测量学基础知识77页PPT

• 1985年国家高程基准高程=1956年黄海高程-0.029m。1985 年国家高程基准已于1987年5月开始启用，1956年黄海高 程系同时废止。
•
第二部分、高程、平面测量
一、水准测量
• 一、基本原理 • 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测
量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。
• 2、附合水准路线 由已知点 BM1 ——已知点 BM2
• 3、支水准路线 A。
由已知点 BM1 ——某一待定水准点
• 4、水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形。
• 五、水准测量的实施 • 1、高程控制点距离一般地区1—3Km，工业厂区，城
镇建筑不宜超过1Km，一个测区不少于3个控制点。 • 2、高程等级测量限差
• 5、工程测量学：研究工程建设和资源开发各个阶段， 进行测量工作的理论和技术的学科。包括规划设计阶段 测量、施工建设阶段测量、运营管理阶段测量。
• 6、地图学与地理信息系统：地图学研究模拟地图和数 字地图理论、设计、编绘等。地理信息系统是在计算机 支持下，将各种地理信息按照空间分布及属性以一定的 格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析 应用的技术系统。
测量基础知识
目录
第一部分、概述 ➢ 一、测绘学的分支 ➢ 二、测量学发展概况 ➢ 三、地面点位的确定
第二部分、高程、平面测量 ➢ 一、水准测量 ➢ 二、角度测量 ➢ 三、直线定向与方位角测量 ➢ 四、测量误差 ➢ 五、导线测量 ➢ 六、施工放样
第一部分、概述
一、测绘学的分支
• 测绘学按研究范围和对象的不同一般分为以下六大类
• 3、摄影测量与遥感学：利用对研究对象进行摄影或者 辐射感应所得到的像片进行测量工作的学科。分为航天、 航空摄影测量、地面立体摄影测量、遥感测量等。

《测量学基础》PPT 课件
目录
• 测量学概述 • 测量基础知识 • 距离测量与直线测量 • 水准测量与高程测量 • 角度测量与方向测量 • 全球定位系统（GPS）在测量中的应用
01
测量学概述
测量学的定义与分类
测量学的定义
测量学是研究测量原理、方法和技术 的一门学科，涉及到对各种物理量（ 如长度、距离、角度、高度、重量等 ）进行准确测量的理论和实践。
非国际单位制
说明常用非国际单位制及其与国际单位制的换算关系 。
换算方法
教授如何进行单位间的换算，如乘法、除法、指数等 。
测量误差与精度
01
02
03
误差来源
分析测量误差的来源，如 工具误差、操作误差、环 境误差等。
误差表示
介绍误差的表示方法，如 平均误差、相对误差等。
精度评估
评估测量工具和方法的精 度，以提高测量的准确性 。
测量学的分类
根据测量对象的不同，测量学可以分 为几何测量、工程测量、大地测量、 地球物理测量等。
测量学的应用领域
工程建设
资源调查
在建筑、道路、桥梁等工程建设中，需要 进行各种测量工作以确保工程质量和安全 。
测量学在土地资源、矿产资源、森林资源 等调查中发挥着重要作用，为资源开发和 利用提供数据支持。
测量数据的处理与分析
数据处理
教授如何对测量数据进行整理、筛选、计算等 处理。
数据分析
分析测量数据，提取有用的信息，如求平均值 、求极差等。
数据可视化
使用图表、图像等方式将测量数据可视化，以便更好地理解数据。
03
距离测量与直线测量
距离测量的方法与工具
钢尺测量
使用标准长度的钢制尺子 进行距离测量，适用于一 般精度要求的测量。

铅垂线——测量工作的基准线 测量工作基准面——大地水准面
测量计算基准面——参考椭球面
2 地面点位的参考系
（1）地面点的高程
• 高程定义 • A点高程——HA，A点到大地水准面的垂直距离 • 大地水准面的确定——在海边设验潮站，长期观测 • 求得海水面的平均高度作为高程零点 • 以通过该点的大地水准面为高程基准面
后者精度>前者
3) 允许误差
某一事件发生的概率定义ξ——任一正实数，事 件|Δ|＜ξσ的概率为
结论——
真误差绝对值＞σ的占31.731% 真误差绝对值＞2σ的占4.55% 真误差绝对值＞2σ的占0.27%
后两者属于小概率事件，小样本中不会发生观测次数有
限时
绝对值＞2σ或＞3σ的真误差不可能出现 测量规范常以2σ或3σ作为真误差的允许值 限差——|Δ限|=2σ=3m或 |Δ限|=3σ=3m
测设：将在地形图上设计出的建筑物和构筑物 的位置在实地标定出来作为施工的依据
3 .测量的内容 地物：地面上天然或人工形成的物体，如：河流、湖 泊、房屋、道路、桥梁等
地貌：地表高低起伏的形态，如：山地、丘陵、平原
4 .测绘学的分类：
普通测量学 摄影测量学 海洋测量学 工程测量学 地图制图学
5 .矿山测量
到 起始大地点——大地原点 该点大地经纬度与天文经纬度一致
b.独立平面直角坐标系
大地水准面虽是曲面， 但当测量区域﹙如半径 不大于10㎞的范围）较 小时，可用测区中心点
ａ的切平面来代替曲面，
地面点在投影面上的位 置就可以用平面直角坐 标来确定。
测量工作中采用的平面直 角坐标。南北方向为纵坐
标轴，并记为ｘ轴，ｘ轴
带号n与中央子午线经度L'0的关系——L'0=3n 已知经度L，计算所在3o带带号公式n=Int (L÷3+0.5)

S
A
L
L1
C B
2mm
图2－7
O
图2－8
•(１）管水准器－－水准管 • 一般S1、S3型水准仪的水准管分划值分别为 10″/2mm及20″／2mm。 用于精平。
•（２） 圆水准器
•一般圆水准器的分划值约为8′~ 10′。用于粗平。 •
• 3.附件： 三脚架、水准尺和尺垫
（a）
图2－11
（b）
（c） 图2－12
–
•
水准点分为永久性和临时性两种。
(a)
(b)
图2－17
21号楼
至南湖新村
5 号 楼 1号楼
图2－18
水准路线：
闭合水准路线，附合水准路线，支水准路线，水准 网
– “1985国家高程基准” 水准原点的高程为 72.260m。
§1-3 测量的基本工作
– 测量的基本要素是：
• 1. 距离（水平距离或斜距）； • 2. 角度（水平角和竖直角）； • 3. 高程。
习题
– 1．进行测量工作应遵循的原则是什么？ – 2．什么是水准面、大地水准面、椭球和参
考椭球？ – 3．测量工作中地面点的位置是如何表示的？ – 4．基本的测量工作有哪些？
• 水准面的特点：处处与铅垂线相垂直。
• 水准面可以有无数个。大地水准面是与平均海 水面重合的一个封闭曲面。
• 3 旋转椭球
• 由于大地水准面是一个不规则的曲面。为了便 于处理大地测量的成果，用一个椭圆绕其短轴旋 转而成的形体来代替大地体，称为“椭球”。
•
椭球的大小用长半轴 a和短半轴 b或扁率α
B
hAB
A HA
HA '水准面HB HB '

研究在工程、工业和城市建设及资源开发各个阶 段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放 样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方 法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行 管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防 建设中的直接应用。
第一章测量学的基本知识
二、测量工作的作用
1、主要作用 • 提供基础数据； • 提供地图； • 行政勘界与权属定界； • 提供各种工程需要的测量技术； • 军事测绘。
实验安排 水准仪的使用与水准测量 经纬仪的使用与水平角测量 经纬仪与竖直角观测 大比例尺地形图测绘
实验分组：每5～6人分为一个小组，每组选 出1名组长，女生要分到不同小组。
请各班班长下次课上交实验分组情况。 实验时间：请同学们商量后确定（9－12周）。
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
《测 量 学》
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
第二章 水准测量
第三章 经纬仪及水平角测量
主 第四章 距离测量与直线定向
要 内
第五章 测量误差的基本理论
容 第六章 平面控制测量
第七章 三角高程测量
第八章 大比例尺地形图测绘
第九章 地形图的应用
第一章测量学的基本知识
实验一 实验二 实验三 实验四
三、测量学的发展
1、古代测量学的成就
长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国 地图——世界上已发现的最早的军用地图。 世界上现存最古老的地图是古巴比伦北部 的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在 陶片上的地图。 1718年（清朝康熙年间）完成了世界上最 早的地形图——《皇舆全图》的绘制。
第一章测量学的基本知识
（2）主要任务
精确地测定地面点的位置及地球的形状和大小； 将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图； 将设计好的建筑物、构筑物在地面标定出来； 进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。

则可在局部范围内用水平面代替水准面。
一、地球曲率对水平距离的影响
A、B在大地水准面上的投影为a、b， 切于测区中点a的水平面上的投影是a、 b′。 A、B在大地水准面上的距离为D， 在水平面上的距离为D ′。 两者之差 △D为 水平面代替水准面后对距离的 影响。
有 DD3 或DD2 3R2 D 3R2
即： a=501.7mm，b=500mm
地球半径 R1(aab)6371km 3
在普通测量中可把地球作为圆球看待。
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二、平面坐标系统 ㈠大地坐标系(地理坐标系)：地球表面任意一点P的经度
和纬度，称为该点的地理坐标。可表示为P（L，B）。 基本线面：子午面、起始子午面、子午圈(子午线、经线)；
我国目前采用的参考椭球为1980年国家大地测量坐标系， 其原点在陕西省泾阳县永乐镇，称为国家大地原点。
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国家大地原点
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基本元素值为： 长半轴a 6378140m 短半轴b 6356755.3m
扁率 ab 1
a 298.257
4.地球圆球
实际上地球很接近一个圆球，若按一定比例缩小后，其长半径和 短半径相差很小。
赤道面、平行圈(纬圈)
经度与纬度的度量：东经、西经（0～180°）
北纬、南纬（0～90°）
➢ 大地经度(L)：通过某点P的子午
面与起始子午面的夹角。
➢ 大地纬度(B)：在椭球面上的某
一点P做一个与椭球体相切的平面，
过该点做垂直于此平面的直线，这
条直线称为该点的法线，此法线与
赤道面的交角。
大地坐标是以起始子午面
x
中
央
子
午
ⅣⅠ

水准测量
水准测量概述
水准测量是确定地面点高程的常用方法，基于水平面和铅垂线的原理进行。
水准测量的工具
水准尺、水准仪、尺垫等。
水准测量的分类
分为一等、二等、三等、四等和图根水准，等级不同精度也不同。
水准测量的应用
在城市规划、建筑设计、道路桥梁建设等领域有广泛应用。
05
工程测量实践
建筑工程测量
建筑工程测量的定义
数字孪生技术与工程测量
数字孪生技术
数字孪生技术是指通过数字化手段，将 物理世界的对象映射到数字世界中，实 现对其的模拟、分析和预测。数字孪生 技术在工程测量中得到广泛应用，例如 在建筑领域，通过数字孪生技术可以对 建筑物的全生命周期进行模拟和预测， 提高建筑质量和安全性。
VS
工程测量
工程测量是测量学的一个重要分支，主要 应用于工程建设和资源开发等领域。随着 科技的发展，工程测量正朝着自动化、智 能化、数字化的方向发展。同时，工程测 量也面临着新的挑战和机遇，需要不断创 新和进步。
道路工程测量
道路工程测量的定义
道路工程测量是利用测量技术对道路的位置、高程、宽度等进行 测量的过程，以确保道路的设计、施工和运营符合要求。
道路工程测量的重要性
道路工程测量是保障道路质量、安全和可靠性的重要手段，对于道 路交通行业的发展具有重要意义。
道路工程测量的内容
主要包括道路中线测量、纵横断面测量、道路施工过程中的测量工 作等。
角度测量的应用
在机械制造、航空航天、军事等领域 中，需要进行精确的角度测量。
高程测量
高程测量概述
传统高程测量方法
高程测量是测量学中的基础技术，用于确 定某一点相对于某一基准面的高度。

05
04
质量单位
千克（kg）、克（g）、毫克（mg） 等。
测量的基本原则
准确性原则
测量结果应准确反映被 测对象的真实值。
一致性原则
测量方法、工具、标准 应保持一致，以确保测
量结果的可靠性。
溯源性原则
测量结果应可追溯至国 际或国家承认的计量标
准。
法制性原则
测量活动应遵守相关法 律械、电子、航空航天等领域。
常用测量仪器介绍
测距仪
水准仪
用于测量两点之间的距离，精度高，常用 于工程测量和地形测量。
用于测量水平面和高程，常用于工程测量 和建筑测量。
经纬仪
全站仪
用于测量角度和方向，常用于工程测量和 地形测量。
集合测距仪、水准仪和经纬仪于一体，功 能强大，应用广泛。
测量仪器的使用与维护
距离测量的方法与工具
• 超声波测距法：利用超声波的特性，通过测量超声波往返 时间来计算距离。
距离测量的方法与工具
尺子
用于常规测量，适用于短距离测量。
卷尺
用于常规测量，适用于长距离测量。
距离测量的方法与工具
激光测距仪
适用于远距离、精度要求高的测量。
超声波测距仪
适用于近距离、精度要求高的测量。
直线定向的概念与方法
机测量、智能传感器等。
02
测量基础知识
测量的基本单位
长度单位
米（m）、毫米（mm）、微米（μm ）、纳米（nm）等。
02
面积单位
平方米（m^2）、平方公里（km^2 ）、公顷（ha）等。
01
03
体积单位
立方米（m^3）、立方厘米（cm^3 ）、升（L）等。
时间单位