同济大学测量学第一章_测绘工作概述
《测绘学概论》第一章 总论
第一章总论测绘学是一门既古老（历史悠久）又新兴（如今仍使用且结合现代技术）的学科测绘学是地球科学的一个分支学科；成果展现为地图；获取观测数据的的工具：测量仪器一．测绘学概念基本概念：是以地球为研究对象，对其进行测量和描绘的科学。
比较完整的基本概念：研究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置；确定地球形状和地球重力场，获取地球表面自然形态和人工设施的几何分布以及与其属性有关的信息；编制全球或局部地区的各种比例尺的普通地图和专题地图；为国民经济发展和国防建设以及地学研究服务。
现代概念：研究对地球和其他实体的与空间分布有关的信息进行采集、量测、分析、显示、管理和利用的一门科学技术。
测绘学分类（根据研究对象）及其在测绘学中的地位大地测量学（测绘学的数理基础）摄影测量学（测绘学的交叉学科）地图制图学（负责信息的载负和传输)工程测量学(测绘学的二级学科，是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用，是综合性的应用测绘科学与技术）海洋测绘学（测绘学的一门新兴学科，解决人类可发展持续性）测绘学的研究内容主要研究对象：地球及其表面的各种自然和人工形态。
主要研究内容：1.研究和测定地球形状、大小及其重力场，建立统一的坐标系统，测定地面点在该坐标系统中的精确定位。
2.对地表形态进行测绘工作，绘制成各种比例尺的地形原图。
3.将地形原图经过地图制图工作，绘制成各种比例尺各种类型的地图。
4.在各种经济建设和国防工程建设中进行测绘工作。
5.在海洋环境中进行测绘工作，研究其特殊的方法和专用仪器。
6.将带有误差的观测值进行观测数据处理和平差，获取未知量的最佳结果。
7.研究测绘学在社会经济发展各相关领域中的应用问题。
四.测绘学的学科地位和作用测绘学的科学地位:为研究地球的自然和社会现象,解决人口、资源、环境和灾害等社会可持续发展中的重大问题,为土地、海洋及工程的规划和经济国防建设提供技术支撑和数据保障。
测绘学的作用:在科学研究中是测定地球动态变化,研究地壳运动及其机制的重要手段,同时还可用于探索某些自然规律,研究地球内部构造、环境变化、资源勘探、灾害预测和防治等；在国防建设和现代战争中,可持续、实时地提供战场环境,为作战指挥和武器的定位与制导提供测绘保障；在国民经济建设和社会发展的相关领域中进行相应的测绘工作,制成各种地图和建立相应的地理信息系统,供规划、设计、施工、管理和决策使用。
第一章-1测量学概论
测量学在人类认识地球中的作用 “地球的形状是什么样的？” What is the shape of the earth?
这是人类长期探索的问题。早在公元前6 世纪古希腊的毕达哥拉（Pythagoras）就 提出了地的球形状的概念。
高度夸张的地球重力图
2002年NASA发射的 GRACE双子卫星正 对地球的重力场进 行详细的测量。
位置标定到实地上去，以便施工。
（1）研究测绘地形图的理论和方法——测图 （2）研究在地形图上进行规划、设计的基本原理和方法 —— 图的应用 （3）研究建筑物施工放样、建筑质量检验的技术和方法 —— 放样（测设） （4）对大型建筑物的安全性进行位移和变形监测
1.1 测量学的任务及其在工程中的应用
美国发展的新一代卫星导航和定位的军事系统
◆ 遥感（Remote Sensing, RS）
不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息， 经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理特 性和相互联系及其变化规律的科学技术
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
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 设计的点和线在实地定位的科学，它包括测定和测设（施 工放样）两部分。
第1章 概述
对于环境工程、给排水专业，设置本课程 的主要目的是为了学习和掌握以下内容: (1)地形图应用 为工程建设的规划设计，从地形图 中获取所需要的资料，例如点的坐标和 高程、两点间的距离、地块的面积、地 面的坡度、地形的断面和进行地形分析 等，这项任务简称为图的应用。
(2)施工放样 把图上设计的工程结构物的位置在 实地标定，作为施工的依据，这任务简 称为测设或放样 (3)地形图测绘 运用测量学的理论、方法和工具， 将一定范围内地面上的地物和地貌测绘 成地形图、地籍图等，这项任务简称为 测图。
二、内容
从以上定义可见，测量工作的内容大致可分 为两部分：
1.前者是“测绘”，将 地面己有的特征点位 和界线通过测量手段 获得反映地面 现状的 图形和位置信息，供 工程建设的规划设计 和行政管理之用；
2.后者是“测设”，将 工程建筑的设计位置 及土地规划利用的界 址划分在实地标定， 作为施工和定界的依 据。测设又称施工放 样或放线。
二、地心坐标系
地心坐标系属空间 三维直角坐标系， 用于卫星大地测量。 以地心为坐标原点， X、Y轴在赤道平面 内，首子午面与赤 道平面的交线为X轴， Z轴为地轴。
三、高斯平面直角坐标系
1.高斯投影的方法首先是将地球按经 线划分成带，称为投影带，投影带 是从首子午线起，每隔经度6度划为 一带(称为6度带)，自西向东将整个 地球划分为的60个带。
四、高
程
• 地面上一点到大地水准面的铅垂距离成 为绝对高程，又称海拔。 • 在局部地区，有时需要假定一个高程起 算面(水准面)，地面点到该水准面的垂直 距离称为假定高程或相对高程。பைடு நூலகம்• 地面上两点间绝对高程或相对高程之差 称为高差。
• 由于海水面受潮汐、风浪等影响，它的 高低时刻在变化。通常是在海边设立验 潮站进行长期观测，求得海水面的平均 高度作为高程零点，通过该点的水准面 就是大地水准面。在大地水准面上，绝 对高程为零。大地水准面为高程的起算 面。
工程测量技术课程教学课件：02测量工作概述
测量学的概念 测量学的分类
测量岗位职业
工程测量任务
3.测量岗位职业
测量员国考
国家注册测绘师
测量学的概念 测量学的分类 测量岗位职业
工程测量任务
4.工程测量任务
工程测量分类
1.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。
地面 缩小 图上
测量学的概念 测量学的分类 测量岗位职业
《工程测量技术》课程第2讲
测量工作概述
测量工作概述
1.测量学的概念 2.测量学的分类 3.测量岗位职业 4.工程测量任务
测量学的概念 测量学的分类 测量岗位职业 工程测量任务
测量工作概述
教学目标
知识目标：
1.了解测量学的基本概念和准确定义； 2.学会正确区分测量工作的类别； 3.掌握测量员岗位职业发展和相应工作任务。
测量岗位职业 工程测量任务
2.测量学的分类
测量 分类 学科分类
大地 测量
地球的形状、大小和重力场
摄影 测量
获取目标物影像并处理成图
地图 制图
研究制图原理，编辑绘制各种地图
工程 测量
设计阶段、施工阶段和运营管理阶段
海洋 测绘
海洋水体测量、绘制海图
测量学的概念
测量学的分类
测量岗位职业 工程测量任务
2.测量学的分类
四心
课程学习热心 测量工作爱心 仪器练习耐心 团队合作齐心
谢谢观看
公元前2世纪，司马迁《史记·夏本纪》夏禹治水测量工作“左准绳、右规矩、 载四时、以开九州”。
测量学的概念
测量学的分类 测量岗位职业 工程测量任务
1.测量学的概念
古代测量
《测绘学概论》课程笔记
《测绘学概论》课程笔记第一章：测绘学总论1.1 测绘学的基本概念测绘学是一门研究地球形状、大小、重力场、表面形态及其空间位置的科学。
它的主要任务是对地球表面进行测量，获取地球表面的空间信息，并对其进行处理、分析和应用。
测绘学的研究对象包括地球的形状、大小、重力场、表面形态等自然属性，以及人类活动产生的各种地理现象和空间信息。
1.2 测绘学的研究内容测绘学的研究内容主要包括以下几个方面：（1）大地测量学：研究地球的形状、大小和重力场，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
（2）摄影测量学：利用航空或卫星摄影技术，获取地球表面的空间信息，并通过图像处理技术对其进行解析和应用。
（3）全球卫星导航定位技术：利用卫星导航系统，如GPS、GLONASS、北斗等，进行地球表面空间位置的测量和定位。
（4）遥感科学与技术：利用遥感技术，如卫星遥感、航空遥感等，获取地球表面和大气的物理、化学和生物信息，并进行处理和应用。
（5）地理信息系统：利用计算机技术，对地理空间信息进行采集、存储、管理、分析和可视化，为地理研究和决策提供支持。
1.3 测绘学的现代发展随着科技的发展，测绘学进入了一个新的发展阶段。
现代测绘技术主要包括卫星大地测量、数字摄影测量、激光扫描、遥感技术、地理信息系统等。
这些技术的发展，使得测绘工作更加高效、精确和全面，为地球科学、资源调查、环境保护、城市规划等领域提供了强大的支持。
1.4 测绘学的科学地位和作用测绘学在科学体系中占有重要地位，它是地球科学的基础学科之一，为其他学科提供了重要的数据支持。
同时，测绘学在国民经济和国防建设中发挥着重要作用，如土地管理、城市规划、环境监测、资源调查、灾害预警等，都离不开测绘学的支持。
第二章：大地测量学2.1 概述大地测量学是测绘学的一个重要分支，主要研究地球的形状、大小、重力场及其变化，建立地球的数学模型，为各种测量提供基准。
大地测量学具有广泛的应用，如地球科学研究、资源调查、环境保护、城市规划等。
测量学绪论
第01章 绪论
第一节 概述
三、测量学与相邻课程的关系
• 大地测量学是测量学的理论基础：几何大地测量中的椭球 体，国家控制网；大地水准面、重力异常、垂线偏差；卫 星轨道运动、GPS定位原理。
• 地图制图学：国家中、小比例尺的地形图系列；建立工程 或专题信息系统，数字或电子地图；
• 摄影测量与遥感：城市基本图、道路带状地形图测绘；
• 四大发明之一的指南针，从司南、指南鱼算起，有二千多 年的历史。对矿山测量和其它工程勘测有很大的贡献。
第01章 绪论
第一节 概述
• 在测量学的发展也受到了战争的促进。公元前210年秦始 皇修建的“堑山堙谷，千八百里”直道，古罗马构筑的兵 道，以及公元前218年欧洲修建的通向意大利的“汉尼拨 通道”等，都是著名的军用道路。
o
x
Ⅲ
Ⅳ
o
y
Ⅲ
Ⅱ
第01章 绪论
第二节 地面点位的确定
➢高程
1、地面点的高程： 地面点到某一高程基准面的垂直距离。 大地高H大：地面点沿法线到椭球体面的距离。 海拔高H海：地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，也称绝
对高程，常简化用H表示。 相对高程： 地面点到某一假定水准面的垂直距离， 也称假定高程
2、高差：地面上两点间的高程之差，用h表示。
二、测量工作的基本原则
内容：由整体到局部，先控制后碎部，从高级到低级 步步有检核
作用：减少误差积累，加快测量速度
三、测量的基本工作
距离测量、角度测量、高差测量
四、测量工作的基本步骤
技术设计、控制测量、碎部测量、检查验收
地面点位是用坐标和高程表示的。
坐标 地理坐标、独立平面直角坐标系、高斯平直角坐标系。
高程 绝对高程（海拔）、相对高程（假定高程）
第一章 测量学(卞正富主编)绪论
地物：地球表面天然形成的物体或固定物体。 如房屋，道路，河流。
地貌：地球表面高低起伏的形状，如山岭，洼 地，河谷。
第一章 绪论
一、测量工作的内容 测量工作就是确定一个点的位置（点与点间的
距离、角度、高差）。 测量工作基本内容：水平角测量、水平距离测
量、高程测量。 测量工作基本技能：观测、计算、绘图。
大地坐标系。
第一章 绪论
2、高斯平面直角坐标
高斯投影：正形投影的一种，同时，中央子午线（以能够 被15整除的经度作为该区域的中央子午线）投影为一直线， 且长度不变。 高斯投影规律： （1） 中央子午线的投影为一直线，且长度不变，其余子午 线的投影均为曲线，对称地凹向中央子午线；
（2） 赤道的投影为直线，且与中央子午线垂直，其余纬线 的投影为凸向赤道的曲线，并以赤道为对称轴；
❖ 3、地理信息系统（GIS）：以采集、存储、描述 、检索、分析与空间位置有关的信息的计算机系统 。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。
❖ [信息高速公路：利用网络快速传输。
❖ 空间信息基础设施：信息高速公路的基础，包 括存储和管理控制数据、土地利用数据等。
❖ 2、在园林专业中的作用
❖ （1）利用测绘获得的地形图进行有关工程的 规划与设计。
❖ （2）将规划设计图纸通过测量的手段标定到 现场。
❖ （3）利用测量的手段标定取样点的位置、监 控工程施工质量等。
❖ （4）绘制工程俊工平面图等。
第二节 地球的形状与大小
第一章 绪论
地球是椭球体，地球表面不规则，海拔有 8846.13米的,也有低于海水面11022米的, 平 均半径为6371公里,对于普通测量来说，可以 视为圆球，小范围内可以视为平面。
大一测量学第一章知识点
大一测量学第一章知识点测量学是一个应用广泛的学科，用于研究测量以及测量结果的可靠性和准确性。
在工程、科学、医学等领域，测量学起着至关重要的作用。
为了理解测量学的基本知识，我们将在本文中探讨大一测量学第一章的主要知识点。
1. 测量与单位测量是通过比较某个未知数量与一个已知数量的关系来确定未知数量的过程。
测量结果通常以物理量的单位表示。
物理量是可以通过测量来确定的属性，例如长度、时间、质量等。
而单位则是用于度量物理量的标准。
国际单位制是国际上通用的单位系统，它包括7个基本单位，分别是米（长度）、千克（质量）、秒（时间）、安培（电流强度）、开尔文（温度）、摩尔（物质的量）、坎德拉（发光强度）。
通过这些基本单位可以派生出其他单位。
2. 误差与不确定度在测量过程中，由于各种原因，测量结果与真实值之间存在差异，这就是误差。
误差可以分为系统误差和随机误差。
系统误差是由于测量设备或者操作方法的问题导致的，在多次测量中总是保持一定的方向。
随机误差则是由于各种无法完全控制的因素引起的，其产生的原因与有关测量结果的个别影响因素的变异性有关。
为了评估测量结果的可靠性，我们使用不确定度来衡量。
不确定度是指测量结果的范围，在该范围内，被测量值的真实值可能存在。
不确定度可以通过一系列的方法来计算和评估，包括类型A和类型B的不确定度。
3. 误差传播与数字分析在实际测量中，我们往往需要通过一系列的测量结果来获得目标物理量的估计值。
在这个过程中，误差会通过各种方式传播。
误差传播的规律可以通过数字分析来确定。
数字分析是通过将误差进行数学运算和统计处理来确定测量结果的可靠性。
常用的数字分析方法包括平均值、标准差、误差分布等。
4. 仪器校准与精确度为了保证测量结果的准确性，仪器校准是必不可少的。
仪器校准是通过与已知精确值的标准进行比较，确定仪器的测量偏差和误差的过程。
校准可以根据实际需要进行定期进行。
精确度是评估测量结果的质量指标，它表示测量结果与真实值之间的接近程度。
第一章测量学的基本知识课件
第一章测量学的基本知识
二、测量工作的作用
1、主要作用 • 提供基础数据； • 提供地图； • 行政勘界与权属定界； • 提供各种工程需要的测量技术； • 军事测绘。
实验安排 水准仪的使用与水准测量 经纬仪的使用与水平角测量 经纬仪与竖直角观测 大比例尺地形图测绘
实验分组：每5～6人分为一个小组，每组选 出1名组长，女生要分到不同小组。
请各班班长下次课上交实验分组情况。 实验时间：请同学们商量后确定（9－12周）。
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
《测 量 学》
第一章测量学的基本知识
第一章 测量学的基本知识
第二章 水准测量
第三章 经纬仪及水平角测量
主 第四章 距离测量与直线定向
要 内
第五章 测量误差的基本理论
容 第六章 平面控制测量
第七章 三角高程测量
第八章 大比例尺地形图测绘
第九章 地形图的应用
第一章测量学的基本知识
实验一 实验二 实验三 实验四
三、测量学的发展
1、古代测量学的成就
长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国 地图——世界上已发现的最早的军用地图。 世界上现存最古老的地图是古巴比伦北部 的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在 陶片上的地图。 1718年（清朝康熙年间）完成了世界上最 早的地形图——《皇舆全图》的绘制。
第一章测量学的基本知识
（2）主要任务
精确地测定地面点的位置及地球的形状和大小； 将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图； 将设计好的建筑物、构筑物在地面标定出来； 进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
测量学第一章.ppt
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