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《测量学基础》课件

《测量学基础》课件
《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。

测量学ppt课件

测量学ppt课件
四等
四等
一级小三角
一级导线
二级小三角
二级导线
三级导线
城市基本控制
小地区首级控制
图根控制
图根导线
图根三角
2.一等三角锁二等连续网
图 7-1
1)一等三角锁为国家平面控制网的基础
2.传统各级平面控制网布置形式
二等连续网充填一等三角锁成为国家平面控制网的骨干。
三、四等三角网和导线网
)三、四等三角网和导线网 根据测区的需要，在二等三角网的基础上进行加密，基本 图形如下：
四.导线计算的基本公式
1.推算各边方向角：
2.计算各边坐标增量
X=Dcos Y=Dsin
3.推算各点坐标 X前=X后+X Y前=Y后+Y
三个基本公式：
如图，A、B为已知导线点，1、2、3...为新建导线点。
观测了导线转折角B、1、2...
观测了导线各边长DB、D1、D2...
标准方向
O
P
P
O
真北
A
磁北
Am
坐标纵轴
1.正反方向角
二.坐标方位角
X
Y
A
B
AB
BA
AB
BA=AB180 ⁰
例1 已知 CD= 78⁰20′24″， JK=326⁰12′30 ″ ， 求 DC，KJ：
解：DC=258 ⁰ 20′24″ KJ=146 ⁰ 12′30″
1.正反方向角
P1
R1
1
P2
R2
2
P3
R3
3
P4
R4
4
(1)象限角——直线与X轴的夹角，R=0 ⁰ 90 ⁰ 。
2.方向角与象限角的关系

【精品】测量学PPT课件

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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 '

同济大学精品课程测量学课件

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•110
•58
地球的制高点 － 珠穆朗玛峰
海拔高程 8844.43m
•110
•59
地球海面下最深处
马里亚纳海沟 － 斐查兹海渊剖面图
•高程为 －11000 m
•110
•60
大地水准面
液体受重力而形成的静止表面称为水准面
北极 P
P
自
转
E
轴
Q
E
Q
赤道
南 极 P1
P1
海洋
陆地
海洋
铅
铅
铅
垂
垂
垂
线
线
线
（ a） 地 球 自 然 表 面
WC 4
4.14
1
1
东 3.97
1
3.88
J
7
K
1
武
2
J1
3.77
S
1
2 T
上海凤凰自行车总装厂
K
2
5
1
1
2
J
1
3.80
J
川2
5
J
2
2
J
3.83
H
1
2
6
5
3.85
1
J
2
1
1
1
J
同济大学东校区
6
J
武东居委会 1 路
T T
L T
T 12
L 1
文化
T T
12
花园
T
3.70
6
路 3.60
3.50
6
3.85
1
1
1
T
T
7
12 T
3.58

测量学课件完整版课件全套ppt教程

测量学课件完整版课件全套ppt教程

人类活动与测绘工作紧密相关
什么时间？什么地方？发生了什么事情？事发地点及其 周围环境发生什么变化、有什么关联？
时间、空间、属性是地理空间信息的三大要素，使人们 在生活和一切活动中都会涉及到的问题；
经济社会发展对测绘信息需求迅速增长，测绘信息内容 和服务方式发生了深刻变化。
基本内容
1 测量学 （Surveying）的基本概念 2 基本测绘技能、方法 3 地图认读 4 工程测绘放样
主要内容包括：
• 获取目标物的影像； • 对所摄得的影像进行处理； • 用图形、图像或数字形式表示所处理的成果。
从摄影测量学到摄影测量与遥感学。
机载空间三维数据采集系统
Fast digital terrain modeling
Laser Scanning from the air – digital earth models with and without vegetation
测量学的产生
1、生产、生活的需要以及建筑、 农田、水利建设等
2、军事、交通运输的需要---旅行、航海等。
1.1 测量学的任务及其在工程中的应用
一、测量学的研究对象和 任务
测量学是研究地球的形状 和大小以及确定地面点位
的科学。早期的定义
测量学是一门研究地面点位的空间位置的确定，将地球表面 的地貌、地物、行政和权属界线测绘成图，以及将规划设计的
运营管理阶段的测量——工程竣工后为监视工程状 况，保证安全，进行周期 性的重复测量，观测其变 形情况
高精度工程测量——采用非常规的测量仪器和方法， 使其测量的绝对精度达到毫米 以上要求的测量工作
4 地图制图学（地图学）
研究模拟和数字地图的基础理论、设计、 编绘、复制的技术方法及应用的学科 。

测量学第一章PPT课件

测量学第一章PPT课件
香港维港RS影像图片
1、测量学科的发展概况
◆ GIS (Geographic information system)
地理信息系统是 以采集、存储、 描述、检索、分 析和应用与空间 位置有关的相应 属性信息的计算 机系统，它是集 计算机、地理、 测绘、环境科学、 空间技术、信息 科学、管理科学、 网络技术、现代 通讯技术、多媒 体技术为一体的 多学科综合而成 的新兴学科。
1、测量学科的发展概况
◆ 3S技术的结合
1、测量学科的发展概况
◆ 数字地球(Digital Earth)的概念
用经纬仪进行长江水文观测
用水准仪进行地面平整测量
用全站仪进行公路施工测量
青藏高原测量
施工测量
用光电测距仪进行武汉长江大桥变形观测
航摄照片 地形图
☆测量珠穆朗玛峰高程☆
1975年在海拔6120米测量 珠穆朗玛峰高程。 珠峰高程为8848.13m
◆ RS（Remote sense）
遥感是利用遥感器从空中来探 测地面物体性质的，它根据不同物 体对波谱产生不同响应的原理，识 别地面上各类地物，具有遥远感知 事物的意思。也就是利用地面上空 的飞机、飞船、卫星等飞行物上的 遥感器收集地面数据资料，并从中 获取信息，经记录、传送、分析和 判读来识别地物
水准面与大地水准面概念
水准面：处处与铅垂线相垂直的曲面。 大地水准面：与平均海水面重合的水准面。
地球表面 水准面
铅垂线
大地水准面 (平均海水面)
大地水准面是有微小起伏的复杂曲面，其原因是地球内部质量 分布不均匀，看下图：
大地水准面
Z
地
面
地球椭球面
高密度矿体
低密度矿体
O
Y

测量学精品课程课件第一章绪论


测定碎部点的位置分两步进行：先进行控制测量，再进行碎部
测量。这种“先控制后碎部、从整体到局部”的方法是测量工作应
遵循的原则。
测量工作应遵循的另一个原则就是“步步有检核”。
无论是控制测量、碎部测量还是施工放样，其实质都是确定地 面点的位置，也就是测定三个元素棗水平角测量、距离测量和水平角测量是测量的基本工作，观
第一章 绪 论
1-1 测量学的任务及其在工程中的应用 1-2 地面点位的测定 1-3 测量工作概述 复习思考题
整理课件
3
第一章 绪 论 1-1 测量学的任务及其在工程中的作用
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。它的主要内容包括测定和测设两部分。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。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。
测量工作不外乎两大类：即地形图测绘和施工放样。其基本工
作内容就是测角、测距和测高差。地球表面复杂多样的形态可分为
地物和地貌两大类。地面上的固定性物体称为地物；地球表面各种
高低起伏的形态称为地貌。地物和地貌总称为地形。 一般将表示
地物形态变化的点称为地物特征点，也叫碎部点。测图工作主要就
是测定这些碎部点的平面坐标和高程?
4
第一章 绪 论
1-2 地面点位的确定
地球上最高的珠穆朗玛峰，高出海水面8846.27 m,最低的马里
亚纳海沟，低于海水面11022 m。这些高低起伏与巨大的地球半径
(平均为6371 km)相比，可以忽略不计。地球上陆地面积仅占整个
地球表面的29%，而海洋面积占了71%，可以认为地球是被静止的海

测量学完整1ppt课件

正、三四等水准测量。
（2）了解自动安平水准仪、精密水准仪和精 密水准尺
完整版PPT课件
48
第二章 重难点
• 重点：
• 水准测量的原理
• 难点：
• 三四等水准测量
• 水准仪的使用
• 水准测量的方法及 成果整理
• 三四等水准测量
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49
高程测量概述
• 高程测量的方法：
水准测量 三角高程测量 GPS高程测量 气压高程测量。
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24
二、现代测量科学的发展概况：
新的3S技术：
GPS－卫星定位系统 GIS－地理信息系统 R S－遥感
完整版PPT课件
25
三、地面点位的确定
1、地球的形状和大小
水准面：处处与重力线正交的海水面
大地水准面 ：与平均海水面相吻合的水准面
大地体 ：大地水准面所包含的形体
地球椭球体：与整个大地水准面吻合得最佳 的旋转椭球
28
①天文坐标系
天文经度λ 天文纬度φ 特点：天文坐标系以铅垂线为基准线，
以大地水准面为基准面； 测量方法：在地面点上用天文测量的方
法测定。
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29
②大地坐标系
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30
大地经度L：
大地纬度B：
特点：大地坐标是以法线为基准线，以 椭球体面为基准面
测量方法：大地坐标是根据大地原点坐 标，再按大地测量所测得的数据推算而 得。
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52
2、基本概念
• 后视点 • 后视读数 • 前视点 • 前视读数 • 测站
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53
3、高程的计算方法
①高差法
hABa－b
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平均 边长
(km)
测角中 误差 (″)
起始边边长 相对 中误差
最弱边 边长相对 中误差
二等
9
± 1.0
1/300000
1/120000
1/200000
三等
5
± 1.8
(首级) 1/120000
1/80000
(加密)
1/120000
四等
2
± 2.5
(首级) 1/80000
1/45000
(加密)
4.常规平面控制测量的主要技术要求
计算1、2、3...的坐标：



2 122
1
D2
1
3
3 23
2
D3
2 (X2,Y2)
3
3 (X3,Y3)
A
B
D1 (X1,Y1)

(,)
三个基本公式：
1.推算各边方向角： 2.计算各边坐标增量 3.推算各点坐标
前 后 18 0 右
DD3
测段往返测 高差不符值
（mm）
±4 R
±12 R
±12 R
附合路线或 环线闭合差
（mm）
±4 L
± 20 R
± 20 R
±4 L
注：表中R为测段长度，L为环线或附合线路长度，均以公里为单位。
四、GPD技术简
三、全球定位系统(GPS)
要
1.系统基本构成
三大部分：空间卫星座 地面监控 用户设备
用户设备
闭合导线和附合导线也称为单导
线，结点导线和两个环以上的导
线称为导线网。
2
B
1
单结点导线
A
支导线
二.导线测量的外业
二.导线测量的外 业
主要工作：
选点：在现场选定控制点位置，建立标志。 测距：测量各导线边（新边）的距离。 测角：观测导线各连接角、转折角。
掌握三步工作的方法与要求。
二.导线测量的外业工作 一.导线的布置形 式
2、GPS定位原理
(1)测边后方交会 0-XYZ为空间三维坐标系统； A(xa,ya,za)、 B(xb,yb,zb)
为 待定点；
D1，D2，D3，D4为空间已知 点
(卫星)，坐标分别为x1y1z1, x2y2z2, x3y3z3 ， x4y4z4 。
如果测定了A、B点与各卫星
的(2距 三)间采离维高用D坐i精同标，度步。就的观可差测以x分，计观能算x测获Ab、值得Bx：两点a 点的 y yb ya z zb za
静态相对定位， 位置精度几毫米。
3、GPD定
3、GPS定位测量的特点
位测量的特 点
相邻测站之间不必通视，布网灵活； 定位精度高，差分距离相对误差约为110ppm； 全天候观测，不受天气影响； 观测、记录、计算高度自动化； 实时定位的优越性，广泛应用于众多领域。 室内、地下及地面空间不够开阔地带，不能 接收到卫星信号，观测受到限制。
X=Dcos Y=Dsin
X前=X后+X Y前=Y后+Y
#导线测量和
§7-3导线测量与导线计算计算
一.导线的布置形式 二.导线测量外业 三.导线坐标计算
一.导线的布置形式
一.导线的布置形 式
导线测量是平面控制测量中最常 用的方法。
闭合导线
导线点组成的图形为一系列折线 或闭合多边形。
附合导线
各级GPD控制网
1.平面控制测量 的等级关系
1.常规(传统)平面控制测量的等级关系
城市平面控制网的等级关系
控制范围
三角(三边)网 城市导线
城市基本控制
三等 四等
二等 三等 四等
一级小三角 小地区首级控制 二级小三角
一级导线 二级导线 三级导线
图根控制
图根三角
图根导线
2.传统各级平面控制网布置形式
等级关系： 分一等、二等、三等、四等，前一等 作为以后各等的控制基准，逐级控制 (由整体到局部，由高级到低级)。 小地区内布置一级、二级、三级和图 根控制。
布置形式： 三角锁、三角网(三边网、边角网)、 导线网、交会定点，等。
见：图7-1 一等三角锁；图7-2 二等全面 三角网；图7-3边角网和导线网；
（ 表7-1，表7-2，表7-3，）
3.图根导线的技术要 求
图根导线的技术要求
表7-4
测图 附合导 平均边 测距相对 测 角 测回数 导线全 方位角
比例尺 线长度 长(m) 中误差 中误差 DJ6 长相对 闭合差
(km)
(mm)
(″)
闭合差
1:500 500 75 一般地区
1:1000 1000 110 1/3000 20 1:2000 2000 180
1 1/2000 60n
二.高程控制测量
三.高程控制 测量
——建立高程控制网，测定各控制点的高程H。
主要方法 ：水准测量 另外方法：三角高程测量、电子全站仪高程测量。
等级关系 ：分一等、二等、三等、四等，前一等作 为以后各等的控制基准，逐级控制(由 整体到局部，由高级到低级)。 地形测量时，布设图根水准(也称等外 水准)。
接收设备 接收卫星信号
空间卫星座
GPD图示
24颗卫星发射信号
卫星轨道、时间数据及
辅助资料信息
地面监控
中央控制系统 时间同步 跟踪卫星定位
三、全球定位系统(GPS)
24 颗卫星分布在 6 个轨道上, 运行周期12小 时。
测定 3D 位置和钟差 必需有 4 颗星。
单点伪距位置精度 5 ~ 100 米。
Y12
X12 12
D12
1
2.已知两点的极坐标关系，求它
们的直角坐标关系(坐标正算)： 0
三.直角 坐标与极 坐标换算
2
y
X12=D12cos12 Y12=D12sin12
(7-2-3)
3.已知两点的直角 坐标关系，求它 们的极坐标关系 (坐标反算)：
D12 x122 y122
夹角。从0⁰—360 ⁰ 。
标准方向
方位角名称
真北方向(真子午线方向) 真方位角A
测定方法 天文方法测定
磁北方向(磁子午线方向) 磁方位角Am
罗盘仪测定
坐标纵轴(中央子午线方向) 坐标方位角
计算而得
标 准 方
真
磁 北
北坐 标 纵
简称：方向角
向
轴
地面同一直线，由
于起始的标准方向
O
不同，其方位角的
O
名称和数值也不同。
142 LRLR
水准点间距 建筑区
1-2
(测段长度) 其他地区
2-4
闭合或附合路线
二等
400
的最大长度
三等
45
四等
15
表7-6
水准测量主要技术要求
等级
二等 三等 四等
图根
每公里高差 中 误差 (mm) ±2 ±6
± 10
± 20
附合路线 长度
（km）
400
45
15
8
水准仪 级别
DD1 DD3 DD3
Y
2 R2
P2 Ⅱ
第Ⅳ象限 =360 ⁰ - |R| =360 ⁰ + R
2.方向角与
2.方向角与象限角的关系
象限角的关 系
(1)象限角——直线与X轴的夹角，R=0 ⁰ 90 ⁰ 。
(2)方向角与象限角的关系(表7-9)
R arctgy
Ⅳ P4
x
X
Ⅰ
P1
R1
R4
1
第Ⅰ象限 = R
12

tg
1
y12 x12

(7-2-5) (7-2-6)
四.导线计算的基本公式
四.导线计算的 基本公式
如图，A、B为已知导线点，1、2、3...为新建导线点。
观测了导线转折角B、1、2...
已知 :x,y, b b ab
观测了导线各边长DB、D1、D2...
± 20
附合路线 长度
（km）
400
45
15
8
水准仪 级别
DD1 DD3 DD3
DD3
测段往返测 高差不符值
（mm）
±4 R
±12 R
±12 R
附合路线或 环线闭合差
（mm）
±4 L
± 20 R
± 20 R
±4 L
注：表中R为测段长度，L为环线或附合线路长度，均以公里为单位。
表7-5 城市水准测量设计规格（长度单位：km）
技术要求 ：P163 表7-5
表7-5 城市水准测量设计规格（长度单位：km）
142 LRLR
水准点间距 建筑区
1-2
(测段长度) 其他地区
2-4
闭合或附合路线
二等
400
的最大长度
三等
45
四等
15
表7-6
水准测量主要技术要求
等级
二等 三等 四等
图根
每公里高差 中 误差 (mm) ±2 ±6
± 10
)B、C级GPS网作为国家平面控制网的加密
或城市首级控制网
119
118 120
116 117
114 113
105 109 103
108
101 107
106
110
102
104
111
112
3.图根导线的技术要
4.常规平面控制测量的主要技术要求（P162
求
表7-1
表7-1 等级
城市三角网的主要技术要求
20
中国全球定位系统A级网