工程測量cp1教案

1、 工工 程程 測測 量量 20122013學年學年 第二學期第二學期 學習要求：學習要求：n1、工程測量課程的性質、工程測量課程的性質n2、課程學時、上課時間安排、課程學時、上課時間安排n3、使用教材及參考書目、使用教材及參考書目n4、成績考核辦法、成績考核辦法n5、實驗計劃安排及實驗要求、實驗計劃安排及實驗要求n6、對學習態(tài)度和課堂紀律要求、對學習態(tài)度和課堂紀律要求n7、答疑時間、地點安排、答疑時間、地點安排n8、課前提問、課前提問n9、工程測量學科基本結構、工程測量學科基本結構、 課程教學基本內容、各章節(jié)學時分配課程教學基本內容、各章節(jié)學時分配第第1 1章章 緒緒 論論1.1 測量學簡介測

2、量學簡介(1)、測繪學將地表物體分為地物和地貌測繪學將地表物體分為地物和地貌 1) 地物：地物：2) 地貌：地貌：n 地物和地貌總稱為地形。地物和地貌總稱為地形。n 測繪學是研究地球的形狀和大小，確定地球測繪學是研究地球的形狀和大小，確定地球 表面各種物體的形狀、大小和空間位置的科學。表面各種物體的形狀、大小和空間位置的科學。n(2)、測量學的主要任務n1) 測定：測定： 使用測量儀器和工具，通過測量和計算將地使用測量儀器和工具，通過測量和計算將地物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號縮物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號縮小繪制成地形圖，供科學研究和工程建設規(guī)劃小繪制成地形圖，供科學研究和

3、工程建設規(guī)劃設計使用。設計使用。n2) 測設：測設： 將地形圖上設計出的建筑物、構筑物的位置將地形圖上設計出的建筑物、構筑物的位置在實地標定出來，作為施工的依據(jù)。在實地標定出來，作為施工的依據(jù)。 3) 監(jiān)測監(jiān)測：(3)、測量在國民經濟建設中的應用1) 城市規(guī)劃、給水排水、煤氣管道、工業(yè)廠房和城市規(guī)劃、給水排水、煤氣管道、工業(yè)廠房和高層建筑建設的測量工作高層建筑建設的測量工作 設計階段：測繪各種比例尺的地形圖，供結構物的設計階段：測繪各種比例尺的地形圖，供結構物的平面及豎向設計使用平面及豎向設計使用 施工階段：將設計結構物的平面位置和高施工階段：將設計結構物的平面位置和高 在實地標定出來，作為施

4、工的依據(jù)；在實地標定出來，作為施工的依據(jù)； 工程完工后：測繪竣工圖，供日后擴建、改建、維工程完工后：測繪竣工圖，供日后擴建、改建、維修和城市管理應用，對某些重要的建筑物或構筑物在修和城市管理應用，對某些重要的建筑物或構筑物在建設中和建成以后都需要進行變形觀測，以保證建筑建設中和建成以后都需要進行變形觀測，以保證建筑物的安全。物的安全。n2) 鐵路、公路建設的測量工作鐵路、公路建設的測量工作 為了確定一條最經濟合理的路線，必須預先測繪為了確定一條最經濟合理的路線，必須預先測繪路線附近的地形圖，在地形圖上進行路線設計，然路線附近的地形圖，在地形圖上進行路線設計，然后將設計路線的位置標定在地面上以指

5、導施工；后將設計路線的位置標定在地面上以指導施工； 當路線跨越河流時，必須建造橋梁。建橋之前，當路線跨越河流時，必須建造橋梁。建橋之前，要測繪河流兩岸的地形圖，測定河流的水位、流速、要測繪河流兩岸的地形圖，測定河流的水位、流速、流量和河床地形圖以及橋梁軸線長度等，為橋梁設流量和河床地形圖以及橋梁軸線長度等，為橋梁設計提供必要的資料，最后將設計橋臺、橋墩的位置計提供必要的資料，最后將設計橋臺、橋墩的位置用測量的方法在實地標定；用測量的方法在實地標定； 當路線穿過山地需要開挖隧道時，開挖之前，必當路線穿過山地需要開挖隧道時，開挖之前，必須在地形圖上確定隧道的位置，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算須在地形圖上確定隧

6、道的位置，根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算隧道的長度和方向；隧道施工通常是從隧道兩端相隧道的長度和方向；隧道施工通常是從隧道兩端相向開挖，這就需要根據(jù)測量成果指示開挖方向，保向開挖，這就需要根據(jù)測量成果指示開挖方向，保證其正確貫通。證其正確貫通。 (4)、學習本課程，應掌握下列有關 測定和測設的基本內容：1) 地形圖測繪地形圖測繪：運用各種測量儀器和工具，運用各種測量儀器和工具，通過實地測量和計算，把小范圍內地面上的地通過實地測量和計算，把小范圍內地面上的地物、地貌按一定的比例尺測繪成圖；物、地貌按一定的比例尺測繪成圖；2) 地形圖應用地形圖應用：在工程設計中，從地形圖上在工程設計中，從地形圖上獲取設計所需要

7、的資料，例如點的坐標和高程、獲取設計所需要的資料，例如點的坐標和高程、兩點間的水平距離、地塊的面積、地面的坡度、兩點間的水平距離、地塊的面積、地面的坡度、地形的斷面和進行地形分析等；地形的斷面和進行地形分析等； 3) 施工放樣施工放樣： 把圖上設計好的建筑物或構筑物的位置標把圖上設計好的建筑物或構筑物的位置標定在實地上，作為施工的依據(jù)；定在實地上，作為施工的依據(jù)； 4) 變形觀測變形觀測： 監(jiān)測建筑物或構筑物的水平位移和垂直沉監(jiān)測建筑物或構筑物的水平位移和垂直沉降，以便采取措施，保證建筑物的安全；降，以便采取措施，保證建筑物的安全； 5) 竣工測量竣工測量： 測繪竣工圖，供日后擴建、改建、測繪

8、竣工圖，供日后擴建、改建、 維修和城市管理應用。維修和城市管理應用。 1.2 地球的形狀和大小地球的形狀和大小(1)、地球1) 地球是南北極稍扁，赤道稍長，平均半徑約為地球是南北極稍扁，赤道稍長，平均半徑約為6371km的橢球。的橢球。2) 地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等，呈現(xiàn)高低起伏的形態(tài)，湖泊、河流和海洋等，呈現(xiàn)高低起伏的形態(tài)， 并不平坦。并不平坦。3) 其中海洋面積約占其中海洋面積約占71%， 陸地面積約占陸地面積約占29%。(2) 、地球的物理特性1) 重力與鉛垂線重力與鉛垂線 重力重力地球上質點所受萬有引力與地球上質

9、點所受萬有引力與 離心力的合力。離心力的合力。 鉛垂線方向鉛垂線方向重力方向。重力方向。 2) 水準面水準面 假想靜止不動的水面延伸穿過陸地，假想靜止不動的水面延伸穿過陸地， 包圍整個地球，形成的封閉曲面稱水準面。包圍整個地球，形成的封閉曲面稱水準面。 重力等位面，物體沿該面運動重力等位面，物體沿該面運動時，重力不做功時，重力不做功(如水在這個面如水在這個面上不會流動上不會流動)。 或者說水準面是處處與鉛垂線或者說水準面是處處與鉛垂線垂直的連續(xù)封閉曲面。垂直的連續(xù)封閉曲面。 水準面不唯一。水準面不唯一。3) 大地水準面大地水準面 與平均海水面相吻合的水準面與平均海水面相吻合的水準面稱大地水準面

10、。稱大地水準面。 由靜止海水面并向大陸延伸所由靜止海水面并向大陸延伸所形成的不規(guī)則的封閉曲面。形成的不規(guī)則的封閉曲面。 大地水準面是唯一的。大地水準面是唯一的。(3) 、參考橢球參考橢球1) 大地水準面大地水準面微小起伏、不規(guī)則、微小起伏、不規(guī)則、 很難用數(shù)學方程表示很難用數(shù)學方程表示2) 將地表地形投影到大地水準面上計算非將地表地形投影到大地水準面上計算非常困難。常困難。3) 、通常選擇一個與大地水準面非常接近、通常選擇一個與大地水準面非常接近、能用數(shù)學方程表示的橢球面作為投影基準能用數(shù)學方程表示的橢球面作為投影基準面，它由橢圓面，它由橢圓NESW繞其短軸繞其短軸NS旋轉而旋轉而成的旋轉橢球

11、，稱參考橢球，其表面稱參成的旋轉橢球，稱參考橢球，其表面稱參考橢球面?？紮E球面。4) 法線法線由地表任一點向由地表任一點向參考橢球面所作的垂線。參考橢球面所作的垂線。5) 決定參考橢球大小的元素決定參考橢球大小的元素為橢圓的長半軸為橢圓的長半軸a和扁率和扁率f，簡稱參考橢球元素。簡稱參考橢球元素。6) 決定參考橢球相對與地球決定參考橢球相對與地球的位置稱參考橢球定位，的位置稱參考橢球定位， 參考橢球面與大地水準面相參考橢球面與大地水準面相切的點稱大地原點，切的點稱大地原點， 該點的鉛垂線與法線重合。該點的鉛垂線與法線重合。(4) 我國現(xiàn)用的幾個參考橢球元素值我國現(xiàn)用的幾個參考橢球元素值1.3

12、測量坐標系與地面點位的確定 一、一、 確定點的球面位置的坐標系 (1) 參心坐標系與地心坐標系 表示地面點在某個空間坐標系中的位置需要表示地面點在某個空間坐標系中的位置需要 三個參數(shù)；三個參數(shù)； 確定地面點位的實質就是確定其在某個空間確定地面點位的實質就是確定其在某個空間 坐標系中的三維坐標；坐標系中的三維坐標； 物理空間是三維的；物理空間是三維的；n測量學將空間坐標系分為參心坐標系和地心坐測量學將空間坐標系分為參心坐標系和地心坐標系標系 。n“參心參心”意指參考橢球的中心，由于參考橢球意指參考橢球的中心，由于參考橢球的中心一般不與地球質心重合，所以它屬于非的中心一般不與地球質心重合，所以它屬

13、于非地心坐標系，表地心坐標系，表1-1中的前兩個坐標系是參心中的前兩個坐標系是參心坐標系。坐標系。n“地心地心”意指地球的質心，表意指地球的質心，表1-1中中GPS使使用的用的WGS-84屬于地心坐標系。屬于地心坐標系。n工程測量通常使用參心坐標系，可以將地心坐工程測量通常使用參心坐標系，可以將地心坐標系轉換為參心坐標系。標系轉換為參心坐標系。(2) 確定點球面位置的坐標系確定點球面位置的坐標系 n空間坐標系可以分解為確定點的空間坐標系可以分解為確定點的 球面位置坐標系球面位置坐標系(二維二維)和高程系和高程系(一維一維)。n確定點的球面位置坐標系有地理坐標系和確定點的球面位置坐標系有地理坐標

14、系和 平面直角坐標系兩類。平面直角坐標系兩類。 1) 地理坐標系地理坐標系 地理坐標系又可分為天文地理坐標系和地理坐標系又可分為天文地理坐標系和 大地地理坐標系兩種。大地地理坐標系兩種。 天文地理坐標系天文地理坐標系 天文地理坐標又稱天文坐標，表示地面點在大地水準面上天文地理坐標又稱天文坐標，表示地面點在大地水準面上的位置；的位置； 基準是鉛垂線和大地水準面；基準是鉛垂線和大地水準面； 用天文經度用天文經度和天文緯度和天文緯度兩個參數(shù)來表示地面點在球面兩個參數(shù)來表示地面點在球面上的位置；上的位置； 天文子午面與大地水準面的天文子午面與大地水準面的交線稱為天文子午線，也稱交線稱為天文子午線，也稱

15、經線；經線； 過地面上任一點過地面上任一點P的鉛垂線的鉛垂線與地球旋轉軸與地球旋轉軸NS所組成的平所組成的平面稱為該點的天文子午面；面稱為該點的天文子午面； 稱過英國格林尼治天文臺稱過英國格林尼治天文臺G的天文子午面為首子午面；的天文子午面為首子午面； P點天文經度點天文經度定義：定義：過過P點點天文子午面與首子午面的兩天文子午面與首子午面的兩面角，從首子午面向東或向面角，從首子午面向東或向西計算，取值范圍是西計算，取值范圍是0180，在首子午線以東為，在首子午線以東為東經，以西為西經。東經，以西為西經。n在赤道以北為北緯，以南為南緯。在赤道以北為北緯，以南為南緯。n可以應用天文測量方法測定地

16、面點的天文經度可以應用天文測量方法測定地面點的天文經度和天文緯度。和天文緯度。n如廣州地區(qū)的概略天文地理坐標為如廣州地區(qū)的概略天文地理坐標為 東經東經11318，北緯，北緯2307。nP點天文緯度點天文緯度定義：定義：P點鉛垂線與赤道面的點鉛垂線與赤道面的夾角，自赤道起向南或向北計算，夾角，自赤道起向南或向北計算， 取值范圍為取值范圍為 090。 大地地理坐標系大地地理坐標系n大地地理坐標又稱大地坐標，表示地面點在大地地理坐標又稱大地坐標，表示地面點在 參考橢球面上的位置；參考橢球面上的位置；n基準是參考橢球面和法線，用大地經度基準是參考橢球面和法線，用大地經度L和和 大地緯度大地緯度B表示；

17、表示；nP點大地經度點大地經度L：過：過P點的大地子午面和點的大地子午面和 首子午面所夾的兩面角；首子午面所夾的兩面角；nP點大地緯度點大地緯度B：過：過P點的法線與赤道面的點的法線與赤道面的 夾角。夾角。大地經、緯度是根據(jù)起始大地點的大地坐大地經、緯度是根據(jù)起始大地點的大地坐標標, 按大地測量所得數(shù)據(jù)推算而得。按大地測量所得數(shù)據(jù)推算而得。起始大地點又稱大地原點，該點的大地經起始大地點又稱大地原點，該點的大地經緯度與天文經緯度一致。緯度與天文經緯度一致。我國以陜西省我國以陜西省-涇陽縣涇陽縣-永樂鎮(zhèn)永樂鎮(zhèn)-北洪流村大北洪流村大地原點建立的大地坐標系，稱為地原點建立的大地坐標系，稱為“1980西

18、西安坐標系安坐標系”，地理坐標為東經地理坐標為東經10855， 北緯北緯3432，海拔，海拔417.2m。通過與前蘇聯(lián)通過與前蘇聯(lián)1942年普爾科沃坐標系聯(lián)測，年普爾科沃坐標系聯(lián)測，經我國東北傳算過來的坐標系稱經我國東北傳算過來的坐標系稱“1954北北京坐標系京坐標系” ，其大地原點位于前蘇聯(lián)列寧，其大地原點位于前蘇聯(lián)列寧格勒天文臺中央。格勒天文臺中央。(3) 平面直角坐標系平面直角坐標系 球面坐標對局部測量工作不方便，工程測量一般球面坐標對局部測量工作不方便，工程測量一般在平面直角坐標系中進行；在平面直角坐標系中進行； 地球是一個不可展的曲面，通過投影方法將地球地球是一個不可展的曲面，通過投

19、影方法將地球表面點位化算到平面上存在變形；表面點位化算到平面上存在變形； 我國采用的高斯我國采用的高斯-克呂格正形投影克呂格正形投影(簡稱高斯投影簡稱高斯投影)屬于保角投影，存在距離變形。屬于保角投影，存在距離變形。 高斯平面坐標系高斯平面坐標系n高斯投影是德國科學家高斯在高斯投影是德國科學家高斯在18201830年間，為解決德國漢諾威地區(qū)大地測量投影問年間，為解決德國漢諾威地區(qū)大地測量投影問題而提出的一種投影方法，題而提出的一種投影方法，使用高斯投影的國使用高斯投影的國家主要有德國、中國與前蘇聯(lián)。家主要有德國、中國與前蘇聯(lián)。n從從1912年起，德國學者克呂格將高斯投影公年起，德國學者克呂格將

20、高斯投影公式加以整理和擴充并推導出了實用計算公式；式加以整理和擴充并推導出了實用計算公式；n高斯投影是將地球按經線劃分成帶，稱投影帶；高斯投影是將地球按經線劃分成帶，稱投影帶； n投影時，設想用一個空心橢圓柱橫套在參考橢投影時，設想用一個空心橢圓柱橫套在參考橢球外面；球外面；n使橢圓柱與某一中央子午線相切；使橢圓柱與某一中央子午線相切；n將橢球面上的圖形按保角投影的原理投影到將橢球面上的圖形按保角投影的原理投影到 圓柱體面上；圓柱體面上；n將圓柱體沿過南北極的母線切開，展開成平面，將圓柱體沿過南北極的母線切開，展開成平面，并在該平面上定義平面直角坐標系。并在該平面上定義平面直角坐標系。高斯投影

21、根據(jù)投影的經度范圍與中央子高斯投影根據(jù)投影的經度范圍與中央子午線的位置不同可分為下列幾種午線的位置不同可分為下列幾種 統(tǒng)一統(tǒng)一6帶高斯投影帶高斯投影 投影帶從首子午線起，每隔經度投影帶從首子午線起，每隔經度6劃分為一劃分為一帶帶(稱統(tǒng)一稱統(tǒng)一6帶帶)，自西向東將整個地球劃分，自西向東將整個地球劃分為為60個帶；個帶； 帶號帶號N從首子午線開始，用阿拉伯數(shù)字表示；從首子午線開始，用阿拉伯數(shù)字表示； 位于各帶中央的子午線稱本帶中央子午線；位于各帶中央的子午線稱本帶中央子午線； 第一個第一個 6帶中央子午線的經度為帶中央子午線的經度為3.高斯投影是保角投影，球面上的高斯投影是保角投影，球面上的角度投

22、影到橫橢圓柱面上后保持角度投影到橫橢圓柱面上后保持不變，而距離將變長；不變，而距離將變長；只有中央子午線和赤道投影后距只有中央子午線和赤道投影后距離不變，并相互垂直；離不變，并相互垂直；以此建立的直角坐標系稱高斯平以此建立的直角坐標系稱高斯平面直角坐標系；面直角坐標系；原點和坐標軸定義見右圖。原點和坐標軸定義見右圖。與數(shù)學的笛卡兒坐標系的差異；與數(shù)學的笛卡兒坐標系的差異； x軸與軸與y軸互換了位置；軸互換了位置；象限按順時針方向編號，以保證象限按順時針方向編號，以保證各類三角函數(shù)計算可直接在高斯各類三角函數(shù)計算可直接在高斯平面直角坐標系中進行；平面直角坐標系中進行；n我國位于北半球，我國位于北

23、半球，x坐標值恒為正，坐標值恒為正，y坐標值坐標值則有正有負，最大的則有正有負，最大的y坐標負值約為坐標負值約為-334km。n為保證為保證y坐標恒為正，我國統(tǒng)一規(guī)定將每帶的坐標恒為正，我國統(tǒng)一規(guī)定將每帶的坐標原點向西移坐標原點向西移500km，既給每個點的，既給每個點的y坐坐標值加標值加500km。n為確定投影帶的位置，還在為確定投影帶的位置，還在y坐標前冠以坐標前冠以 帶號；帶號；n高斯投影距離變形的規(guī)律是，離中央子午線高斯投影距離變形的規(guī)律是，離中央子午線 越遠，距離變形越大；越遠，距離變形越大；n減小距離變形的方法之一是縮小投影帶的減小距離變形的方法之一是縮小投影帶的 帶寬帶寬經差。經

24、差。 統(tǒng)一統(tǒng)一3帶高斯投影帶高斯投影 統(tǒng)一統(tǒng)一3帶與統(tǒng)一帶與統(tǒng)一6帶高斯投影的關系為帶高斯投影的關系為n我國大陸所處的經度范圍是我國大陸所處的經度范圍是 東經東經7327東經東經13509n統(tǒng)一統(tǒng)一6帶投影與統(tǒng)一帶投影與統(tǒng)一3帶投影的帶號帶投影的帶號范圍分別為范圍分別為1323，2545n兩種投影帶的帶號不重復，根據(jù)兩種投影帶的帶號不重復，根據(jù)y坐標前坐標前的帶號可以判斷屬于何種投影帶的帶號可以判斷屬于何種投影帶獨立平面直角坐標系獨立平面直角坐標系 城市測量規(guī)范城市測量規(guī)范規(guī)定：測區(qū)面積小于規(guī)定：測區(qū)面積小于25km2的城鎮(zhèn)，可不經投影采用假定平面的城鎮(zhèn)，可不經投影采用假定平面直角坐標系在其平

25、面上直接進行計算。直角坐標系在其平面上直接進行計算。規(guī)定：南北方向為縱軸，記為規(guī)定：南北方向為縱軸，記為x軸，軸， x軸向北為正，向南為負。軸向北為正，向南為負。 東西方向為縱軸，記為東西方向為縱軸，記為y軸，軸， y軸向東為正，向西為負軸向東為正，向西為負1.3.2 確定點的高程系(1) 高程的定義 地面點沿鉛垂線方向到大地水準面的垂直距離地面點沿鉛垂線方向到大地水準面的垂直距離稱為該點的稱為該點的絕對高程或海拔絕對高程或海拔，簡稱高程；，簡稱高程； 通常用加點名作下標表示通常用加點名作下標表示,如如HA、HB； 地面點沿鉛垂線到假定水準面的垂直距離地面點沿鉛垂線到假定水準面的垂直距離稱為該

26、點的稱為該點的相對高程。相對高程。 HA、HB 地面上任意兩點之間的高程之差稱為地面上任意兩點之間的高程之差稱為高差高差 hAB = HB HA = HB HA高程系是一維坐標系，基準是大地水準面；高程系是一維坐標系，基準是大地水準面；因海水面受潮汐、風浪等影響，它的高低時刻因海水面受潮汐、風浪等影響，它的高低時刻在變化；在變化；在海邊設立驗潮站，進行長期觀測，求得海水在海邊設立驗潮站，進行長期觀測，求得海水面的平均高度作為高程零點，以通過該點的大面的平均高度作為高程零點，以通過該點的大地水準面為高程基準面；地水準面為高程基準面；大地水準面上的高程恒為零。大地水準面上的高程恒為零。(2) 國家

27、高程系統(tǒng)我國有兩個國家高程系統(tǒng)。我國有兩個國家高程系統(tǒng)。1) 1956年黃海高程系年黃海高程系 以青島大港驗潮站歷年觀測的黃海平均海水面以青島大港驗潮站歷年觀測的黃海平均海水面為基準面。為基準面。 于于1954年在青島市觀象山建立了水準原點，年在青島市觀象山建立了水準原點， 通過水準測量的方法將驗潮站確定的高程零點通過水準測量的方法將驗潮站確定的高程零點引測到水準原點，求出水準原點的高程。引測到水準原點，求出水準原點的高程。 1956年我國采用青島大港驗潮站年我國采用青島大港驗潮站1950年年1956年年7年年的潮汐記錄資料推算出的大地水準面為基準的潮汐記錄資料推算出的大地水準面為基準引測出水

28、準原點的高程為引測出水準原點的高程為72.289m； 以這個大地水準面為高程基準建立的高程系稱以這個大地水準面為高程基準建立的高程系稱為為“1956年黃海高程系年黃海高程系” ；簡稱；簡稱“56黃海系黃海系”。 2) “1985國家高程基準國家高程基準”n80年代，我國又采用青島驗潮站年代，我國又采用青島驗潮站1953年年1977年年25年年的潮汐記錄資料推算出的大地的潮汐記錄資料推算出的大地水準面為基準引測出水準原點的高程水準面為基準引測出水準原點的高程72.260m；n以這個大地水準面為高程基準建立的高程系稱以這個大地水準面為高程基準建立的高程系稱為為“1985國家高程基準國家高程基準”

29、；簡稱；簡稱“85高程基高程基準準”。n在水準原點，在水準原點，85高程基準使用的大地水準面比高程基準使用的大地水準面比56黃海系使用的大地水準面高出黃海系使用的大地水準面高出0.029m。n2005年年10月月9日發(fā)布的珠穆朗瑪峰峰頂巖石日發(fā)布的珠穆朗瑪峰峰頂巖石面海拔高程為面海拔高程為8844.43m ，是，是85高程基準。高程基準。(3) 城市高程系統(tǒng)的選擇 城市測量規(guī)范城市測量規(guī)范規(guī)定規(guī)定 一個城市只應采用一個統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。一個城市只應采用一個統(tǒng)一的高程系統(tǒng)。 城市高程系統(tǒng)應采用城市高程系統(tǒng)應采用1985國家高程基準或沿用國家高程基準或沿用1956年黃海高程系統(tǒng)，年黃海高程系統(tǒng)， 在

30、遠離國家水準點的新設城市或在改造舊有水在遠離國家水準點的新設城市或在改造舊有水準網(wǎng)因高程變動而影響使用時，經上級行政主準網(wǎng)因高程變動而影響使用時，經上級行政主管部門批準后，可暫時建立或用地方高程系統(tǒng)，管部門批準后，可暫時建立或用地方高程系統(tǒng)，但應爭取條件歸算到但應爭取條件歸算到1985國家高程基準上來。國家高程基準上來。1.3.3 WGS-84坐標系坐標系nWGS意指意指“World Geodetic System”(世界大地坐標系世界大地坐標系)，n是美國國防局為進行是美國國防局為進行GPS導航定位于導航定位于1984年年建立的地心坐標系，建立的地心坐標系，1985年投入使用。年投入使用。n

31、屬于地心坐標系。屬于地心坐標系。 WGS-84坐標系的幾何意義是：坐標系的幾何意義是： 坐標系的原點位于地球質心，坐標系的原點位于地球質心， z軸指向軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，方向， x軸指向軸指向BIH1984.0的零度子午面和的零度子午面和CTP赤道交點，赤道交點， y軸通過右手規(guī)則確定。軸通過右手規(guī)則確定。n 使用使用GPS測量時，將遇到地心坐標系與參心測量時，將遇到地心坐標系與參心坐標系的變換問題坐標系的變換問題n WGS-84地心坐標系變換到地心坐標系變換到1954北京坐標北京坐標系或系或1980西安坐標系的方法之一是：西安坐標系的方法之

32、一是：n 在測區(qū)內，利用至少在測區(qū)內，利用至少3個以上公共點的兩套坐個以上公共點的兩套坐標列出坐標變換方程，標列出坐標變換方程，n 采用最小二乘原理解算出采用最小二乘原理解算出7個轉換參數(shù)得到轉個轉換參數(shù)得到轉換方程。換方程。n 7個變換參數(shù)個變換參數(shù)3個平移參數(shù)、個平移參數(shù)、3個旋轉參數(shù)和個旋轉參數(shù)和1個尺度參數(shù)。個尺度參數(shù)。n一般通過計算機編程自動解算。一般通過計算機編程自動解算。 1.4 地球曲率對測量工作的影響地球曲率對測量工作的影響 當測區(qū)范圍較小時，可以將大地水準面近當測區(qū)范圍較小時，可以將大地水準面近似當作水平面看待。似當作水平面看待。 本節(jié)討論將大地水準面近似當作本節(jié)討論將大地

33、水準面近似當作 水平面看待時，對水平距離和水平面看待時，對水平距離和 高程的影響高程的影響(1)、對水平距離的影響DDD223RDDD結論：結論： 在半徑為在半徑為10km的圓內的距離，的圓內的距離， 可用切平面代替大地水準面?？捎们衅矫娲娲蟮厮疁拭妗?2)、對高程的影響RDh22 普通工程水準儀普通工程水準儀DS3測量高差的誤差為測量高差的誤差為3mm/km 高程的起算面不能用切平面代替。高程的起算面不能用切平面代替。 1.5測量工作概述測量工作概述(1)、測量的任務、測量的任務測定和測設測定和測設 1) 測定測定將地物和地貌按一定的比例尺縮將地物和地貌按一定的比例尺縮小繪制成地形圖。小繪制成地形圖。 測繪地形圖的過程是先測量出這些地物、地貌測繪地形圖的過程是先測量出這些地物、地貌特征點的坐標，特征點的坐標， 然后按一定的比例尺、規(guī)定的符號縮小展繪在然后按一定的比例尺、規(guī)定的符號縮小展繪在圖紙上。圖紙上。 地物、地貌的地物、地貌的特征點特征點又稱又稱碎部點碎部點，測量碎部點，測量碎部點