第二次课测量学第二章地形图基本知识21

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第二章测量学基本知识

第二章测量学基本知识
第二章 测量学的基本知识
第一节 地球的形状与大小
测量工作的任务: 是确定地面点的空间位置。 平面坐标 x y 三维坐标高( 3程D )h
测量工作是在地球自然表面进行,而地 球自然表面形状十分复杂,不利于用数 学式来表达。
必须确定:平面原点(大地原点) 高程基点(水准面) ((
1、测量计算基准面——旋转椭球 由椭圆(长半轴a,短半轴b)绕b轴旋转而 成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。
第二节 地面点的表示方法
测量工作的基本任务: 是确定地面点的空间位置,
地面上的物体大多具有空间形状, 如:丘陵、山地、河谷、
洼地等。
为了研究空间物体的位 置,数学上采用投影的 方法加以处理。
如将地面点A沿铅垂线方向 投影到大地水准面上,得到A 投影位置;地面点A的空间位 置,就可用A的投影位置在大 地水准面上的坐标及铅垂距离 HA来表示。(图2-5)
目前我国采用的椭球元素数值
短半径(a)=6378140m 长半径(b)=6356755.3m 扁率[α=(a-b)/a]=1:298.257
说明:a为长半径;b为短半径;α为扁率。 大地原点——西安附近的泾阳县永乐镇。 (80坐标系) 平均半径[R=1/3(2a+b)]为6371Km。
一、大地水准面
互关系并固定下来的
工作,称为参考椭球体
的定位。P点称为 大地原点。
旋转椭球 面
我国目前采用的参考椭球体为1980 年国家大地测量参考系, 原点在陕西省 泾阳县永乐镇,称为国家大地原点。部分 国家参考椭球体的基本元素见表2-1。
由于参考椭球体的扁率很小,在普通 测量中可把地球作为圆球看待,其半径为 6371km.R可视为参考椭球体的平均 半径,或称为地球的平均半径。

《测量学》复习资料

《测量学》复习资料

《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。

数字地形测量学ppt课件

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③ 提高工作效率。
13
六、测量工作及的基本原则
基本观测量: 测量作业就在于使用不同精度的测量仪器,测
得‘角度‘距离’和‘高差’
测量高差
水准仪
经纬仪测竖直角+距离测量
测量水 平角
测量距离
经纬仪
竹尺,皮尺,链尺,钢尺
光学测距仪 电磁波测距仪
14
六、测量工作及基本原则
测量单位 : 长度单位:
英制单位:海里、码、英尺、英寸 市制单位:里、丈、尺、寸、 公制单位:公里、米、分米、厘米、毫米
Digital Topography
第二章 测量的基本知识
2.1 地球的形状和大小 2.2 用水平面代替水准面的限度 2.3 测量坐标系与高斯投影 2.4 高程系统 2.5 地形图的基本知识 2.6 地形图的分幅与编号 2.7 直线的定向
2
2.1 地球的形状和大小
3
一、地球的自然表面
地球的自然表面:地球的自然表面高低起伏,其 形状十分复杂。海洋的面积占71%,陆地的面积占 29%。
联系? 3、参考椭球的基本元素有哪些? 4、测量工作的基准面和基准线是指什么? 5、平均海水面____(是/不是)参考椭球面。 6、任意高度的静止的液体表面(如平静的湖水面)______(都
是/都不是/有的是)水准面
18
2.2 用水平面代替水准面的限度
19
一、水准面曲率对水平距离的影响
第 16 页 16
六、测量工作及基本原则
长度单位换算
1km=1000m 1m=10dm=100cm=1000m 1英里=1.6093公
里 1码=3英尺
1英尺=12英寸=30.48厘米 1英寸=2.54
厘米 1海里=1.852公里 =1852米 1里=500米 1丈=10

地形图的基本知识 PPT

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凡比例尺用分子为1,分母为整数的分 数表示的,称为数字比例尺。
1 d MD
M越大,则比例尺越小。
2)、图示比例尺
❖ 一般说来,在图上除写有数字比例尺外,还有 用线段表示的比例尺,这就是图示比例尺。图 示比例尺有直线比例尺、斜分比例尺与复式 比例尺两种。
❖ 直线比例尺:以直线线段的形式表示图上线段 长度所对应的地面距离,具有能直截了当读出 长度值而无需计算及幸免因图纸伸缩而引起 误差等优点。
2、64单位长
复式比例尺: 又iii.称复成投式的比比影例 例比尺尺,,例系又由称尺主投,比影是例比一尺例与尺种局。依部 分比经照例线地尺比组例图合尺主比 例尺与与地纬线图比投例尺影两长种。度变形分布规律设计 的一种图解比例尺。
双标准纬线等 角圆锥投影的 纬线比例尺
等角正切圆柱 投影的纬线比 例尺
(2)、 透明纸平行线法:
s1
1 2
l1·d
s2
1 2
(l1
l2 )?d
sn1
1 2
(ln1
ln
)?d
sn
1 2
ln
·d
s1 s2
l1
l2
d
l3 l4
sn-1 sn
n
s图 li ·d
i 1
s实 s图 M 2
(3)、 求积仪法: 电子求积仪,机械求积仪、
7、5、3 地形图在工程建设中的应 用
2000 1500
2、 确定图上的两点间的水平距离、
❖ 图解法:
1000 2500
1500 2500
图上直截了当量取l DAB=l×M ❖解析法:坐标反算
DAB x2 y2
2400
2300
B
2200

第二章测量学基本知识

第二章测量学基本知识

二、相关的名词概念
NS为椭球的旋转轴,N表示北极,S表示南 极。通过椭球旋转轴的平面称为子午面,而通 过原格林尼治天文台的子午面称为起始子午面。 子午面与椭球面的交线称为子午线。通过椭球 中心且与椭球旋转轴正交的平面称为赤道面。 赤道面与椭球面的交线称为赤道。与椭球旋转 轴正交,但不通过球心的平面与椭球面的交线, 称之为平行圈。大地经度(L)就是通过某点的 子午面与起始子午面的夹角。大地纬度(B) 就是通过某点的法线与赤道面的交角。大地经 度L和大地纬度B统称为大地坐标。大地坐标是 以法线和参考椭球面作为基准线和基准面的。 用经、纬度表示某点位置的坐标系是在球面上 建立的,故称为球面坐标或地理坐标。我国疆 域全部位于东经、北纬地区。
珠穆朗玛峰
马里亚纳海沟
地球的卫星照片
二、关于大地体的概念
大地体:把地球总的形状看作是被海水包
围的球体,也就是设想有一个静止的海 水面,向陆地延伸而形成一个封闭的曲 面。由于海水有潮汐,时高时低,所以 取其平均的海水面作为地球形状和大小 的标准,它所包围的形体称为大地体。
重力:地球引力与离心力的合力。
面位置的相互关系。确定一条直线与基本 方向的关系称为直线定向。
三北方向及相互关系
基本方向线有三种,亦称“三北方向”。真北方向,
即椭球的子午线所指的北方向。磁北方向,即用磁针北 端所确定的北方向。坐标北方向,即平面直角坐标系X 坐标轴所指的北方向。三北方向是不重合的,在不同地
方它们相互位置是不一互致的,通过地面某点的真子午
即使在很短的距离内也要加以考虑。
第五节 测量工作概述
一、测图原理
地形图上各点是实地上相应各点在水平面 上正射投影的位置再用测图的比例尺缩绘到图 纸上的。测量工作中测定点与点之间关系的三 条规则: (1)测定地面上两点间的距离,是指水平距离。 (2)测定两条边之间的夹角,是指水平角。 (3)地面上各点的高差,是指各点沿铅垂线方 向到大地水准面的距离之差,即高程之差。

第二章 测量学的基本知识

第二章  测量学的基本知识

3°投影带是从东经1°309开始,每隔经度3°划为一带, °投影带是从东经 ° 9开始,每隔经度 °划为一带, 将整个地球划分为120个带。带号依次为1~120,各带中央 个带。带号依次为 ~ 将整个地球划分为 个带 , 的子午线的经度为3° 的子午线的经度为 °、6°、9°、…360°。任意一个带中 ° ° ° 央子午线经度
子午线的投影
赤道的投影
测量上选用的平面直角坐标系,规定纵坐标轴 测量上选用的平面直角坐标系,规定纵坐标轴 平面直角坐标系 为X轴,表示南北方向,向北为正;横坐标轴为 轴, 轴 表示南北方向,向北为正;横坐标轴为Y轴 表示东西方向,向东为正;象限按顺时针方向编号。 表示东西方向,向东为正;象限按顺时针方向编号。 2. 地区平面直角坐标系 当测量的范围较小时,可以把该测区的球面 当测量的范围较小时, 当作平面看待, 当作平面看待,直接将地面点沿铅垂线投影到水 平面上,用平面直角坐标来表示它的投影位置。 平面上,用平面直角坐标来表示它的投影位置。 坐标原点可假定,也可选在测区的已知点上, 坐标原点可假定,也可选在测区的已知点上,北 方向与地理保持一致( 方向与地理保持一致(通常用罗盘仪来确定北方 向)。
ϕ
ϕ)
大地原点 大地原点”亦称“ 大地原点”亦称“大地 基准点” 基准点”,即国家水平控 制网中推算大地坐标的起 算点。建国初期,我国使 算点。建国初期, 用的大地测量坐标系统是 从前苏联测过来, 从前苏联测过来,其坐标 原点是前苏联玻尔可夫天 文台, 文台,这种状况与我国的 建设和发展极不相称。为 建设和发展极不相称。 此,国家有关方面决定建 立我国独立的大地坐标系。 立我国独立的大地坐标系。
大地水准面是测量野外工作的一种基准面, 大地水准面是测量野外工作的一种基准面, 是测量野外工作的一种基准面 铅垂线是测量野外工作的一种基准线 是测量野外工作的一种基准线。 铅垂线是测量野外工作的一种基准线

数字地形测量学课件第二章 地形图基本知识

数字地形测量学课件第二章 地形图基本知识

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数字地形测量学 —— 教学课件
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§2.2 地物符号
4. 交通 包括陆运、水运、海运及相关设施。
5. 管线 包括各种电力线、通信线、各种管道及其附属设施。
6. 境界 境界分为国界和国家内部境界。内部境界包括省、县、 乡镇、村的行政分界线及特殊地区界线等。
7.植被与土质
植被是各种植物的总称;土质是地表各种物质的总称。
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数字地形测量学 —— 教学课件
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§2.4 地形图分幅与编号
(二)分幅与编号的方法 我国基本比例尺地形图包括1:100万,1:50万,1:25万,1:
10万,1:5万,1:2.5万,1:1万和1:5000共八种。 基本比例尺地形图采用梯形分幅,统一按经纬度划分。
1.20世纪70~80年代我国基本比例尺地形图的分幅与编号 (1)100万分幅与编号(国际分幅与编号)
3
§2.1 地形图的内容
b.按比例尺分类 大比例尺:比例尺大于等于1:1万 中比例尺:大于1:10万,如1:1万、 1:5万、1:2.5万 小比例尺:比例尺小于1:10万 c.按成图方法分类 线划图:用点、线划和特定符号表示的地图。如地形图等。 影像图:经处理的航空、航天相片与线划符号相结合的地图。 数字图:以数字形式记录和储存的、利用计算机使用的图。 电子地图:以数字地图为基础的屏幕表达的图。
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数字地形测量学 —— 教学课件
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§2.1 地形图的内容
二、大比例尺地形图示例
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数字地形测量学 —— 教学课件
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§2.1 地形图的内容
三、地图比例尺 1.定义:图上距离与实地相应水平距离之比。
比例尺= 图上长
1

实地水平距离 M

《数字地形测量学》第2章 测量的基本知识

《数字地形测量学》第2章 测量的基本知识

地球引力与离心力的合力称为重Байду номын сангаас,重力的方向线称 为铅垂线。测量的基准线。 静止的水面所形成的曲面称为水准面。水准面有无数 个。过水准面上任一点所作的铅垂线在该点与水准面 正交。 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。测量工作的基准面。 由大地水准面所包围的地球形体称为大地体。 与水准面相切的平面称为水平面。
测 量 学
高祥伟 电话:85585007
第二章
测量的基本知识
§2.1 地球的形状和大小
测量工作是在地球表面进行的。地球表面很不规则, 有高山、平原、丘陵、海洋等。这些起伏相对于地球 本身十分微小。 原因:地球上的最高峰珠峰高出海水面8846.27m (1992年测定);最低点马里亚纳海沟低于海水面 11022m,远远小于地球的平均半径6371km。 地球表面海洋占71%,陆地仅占29%,可以认为地球 是被静止的海水面包围的球体
§2.2 测量常用坐标系和参考椭球定位
测量的主要工作就是测定地面点的位置,而地面点的 空间位置通常用平面坐标和高程来表示。 地理坐标:地面上点的位置在球面上通常用经纬度表 示,某点的经纬度称为该点的地理坐标。 1. 地轴:地球自转轴。 2. 纬线:垂直于地轴的各平面与球面的交线。 3. 赤道平面:通过地心与地轴垂直的平面。 4. 赤道:赤道平面与地球表面的交线。 5.(L点)真子午面:通过地轴和地球上任一点L的平 面。
B
h
A H 2’
假定水准面
H1’
大地水准面
H1 H2
§2-5用水平面代替水准面的限度
1、水准面的曲率对水平距离的影响
在图中,设DAE为水准面, AB为其上的一段圆弧,设长 度为S,其所对圆心角为θ, 地球半径为R。另自A点作切 线AC,设长为t,如果将切 于A点的水平面代替水准面, 即以相应的切线段AC代替圆 弧AB,则在距离方面将产生 误差ΔS,由图得
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测量对地图投影的要求
测量中大量的角度观测元素,在投影前后保持不变,这 样免除了大量投影计算工作; 保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上原形保持相 似,给识图用图带来很大方便; 投影能方便的按分带进行,并能用简单的、统一的计算 公式把各带连成整体。
高斯投影示意图大地坐标(L,B)X=f(L,B) Y=f2(L,B)
平面坐标(X,Y)
高斯投影模式
N
赤道
O
赤道
S
中 央 子 午 线
投射光源
高斯投影平面
高斯投影的特性
中央子午线投影后为直线,且
长度不变。
x
除中央子午线外,其余子午线 的投影均为凹向中央子午线的 曲线,并以中央子午线为对称 轴。投影后有长度变形。
平行圈
赤道线投影后为直线,但有长 度变形。
赤道
O
y
除赤道外的其余纬线,投影后 为凸向赤道的曲线,并以赤道 为对称轴。
国际规定按经差6º和3º进行投影分带
6º带与3º带中央子午线之间的关系
60带(六度投影带):N、L L= 6N-3 30带(三度投影带):n、l l= 3n
n=2N-1
分带应用
若已知某点的经度为L,则该点的6º带的带 号N由下式计算:
N= (L 取整)+1 6
若已知某点的经度为L,则该点所在3º带的 带号按下式计算:
故:X值均为正,而Y值则有正有负。
xxpp2'2==++223322883366.1.18800mm yypp2'2==–+227022424705.5298.072m0 m
国家统一坐标:
xp1 = xp1' yp1 = 500000 + yp1'
= +(带号)☺ 636780.360 m
xp2 = xp2' yp2 = 500000 + yp2'
n= (L 四舍五入) 3
2.1.3 高斯平面直角坐标系的建立与国家统一坐标
高斯平面直角坐标系的建立: x轴 — 中央子午线的投影
x
高斯自然坐 标
y轴 — 赤道的投影
赤道
原点O — 两轴的交点
注:X轴向北为正,
y轴向东为正。
P (X,Y)
O
y
中央子午线
由于我国的位于北半球,东西横跨11个 6º带,各带又独自构成直角坐标系。
课堂小结
➢ 理解高斯投影的原理及特性; ➢ 掌握 1、分带方法与转换;
2、高斯平面直角坐标系与国家统一坐标系的转换。
作业:习题册第24页
第一章4、5
第二章1、2
再见
谢谢!
子午线
中央子午线与赤道投影后仍然 保持正交。
中央子午线
2.1.2高斯投影的分带方法

林 596尼0 1 3
治 赤 0° 6°12°1道8°
依经线按一定经差将参考椭球 面分为若干个瓜瓣形(区域), 取每个瓜瓣形中间的经线作中央 子午线分别进行投影,它相当于 用多个椭圆柱面分别相切各瓜瓣 形的中央经线而投影;每个瓜瓣 形称为一带;每带的经差大小视 用图精度而定。
1、该点位于6˚带的第几带? 2、该带中央子午线经度是多少? 3、该点在中央子午线的哪一侧?
第 19 带 L。= 6º×19-3º = 111˚
4、该点距中央子午线和赤道的距离为多少?
先去掉带号,原来横坐标: y=367622.380 – 500000=-132377.620m,在西侧。
距中央子午线132377.620 m,距赤道3102467.280 m
第二次课测量学第二章地形图基本知识21
2.1 高斯投影的基本原理 2.2 地形图的分幅与编号 2.3 直线定向及方位角测定 2.4 坐标方位角的传递 2.5 平面直角坐标的正、反算问题 2.6 地图的分类及图的比例尺 2.7 地物和地貌在地形图上的表示方法
学习要求
明确高斯投影的基本原理; 理解地形图的分幅与编号; 了解直线定向及方位角的测定和地图的分类; 掌握坐标方位角的传递,平面直角坐标的正、反
算,地图比例尺及地物和地貌的表示方法。
2.1 高斯投影的基本原理
2.1.1 高斯投影及其特性
高斯投影是一种等角投影。它是由德国数 学家高斯(Gauss,1777-1855)提出,后经 德国大地测量学家克吕格(Kruger,1857~ 1923)加以补充完善,故又称 “高斯—克吕 格投影”,简称“高斯投影”。
= +(带号)☺ 227559.720 m
xypp11xy==pp11+'+' ==320+0+2361830356265787.88560505...0363656m000
m m
m
X
p1 p2
o
Y
500km
20带
例:有一国家控制点的坐标:
x = 3102467.280 m , y = 19367622.380 m
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