思意就是用来测水准的,主要也是
最基本的功能就是测两点之间的高差(高程差) 经纬仪，用于点位测量，用于工程定位 经纬仪主要功能是用来测角度的,分水平角
假定（相对）高程-----地面点到假定水准面的铅垂距离。 高差-----两点间的高程之差。
用水平面代替水准面的限度
在半径为10km的范围内，进行距离测量时，可以用水平 面代替水准面，而不必考虑地球曲率对距离的影响。
距离D/km
10 20 50 100
距离误差 ΔD/mm
8 128 1026 8212