测量学-第一章 绪论

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。

现在的位置：课程介绍 >> 理论部分 >> 电子讲稿第一章绪论1.1 测量学的任务与应用测量学定义美国学者史蒂文斯认为：测量就是依据某种法则给物体安排数字；如：铯原子的振动周期作为时间度量的基本单位，国际单位制定义1米是光在真空中1/299 792 458秒移动的距离，最初规定四千万分之一为 1 米，并按照这个长度用铂-铱合金铸成一根“米原器”。

测量的目的：就是进行可靠的定量比较，使我们的世界用同样的目光看同样的物体，进而为各行各业务。

本课程定义：测量学是研究地球的形状和大小，确定地面点位（包括空中、地下和海底），以及对于这理、存储、管理的科学。

测量学的分类：测量学按照研究范围和对象的不同，可分为以下几个分支学科：1、大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场问题的学科。

可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。

2、摄影测量与遥感学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的形状、大小和空间位置（影像或数字形式制地形图或获得数字化信息的理论和方法的学科。

可分为地面摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影测量学。

（军事侦察、打击评估、地军事地图等更新）3、地图制图学：利用测量的成果来绘制地图的理论和方法。

4、海洋测绘学：研究对象为海洋和陆地水体。

5、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部测量学的基础。

6、工程测量学①研究内容有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种工程的勘测设计，建设施营，变形监测等方面的测绘工作。

②主要工作测绘；测设；变形监测测量学在工程建设中的应用：测量学的应用非常广泛。

国防、军事、经济建设都离不开测量学，这里着重介绍一下测量学在工程建设中的应用1勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程的设计使用。

如修公路，为了确定一条最经济合理的路线，必须预先测绘路线附近的地形图，在地形图上进行路线设计。

测量学期末复习资料第⼀章绪论⼀、测量学的基本概念是研究地球的形状、⼤⼩以及地表(包括地⾯上各种物体）的⼏何形状及其空间位置的科学。

⼆、测量学的主要任务研究确定地球的形状和⼤⼩，为地球科学提供必要的数据和资料；将地球表⾯的地物地貌测绘成图；将图纸上的设计成果测设⾄现场。

三、测量⼯作分类测量⼯作包括测定和测设两部分。

测定是指使⽤测量仪器和⼯具，通过测量和计算，测定点的坐标，或把地球表⾯的地形按⽐例缩绘成地形图。

测设是指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物等的位置在地⾯上标定出来，作为施⼯的依据。

四、地球的形状和⼤⼩地球⾃然形体：是⼀个不规则的⼏何体，海洋⾯积约占地球表⾯的71%。

⼤地⽔准⾯：设想处于完全静⽌的平均海⽔⾯向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲⾯。

⼤地⽔准⾯：设想处于完全静⽌的平均海⽔⾯向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲⾯。

五、参考椭球体及参考椭球⾯参考椭球体⼀个⾮常接近⼤地体，并可⽤数学式表⽰的⼏何形体，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形体，故⼜称旋转椭球体。

参考椭球⾯参考椭球体外表⾯，是球⾯坐标系的基准⾯。

六、测量⼯作的基准线和基准⾯测量⼯作的基准线—铅垂线。

测量⼯作的基准⾯—⼤地⽔准⾯。

测量内业计算的基准线—法线。

测量内业计算的基准⾯—参考椭球⾯。

七、确定地⾯点位的⽅法地⾯点的空间位置可以⽤点在⽔准⾯或⽔平⾯上的位置（X，Y）及点到⼤地⽔准⾯的铅垂距离（H）来确定。

⼋、地⾯点的⾼程地⾯点的⾼程：地⾯点沿铅垂⽅向到⼤地⽔准⾯的距离。

绝对⾼程（海拔）：某点沿铅垂线⽅向到⼤地⽔准⾯的距离。

相对⾼程：某点沿铅垂线⽅向到任意⽔准⾯的距离。

⾼差：地⾯上两点⾼程之差。

h ab=H b-H a=H‘b-H’a⾼差与基准⾯的选取⽆关。

九、地⾯点的坐标地⾯点的坐标常⽤地理坐标、平⾯直⾓坐标或地⼼坐标表⽰。

（⼀）地理坐标以参考椭球⾯为基准⾯，以椭球⾯法线为基准线建⽴的坐标系。

地球表⾯任意⼀点的经度和纬度，称为该点的地理坐标，可表⽰为A(L,B) 。

第一章：绪论1、测量学：本质是定位——确定地面点在某一参照系中的位置的科学。

又被称为测绘学，其现代定义为：研究与地球有关的基础空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的科学与技术。

2、大地测量学：研究的对象是地球表面的一个较大的区域甚至整个地球，需要考虑地球的曲率。

3、传统大地测量学：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小，研究关于地球重力场的理论、技术和方法。

4、大地控制网：是为研究地球有关的各种科学服务的，其作为大范围空间定位的统一参照系统，也是施测地形图的重要依据。

5、遥感：是指以人造卫星、宇宙飞船、飞机、热气球、车、船、活动高架等为遥感平台，不直接接触物体本身，根据不同物体对波普产生不同响应的原理，用遥感器收集地面数据资料，经处理分析后识别目标物，并揭示其几何物理性质。

6、工程测量学：工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量学。

7、水准面：静止的水面因为处处与重力方向（也叫做铅垂线方向、铅垂方向）垂直，水不会流动，所以是等位面，也称水准面。

8、大地水准面：水准面有无穷多个，其中一个与假设静止的平均海水面重合，并延伸至大陆内部形成封闭曲面，这个特殊的水准面称之为大地水准面。

9、大地体：被大地水准面包裹的形体称为大地体。

10、总地球椭球体：与大地水准面最接近的地球椭球。

11、基准面、基准线：定位所需要的基准，即参考标准。

测量外业工作采用的基准面和基准线分别是水准面和与之垂直的重力线，而业内计算采用的是总椭球面或参考托球面作为基准面，采用与椭球面处处垂直的法线作为基准线。

12、大地坐标：大地经度和大地纬度以椭球面作为基准面，以法线作为基准线，统称为大地坐标。

13、大地高：一般地面点不着椭球面上，则地面点沿过该点的法线到椭球面的距离，即以椭球面为基准面的高程，叫做大地高。

14、地理坐标：用经度、维度、大地高表示一点位置的大地坐标系是在球面上建立的，所以称为球面坐标系，也称地理坐标系。

（即：建立于大地水准面的坐标系，称为大地坐标系）15、正高（绝对高程、海拔高度）：地面点沿着该点的重力线到大地水准面的距离。

《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。

《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。

测量学课后练习题答案第⼀章绪论1、测量学得基本任务就是什么？对您所学专业起什么作⽤？答：测量学就是研究地球得形状与⼤⼩，以及确定地⾯（包括空中、地下与海底）点位得科学。

它得任务包括测定与测设两个部分。

测量学在⼟⽊⼯程专业得⼯作中有着⼴泛得应⽤。

例如，在勘测设计得各个阶段，需要测区得地形信息与地形图或电⼦地图，供⼯程规划、选择⼚址与设计使⽤。

在施⼯阶段，要进⾏施⼯测量，将设计得建筑物、构筑物得平⾯位置与⾼程测设于实地，以便进⾏施⼯；伴随着施⼯得进展，不断地测设⾼程与轴线，以指导施⼯；并且根据需要还要进⾏设备得安装测量。

在施⼯得同时，要根据建（构）筑物得要求，开始变形观测，直⾄建（构）筑物基本上停⽌变形为⽌，以监测施⼯得建（构）筑物变形得全过程，为保护建（构）筑物提供资料。

施⼯结束后，及时地进⾏竣⼯测量，绘制竣⼯图，供⽇后扩建、改建、修建以及进⼀步发展提供依据。

在建（构）筑物使⽤与⼯程得运营阶段，对某些⼤型及重要得建筑物与构筑物，还要继续进⾏变形观测与安全监测，为安全运营与⽣产提供资料。

由此可见，测量⼯作在⼟⽊⼯程专业应⽤⼗分⼴泛，它贯穿着⼯程建设得全过程，特别就是⼤型与重要得⼯程，测量⼯作更就是⾮常重要得。

2、测定与测设有何区别？答：测定就是指使⽤测量仪器与⼯具，通过观测与计算，得到⼀系列测量数据，把地球表⾯得地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究与国防建设使⽤。

测设就是把图纸上规划设计好得建筑物、构筑物得位置在地⾯上标定出来，作为施⼯得依据。

3、何谓⽔准⾯？何谓⼤地⽔准⾯？它在测量⼯作中得作⽤就是什么？答：静⽌得⽔⾯称为⽔准⾯，⽔准⾯就是受地球重⼒影响⽽形成得，就是⼀个处处与重⼒⽅向垂直得连续曲⾯，并且就是⼀个重⼒场得等位⾯。

与平均海⽔⾯吻合并向⼤陆、岛屿内延伸⽽形成得闭合曲⾯，称为⼤地⽔准⾯。

⼤地⽔准⾯就是测量⼯作得基准⾯。

4、何谓绝对⾼程与相对⾼程？何谓⾼差？答：某点沿铅垂线⽅向到⼤地⽔准⾯得距离，称为该点得绝对⾼程或海拔。

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。

测量学课后题解答第一章绪论1、测量学定义？答：测量学是研究确定点位，研究地球形状、大小及地球表面信息的科学。

2、测量工作的实质是什么，测量的基准线是什么？答：测量工作的实质就是确定地面点的空间位置。

铅垂线是测量的基准线。

3、何谓水准面、大地水准面？它在测量中起什么作用？答：设想将静止的海水面向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，称为水准面。

通过平均海水面的水准面，称为大地水准面，大地水准面是测量工作的基准面。

大地水准面所包围的地球形体称为大地体。

4、已知A点高程为46.526m，B点高程为48.934m，求h AB和h BA？答：h AB＝H B－H A＝48.934m－46.526m＝2.408mh BA＝H A－H B＝46.526m－48.934m＝－2.408m5、地球上某点的经度为东经112°21′，试问该点所在6°带和3°带的中央子午线经度和带号。

答：6°带编号：N＝Int（L/6）＋1（有余数时）＝Int（112°21′/6）＋1＝19；＝6N-3＝6°×19-3°6°带中央子午线：L6＝111°3°带编号：n＝Int（L/3+0.5）=Int(112°21′/3+0.5)=37＝3°n=3°×37＝3°带中央子午线：L3111°10、何谓地物、地貌和地形？答：地面上有明显轮廓，自然形成或人工建造的固定物体，如房屋、道路、江河、湖泊等称为地物。

地表面的高低起伏形态，如高山、丘陵、平原、洼地等称为地物。

地物和地貌统称为地形。

11、测量工作应遵循的原则是什么？为什么？答：测量工作遵循的原则是：在布局上“由整体到局部：”；在精度上”由高级到低级“；在程序上”先控制后碎部“。

它既可以保证测区的必要精度，又不致使碎部测量的误差累积，同时还可以把测区分幅进行测绘，加快测量工作的进度。