参考椭球面：旋转椭球的表面，测量的投影面之一。
旋转椭球元素：长半径a（或短半径b）和扁率。 我国目前采用的元素值为：长半径 a =6378137m ；短半径 b
= 6356752m ，扁率 =1 298.257。
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（a）
（b）
图1-1 地球自然表面、大地水准面
图1-2 旋转椭球体
4、工程测量学：研究工程建设在设计、施工和管理各阶段
进行测量工作的理论、技术和方法的学科。 l
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5、 地图制图学：利用测量、采集和计算所得的成果资料，
研究各种地图的制图理论、原理、工艺技术和应用的学科。 研究内容包括地图编制、地图投影学、地图整饰、印刷等。
本课程所介绍的内容主要包括普通测量、工程测量中的部分 内容。
1. 地理坐标
地面点在球面上的位置用经纬度表示，称为地理 坐标。地理坐标又按坐标所依据的基准线和基准面的 不同以及求坐标的方法不同，分为天文坐标和大地坐 标两种。
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l 天文坐标——天文经纬度 是用天文测量的方法直接测定的， 又叫天文地理坐标。（图1-3） 天文经度 ：F点所在子午面 与本初子午面的二面角； 天文纬度 ：F点的铅垂线与 赤道面的夹角。
或构筑物标定于实地。这是改造自然的过程。
测定
地面
图纸
测设
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四、测量在工程建设中的作用
在勘测设计阶段：为工程设计提供详细的地面资料（地形图和 纵、横断面图）；
在施工阶段： 将设计好的建筑物测设标定于实地并指导施工和 变形监测；
在峻工阶段： 进行竣工测量，为工程的扩建、改建提供竣工 图；
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15Biblioteka 5. 圆球 ：当测区范围不大时，可近似地把地球椭球作为圆球，其半径R按 下式计算：
R=（2a+b）/3，其近似值为 6371km。
6. 1980年国家大地坐标系：
选择陕西泾阳县永乐镇某点为大地原点，进行了大地定 位。由此而建立起来全国统一坐标系。
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7. 测量工作的基准线：铅垂线（地面点所受离心力和引力的
及建立广大区域控制网的理论、技术和方法的学科。又分为常 规大地测量学和卫星大地测量学，在研究中考虑地球曲率的影 响。
2、普通测量学：研究地球局部表面的形状和大小的学科，不顾
及地球曲率的影响。
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3、摄影测量学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的
信息，以确定其形状、大小和空间位置的学科。又分为地面 摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影 测量学。
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三、测量学的主要任务——测定和测设
测定：是指按照一定方法，使用测量仪器和工具，通过测量
和计算确定地面点的位置（三维坐标），或把地球表面的形状测 绘成地形图。这些资料可供经济建设、规划设计、科学研究和国 防建设使用，是认识自然的过程。
测设（又称放样）是指通过测量把图纸上设计好的建筑物
在运营阶段： 进行维护测量，以便对工程进行维护保养，确保 运营安全。
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§1-2 地面点位的确定
一、地球的形状与大小
1. 水准面：自由静止的水面，其特性是它处处与铅垂线相
垂直。水准面有无数个。
2. 大地水准面： 将平均静止的海水面穿过岛屿、陆地 而形
成的闭合曲面。大地水准面是唯一的。
3. 大地体：由大地水准面所包围的地球形体。由于其不规则，
无法用数学公式表达。
（图1-1）
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4. 旋转椭球： 用一个非常接近于大地水准面，并可用数学
公式表达的几何形体（即地球椭球）来代替地球的形状 。地球 椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称旋转 椭球。 （图1-2）
合力）
8. 测量工作的基准面：大地水准面
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二、地面点位的确定
测量工作的实质：确定地面点的空间位置 点的空间位置（三维）： 该点在投影面上坐标（二维）——
二维球面坐标或二维平面坐标 该点到大地水准面的铅垂距离（一维）
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（一）地面点在投影面上的位置（三种坐 标系统）
工程测量
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章
绪论 水准仪及水准测量 角度测量 直线定向及距离测量 测量误差的基本知识 小地区控制测量
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第七章 第八章 第九章 第十章
地形图的测绘 地形图的应用 施工放样的基本工作 渠道及线路工程测量
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图1-3
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l 大地坐标——是按大地测量所得的 数据推算而得的，又叫大地地理坐 标。 （见图1-4）
大地经度 L：P点所在子午面与起始 子午面的二面角；
大地纬度 B：P点法线与赤道面的夹 角。
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图1-4
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地面上同一点的天文坐标和大地坐标之所以不 同，是因为各自根据的基准面和基准线不同， 天文坐标依据的是大地水准面和铅垂线，大地 坐标依据的是旋转椭球面和法线。
第一章 绪论
学习难点：
1、地面点位的表示方法 2、地形图成图原理和测量工作的程序及原则
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第一章 绪论
目录
第一节 测量学的任务及作用 第二节 地面点位的确定 第三节 水平面代替水准面的限度 第四节 测量工作的程序和原则
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§1-1 测量学的任务及作用
一、测量学的定义
测量学是研究地球形状和大小以及确定地球表面（包括空中、地 表、地下和海洋）物体的空间位置，以及对这些空间位置信息进 行处理、储存、管理的科学。
测量学的研究对象——地面物体（包括空中、地表、地下和海洋） 测量学的研究内容—— 位置、形状、大小
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二、分类
1、大地测量学：研究和测定地球形状、大小和地球重力场，以
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第一章 绪论
教学要求：通过学习要求对水利工程测量的研究对象、
研究内容有较清楚的认识，了解测量在国民经济中的重要 地位，掌握测量学的一些基本概念以及测量工作的程序和 原则。
学习重点：
1、基本概念 2、测量学的主要任务 3、确定地面点位的方法 4、测量工作的程序、原则及测图原理
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