测量学主讲:蔡学成园林设计效果图园林设计总图第一章绪论测量学是一门量度地球表面的应用科学。

第一节测量学的任务与作用一、测量学的任务1、测定：将地面上的点按一定的规则绘制在图纸上。

问题：比例尺投影方式投影方式：正射投影。

示意比例尺1：10002、测设（放样）将图纸上设计好的点在地面上标定。

比例尺1：1000二、测量的基本工作房屋的测绘测图、绘图示意测量的基本工作1、测角2、量边3、测高程4、绘图三、测量学的分类可展曲面不可展曲面1、普通测量学：研究对象：半径小于10km的区域。

特点：不考虑地球的曲率。

（曲面当平面）2、大地测量学：研究整个地球的形状和大小以及地球曲率对测量结果的影响。

3.摄影测量学中心投影中心投影与正射投影的区别航片与地形图的区别1、航片是中心投影，地形图是正射投影。

2、一幅地形图有统一的比例尺，而航片比例尺不统一。

3、航片直观易懂，而地形图抽象不易识别。

4.遥感（RS）遥感：Remote Sensing一词的含义是遥远的感知。

其特征是不直接接触被研究的目标，感测目标的特征信息(一般是电磁波的反射、辐射)，经过传输、处理，从中提取人们感兴趣的信息，这个过程叫做遥感四、仪器发展史1、量距尺子：D=d1+d2+ … +dn测距仪：D=(t2-t1) ×c/22、测角罗盘仪、经纬仪3、现代测量仪器全站仪GPS（全球定位系统）GPS定位原理：至少能同时观测四颗卫星五、测量学的应用1、在工程技术中的应用施工2、在军事上的应用3、森林火灾山林火灾监测火点在俄罗斯境内火点扩展到中国境内火点在中国境内失控火灾迹地4、在农林建设中的应用第二节地球的形状及大小一、地球的自然表面陆地：29%、海洋：71% 、最高：珠穆朗玛峰8844.43m、最低：马里亚纳海沟-11022m二、大地水准面1、水准面假定一个静止的海水面向陆地延伸形成一个封闭的曲面，这个曲面称为水准面。

2、大地水准面通过静止的平均海水面的水准面称为大地水准面。

作用：1）代表地球的形状。

2）作为高程起算面。

特性：处处与铅垂线垂直。

三、参考椭球体一个与大地水准面非常接近能用数学公式表达的规则曲面。

长半径a=6378.245km、短半径b= 6356.863km、扁率e=1:298.3第三节地面点位置的表示一、地理坐标1、经度（L）1）子午面：地面点与地球自转轴所构成的平面。

2）子午线：子午面与地球表面的交线。

3）首子午面：通过格林尼治天文台的子午面。

4）首子午线：通过格林尼治天文台的子午线。

5）经度某点子午面与首子午面的夹角。

由首子午线向东计称为东经，范围为：0~180°。

由首子午线向西计称为西经，范围为：0~180°。

表示方法：东经106°16′24″（E 106°16′24″）2、纬度地面某点的法线与赤道面的夹角，称为该点的纬度。

赤道以北称为北纬，赤道以南称为南纬，范围：0~90°。

表示方法：北纬26°18′24″（N26°18′24″）二、平面直角坐标一）、假定平面直角坐标数学测量假定平面直角坐标建立方法：坐标原点选在测区的西南角外侧。

二）、高斯坐标高斯坐标可展曲面、不可展曲面1、高斯投影（1）、等角投影。

（2）、中央经线长度不变形。

（3）、赤道投影后与中央经线垂直。

2、高斯坐标以中央经线为纵轴、赤道为横轴。

3、投影带1）、6°带2)、3°带4、高斯坐标的表示方法A（2346.128 km, 123.587km）是唯一点吗？在表示时，为了避免Y值出现负值，中央经线西移500km,同时Y值的前面冠以投影带带号例：图上查得某点通用坐标为X=2346.126km,Y=19356.487km,此点的实际坐标是什么？解：此点的实际坐标是X=2346.126kmY=356.487－500=-143.513km在第19投影带，中央经线是111°第四节平面图、地图、地形图和断面图一、平面图：是地面图形在水平面上投影的缩小图形。

特点：图形相似，对应角度相等，相应边长成比例。

二、地图：将大范围的参考椭球面上的图形，按地图投影的方法，绘制成的平面图形。

三、地形图：在图上既表示地物，又表示地貌的图。

四、断面图：表示地面某一方向上地形起伏的图。

第五节测量工作的基本内容和程序一、测量工作的基本内容二、测量工作应遵循的原则：1.在布局上：从整体到局部。

2.在精度上：从高级到低级。

3.在程序上：从控制到碎部。

为了防止误差积累，提高测量精度。

第六节直线定向确定地面上一直线与标准方向的角度关系，称为直线定向。

一、标准方向的种类：1、真子午线方向（真北方向）：通过地面上一点的真子午线的切线方向。

2、磁子午线方向（磁北方向）：磁针水平静止时的轴线方向。

3、坐标纵轴方向（X轴方向）：中央经线方向。

二、方位角（ａ）：由标准方向的北端顺时针量至已知直线的水平角。

范围：0°----360°。

表示方法：ａ=123°13′36″1、真方位角：标准方向是真北方向的方位角。

2、磁方位角：标准方向是磁北方向的方位角。

3、坐标方位角：标准方向是X方向的方位角。

三、象限角（R ）：由标准方向的北端或南端量至直线的锐角。

范围：0°----90°。

表示方法：Ⅰ：北东30°15′或N30°15′E Ⅱ：南东30°15′或S30°15′EⅢ：南西30°15′或S30°15′W Ⅳ：北西30°15′或N30°15′W四、方位角与象限角的关系ⅣⅠａ=360°－R ａ=Rａ=180°＋R ａ=180°－RⅢⅡ五、真方位角与磁方位角的关系磁偏角：真子午线方向与磁子午线方向的夹角。

六、正反坐标方位角的关系ａBA=ａAB±180°、ａ正=ａ反±180°第七节罗盘仪测绘平面图一、罗盘仪导线测量（控制测量）（一）、选点：1、导线点应选在地势开阔、便于安置仪器、方便量距的地方。

2、相邻点要互相通视，坡度尽量均匀。

3、控制图形尽量布设为为闭合图形。

（二）、测量1、测角：测定每条边的正反方位角。

理论上：ａ正=ａ反±180°实测：△a=ａ正－（ａ反±180°）△a容=±30′，如果△a≤△a容2、量边：往返测定每边的边长。

△L=L往－L返，K容=1/200，如果：K≤1/200，（三）、绘图精度要求：K=f/∑L 、K容=1/300（四）、平差原则：1、起点无误差。

2、误差分配原则：（四）、平差二、罗盘仪碎部测量（一）、极坐标法aA1 、LA1（不需往返测）（二）、前方交会法第二章水准测量高程：点到大地水准面的距离。

高差：两点间的高程差。

1956黄海高程系：H0=72.289m1985年国家高程基准：H0=72.2604m第一节水准测量原理一、高程测量确定地面点高程的工作。

1、气压高程测量。

2、三角高程测量。

3、水准测量。

1、气压高程测量仪器：海拔表。

精度：±10m。

优点：简便易测。

缺点：精度低、受气候影响。

使用：在已知点校正。

2、三角高程测量h=D×tgaHB=HA＋hAB二、水准测量原理大地水准面水准测量原理如果A点高程HA已知，则：HB=HA+hABhAB=a－bHB=HA＋（a－b）（高差法）HB=（HA＋a）－b令HA＋a=H仪HB=H仪－b （仪器高程法）第二节水准测量的仪器和工具一、微倾水准仪DS3型水准仪D---大地测量仪器S---水准仪3—标称精度（㎜）1653 6340二、水准尺和尺垫（6440）双面水准尺起点：黑面：0红面：4687、4787红－黑=4687（4787）第三节水准仪的使用实验课程讲授第四节、水准测量的实施方法一、水准点二、水准仪的使用1、测站的选定测站应选在土质坚实、通视良好、便于安置仪器、少受震动影响、前后视线长度尽量相等的地方。

2、水准仪的安置（1）粗平（圆气泡居中）（2）精平（长气泡居中）水准测量的实施方法3、读数后尺：黑、红。

检验：红－黑=4687（4787）前尺：黑、红。

检验：红－黑=4787（4687）4、记录与计算：水准测量记录手簿第五节、水准测量的精度要求及高程计算一、水准测量的测站校核方法及平差1、双面尺法（双面水准尺）：1）、读数校核2）、高差校核h=a-b（红－红，黑－黑）检验3）、平差2、双仪高法（单面水准尺）h=a－b, h′=a′－b′︱h－h′︱≤︱±8︱二、水准测量的路线校核与平差1、往返测校核：n:测站数（适用于山区）L：两点间距离（适用于平原，单位为公里）平差：如果：∣f h∣＜∣fh容∣2、闭合水准路线校核：平差：如果：∣f h∣＜∣f h 容∣，可以平差。

每段改正数：闭合水准路线闭合水准路线平差表3、附合水准路线校核：作业：已知A点高程为1046.720m，请根据示意图平差后计算各点的高程。

第九节、水准测量的误差分析及减弱措施一、i角误差视准轴：十字丝中心与物镜光心的连线。

水准轴：长气泡顶端的切线。

i角误差:水准轴不平行视准轴引起的读数误差。

h=a－b, h′=a′－b′h′=(a+△1) －(b+△2)=(a－b)+(△1－△2)=h+(D后×tgi1－D前×tgi2)如果：D前=D后，i1=i2 则h′=h1、检验方法h=a－b, h′=a′－b′如果h=h′，则无i角误差。

不等则有。

2、校正方法：h′>h,视准轴向上倾斜；h′< h,视准轴向下倾斜。

a正=a′－△1, △2≈0△1=h′－h调动微倾螺旋，将视准轴读数调到正确位置，再调动校正螺丝，将长气泡调平。

3、观测过程中的消除方法：1）打伞观测。

2）仪器架在前后视距相等的地方。

二、水准尺误差1、水准尺弯曲2、水准尺倾斜消除方法：竖直、立正三、仪器下沉的误差消除方法：采用后—前—前—后的观测方法。

四、视差由于物镜调焦不准确引起的读数误差。

检验方法：眼睛上下移动，如果读数在变，则有视差，不变则无。

消除方法：仔细调焦。

第三章角度测量第一节、角度测量原理一、水平角：一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所夹的角度。

二、竖直角：一点到观测目标的方向线与水平面间的夹角，称为竖直角，。

（范围：－90°~ +90°）三、天顶距点到目标的方向线与天顶方向的夹角。

（范围：0~180°）经纬仪的构造及使用在实验中讲授。

第五节水平角观测一、经纬仪的安置对中: 使仪器中心与地面点在同一条铅垂线上。

2. 整平：使仪器的照准部水平。