测量学第一章

第一章：绪论1.名词解释：测量学、测定、测设、大地水准面、地球椭球面、绝对高程、相对高程、6°带、高斯平面直角坐标、参心坐标系、地心坐标系、正高、大地高。

(1)测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面、水下及空间点位的科学。

（2）测定是指用测量仪器对被测点进行测量、数据处理，从而得到被测点的位置坐标，或根据测量得的数据绘制地形图。

（3）测设是指把设计图纸上规划设计好的工程建筑物、构筑物的位置通过测量在实地标定出来。

（4）大地水准面是由静止海水面并向大陆、岛屿延伸而形成的不规则的闭合曲面。

（5）地球椭球面是把拟合地球总形体的旋转椭球面。

（6）绝对高程是指地面点沿垂线方向至大地水准面的距离。

（7）相对高程是指选定一个任意的水准面作为高程基准面，地面点至此水准面的铅垂距离。

（8）6°带，即从格林尼治首子午线起每隔经差6°划分为一个投影带。

（9）高斯平面直角坐标：经投影所得的影响平面中，中央子午线和赤道的投影是直线，且相互垂直，因此以中央子午线投影为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，即得高斯平面直角坐标系。

（10）参心坐标系是以参考椭球的几何中心为基准的大地坐标系。

（11）地心坐标系是以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。

（12）正高是指地面点到大地水准面的铅垂距离。

（13）大地高是指地面点沿法线至地球椭球面（或参考椭球面）的距离，称为该点的大地高。

2. 测量学主要包括哪两部分内容？二者的区别是什么？测量学主要包括测定和测设两部分内容；区别：测定是用测量仪器对被测点进行测量根据测量得的数据绘制地形图，而测设是指把设计图纸上设计好的坐标实地标定出来。

3. 简述Geomatics的来历及其含义。

来历：自20世纪90年代起，世界各国将大学里的测量学专业、测量学机构好测量学杂志都纷纷改名为Geomatics。

Geomatics是一个新造出来的英文名词，以前的英文词典中找不到此词，因此也没有与之对应的汉译名词。

《测量学》课程教案一、课程简介1. 课程名称：测量学2. 课程性质：专业基础课程3. 学时安排：总学时数为48学时，其中理论学时32学时，实践学时16学时。

4. 先修课程：无5. 课程目标：使学生掌握测量学的基本原理、方法和技能，能够运用测量学知识进行工程测量和地理信息数据的采集与处理。

二、教学内容1. 第一章测量学基础1.1 测量学概述1.2 测量学的基本原理1.3 测量学的基本方法2. 第二章测量仪器的使用与维护2.1 测量仪器的基本知识2.2 常用测量仪器及其使用方法2.3 测量仪器的维护与保养3. 第三章角度测量与水平角测量3.1 角度测量概述3.2 水平角测量方法3.3 角度测量误差及其处理4. 第四章距离测量与直线测量4.1 距离测量概述4.2 钢尺测量方法4.3 光电测距仪及其使用5. 第五章测量数据的处理与平差5.1 测量数据处理概述5.2 测量平差原理5.3 测量平差方法及应用三、教学方法与手段1. 教学方法：采用课堂讲授、实验演示、学生实践相结合的教学方法。

2. 教学手段：利用多媒体课件、板书、实验设备等教学手段，生动形象地展示测量学原理和方法。

四、教学评价1. 平时成绩：包括课堂提问、作业、实验报告等，占总评的30%。

2. 期中考试：采用闭卷考试方式，考核学生对测量学基本知识的掌握，占总评的30%。

3. 期末考试：采用闭卷考试方式，全面考核学生的知识运用能力，占总评的40%。

五、教学资源1. 教材：选用权威、实用的测量学教材。

2. 实验设备：具备完整的测量实验设备，如全站仪、水准仪、经纬仪等。

3. 教学课件：制作精美、内容丰富的多媒体课件。

4. 网络资源：提供相关的测量学资源共享，如学术论文、案例分析等。

5. 辅导资料：提供测量学相关书籍、期刊、论文等辅导资料。

六、第六章地形图与地形测量6.1 地形图的基本知识6.2 地形测量的方法与步骤6.3 数字地形图的应用七、第七章建筑施工测量7.1 建筑施工测量概述7.2 建筑施工测量的方法与步骤7.3 建筑施工测量实例分析八、第八章控制测量与测网布设8.1 控制测量概述8.2 控制点的选择与布设8.3 控制测量成果的整理与评价九、第九章地理信息系统与测量学9.1 地理信息系统概述9.2 测量学在地理信息系统中的应用9.3 地理信息系统的数据采集与处理十、第十章现代测量技术及其发展10.1 现代测量技术概述10.2 卫星定位技术及其应用10.3 遥感技术在测量学中的应用10.4 测量学未来的发展趋势六、教学方法与手段1. 教学方法：采用案例分析、讨论、实地考察等教学方法，提高学生的实践能力和创新能力。

第一章测量学的基础知识一、学习目的与要求1. 掌握测量学的基础知识，2. 了解水准面与水平面的关系。

3. 明确测量工作的基本概念。

4. 深刻理解测量工作的基本原则。

5. 充分认识直线定向的含义。

6. 了解测量误差的概念。

二、课程内容与知识点1. 测绘学研究的对象，测绘学的分科，现代测绘学的发展现状，我国测绘事业的发展。

2. 了解矿山测量学的在采矿工程建设中的作用。

3. 地球特征，大地水准面的形成，地球椭球选择与定位。

地球形状和大小。

水准面的特性。

参考椭球面。

4. 确定点位的概念。

点的平面位置和高程位置。

5. 测量中常用的坐标系统，坐标系间的坐标转换。

天文坐标（入©）,大地坐标（L，B），空间直角坐标（X，丫，Z），高斯平面直角坐标（x，y），独立平面直角坐标（x，y）。

高斯投影中计算带号的公式:N = • p /6 • 1二取整数部分n二P -1 30' /3 取整数部分计算中央子午线的公式：■ 6 =6N-3 ■ 3 =3n6. 地面点的高程。

1985年国家黄海高程基准。

高程与高差的关系：h AB 二H B -H A二H B'-H A'。

7. 测量工作的基本概念。

测量工作的原则：从整体，到局部；先控制，后碎部；步步检核测量工作的内容：地形图测绘，施工测量。

8.直线定向：清楚标准方向的建立，方位角之间的关系，方位角的推算。

二北方向：真北、轴北、磁北、子午线收敛角、磁偏角。

关系公式：二丄tan ' : m ~ ■ ~R方位角的概念，标准方向线，真方位角。

坐标方位角。

磁方位角。

磁偏角与子午线收敛角，不同方位角之间的关系。

公式：A = A^ 、A =〔A m-坐标方位角的推算公式：^左:反「正_180 :前二：后二卩右_ 1809•测量误差的来源，分类，衡量精度的指标及误差传播定律。

误差的定义，测量误差来源，测量误差种类。

系统误差及其特性。

偶然误差及其特性，公式：-x lim 0n 护n衡量观测值精度的指标 中误差及其含义，取值范围。

《测量学》课程期末考试知识点（一）第一章 绪论1、测量学研究的对象和任务是什么？测量学、地物、地貌、地形、测定、测设的定义？ 测量学的研究对象：研究地球的形状与大小，确定地球表面各种物体的形状大小，空间位置的科学。

测量学的主要任务：测定与测设。

测量学：研究地球表面局部地区内测绘工作的基本原理、计算、方法和应用的学科，测量学将地表物体分为地物和地貌。

地物：地面上的天然或人工形成的物体，它包括湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等。

地貌：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。

地形：地物和地貌的总称。

测定：使用测量仪器和工具，通过测量与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形图，供科学研究和工程建设规划设计使用。

测设：将在地形图上设计出的建筑物和构造物的位置在湿地标定出来，作为施工的依据。

2、水准面、大地水准面、铅垂线、参考椭球面和法线的定义是什么？水准面：假象静止不动的水面延伸穿过陆地，包围整个地球，形成一个封闭的曲面。

大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面。

铅垂线：物体重心与地球重心的连线称为铅垂线。

参考椭球面：旋转椭球又称参考椭球，其表面称为参考椭球面。

法线：由地表任一点向参考椭球面所作垂线。

3、外业测量工作的基准面和基准线是什么？基准面：水准面基准线：铅垂线4、测量中点位的表示方法是什么？地理坐标系、直角坐标系（高斯坐标、假定坐标）5、确定地面点相对位置的三个基本几何要素是什么？水平角（方向）、距离、高差6、简述测量平面直角坐标系统与数学坐标系统的不同之处？为什么这样规定？X 与y 轴的位置互换，第一象限位置相同，二→三→四象限顺时针编号。

在数学上使用三角函数在高斯平面直角坐标中照常使用。

7、高斯平面直角坐标是怎样建立的？将中央子午线东西各一定经差范围内的地区投影到椭球柱面上，再将该横椭球柱面沿过南、北极点的母校切开展平，便构成了高斯直角坐标系。

8、北京某点的大地精度为116°20′，试计算它所在的6°带和3°带的带号，相应的中央子午线经度是多少？①6°：N=Int （（L+3）/6 +0.5） Lo=6N-3 Lo 为中央子午经度②3°：n=Int((L/3)+0.5) Lo=3n9、绝对高程和相对高程的定义，两点间的高程如何计算？决定高程：地面点到大地水准面的铅垂距离称为改点的绝对高程或海拔，简称高程。

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 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。