工程测量绪论-114页PPT文档资料
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建筑工程测量绪论课件
决定地球椭球 体形状和大小的 参数为椭圆的长 半径a，短半径b W 及扁率α。
N
b
a
O
a E
S
建筑工程测量绪论
长半径a，短半径b及扁率α，其关系式为：
ab
a
我国目前采用的地球椭球体的参数值为：
a63781m37b63567m52
1 298.257
由于地球椭球体的扁率α很小，当测量的 区域不大时，可将地球看作半径为6371km的
大地水准面
n 用途：大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考
面，也是海拔高程系统的起算面。（珠峰高度？地面点位 （X,Y,Z）)
建筑工程测量绪论
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。
建筑工程测量绪论
与水准面相切的平面，称为水平面。
在半径为10KM的面积范围内进行测量时值，可以用水平面
1．从整体到局部、先控制后碎部。 2．前一步工作未作检核不进行下一步 工作。
建筑工程测量绪论
三、测量工作的基本要求
1．“质量第一”的观点。 2．严肃认真的工作态度。 3．保持测量成果的真实、客观和原始 性。 4．要爱护测量仪器与工具。
建筑工程测量绪论
四、测量的计量单位
1．长度单位
1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm
n 教学方法：
以项目教学法为主，偏重房屋建筑测量
n 教学手段：
多媒体教学法学习理论知识，采用教师演示法和学生自主 操作法学习测量仪器的操作和检修。
学习要求：重视理论知识的学习，在实践操作过程中
要爱护仪器。
建筑工程测量绪论
绪论
建筑工程测量绪论
一、建筑工程测量的任务与要求
《工程测量课件》PPT课件
◆摄影测量学：研究利用摄影和遥感技术获取被
测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间 位置的的理论和技术。
◆海洋测量学：研究海洋定位，测定海洋大地水
准面、海底和海洋地形、海洋重力、磁力及 编制各种海图的理论和技术。
◆工程测量学：为某项工程项目所进行的专门测
量，包括勘探阶段、设计阶段、 施工阶 段、和管理阶段所进行的各种测量(地形测 绘、施工测量、变形测量等)。
测量学是研究地球形状、大小及确定地球表面 （包括空中、地表、地下和海洋）物体空间位置, 以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理 的科学。
2．测量学科的分类 ◆大地测量学 ：研究地球的形状、大小和重力场
及其变化。解决大范围地区的控制测量和地球重 力场问题。（分常规大地测量学、空间大地测量 学、卫星大地测量学）
◆地图制图学 ：研究各种地图的制作理论、方法
及应用的科学。如地图编绘、投影、整饰、 印刷及建立地图数据库等。
储运工程测量属工程测量学范畴。面向储运 工程项目在各个阶段所进行的测量工作。 3、主要任务：
◆测绘地形图（勘探阶段）
◆使用地形图（设计阶段）
◆建（构）筑物施工放样、建筑质量检验 （施工阶段）
1、大地坐标系
（以参考椭球体面为基准面）：经度L、维度B、高程H 1954北京坐标系（克拉索夫斯基椭球） （原点在前苏联列宁格勒天文台中心） 1980西安坐标系（IUGG-75椭球) （原点在陕西省泾阳县永乐镇)
34°32′27.00″N108°55′25.00″E
2.空间直角坐标系 (地心坐标系)
L N INT [ 60 1]
n
INT
[
L
1030 30
1]
6 0
6N-3
测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间 位置的的理论和技术。
◆海洋测量学：研究海洋定位，测定海洋大地水
准面、海底和海洋地形、海洋重力、磁力及 编制各种海图的理论和技术。
◆工程测量学：为某项工程项目所进行的专门测
量，包括勘探阶段、设计阶段、 施工阶 段、和管理阶段所进行的各种测量(地形测 绘、施工测量、变形测量等)。
测量学是研究地球形状、大小及确定地球表面 （包括空中、地表、地下和海洋）物体空间位置, 以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理 的科学。
2．测量学科的分类 ◆大地测量学 ：研究地球的形状、大小和重力场
及其变化。解决大范围地区的控制测量和地球重 力场问题。（分常规大地测量学、空间大地测量 学、卫星大地测量学）
◆地图制图学 ：研究各种地图的制作理论、方法
及应用的科学。如地图编绘、投影、整饰、 印刷及建立地图数据库等。
储运工程测量属工程测量学范畴。面向储运 工程项目在各个阶段所进行的测量工作。 3、主要任务：
◆测绘地形图（勘探阶段）
◆使用地形图（设计阶段）
◆建（构）筑物施工放样、建筑质量检验 （施工阶段）
1、大地坐标系
（以参考椭球体面为基准面）：经度L、维度B、高程H 1954北京坐标系（克拉索夫斯基椭球） （原点在前苏联列宁格勒天文台中心） 1980西安坐标系（IUGG-75椭球) （原点在陕西省泾阳县永乐镇)
34°32′27.00″N108°55′25.00″E
2.空间直角坐标系 (地心坐标系)
L N INT [ 60 1]
n
INT
[
L
1030 30
1]
6 0
6N-3
工程测量经典课件
海洋 71% 陆地 29% 建筑工程测量中， 建筑工程测量中，地球可以看作是一 个圆球。 个圆球。半径 R=6371km 我国选择陕西泾阳县永乐镇某点为大 地原点，进行了大地定位。 地原点，进行了大地定位。由此而 建立起来全国统一坐示系，就是现 建立起来全国统一坐示系， 在使用的“1980年国家大地坐标 在使用的“1980年国家大地坐标 系”。
重点难点
1.1 建筑工程测量的任务
一.测量学的概念：测量学是一门研究地球表面的形状和大小、 测量学的概念：测量学是一门研究地球表面的形状和大小、 确定地面点之间相对位置的科学。 确定地面点之间相对位置的科学。 二.主要内容: 主要内容: 1.测定 就是用各种测量仪器和工具， 1.测定: 就是用各种测量仪器和工具，通过实地测量和计 测定: 将地表的地物地藐位置按一定比例尺缩绘成地形图， 算，将地表的地物地藐位置按一定比例尺缩绘成地形图， 作为规划设计、经济建设、 作为规划设计、经济建设、国防建设和科学研究应用的依 据。 2.测设：将设计图上的建( 2.测设：将设计图上的建(构)筑物位置按设计要求在地面 测设 上标定出来作为施工的依据。 上标定出来作为施工的依据。
2 地面点的坐标 （1）地理坐标 当研究整个地球的形状或进行大区域范围的测 量工作时，常采用地理坐标来确定点的位置， 量工作时，常采用地理坐标来确定点的位置，点的坐 标可用经度λ和纬度ψ表示。经度λ和纬度φ 标可用经度λ和纬度ψ表示。经度λ和纬度φ称为点 的地理坐标。地理坐标是用天文测量方法测定的。 的地理坐标。地理坐标是用天文测量方法测定的。例 北京某点P的地理坐标为东经116 28′，北纬39 116° 如，北京某点P的地理坐标为东经116°28′，北纬39 54′。 °54′。
YA = YA ′+500，000=400，000.000m +500，000=400，
工程测量1绪论
三、点的平面坐标
1、地图投影平面坐标系
• 为了简化计算，要将（椭）球面上的元素归算
（投影）到平面上。
• 投影就是建立起（椭）球面上的点与平面上的
点一一对应的数学关系。地图投影学就是研究 这个问题的学科，是数学也是地理学的一个分 支学科。基本类型有：圆锥投影，圆柱投影， 平面投影，任意投影等。
高斯-克吕格投影（高斯投影）
起算面不能用切平面代替，最好使用大地 水准面。
1.5 测量工作概述
• 测量工作的基本原则：
“从整体到局部，先控制后碎部” 在布局上，从整体到局部。 在程序上，先控制后碎部 在精度上，由高级到低级。
测量工作的又一原则: “前一步工作未作检核，不进行下一步工作”。
控制测量
• 地物、地貌的特征点又称碎部点； • 测量碎部点坐标的方法与过程称为碎步测量。
教学实习-------GPS控制测量
教学实习-------全站仪测图
要求
一.基本理论，基本概念，基本技能。 二.常用测量仪器的构造及使用方法。
（水准仪，经纬仪，全站仪，GPS接收机等） 三.小地区大比例尺测图过程及方法。 四.地形图的阅读与应用。 五.基本放样工作。
1.1 测量学的任务与作用
S
参考椭球
a=6378140m b=6356752m
=(a-b)/a
=1/298.257
当测区面积不大时， 可以将地球当作圆球看待：
R
R=（2a+b)/3 =6371km
二、确定地面点位的方法
• 地物特征点
1
2
4
3
数学中：
z A
0
x
y
A（x,y,z)
• 地貌特征点
“工程测量”课程教学PPT课件
.
15
假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上
.
16
地球表面投影到横椭圆柱面上
• 地球的投影
• 红线是投影线
•
取出地球的投 影---剪开---压 平后
.
17
2.高斯平面的特点
• 1)投影后的中央子午线NBS是直线， 长度不变。
• 2)投影后的赤道ABC是直线，保持 ABC⊥NBS。
• 3)离开中央子午线的子午线投影是 以二极为终点的弧线，离中央子午 线越远，弧线的曲率越大，说明离 中央子午线越远投影变形越大。
.
18
3.高斯平面直角坐标系的建立
• 建立规则: • ①X轴是中央子午线NBS的投影，
北方为正方向； • ②Y轴是赤道ABC的投影，东方
为正方向； • ③原点，即中央子午线与赤道交
点用O表示； • ④四象限按顺时针顺序Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ排列
.
19
高斯平面直角坐标表示地面点位置
• 如x=2433586.693m， y=38514366.157m。
.
24
第四节 高程系统的概念
• 一、高程系统的一般概念 • 二、实际应用中的地面点高程的概念
.
25
一、高程系统的一般概念
• 地面点高程：地面点到某一高程基准面的垂直距离。
• 大地高系统：以参考椭球体面为基准面的高程系统。大地高，表示地面点到参考 椭球体面的垂直距离。
• 正高系统：以大地水准面为基准面的高程系统。正高，表示地面点到大地水准面 的垂直距离。
• 2.坐标轴X轴的正方向不一定指向北极，可根据 工作需要自行确定，具有某种实用性；
• 3.坐标系原点不一定设在赤道上，一般设在有 利于工作的范围内，具有相应的区域性。
工程测量第一章绪论
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运营管理阶段测量
在工程运营管理阶段，进行变形 监测、安全检测等测量工作，确 保工程安全运营和预防性维护。
按照工作内容分类
地形测量
通过实地勘测和测量，获取地形地貌数据，制作 地形图和地籍图。
施工放样
根据设计图纸和施工要求，将设计参数转化为实 地施工的坐标和高程数据。
工程监测与检测
对已建成的工程结构进行变形监测、安全检测和 可靠性评估，以确保工程安全和正常使用。
选用高精度的测量工具和设备， 采用合适的测量方法和程序，对 测量结果进行校准和修正等。
测量误差
误差来源
可能是测量工具、测量环 境、测量人员等因素引起 的误差。
误差分类
系统误差、偶然误差和粗 大误差等。
误差处理
对误差进行识别、分类和 修正，以提高测量精度。
03 水准测量
水准测量的定义
总结词
水准测量是一种高程测量方法，通过使用水准仪和水准尺测量地面点之间的高 差，以确定地面点的高程。
工程测量第一章绪论
目录
• 绪论 • 测量的基本要素 • 水准测量 • 小区域控制测量 • 工程测量的分类
01 绪论
测量学的定义
01
测量学是研究地球形状、大小、 地球重力场、地面点几何位置以 及它们的测定和表示方法的科学 。
02
它主要应用于工程建设和土地测 量等方面，为各种工程建设提供 基础数据和信息。
05 工程测量的分类
按照服务对象分类
建筑工程测量
为满足建筑工程规划、设计、施工等 方面的测量需求，包括地形测量、施 工放样、变形监测等。
水利工程测量
为水利水电工程提供测量服务，包括 水文测量、水库地形测量、水利枢纽 工程测量等。
工程测量PPT 第一章 绪论
期，秦、汉过渡到私田制。
隋唐实行均田制，建立户籍册。
宋朝按乡登记和清丈土地，出现地块图。
到了明朝洪武四年，全国进行土地大清查和勘丈，编制的鱼鳞
图册，是世界最早的地籍图册。
军事、交通运输的需要
中国战国时期修筑的午道，古罗马时期构筑的兵道，在修建 中都应用了测量工具进行地形勘测、定线测量和隧道定向开 挖测量。
光学经纬仪
全站仪
1.2 工程测量学的概念
测量学的定义:
测量学是研究对地球整体及其表面和外层空间中的各种
自然和人造物体上与地理空间分布有关的信息进行采集处 理、管理、更新和利用的科学和技术。
它的主要任务有三个方面：
一是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； 二是将地球表面的地物地貌测绘成图； 三是将图纸上的设计成果测设至现场。
工程测量学的发展
工程测量学在很长的一段时间内是非常缓慢的。直到二十世
纪初，由于工程建设规模的不断扩大，工程测量学才受到人 们的重视，并发展成为测绘学的一个重要分支。
电子技术和空间技术的进步推动工程测量学快速发展。
20世纪50年代，世界各国在建设大型水工建筑物、长隧道、
城市地铁中，对工程测量提出了一系列要求；
第六章 高程测量
第七章 大比例尺数字地图的测量和应用 第八章 基本的测设工作 第九章 水利水电工程测量
第一章 绪论
学习目标：
1.1 测量学的产生与发展。
1.2 工程测量学的概念。 1.3 测量技术在水利水电工程 中的应用。 1.4 地面点定位。
1.5 测量工作原则。
1.1 测量学的产生与发展
工程测量第一章绪论
工程测量学的应用领域
交通工程
建筑工程
包括道路、桥梁、隧道等的设计、施工和 运营维护，需要工程测量提供准确的测量 数据和地形图。
从建筑设计、施工到竣工验收，工程测量 贯穿始终，为建筑物的位置、高程和角度 等提供精确的测量数据。
资源开发
军事应用
工程测量在资源开发领域中起到关键作用 ，如矿山的测量、森林的调查等，为资源 开发和利用提供基础数据。
在纵横断面测量阶段，需要确定道路的标高、坡度等参 数，为道路设计提供依据。
水利工程测量
水利工程测量涉及到水利水电 工程的设计、施工和运营管理 等方面，包括大坝、水库、水
电站等工程的测量工作。
在设计阶段，需要进行地形测 量、水下测量等工作，为水利
工程设计提供基础数据。
在施工阶段，需要进行施工放 样、变形监测等，确保施工质 量与安全。
在运营管理阶段，需要进行大 坝、水库的变形监测、水位监 测等，确保水利工程的安全与 正常运行。
矿山工程测量
矿山工程测量是矿山资源开发的重要环 节之一，涉及到矿山的勘探、设计、施 工和运营管理等方面。
在运营管理阶段，需要进行矿山的变形 监测、安全监测等，确保矿山的安全与 正常运行。
在施工阶段，需要进行矿山施工过程中 的测量工作，确保施工质量与安全。
测量单位
用于表示测量结果的量值单位，如米 、厘米、毫米等。
精度要求
对测量结果误差的限制，通常以量的基本原则与方法
基本原则
准确、可靠、经济、合理地完成工程测量任务。
方法
根据测量任务和要求选择合适的测量方法和技术手段，包括直接测量和间接测量 、控制测量和碎部测量等。
在军事领域，工程测量同样具有重要地位 ，如炮兵阵地、导弹发射基地等的选址和 定位。
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形监测意义
举例说明：
1. 勘测设计阶段: 测绘各种比例 尺的地 形图, 供规划、设计使用 2. 施工阶段: 施工测量、测设(施 工放样)、竣工测量和变形观测 3. 运营管理阶段: 建（构）筑物 变形观测和安全监测预报、扩建改 建
§1.2 坐标系统与高程系统
1.2.1 地球的形状和大小
地球的自然表面 —— 为了了解地球的形状，让我们 由远及近地观察一下地球的自然表面。
每班由班长或课代表负责分组， 5人一组，选一名组长负责本组。
课程教学内容：
绪论 测量的基本工作：水准测量、角
度测量、距离测量 测量误差基本知识 小地区控制测量 地形图基本知识、测图及应用 施工测量的基本工作 工业与民用建筑施工测量 线路测量与桥梁、隧道施工测量
第一章绪论
本章教学基本内容：
– 测量学的任务 – 测量学在工程建设中的作用 – 地面点位的确定 – 水准面和大地水准面 – 独立平面直角坐标系的确定 – 绝对高程和相对高程 – 直线定向，坐标正反算 – 测量工作的组织原则
重点、难点：
– 测定、测设的概念与区别 – 水准面和大地水准面的概念 – 绝对高程和相对高程的概念 – 平面直角坐标系、高斯平面直角
定义：选用一个大小和形状接近大地体的旋转
椭球体作为地球的参考形状和大小，这个
旋转椭球体即称为参考椭球，是一个规则
的曲面体。
X2 a2
Ya22
Zb22
1
地球的数学表面
大地球体是一个有起 伏的复杂曲面,不规则， 无法建立数学模型。
数学表面：椭圆绕其 短轴旋转而成的椭球体, 称之为地球椭球体.
a=6378140m
研究地球的形状和大小 确定地球表面物体的空间位置（包
括空中、地表、地下和海洋） 对所得空间位置信息进行处理、储
存、管理
地球内 部构造
2.测绘学科的组成
按照研究对象及采用技术的不同分类 大地测量学： 普通测量学 摄影测量与遥感学： 地图制图与地理信息工程学 工程测量学 海洋测量学
工程测量
测量学课程概述
课程性质：专业基础课 总学时数：48学时（2学分）
其中：课堂理论教学32学时 实验16学时
相关课程：测量教学实习（2周，1学分） 公共邮箱：celiangwxs163
密码：celiang
教学基本要求：
课堂纪律： 考核方法：平时成绩占30%，结课
考试占70%。 课堂实验：不许缺勤。
军事目标跟踪 隐形飞机、定位轰炸
军 事 应 用
高空实测成图
航天遥感
The image were acquired by the Shuttle Radar Topography Mission aboard the Space Shuttle Endeavor, Feb., 2000
IKONOS影像
大地水准面：将静止的平均海水面向整个 陆地延伸，形成封闭的曲面代替地球表面， 这个曲面称为大地水准面（测量工作的基 准面）
大地体：由大地水准面包围的地球形体
重力：地心引力和离心力的合力
铅垂线：重力的作用线 （测量工作的基 准线）
水平面：与水准面相切的平面
3.参考椭球面
通常用一个非常接近于大地水准面，并可 用数学式表示的几何形体(即地球椭球)来 代替地球的形状，作为测量计算工作的基 准面。
地球的物理表面
当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成 正交，这个面叫水准面。
在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并 假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面。 它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物理表面。它所包 围的形体称为大地体。
水准面：静止的水面（无数个）。
QuIKicOkNBOiSrd
卫星 图像
网络数字地图
三维仿真技术（虚拟现实）
河降流水植等、量被高道线路
美国 Mount Hood
4.工程测量的主要任务
研究测绘地形图的理论和方法 研究在地形图上进行规划、设计的基
本原理和和方法 研究建（构）筑物施工放样、建筑质
量检验的技术和方法 对大型建筑物的安全性进行位移和变
浩瀚宇宙中 : 地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。
机舱窗口俯视大地 : 地表是一个有些微起伏、极其复杂的 表面。
—— 珠穆朗玛峰与太平洋的马里亚纳海沟之间高差近20km。
地球的大小和形状
地球的形状近似 于一个两级略扁 平,赤道略鼓,北 极略长,南极略 短的象倒放的梨. 称“梨状体”。
武汉大学现代地球动力学部重点 实验室构造的地球模型
坐标系 – 直线定向，坐标正反算 – 测量工作基本原则
卫星定位
C
GPS2的0.09原.2019理：测距交会
A
B
13
GPS（Global Position System）
3D地图与GPS技术配合，实现了3D导航应用
北斗卫星定位导航系统
§1.1测绘学科与工程测量的任务
1.测量学的研究范畴
b=6356755m
e=1:289.257
它是一个规则的数学表面 ，所以人们视其为 地球体的 数学表面，也是对地球形体 的二级综合，用于测量计算 的基准面。
N
b o
a
S
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不 同，故地球椭球体的元素值有很多种。
确定地面点位的方法
1.大地坐标系
（大地测量的基本坐标系）
3.测绘学的内容
测定：指使用测量仪器和工具，通
过测量和计算，得到一系列测量数 据，或把地球表面的地形缩绘成地 形图的工作
测设：指把图纸上规划设计好的建
筑物、构筑物的位置在地面上标定 出来，作为施工的依据（工程建设 中称放样或放线）
某 城 市 地 图
某学校所在地的卫星图像
航测或遥感正射影像图
2.空间直角坐标系
已逐渐为军事及国民经济建设各部门采用作为实用坐标
1、 坐标原点O选参考椭 球体中心，原点与地球质 心重合
适用范围：用于大地问题的解算，研究地 球形状和大小，编制地图，火箭和卫星发 射及军事方面的定位及运算。
基准面：参考椭球面 基准线：过地面某点的法线（即：在椭球
面上某点做一与椭球体相切的平面，过该 点垂直于此平面的直线） 表示方法：P(L,B,H)
L-大地经度 B-大地纬度 H-大地高 坐标系中心：大地椭球体球心
举例说明：
1. 勘测设计阶段: 测绘各种比例 尺的地 形图, 供规划、设计使用 2. 施工阶段: 施工测量、测设(施 工放样)、竣工测量和变形观测 3. 运营管理阶段: 建（构）筑物 变形观测和安全监测预报、扩建改 建
§1.2 坐标系统与高程系统
1.2.1 地球的形状和大小
地球的自然表面 —— 为了了解地球的形状，让我们 由远及近地观察一下地球的自然表面。
每班由班长或课代表负责分组， 5人一组，选一名组长负责本组。
课程教学内容：
绪论 测量的基本工作：水准测量、角
度测量、距离测量 测量误差基本知识 小地区控制测量 地形图基本知识、测图及应用 施工测量的基本工作 工业与民用建筑施工测量 线路测量与桥梁、隧道施工测量
第一章绪论
本章教学基本内容：
– 测量学的任务 – 测量学在工程建设中的作用 – 地面点位的确定 – 水准面和大地水准面 – 独立平面直角坐标系的确定 – 绝对高程和相对高程 – 直线定向，坐标正反算 – 测量工作的组织原则
重点、难点：
– 测定、测设的概念与区别 – 水准面和大地水准面的概念 – 绝对高程和相对高程的概念 – 平面直角坐标系、高斯平面直角
定义：选用一个大小和形状接近大地体的旋转
椭球体作为地球的参考形状和大小，这个
旋转椭球体即称为参考椭球，是一个规则
的曲面体。
X2 a2
Ya22
Zb22
1
地球的数学表面
大地球体是一个有起 伏的复杂曲面,不规则， 无法建立数学模型。
数学表面：椭圆绕其 短轴旋转而成的椭球体, 称之为地球椭球体.
a=6378140m
研究地球的形状和大小 确定地球表面物体的空间位置（包
括空中、地表、地下和海洋） 对所得空间位置信息进行处理、储
存、管理
地球内 部构造
2.测绘学科的组成
按照研究对象及采用技术的不同分类 大地测量学： 普通测量学 摄影测量与遥感学： 地图制图与地理信息工程学 工程测量学 海洋测量学
工程测量
测量学课程概述
课程性质：专业基础课 总学时数：48学时（2学分）
其中：课堂理论教学32学时 实验16学时
相关课程：测量教学实习（2周，1学分） 公共邮箱：celiangwxs163
密码：celiang
教学基本要求：
课堂纪律： 考核方法：平时成绩占30%，结课
考试占70%。 课堂实验：不许缺勤。
军事目标跟踪 隐形飞机、定位轰炸
军 事 应 用
高空实测成图
航天遥感
The image were acquired by the Shuttle Radar Topography Mission aboard the Space Shuttle Endeavor, Feb., 2000
IKONOS影像
大地水准面：将静止的平均海水面向整个 陆地延伸，形成封闭的曲面代替地球表面， 这个曲面称为大地水准面（测量工作的基 准面）
大地体：由大地水准面包围的地球形体
重力：地心引力和离心力的合力
铅垂线：重力的作用线 （测量工作的基 准线）
水平面：与水准面相切的平面
3.参考椭球面
通常用一个非常接近于大地水准面，并可 用数学式表示的几何形体(即地球椭球)来 代替地球的形状，作为测量计算工作的基 准面。
地球的物理表面
当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成 正交，这个面叫水准面。
在众多的水准面中，有一个与静止的平均海水面相重合，并 假想其穿过大陆、岛屿形成一个闭合曲面，这就是大地水准面。 它实际是一个起伏不平的重力等位面——地球物理表面。它所包 围的形体称为大地体。
水准面：静止的水面（无数个）。
QuIKicOkNBOiSrd
卫星 图像
网络数字地图
三维仿真技术（虚拟现实）
河降流水植等、量被高道线路
美国 Mount Hood
4.工程测量的主要任务
研究测绘地形图的理论和方法 研究在地形图上进行规划、设计的基
本原理和和方法 研究建（构）筑物施工放样、建筑质
量检验的技术和方法 对大型建筑物的安全性进行位移和变
浩瀚宇宙中 : 地球是一个表面光滑、蓝色美丽的正球体。
机舱窗口俯视大地 : 地表是一个有些微起伏、极其复杂的 表面。
—— 珠穆朗玛峰与太平洋的马里亚纳海沟之间高差近20km。
地球的大小和形状
地球的形状近似 于一个两级略扁 平,赤道略鼓,北 极略长,南极略 短的象倒放的梨. 称“梨状体”。
武汉大学现代地球动力学部重点 实验室构造的地球模型
坐标系 – 直线定向，坐标正反算 – 测量工作基本原则
卫星定位
C
GPS2的0.09原.2019理：测距交会
A
B
13
GPS（Global Position System）
3D地图与GPS技术配合，实现了3D导航应用
北斗卫星定位导航系统
§1.1测绘学科与工程测量的任务
1.测量学的研究范畴
b=6356755m
e=1:289.257
它是一个规则的数学表面 ，所以人们视其为 地球体的 数学表面，也是对地球形体 的二级综合，用于测量计算 的基准面。
N
b o
a
S
由于国际上在推求年代、方法及测定的地区不 同，故地球椭球体的元素值有很多种。
确定地面点位的方法
1.大地坐标系
（大地测量的基本坐标系）
3.测绘学的内容
测定：指使用测量仪器和工具，通
过测量和计算，得到一系列测量数 据，或把地球表面的地形缩绘成地 形图的工作
测设：指把图纸上规划设计好的建
筑物、构筑物的位置在地面上标定 出来，作为施工的依据（工程建设 中称放样或放线）
某 城 市 地 图
某学校所在地的卫星图像
航测或遥感正射影像图
2.空间直角坐标系
已逐渐为军事及国民经济建设各部门采用作为实用坐标
1、 坐标原点O选参考椭 球体中心，原点与地球质 心重合
适用范围：用于大地问题的解算，研究地 球形状和大小，编制地图，火箭和卫星发 射及军事方面的定位及运算。
基准面：参考椭球面 基准线：过地面某点的法线（即：在椭球
面上某点做一与椭球体相切的平面，过该 点垂直于此平面的直线） 表示方法：P(L,B,H)
L-大地经度 B-大地纬度 H-大地高 坐标系中心：大地椭球体球心