認識測繪學工作課件

單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,0,單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,0,認識測繪學工作,建筑工程測量,認識測繪學工作建筑工程測量,1,認識測繪學工作,1.1,測繪學的概念及其作用,1.2,地球的形狀與大小,1.3,地面點位置的確定,1.4,用水平面代替水準面的限度,1.5,測量工作概述,認識測繪學工作1.1測繪學的概念及其作用1.2地球的形狀與大,2,認識測繪學工作,知識目標,掌握測繪學最新概念的含義及其學科分類掌握大地水準面、測量的基準面及基準線等的概念掌握測量的三項基本工作目的，明確測量工作的程序和原則了解高斯投影原理及高斯平面直角坐標系的設計原理能力目標,能夠認識測繪學的基本研究范圍能區(qū)分不同坐標系的設計原理及坐標元素能明確本教材的學習主題及學習重點認識測繪學工作知識目標掌握測繪學最新概念的含義及其學科分類3,認識測繪學工作,建筑工程測量學是測繪學下屬工程測量學科中的一門實用專業(yè)技術課，也是土木工程、建筑設計、工程監(jiān)理和房地產(chǎn)等專業(yè)的一門必修課，學習本課程的目的是能夠使用常規(guī)測量儀器進行普通控制測量、掌握大比例尺地形圖測繪方法和建筑工程施工放樣的基本理論和方法。

引言,認識測繪學工作 建筑工程測量學是測繪學下屬工程,4,1.1.1,測繪學的概念,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,測繪學起初的概念是：研究如何確定地地面點之間的相對空間位置，將地球表面的地形及其它信息繪制成地形圖，以及確定地球形狀與大小的科學最新測繪學是研究對實體（包括地球整體、表面以及外層空間各種自然和人造的物體）中與地理空間分布有關的各種幾何、物理、人文及其隨時間變化的信息的采集、處理、管理、更新和利用的科學與技術1.1.1 測繪學的概念 任務1.1 測繪學的概念及其分,5,1.1.2 測繪學的分類,1.按工作性質(zhì)對測繪學分類,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,測定：,使用測量儀器和工具，通過測量和計算將地物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號縮小繪制成地形圖，供科學研究和工程建設規(guī)劃設計使用測設：,將在地形圖上設計出的建筑物和構筑物的位置在實地標定出來，作為施工的依據(jù)1.1.2 測繪學的分類1.按工作性質(zhì)對測繪學分類任務1,6,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,大地測量學,定義：它是研究地球的形狀、大小和重力場，測定地面點幾何位置和地球整體與局部運動的理論測定地球的大小是指研究大地水準面的形狀,（或地球橢球的扃率）；測定地面點的幾何位置,是指測定以地球橢球面為參考面的地面點的位置。

1,）,2,）,攝影測量學,定義：它是研究利用攝影或遙感的手段獲取目標物的影像數(shù)據(jù)，從中提取幾何的或物理的信息，,并用圖像，圖形和數(shù)字形式表達測繪成果的學科2,.按學科對測繪學分類,任務1.1 測繪學的概念及其分類 大地測量學1）2）,7,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,地圖學,定義：它是研究模擬地圖和數(shù)字地圖的基礎理論、地圖設計、地圖編制和復制的技術方法及其應用的學科3,）,4,）,工程測量學,定義：在工程建設勘察設計、施工和管理階段所進行的各種測量工作它是研究在工程建設和自然資源開發(fā)各個階段進行測量工作的理論和技術的學科工程測量按工程建設的對象分為：建筑工程測量、水利工程測量、鐵路工程測量、公路工程測量、橋梁工程測量、礦山工程測量、精密工程測量、地圖量算和圖上作業(yè)等任務1.1 測繪學的概念及其分類 地圖學3）4）,8,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,普通測量學,定義：是研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)測繪工作的基本理論，儀器和方法的學科，但側(cè)重于測繪地形圖的理論，技術又稱為地形測量學5,）,6,）,海洋測量學,定義：它是研究以海洋水體和海底為對象所進行的測量和海圖編制理論和方法的學科。

海洋測量學主要分為：海道測量、海洋大地測量、海底地形測量、海洋專題測量以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集的編制任務1.1 測繪學的概念及其分類 普通測量學5）6）,9,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（,GNSS,）,是利用衛(wèi)星信號進行導航定位的各種定位系統(tǒng)統(tǒng)稱目前已建或正在建的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有美國的,GPS,衛(wèi)星、俄羅斯的,GLONASS,衛(wèi)星、歐盟的伽利略（,GALILEO,）衛(wèi)星及中國的北斗衛(wèi)星（,BDS,）7,）,8,）,遙感學,(Remote Sensing,，,RS,）,定義：它是研究以海洋水體和海底為對象所進行的測量和海圖編制理論和方法的學科9,）,地理信息系統(tǒng),(,簡稱,GIS),是在計算機軟件和硬件支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖和綜合分析應用的技術系統(tǒng)它是將計算機技術與空間地理分布數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過一系列空間操作和分析方法，為地球科學、環(huán)境科學和工程設計，乃至政府行政職能和企業(yè)經(jīng)營提供對規(guī)劃、管理和決策有用的信息，并回答用戶提出的有關問題任務1.1 測繪學的概念及其分類 全球衛(wèi)星定位系,10,1.1.,3,建筑工程測量的任務,任務,1.1,測繪學的概念及其分類,3.,變形觀測,監(jiān)測建、構筑物在施工與使用階段的沉降和位移狀態(tài)，以便采取措施防治，保證建筑物的建筑物的安全運營。

2.,施工放樣,將工程設計圖上設計的建、構筑物各個結(jié)構的點、線位置信息在現(xiàn)場做出標記，作為施工的依據(jù)1.,地形圖測繪,運用各種測量儀器、軟件，通過實地測量，把待建設工程所在范圍內(nèi)地面上的地物、地貌按一定的比例尺測繪成大比例尺圖，為工程設計人員提供設計所需要的資料1.1.3 建筑工程測量的任務任務1.1 測繪學的概念,11,1.,2,.,1,大地水準面,任務,1.2,地球的形狀與大小,水準面,：假想靜止不動的海水面延伸穿過陸地，包圍整個地球，形成一個封閉的并處處與鉛垂線垂直的曲面水準面有無數(shù)多個大地水準面,：與平均海水面相吻合的水準面大地水準面是唯一的1.2.1 大地水準面任務1.2 地球的形狀與大小,12,1.,2,.,2,測量工作的基準線與基準面,任務,1.2,地球的形狀與大小,重力：地球上的質(zhì)點所受的萬有引力與離心力的合力鉛垂線：重力的方向鉛垂線是測量工作的基準線大地水準面作為測量工作的基準面1.2.2 測量工作的基準線與基準面任務1.2 地球的,13,1.,2,.,3,參考橢圓球面,任務,1.2,地球的形狀與大小,因此人們設想，用一個與大地體非常接近的又能用數(shù)學式表述的規(guī)則球體即旋轉(zhuǎn)橢球體來代表地球的形狀。

它是由橢圓,NESW,繞短軸,NS,旋轉(zhuǎn)而成，是一個規(guī)則的曲面體可以用數(shù)學公式來表示，即,式中，,a,、,b,為參考橢球體的幾何參數(shù)，,a,為長半徑，,b,為短半徑參考橢球體扁率,應滿足下式：,1.2.3 參考橢圓球面任務1.2 地球的形狀與大小,14,任務,1.2,地球的形狀與大小,地球的形狀與大小,任務1.2 地球的形狀與大小 地球的形狀與大小,15,任務,1.2,地球的形狀與大小,常用的參考橢球體,任務1.2 地球的形狀與大小常用的參考橢球體,16,1.,3,.,1,地理坐標系,任務,1.3,地面位置點的確定,天文地理坐標系,以大地水準面為基準面，地面點沿鉛垂線投影在該基準面上的位置，稱為該點的天文坐標該坐標用天文經(jīng)度（,）和天文緯度（,）表示在本初子午線以東的叫東經(jīng)，以西的叫西經(jīng)其值分為東經(jīng),0,180,和西經(jīng),0,180,在赤道以北的叫北緯，以南的叫南緯，其值分為北緯,0,90,和南緯,0,90,1.,天文地理坐標系,1.3.1 地理坐標系任務1.3 地面位置點的確定天文,17,任務,1.3,地面位置點的確定,以參考橢球面為基準面，地面點沿橢球面的法線投影在該基準面上的位置，稱為該點的大地坐標。

該坐標用大地經(jīng)度（,L,）和大地緯度（,B,）表示包含地面點,P,的法線與地球旋轉(zhuǎn)軸,NS,的平面稱為點,P,的大地子午面過點,P,的大地子午面與本初大地子午面所夾的兩面角就稱為點,P,的大地經(jīng)度用,L,表示，其值分為東經(jīng),0,180,和西經(jīng),0,180,過點,P,的法線與橢球赤道面所夾的線面角就稱為點,P,的大地緯度用,B,表示，其值分為北緯,0,90,和南緯,0,90,2.,大地地理坐標系,大地地理坐標系,任務1.3 地面位置點的確定以參考橢球面為基準面，地面點沿,18,1.,3,.,2,高斯平面直角坐標系,任務,1.3,地面位置點的確定,1.,高斯投影原理,利用高斯投影法建立的平面直角坐標系，稱為高斯平面直角坐標系假設一個橢圓柱橫套在地球橢球體外并與橢球面上的某一條子午線相切，這條相切的子午線稱為中央子午線假想在橢球體中心放置一個光源，通過光線將橢球面上一定范圍內(nèi)的物象映射到橢圓柱的內(nèi)表面上，然后將橢圓柱面沿一條母線剪開并展成平面，即獲得投影后的平面圖形1.3.2 高斯平面直角坐標系任務1.3 地面位置點的,19,任務,1.3,地面位置點的確定,高斯投影,任務1.3 地面位置點的確定高斯投影,20,任務,1.3,地面位置點的確定,2.,高斯投影特點,1）保角條件,投影后角度大小不變。

2）長度變形固定性,長度投影后會變形，但是在一點上各個方向的微分線段變形比m是個常數(shù)k3）中央子午線的投影特點,投影后的中央子午線為直線，無長度變化其余的經(jīng)線投影為凹向中央子午線的對稱曲線，長度較球面上的相應經(jīng)線略長4)赤道的投影特點,赤道的投影也為一直線，并與中央子午線正交其余的緯線投影為凸向赤道的對稱曲線任務1.3 地面位置點的確定2.高斯投影特點 1,21,任務,1.3,地面位置點的確定,3.,高斯分帶投影,為了對變形加以控制，測量中采用限制投影區(qū)域的辦法，即將投影區(qū)域限制在中央子午線兩側(cè)一定的范圍，這就是所謂的分帶投影，如圖,1-5,所示投影帶一般分為,6,帶投影和,3,帶投影兩種任務1.3 地面位置點的確定,22,任務,1.3,地面位置點的確定,高斯平面直角坐標的分布,高斯平面直角坐標系,6,帶投影與,3,帶投影的關系,任務1.3 地面位置點的確定高斯平面直角坐標的分布高斯平面,23,任務,1.3,地面位置點的確定,4.,高斯投影的平面直角坐標系,通過高斯投影，將中央子午線的投影作為縱坐標軸，用,x,表示；將赤道的投影作為橫坐標軸，用,y,表示；兩軸的交點作為坐標原點，由此構成的平面直角坐標系稱為高斯平面直角坐標系。

對應于每一個投影帶，就有一個獨立的高斯平面直角坐標系，區(qū)分各帶坐標系則利用相應投影帶的帶號任務1.3 地面位置點的確定4.高斯投影的平面直角坐標系,24,任務,1.3,地面位置點的確定,高斯平面直角坐標系,任務1.3 地面位置點的確定高斯平面直角坐標系,25,1.,3,.,3,獨立平面直角坐標系,任務,1.3,地面位置點的確定,當測區(qū)范圍較小時，可以用測區(qū)中心點,A,的水平面來代替大地水準面在這個平面上建立的測區(qū)平面直角坐標系，稱為獨立平面直角坐標系（又稱為假定平面直角坐標系）獨立平面直角坐標系,1.3.3 獨立平面直角坐標系任務1.3 地面位置點的,26,1.,3,.,4,空間平面直角坐標系,任務,1.3,地面位置點的確定,空間直角坐標系又稱為地心坐標系，衛(wèi)星大地測量是利用空中衛(wèi)星的位置來確定地面點的位置由于衛(wèi)星圍繞地球質(zhì)心運動，所以衛(wèi)星大地測量中需采用地心坐標系地心坐標系,1.3.4 空間平面直角坐標系任務1.3 地面位置點的,27,1.,3,.,5,高程,任務,1.3,地面位置點的確定,1.,高程的分類,1,）絕對高程（海拔）,在一般的測量工作中都以大地水準面作為高程起算的基準面。

因此，地面任一點沿鉛垂線方向到大地水準面的距離就稱為該點的絕對高程或海拔，簡稱高程，,2,）相。