Peng01-绪论

2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜制作《测量学》赵建三王唤良主编贺跃光唐平英副主编中国电力出版社2008年6月高等学校教材2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜2课程介绍课程名称：测量学A40+16学时（周1~10，含8次实验课）教学班级：建土1~2，01（73745）授课时间：周一第1~2节，周三第7~8节授课教室：云工一B﹣208成绩评定：期末闭卷笔式（70%）＋作业＋实验课＋平时回答问题主讲教师：彭文澜交通运输工程学院，测绘工程系手机号码：[phone]答疑：周二第7~8节、云工二B﹣5012020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜3请立即按班级到学校教材科购买辅助教材1.《测量学习题集》长沙理工大学测绘工程教研室自编教，2007年2月2.《测量学实验指导与实验报告》唐平英等编著，人民交通出版社，2005年2月另发：实验报告本2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜4主要参考书《测量学》赵建三等编，中国电力出版社，2008年6月《测量学》钟孝顺等编，人民交通出版社，1997年9月《土木工程测量》覃辉等编，同济大学出版社，2004年1月《数字测图原理与方法》潘正风等编著，武汉大学出版社，2004年8月《测量学》陆国胜主编，测绘出版社，2003年2月《测量学》顾孝烈主编，同济大学出版社，2000年5月《实用测量学》徐时涛、夏英宣主编2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜5相关期刊《测绘通报》测绘学会《测绘工程》黑龙江工程学院《测绘信息与工程》武汉大学《测绘科学》国家测绘局《北京测绘》北京市测绘院《ProfessionalSurveyor》GITCAmerica,Inc.……2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜6网站……2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜7学习目的责任：个人、家庭、国家2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜8授课对象二年级或三年级本科学生土木工程（道路、桥梁、隧道、岩土等）工程管理给排水工程资源环境城乡规划管理……2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜9本课程的目标实际上是普通测量学，以确定地面点位为最根本的出发点，是一门技术基础课课程目标测量学的基本理论知识测量仪器的操作与使用测量方法与数据处理（计算能力）大比例尺地形图的测绘、读图与应用施工放样的基本方法2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜10课堂特点课堂内容：90%以上与教材相同不必详细作笔记授课方向：以大多数同学听懂为目的讲概念讲原理讲计算讲操作2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜11教学方式总体路线：理论与实践并重课堂讲授：电化教学与多媒体教学相结合实验教学：现场演示与实际操作相结合教学实习：2周2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜12重点和难点1.测量坐标系的建立2.水准、角度测量及其误差分析（计算）3.四等水准的记录计算4.方位角的推算5.导线坐标平差计算6.地形图的阅读与应用7.工程施工放样2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜13学习方法牢记基本概念：理解的基础掌握仪器构造：操作的基础认真完成作业：问题的发现实验前要预习：效率的提高问题不能积累：成功的基础2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜14实验课表一共8次实验课1.水准仪的操作与使用（实验1）2.普通水准测量（实验2）3.四等水准测量（实验3）4.经纬仪的操作与使用（实验4）5.水平角测量（实验5）6.全站仪的操作与使用（实验12）7.全站仪三维导线测量（实验13）8.经纬仪碎部测量（实验9）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜15实验课安排与注意事项1.实验班：2个，自然班级2.实验小组：每班7个小组，每小组5﹣6人1名组长：负责领取仪器，协助老师分组名单：小组号、组长、组员，班长确定后交给教师3.领取仪器：提前10分钟到测量实验室工二四楼（上四楼右拐）小组长检核仪器并签字，另外2名组员配合4.安全：领取仪器、工具与使用时注意校内交通、陡坎、仪器尖头等伤人因素不要打破玻璃、照明灯等禁止坐、踩、压、甩、撞、用作测量以外任何工作架设仪器后，需专人看守（阵风、行人、交通）损坏仪器，照价赔偿2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜16实验课自备工具、材料1.小组工程用计算器HB铅笔、削笔刀草稿本2.个人《测量学》教材《测量学实验指导与实验报告》3.外业记录计算表：由组长保管，随实验报告交给教师4.实验报告：每人独立完成2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜17第一章绪论1.测量学的任务与应用2.测量学的发展现状3.测量学的基础知识4.测量工作的基本概念2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜18基本概念测量学：研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中、地下和海底）点位的科学任务：测绘、测设测绘：使用测量仪器和工具，通过观测和计算，得到一系列测量数据，把地球表面的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用测设（放样）：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2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜19地形图实例2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜20测量学的分类：根据研究范围和对象划分普通测量学大地测量学摄影测量与遥感学工程测量学海洋测绘学制图学2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜21普通测量学研究地球表面小范围测量的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部表面当作平面看待，是测量学的基础2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜22大地测量学研究整个地球的形状和大小，解决大区域控制测量和地球重力场问题的科学按研究内容和对象不同，细分为：常规大地测量学卫星大地测量学几何大地测量学物理大地测量学（重力大地）空间大地测量学（天文大地）海洋大地测量学2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜23大地测量实例图片2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜24摄影测量与遥感学研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的信息（影像或数字形式），进行分析处理，绘制地形图或获得数字化信息的理论和方法的科学根据使用的方法与平台不同，细分为：地面（立体）摄影测量学航空摄影测量学水下摄影测量学航天摄影测量学行星摄影测量学2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜25摄影测量与遥感实例图片2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜26工程测量学研究工程建设和资源开发中，在规划、设计、施工、管理各阶段，进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的科学按工程性质细分为：公路工程测量学铁路工程测量学水利工程测量学建筑工程测量学矿山工程测量学2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜27其它分类海洋测绘学研究海洋和陆地水域测量和海图绘制等的理论和方法的科学制图学利用测量所得的成果资料，研究如何投影编绘和印制各种地图的方法与技术2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜28测量学的应用凡是牵涉到地面位置与地球的人类活动中，都需要测量学国民经济和社会发展规划，规划及地籍管理（土地利用监测、土地利用现状调查，政府土地开发与拍卖，…）工程建设：勘测设计、施工、竣工验收等各阶段（公路、桥梁、场馆、水库、楼房，…）国防建设：远程导弹、空间武器、人造卫星和航天器的发射。坐标、地球形状与重力场科学实验：空间科学技术研究、地壳变形、地震预报、灾情监测、海底探测、大坝变形检测、加速器与核电站运营的监测等、地极周期性运动行政管理：各级政府2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜29在土木工程中的应用应用十分广泛，贯穿工程建设全过程。对于大型和重要的工程，测量工作更是重中之重勘测设计阶段：勘测区的地形信息、地形图/电子地图施工阶段：施工测量、测设高程与轴线、安装测量、变形观测、施工监测、测绘竣工图运营阶段的大型、重要的建筑物和构筑物：变形观测、安全监测绪论2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜30测量学的发展简史治水天文测量地球的形状与大小地形图2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜31治水夏禹治水：公元前21世纪，使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具与方法埃及尼罗河泛滥后的农田整治：使用了原始的测量技术2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜32天文测量颛顼高阳氏：公元前2,513~公元前2,434年间，观测日、月、五星，确定1年的长短战国时代：公元前770~公元前475年，世界上最早的恒星表秦代：公元前246~公元前207年，颛顼历1年为365.25d罗马：儒略历1年也是365.25d，但是晚了四~五百年宋代：统天历1年为365.2424d，与现代值相比只相差26s（0.000300926d）2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜33地球形状与大小公元前就有人提出通过丈量子午线弧长来推断地球的大小与形状唐代：公元724年，在一行僧主持下，实量河南白马到上蔡的距离和北极高度角，求出子午线1度的弧长为132.31km斯托克斯：1849年，提出用重力观测资料确定地球形状的理论，随后提出用大地水准面代替地球形状望远镜的应用，使测量方法与测量仪器有了重大的进步测量方法：三角测量方法、大地测量方法测量理论：高斯最小二乘法理论，横圆柱投影理论2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜34地形图我国最早的记载是夏禹将地图铸于九鼎上，以后历代都编制过多种地图1903年飞机的发明，使摄影测量成为可能2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜35测量学的发展现状20世纪中叶，电子学、信息学、电子计算机科学和空间科学等的发展，给测量科学的发展开拓了广阔的道路，创造了发展的条件，推动着测量技术和仪器的变革和进步测距仪测角仪水准仪全球定位系统测图系统的演变2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜36测距仪光电测距仪（1947年）、以激光为光源的电磁波测距仪（60年代）：彻底改变了原来大地测量中只能测角的历史（导线测量、三边测量）氦氖激光光源：测程达60km，精度达±(5mm＋5×10-6D)ME5000测距仪：±(0.2mm＋0.1×10-6D)砷化钾发光管和激光源：测距仪小型化2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜37测角仪自动测角的电子经纬仪：金属度盘﹣光学度盘﹣电子度盘﹣电子自动读数全站式电子速测仪（简称为全站仪）：体积小、重量轻、功能全、自动化程度高智能全站仪（测量机器人）：自动瞄准目标陀螺经纬仪、激光经纬仪2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜38水准仪自动安平水准仪：20世纪40年代，自动化的开端激光水准仪、激光扫平仪：精度提高、用途更广数字水准仪：自动记录、传输、存储、数据处理2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜39全球定位系统（GPS：GlobalPositioningSystem）美国GPS、俄罗斯GLONASS、中国BEIDOU（第二代）等已经稳定运行欧洲的Galileo计划于2008年开始运行，中国是其合作伙伴卫星定位：全球性、全天候、快速、高精度、无需建立高标、无需通视等定位信号接收机第五代：体积小、重量轻、功能全2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜40测图系统的演变传统测绘方式（手工＋机械）﹣数字测图﹣全数字摄影测量﹣三维全数字摄影测量2020年4月22日星期三长沙理工大学彭文澜41我国测绘事业的发展11956年成立国家测绘总局，随即成立系列的测绘研究机构，组建相关的院校与专业培养人才等国家控制网建立和统一了全国坐标