大地测量学基础知识
第二章大地测量学基础知识
2.1 地球形状和大小
地球自然表面
极不规则，无法用数学表面进行描述
三 大地体
级 地球椭球体
近
似 参考椭球体
不规则性、动态性、不唯一性
规则的数学表面
标准数学曲面，不唯一性 1952：海福特椭球 1953：克拉索夫斯基椭球 1978：1975年国际椭球
2.2 测量常用坐标系
地理坐标系统：直接建立在球体上的， 用经纬度（φ, λ）表示地面点位的球面坐 标系统。
投 影
平面直角坐标系统：建立在平面上的 笛卡儿坐标系统，用（x，y）表达地 理对象位置。
第二章大地测量学基础知识
2.2 测量常用坐标系
2.2.1. 大地坐标系
大地坐标系是以参考椭球面作为基准面，以起始子午面和赤道 面作为在椭球面上确定某一点投影位置的两个参考面。
该椭球的基本元素是：
a= 6 378 140m ,
图2-3
b = 6 356 755.3m ,
f =1/298.257。
由于参考椭球体的扁率很小，当测区面积不大时，在普通测量中可把地 球近似地看作圆球体，其半径为：
R1(aab)63k7m 1 3
第二章大地测量学基础知识
2.1 地球形状和大小
地球体：极半径略短，赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近似于梨
2.特点 1）水准面是一个重力等位面，水准面上各点处处与该点的重力方向（铅
垂线方向）垂直。
2）在地球表面上、下重力作用的范围内，通过任何高度的点都有一个水 准面，因而水准面有无数个。
第二章大地测量学基础知识
2.1 地球形状和大小
2.1.1.4 大地水准面
大地测量学知识点
一、水准面与大地水准面1、水准面我们把重力位相等的面称为重力等位面，也就是我们通常所说的水准面。
水准面有无数个。
1）水准面具有复杂的形状。
2）水准面相互既不能相交也不能相切。
3）每个水准面都对应着唯一的位能W=C=常数，在这个面上移动单位质量不做功，亦即所做的功等于0，即dW=-gsds，可见水准面是均衡面。
4）在水准面上，所有点的重力均与水准面正交。
于是水准面又可定义为所有点都与铅垂线正交的面。
故设想与平均海水面相重合，不受潮汐、风浪及大气压变化影响，并延伸到大陆下面处处与铅垂线相垂直的水准面称为大地水准面大地水准面作为测量外业的基准面，而与其相垂直的铅垂线则是外业的基准线。
似大地水准面与大地水准面在海洋上完全重合，而在大陆上也几乎重合，在山区只有2-4m 的差异我们选择参考椭球面作为测量内业计算的基准面，而与其相垂直的法线则是内业计算的基准线。
1．参心坐标系建立一个参心大地坐标系，必须解决以下问题：(1)确定椭球的形状和大小；(2)确定椭球中心的位置，简称定位；(3)确定椭球中心为原点的空间直角坐标系坐标轴的方向，简称定向；(4)确定大地原点。
我国几种常用参心坐标系：BJZ54、GDZ802．地心坐标系地心坐标系分为地心空间大地直角坐标系和地心大地坐标系等。
地心空间大地直角坐标系又可分为地心空间大地平面直角坐标系和空间大地舜时直角坐标系。
1）建立地心坐标系的意义：2）建立地心坐标系的最理想方法是采用空间大地测量的方法。
3）地心坐标系的表述形式(判断)1）WGS一84大地坐标系WGS-84坐标系统的全称是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），它是一个地心地固坐标系统。
WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立，于1987年取代了当时GPS所采用的坐标系统―WGS-72坐标系统而成为GPS的所使用的坐标系统。
WGS一84坐标系的几何定义是：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIHl984．0定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIHl984．0的零度子午面和CTP赤道的交点，y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
测量基础知识大全
- 实物量具：量块、直角尺、曲线样板、标准量规- 极限量规：无刻度，用于检验工件是否合格- 显示测量仪器：模拟或数字显示，如电压表、频率计、千分尺- 游标式：游标卡尺、游标高度尺- 微动螺旋副式：外径千分尺、内径千分尺- 机械式：百分表、千分表、杠杆比较仪- 光学机械式：光学计、测长仪、投影仪- 气动式：流量计、气压计- 电学式：电接触式、电感式、电容式等
测量坐标系
- 地理坐标系：大地地理坐标系（大地经度L、大地纬度B）和天文地理坐标系（天文经度、天文纬度）- 平面直角坐标系- 高斯平面直角坐标系
测量原则
- 工作程序：先控制后碎布，先进行控制测量，后测定测区内控制点的平面位置和高程- 精度：从高级到低级，先布设高精度的控制点，再逐级发展布设低一级的交会点及碎布测量- 检核：测量工作必须进行严格检核，前一步工作未检核不进行下一步测量工作
测量基础知识大全
测量基础知识
说明
测量学定义
研究地球的形状和大小，以及确定地球表面点位关系的一门学科
研究对象
地球和地球表面上的各种物体，包括它们的几何形状及空间位置关系
主要任务
测定（地形测绘）和测设
分类
大地测量学、地形测量学、工程测量学、摄影测量与遥感、地形制图学、海洋测量学、测量仪器学
工程测量学分类
测量单位
- 长度：米（m）、毫米（mm）、微米（μm）- 角度：度、分、秒
测量误差
- 绝对误差：测得值减去真值- 相对误差：绝对误差与真值的比值- 随机误差：由测量人员和测量设备的随机因素造成，不可避免，但可通过提高技能和精度来减少- 系统误差：由测量实施方案或测量仪器系统的不完善造成，可通过改进方案或仪器来减少
建筑工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、水利工程测量、地下工程测量、管线工程测量、矿山测量、军事工程测量、城市建设测量、三维工业测量、精密工程测量、工程球引力的双重作用，合力称为重力，方向线称为铅垂线，是测量工作的基准线- 水准面：设想静止海水面向陆地延伸形成的封闭曲面- 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- 绝对高程（海拔）：某点到大地水准面的铅垂距离- 假定高程（相对高程）：某点到任意水准面的铅垂距离
大地测量学
大地测量学简介大地测量学是一门研究地球形状、大小以及地球表面上各点的空间坐标相互关系的学科。
它是土地测量学的一个分支，涉及测量地球形状、地球重力场、地球表面的高程变化等内容。
大地测量学在地理信息系统(GIS)、地图制图、航空航天等领域有着广泛的应用。
地球形状与地球坐标系统地球形状地球并非完全理想的球体，而是一个略为扁平的椭球体。
为了描述地球的形状，人们提出了多种地球模型，例如椭球模型、基准椭球模型等。
其中，最为常用的是基准椭球模型，常见的基准椭球模型有WGS84、GRS80等。
地球坐标系统地球坐标系统用于描述地球上各点的空间位置，常见的地球坐标系统有经纬度坐标系统和平面坐标系统。
经纬度坐标系统使用经度和纬度来表示位置。
经度是指地球上某点位于东西方向的角度，取值范围为180°到+180°，以本初子午线（通常是伦敦的格林威治子午线）为基准。
纬度是指地球上某点位于南北方向的角度，取值范围为90°到+90°，以赤道为基准。
平面坐标系统使用直角坐标系表示地球上的位置。
常见的平面坐标系统有UTM坐标系统和国家网格坐标系统。
UTM坐标系统将地球表面划分为60个纵向的投影带和相应的横向带号，便于对地球表面进行分区管理和测量。
国家网格坐标系统是各国根据自身特点而制订的具有自主知识产权的坐标系统。
大地测量技术大地测量技术主要包括测量地球形状和测定地球表面上各点的位置和坐标。
常用的大地测量技术包括三角测量、重力测量、高程测量等。
三角测量三角测量是测量地球上任意两点之间的距离和角度的方法。
它基于三角形的性质，通过测量三角形的边长和角度来计算未知点的位置。
三角测量在大地测量学中有着广泛的应用，例如地图测绘、导航定位等。
重力测量重力测量是测量地球表面上各点重力场强度的方法。
地球的重力场是由地球本身的质量和形状所决定的，通过测量重力场的变化可以推断地球表面上各点的高程变化。
重力测量常用于大地水准测量、地壳运动研究等领域。
大地测量基础知识
大地测量基础知识
嘿，朋友们！今天咱来聊聊大地测量基础知识。
你说大地测量是啥呀？就好比给大地这个大巨人量身高、测体重一样！
你想想，咱们生活的地球那可老大了，要是没有大地测量，那得多乱套呀！大地测量就像是给地球画一幅超级精确的画像。
咱先来说说测量的那些工具吧，就像咱画画得有画笔一样。
水准仪，就像一个小机灵鬼，能帮我们知道地面是不是平的。
还有经纬仪，那可是个厉害的角色，能准确地测量角度呢！全站仪就更牛了，集各种本领于一身，简直是测量界的多面手！
那大地测量都干啥呢？比如说要建一座大桥，不得先知道这儿的地形啥样啊，不然桥建歪了咋办？还有盖高楼，要是地基都没测好，那楼还不得摇摇晃晃的呀！
再说说测量的精度吧，这可太重要啦！就好比你做衣服，尺寸差一点那穿上就不合适呀。
测量也是一样，差一点可能就会出大问题呢！你说要是地图上差了一点点，那实际走起来可就差老远啦！
大地测量还和我们的日常生活息息相关呢！你平时用的手机导航，那不就是靠大地测量的数据嘛。
你能准确地找到想去的地方，可都得感谢大地测量的功劳呀！
还有啊，大地测量的人可不容易，他们得背着那些仪器翻山越岭的，风里来雨里去。
他们就像一群勇敢的探险家，为了得到准确的数据，什么苦都能吃！
你说这大地测量是不是特别神奇？它就像一双神奇的眼睛，让我们能看清大地的模样。
没有它，我们的生活可就没那么方便啦！所以啊，可别小看了这大地测量，它可在背后默默地为我们的生活做着大贡献呢！这就是大地测量，有趣又重要，不是吗？。
大地测量学基础考试要点
第一章绪论1、大地测量学：在一定时间、空间参考系统中，测量和描绘地球及其他行星体的一门学科。
最基本任务：测量和描绘地球并检测其变化，为人类活动提供关于地球等行星体的空间信息经典测量学是把地球假设为刚体不变，均匀旋转的球体或椭球体，并一定范围内测绘地和研究其形状、大小及外部重力场。
2、大地测量学地位及作用：（1）大地测量学在国民经济各项建设和社会发展中发挥着基础先行性的重要保证作用。
（2）大地测量学在防灾减灾救灾及环境监测、评价与保护中发挥着独具风貌的特殊作用。
（3）大地测量学是发展空间技术和国防建设的重要保障。
（4）大地测量学在当代地球科学研究中的地位显得越来越重要。
（5）大地测量学是测绘学科的各类分支学科（大地测量、工程测量、海洋测量、矿山测量、航空摄影测量与遥感、地图学与地理信息系统等）的基础学科。
3、大地测量学的三个基本分支：几何大地测量学、物理大地测量学及空间大地测量学。
4、现代大地测量学同传统大地测量学之间没有严格界限，但是现代大地测量学确实具有许多新的特征（测量范围大，动态方式，周期短，精度高）。
5、大地测量学的基本内容：（1）确定地球形状及外部重力场及其随时间的变化，建立统一的大地测量坐标系，研究地壳形变（包括地壳垂直升降及水平位移），测定极移以及海洋水平面地形及其变化等。
（2）研究月球及太阳系行星的形状及重力场。
（3）建立和维持具有高科技水平的国家和全球的天文大地水平控制网和精密水准网以及海洋大地控制网，以满足国民经济和国防建设的需要.（4）研究为获得告警的测量成果的仪器和方法等。
（5）研究地球表面向椭球面或平面的投影数学变换及有关的大地测量计算。
（6）研究大规模、高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数据处理的理论和方法，测量数据库建立及应用等。
第二章坐标系统与时间系统1、地球的运转可分为四类：（1）与银河系一起在宇宙中运动。
（2）在银河系内与太阳系一起旋转。
（3）与其他行星一起绕太阳旋转（公转或周年视运动）（4）绕其瞬时旋转轴旋转（自转或周日视运动）。
大地测量相关基础知识培训
测绘仪器
经纬仪、全站仪、水准仪、GPS、重力仪
2.1 经纬仪
经纬仪是一种根据测角原理设计的测量水平角和竖直角的测量仪器，分为光学经纬仪和电子经纬仪。光学经纬仪按“一测回水平方向标准偏差”分为 DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ30
思考：一测回测角中误差怎么算？
经纬仪轴线应满足的条件1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校4. HH⊥VV ——横轴的检校5. 竖盘指标差应为零——指标差的检校6. 光学垂线与VV重合——光学对中器的检校7. L'L'∥ VV——圆水准器的检验与校正(次 要)
高斯直角坐标系
采用横切椭圆柱投影（高斯-克吕格投影）方法建立的平面直角坐标系统，称为高斯-克吕格直角坐标系，简称为高斯直角坐标系。高斯直角坐标系以中央子午线为纵轴，以赤道投影为横轴构成。
站心坐标系
以测站为原点的坐标系称为站心坐标系。根据坐标表示方法，可以将站心坐标系分为站心直角坐标系和站心极坐标系。
转换参数的确定：通过公共点，即具有两个不同坐标系坐标的点；至少需要 3 个公共点；将公共点的坐标差作为伪观测值，确定转换参数。
（2）莫洛金斯基（Molodensky）模型
布尔沙模型在进行全球或较大范围的基准转换时较为常用，但是，旋转参数与平移参数具有较高的相关性。 采用莫洛金斯基模型则可以克服这一问题，因为其旋转中心可以人为选定，当网的规模不大时，可以选取网中任意一个点；当网的规模较大时，则可选取网的重心，然后以该点作为固定旋转点进行旋转。应用于局部网坐标转换。
大地测量学基础
（举例）
二、怎样发现观测误差
三、如何处理观Байду номын сангаас误差 —— 测量平差的任务
近代测量平差（偶然误差与系统误差并存）
注：经典测量平差（仅含偶然误差或偶然误差主导）
例： 三角形闭和差的处理
理论与方法。
测误差的观测数据，求定未知量的最佳估值与精度的
测量平差：依据某种优化准则，由一系列带有观
E
D
观测误差的概念
测量仪器、②观测者、③外界条件 三者统称为观测条件。
产生观测误差的原因
偶然误差（不可避免） 系统误差（可以消除或削弱） 粗差
观测误差的分类
一、什么是观测误差
必要观测：为了确定某观测量所必需的观测次数。
（举例） 多余观测：多于必要观测的观测数。 多余观测是揭示误差存在和提高成果质量的必要手段。
《近代平差理论及其应用》，解放军出版社， 1992年；
《测量平差》，中国矿业大学出版社 ，2005年。
四、参考文献
01
什么是观测误差
02
怎样发现观测误差
03
如何处理观测误差
04
本课程的主要内容
第一章 绪 论
观测误差：某量的各观测值之间，或各观测值与其 理论上的应有值之间的不符值，统称为观测误差。
不旷课、不迟到、不早退。 注：每班选一名课代表，负责收发作业 及师生沟通！
综上所述，提出以下几点要求：
《误差理论与测量平差基础》，武汉大学出版社， 2003年；
《测量平差基础》，测绘出版社，1996年；
《测量平差基础》，测绘出版社，1981年；
《测量平差通用习题集》，武汉测绘科技大学 出版社，1999年；
大地测量学基础
课 程 简 介