测量学 第一章

《测量学》复习资料第一章绪论1.测量学：就是研究地球的形状与大小以及确定地面点位置的学科。

2.测量学的任务：测图、测设、用图。

3.测量学的作用：测量在国民经济、国防和科学研究中起着重要作用。

4.测图：也称测绘，就是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。

5.测设：也称放样、标定，就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地去，作为施工的依据。

6.用图：指识别和使用地形图的知识、方法和技能。

7.铅垂线：重力的方向线。

是测量工作的基准线。

8.水准面：海洋或湖泊的水面在静止时的表面。

9.水平面：与水准面相切的平面。

10.大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。

是测量工作的基准面。

11.大地体：大地水准面所包围的地球形体。

12.参考椭球：旋转椭球面所包围的球体。

长半径a =6378143 m；短半径b =6356758 m；扁率f= a-b/a=1:298.25513.高斯投影规律：1中央子午线投影后为直线，长度不变，其他子午线为对称且凹向中央子午线的曲线。

2赤道投影后为直线，与中央子午线正交，其他纬线为对称且凸向赤道的曲线。

3经纬线保持正交，投影后无角度变形。

14.高斯平面直角坐标系的建立：X轴：中央经线；Y轴：赤道；原点：交点。

通用坐标：Y=带号＋y(自然) + 500000 m15.高斯坐标系与数学坐标系的异同：坐标轴不同；坐标象限不同；方位角的起算基准不同。

16.相对高程：地面点沿铅垂线到假定水准面的距离。

17.绝对高程：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离。

18.高差：地面上任意两点之间的高程之差。

后视-前视。

Hab=a-b（负，a高）19.1956年黄海高程系统H水准原点＝72.289 m20.1985年国家高程基准H水准原点＝72.2604 m21.测量工作的基本内容：距离测量、角度测量、高程测量、制图。

22.测量工作的原则：由高级到低级、先控制后碎部；步步有检核。

第一章绪论第一节工程测量的任务和作用第二节地面点位的确定第三节测量三要素第四节用水平面代替水准面的限度第五节测量工作概述exit第一节工程测量的任务和作用一、测量学的一般概念测量学(Surveying)是测定地面点的空间位置，将地球表面地形和其它地理信息测绘成图，研究并确定地球形状和大小的科学。

工程测量是研究工程建设在勘测设计、施工过程和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。

主要内容有：工程控制网的建立、地形测绘、施工放样、设备安装测量、竣工测量、变形观测和维修养护测量等。

第一节工程测量的任务和作用二、工程测量的任务和作用•测量学将地表物体分为地物和地貌,地物和地貌总称为地形(landform) 。

•地物(feature)：地面上天然或人工形成的物体，它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；•地貌(geomorphy)：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。

• 1.测定(location)：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地图。

• 2. 测设(setting-out)：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。

•测绘科学在建筑类各专业的工作中有着广泛的应用。

例如：勘测设计、施工、竣工测量和对重要建筑物进行变形观测等。

第一节工程测量的任务和作用三、测量在国民经济建设中的应用1)城市规划、给排水、煤气管道、工业厂房和高层建筑建设•①设计阶段——测绘各种比例尺地形图，供结构物平面及竖向设计使用；•②施工阶段——将设计建构物的平面位置•和高程在实地标定出来，作为施工的依据；•③工程完工后——测绘竣工图，供日后扩建、•改建、维修和城市管理用；•对某些重要建构筑物在建设中和建成后进行•变形观测，保证建筑物安全。

第一节工程测量的任务和作用2) 铁路、公路建设的测量工作①测绘路线附近地形图，在地形图上设计路线，将设计路线位置标定到地面。

第一章测量学的基本知识第一节测量学及其地位和作用测量学是一门古老的地球科学，它来自于希腊文的“土地划分”，至少已有4000多年的历史。

我国是世界文明古国之一，测量学的发展也有悠久的历史。

早在公元前2200年夏禹治水时就已使用了“左准绳，右拐矩”的测量工具和方法，春秋战国时期已经制成了利用磁石的指南仪器“司南”，唐代僧一行主持了世界上最早的子午线弧长测量，西晋裴秀的《制图六体》被誉为世界上最早的地图制图理论。

为准确确定空间点的坐标位置，早在1615～1617年就已有人采用了三角测量来建立测量控制网的方法，当时荷兰的天文学家和数学家斯涅利乌斯就采用三角方法进行了子午圈的弧长测量。

直到今天，这种方法在测量工作的外业和成果处理中仍被广泛的采用。

近代的测量学已经发展为一门综合科学，它在一系列测量仪器与工具的帮助下能够解决许多复杂的科学、技术与工程问题，研究如何测定地面点的位置和高程，将地球表面的地形及其它信息测绘成图以及确定地球的形状和大小的科学。

也就是说，测量学是研究如何测量和描绘地球整体以及地面形状的科学。

测量一词是泛指对各种量的量测，而测量学所要量测的对像是地球的表面乃至整个的地球。

由于测量学一般都包含测和绘两项内容，所以这门科学又称为测绘科学。

测绘科学的研究对象主要是地球的形状和大小以及地球表面（包括空中、地表、地下和海洋）上各种物体的几何形状与空间位置，通过测绘工作把地球表面用平面图、地图或剖面图表示出来，以及对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理，同时解决各种类型的实际问题。

测绘技术对于空间技术研究、地壳形变、地震预报、地球动力学研究等科学研究方面也是不可缺少的工具。

按照所研究的内容、范围和对象的不同测量学有许多分支学科(1) 大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场问题及大范围内建立国家大地控制网的理论、方法和技术的科学，是整个测量学的基础理论学科。

大地测量必须考虑地球曲率的影响。

大地测量学可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。

第一章 绪 论§1.1 测量学的发展、学习意义及要求一．测量学的发展概况1．我国古代测量学的成就（1） 长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——最早的可见的古地图。

（2） 北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。

（3） 清朝康熙年间， 1718年完成了世界上最早的地形图之一《皇兴全图》。

2．目前测量学发展状况及展望（1） 测量室内外一体化。

（2） GPS（Global positioning system）的发展。

（3） RS（Remote sense）的发展。

（4） GIS（Geographic information system）的发展。

（5） 3S技术的结合,和数字地球的概念。

二．路桥专业学生学习测量学的意义及要求1．学习本课程的意义。

从公路的设计、施工、竣工到日后扩建维修及变形监测均要进行测量工作。

从高职路桥专业的特点，更要学好测量学。

2．掌握好本课程的要求。

认真听课，做好笔记；独立完成作业；实验课认真对待。

三．测量学科的分类1．测量学的定义——根据它的任务与作用，包括:测定（测绘）——由地面到图形。

测设（放样）——由图形到地面。

2．测量学科的分类一般分为：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。

复习：测量学的分类§1.2 地面点位的确定在测量工作中，我们一般用：某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定。

一．测量基准面1．测量工作基准面——水准面、大地水准面。

水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面。

大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。

水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。

铅垂线——测量工作的基准线2．测量计算基准面——旋转椭球由一椭圆（长半轴a，短半轴b）绕其短半轴b旋转而成的椭球体。

二．地面点的坐标坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。

（一）地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确定点位。

第一章绪论（填空为主）测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。

测定就是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。

（地面到图纸）测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。

（图纸到地面）测量学的分支：大地测量学、地形测量学、摄影测量学、海洋测量学、工程测量学、矿山测量学、制图学、新的学科。

矿山测量学：研究如何确保矿产资源的合理开发、安全生产和矿区环境治理的测量工作。

测量学在矿山工程中的应用：贯穿矿井生命周期的所有阶段（勘探、设计、建设、生产、报废）；在矿床勘探阶段，地面控制网，地形图，标定设计好的勘探工程,储量计算；在矿山设计阶段，测绘地形图，供工业广场、建(构)筑物、线路等设计用。

进行土方量计算等；在矿山建设阶段，主要是进行一系列施工测量；在矿山生产阶段，需要进行巷道标定与测绘，储量管理。

开采监督，岩层与地表移动观测与研究，露天矿边坡稳定性的观测与研究;参加采矿计划编制和环境保护与土地复垦的工作；当矿山报废时,还须将全套矿山测量图纸、测量手簿及计算资料转交给有关单位长期保存。

重力：由于地球的自转运动，地球上任一点都受到地球引力和离心力的双重作用，这两个力的合力，称为重力。

铅垂线：重力的方向线称为铅垂线，铅垂线是测量工作的基准线。

水准面：静止的水面所形成的曲面称为水准面。

过水准面上的任意一点所作的铅垂线，在该点均与水准面正交。

水平面：水准面相切的平面称为水平面。

大地水准面：与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面。

大地水准面是测量工作的基准面（外业观测）。

大地体：由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体，它代表了地球的自然形状和大小。

旋转椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学公式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。

它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的体，故又称旋转椭球体。

旋转椭球面：旋转椭球体外表面，是球面坐标系的基准面。