测量学第一章优秀PPT.ppt

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1、测量学第一章你现在浏览的是第一页，共31页12/4/20221测量学课程概述测量学课程概述课程性质：专业基础技术课总学时数：54学时（3学分）其中：课堂理论教学30学时 实验24学时参考教材：1现代普通测量学 清华大学出版社（合工大主编）2、测量学第四版 中国建工出版社（合工大主编）3、建筑测量学 中国测绘出版社（杨德麟、高飞）相关课程：测量教学实习（2周，2学分）你现在浏览的是第二页，共31页12/4/20222现代普通测量学教材内容分为两大部分第一部分：基本部分（前10章）（1）第1、2章测绘学概述与测量学基本概念 （2）第3、4、5章测量三项基本工作(H、D）（3）第6章测量误差基础 （

2、4）第7、8章控制测量（常规方法与GPS）（5）第9、10章地理空间信息基础（主要内容：地形图基本知识、地形图测绘与应用、GIS概念）第二部分：专业部分（后3章）（1）第11、12章测设基本工作与施工测量 （2）第13章变形观测你现在浏览的是第三页，共31页12/4/20223第章 绪 论 1.1 1.1 测绘学与测量学一、测量学与制图学统称为测绘学 1.1.测绘学定义测绘学定义 测绘学是研究地球整体及其表面和外层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信息，并对这些地理空间信息进行采集、处理、管理、更新和利用的一门科学。测绘科学是国家一级学科测绘科学是国家一级学科,其二级学科包括其二级学科包括:

3、()本科生:测绘工程()研究生:大地测量学与测量工程、摄影测量与遥感、地图制图学与地理信息工程你现在浏览的是第四页，共31页12/4/20224 1.1 1.1 测绘学与测量学2.2.测绘学研究的具体内容测绘学研究的具体内容（）测量学研究地球形状和大小(包括地球重力场)确定地面点的空间位置(含地下和空间)（）地图制图学研究社会和自然信息的地理分布绘制全球和局部地区各种比例尺的地形图你现在浏览的是第五页，共31页12/4/20225二、二、测绘学的分科测绘学的分科大地测量学大地测量学摄影测量与遥感学摄影测量与遥感学工程测量学工程测量学海洋测量学海洋测量学地图制图学地图制图学测绘仪器学测绘仪器学普

4、通测量学普通测量学几何几何(天文天文)大地测量学、物理大地测量学、物理(重力重力)大地测量学、卫星大地测量学、卫星(空间空间)大地测量学大地测量学地面地面(近景近景)摄影测量学、航空摄影测量学、航空 摄影测量学、航天遥感测量学摄影测量学、航天遥感测量学普通工程测量学（包含土木、建筑、普通工程测量学（包含土木、建筑、水利、交通、矿山测量等）、精密工水利、交通、矿山测量等）、精密工 程测量学、特种工程测量学程测量学、特种工程测量学海洋水体测量学、水下地形测量学、海洋水体测量学、水下地形测量学、航道测量航道测量地图学与地图学与GISGIS、地图制图工程、地图制图工程光学测绘仪器学、电子测绘仪器学光学

5、测绘仪器学、电子测绘仪器学局部地区地形测量与一般工程测量局部地区地形测量与一般工程测量你现在浏览的是第六页，共31页12/4/20226 1.2 1.2 测绘学的发展现状一、测绘学的发展简史二、现代测绘学的发展现状三、我国测绘事业的发展四、地球空间信息学与现代测绘学的任务你现在浏览的是第七页，共31页12/4/20227一、测绘学的发展简史一、测绘学的发展简史(1)(1)世界最早的测量记载世界最早的测量记载：公元前公元前2121世纪世纪史记史记.夏本记夏本记 记载记载“准、绳、规、距准、绳、规、距”世界最早的地球球体说：世界最早的地球球体说：公元前公元前6 6世纪，古希腊世纪，古希腊 毕达哥拉

6、斯，地球自转毕达哥拉斯，地球自转世界最早的测量仪器：世界最早的测量仪器：公元前公元前3 3世纪中国四大发明之一世纪中国四大发明之一 司南，即指南针司南，即指南针世界最早提出大地测量名词：世界最早提出大地测量名词：公元前公元前3 3世纪世纪 古希腊亚里士多德提出古希腊亚里士多德提出世界最早的地图论著：世界最早的地图论著：公元前公元前3 3世纪古希腊埃拉托色尼世纪古希腊埃拉托色尼 地理学地理学提出经纬图，地球周长提出经纬图，地球周长世界最早的天文测量仪器：世界最早的天文测量仪器：公元公元100100年，中国东汉张衡，年，中国东汉张衡，混天仪混天仪你现在浏览的是第八页，共31页12/4/20228一

7、、测绘学的发展简史一、测绘学的发展简史(2)(2)世界最早的地图制图规范：公元公元265265年，中年，中国西晋裴秀国西晋裴秀 禹贡地域图禹贡地域图序言序言“制图六体制图六体”世界最早的地形模型：公元公元421421年，中国南朝谢庄年，中国南朝谢庄 制造制造木方丈图木方丈图世界最早的近代地球仪：14291429年，德国白海姆制作年，德国白海姆制作世界最早的地球投影：15691569年，德国年，德国墨卡托墨卡托投影投影世界最早的望远镜：16081608年，荷兰，汉斯发明望远镜年，荷兰，汉斯发明望远镜世界最早的近代测量工作：16171617年，荷兰，斯纳尔年，荷兰，斯纳尔 在世界首次进行在世界首次

8、进行三角测量三角测量世界最早的地球椭球论：16721672年，法国里歇通过观测钟摆周期的实验，年，法国里歇通过观测钟摆周期的实验，推论地球是椭球；推论地球是椭球；16871687年，英国牛顿在年，英国牛顿在自然哲学的数学原理自然哲学的数学原理书中书中根据万有引力定律证明了地球是根据万有引力定律证明了地球是旋转椭球旋转椭球的理论的理论你现在浏览的是第九页，共31页12/4/20229一、测绘学的发展简史一、测绘学的发展简史(3)(3)高斯（C.F.GaussC.F.Gauss，1777185517771855年）世界近代测量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，德世界近代测量史的杰出代表，现代测绘

9、科学的奠基人，德国著名的数学家、物理学家、天文学家。国著名的数学家、物理学家、天文学家。17941794年年，最早提出，最早提出最小二乘法最小二乘法，奠定了的近代测量平，奠定了的近代测量平差理论的基础，差理论的基础，18091809年正式发表（概率论创始人法国年正式发表（概率论创始人法国拉格朗日拉格朗日18061806年发表最小二乘原理）年发表最小二乘原理）18221822年年，创立，创立高斯投影高斯投影理论，理论，19121912年由德国大地测量年由德国大地测量学家克吕格补充完善，正式建立高斯学家克吕格补充完善，正式建立高斯-克吕格投影和高克吕格投影和高斯斯-克吕格平面直角坐标系，简称克吕格

10、平面直角坐标系，简称高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系18261826年年，创立三角测量控制网整体，创立三角测量控制网整体条件平差条件平差理论理论18281828年年，提出平均海水面概念，为全球建立大地水准，提出平均海水面概念，为全球建立大地水准面作为面作为高程基准面高程基准面打下基础打下基础你现在浏览的是第十页，共31页12/4/202210二、现代测绘学的发展现状二、现代测绘学的发展现状(1)(1)望远镜的发明，推动了光学测量仪器（望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学水如光学水准仪、经纬仪准仪、经纬仪）的发展和广泛使用）的发展和广泛使用18591859年第一台地形摄影机在法国制造，洛

11、斯达开年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达开创了创了地面摄影测量地面摄影测量方法方法19031903年飞机的发明，年飞机的发明，19151915年第一台自动连续航空年第一台自动连续航空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使航空航空摄影测量摄影测量成为现实成为现实19471947年瑞典生产第一台年瑞典生产第一台光电测距仪光电测距仪，世界从此，世界从此进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距仪、激光测距仪、红外测距仪等仪、激光测距仪、红外测距仪等电子经纬仪电子经纬仪+光电测距仪光电测距仪+计算机计算机=电子全站仪电子全站

12、仪你现在浏览的是第十一页，共31页12/4/202211二、现代测绘学的发展现状二、现代测绘学的发展现状(2)(2)从游标经纬仪从游标经纬仪 光学经纬仪光学经纬仪 电子经纬仪电子经纬仪 电电子子全站仪全站仪数字智能型全站仪数字智能型全站仪从光学水准仪从光学水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪电子水准仪电子水准仪数字水准仪数字水准仪从从地面摄影测量地面摄影测量航空摄影测量航空摄影测量数字摄影测量数字摄影测量卫星遥感（卫星遥感（RS）图像处理图像处理三维激光扫描系统三维激光扫描系统从野外白纸测图从野外白纸测图计算机机助制图计算机机助制图数字化自动成数字化自动成图图地理信息系统（地理信息系统（GIS）

13、从全球从全球卫星定位卫星定位系统（系统（GPS）“3S”集成技术集成技术你现在浏览的是第十二页，共31页12/4/202212电子全站仪与工程测量你现在浏览的是第十三页，共31页12/4/202213光学自动安平水准仪与水准测量你现在浏览的是第十四页，共31页12/4/202214数字水准仪你现在浏览的是第十五页，共31页12/4/2022152、德国蔡司、德国蔡司Zeiss DiNi 12数字水准仪数字水准仪(美国天宝美国天宝Trimble)1、瑞士徕卡、瑞士徕卡LeicaDNA中文数字水准仪中文数字水准仪数字水准仪你现在浏览的是第十六页，共31页12/4/202216航空摄影测量你现在浏览

14、的是第十七页，共31页12/4/202217卫星遥感图像处理你现在浏览的是第十八页，共31页12/4/202218三维激光扫描系统你现在浏览的是第十九页，共31页12/4/202219地理信息系统地理信息系统GIS建库建库你现在浏览的是第二十页，共31页12/4/202220GPSGPS用于大地测量用于大地测量你现在浏览的是第二十一页，共31页12/4/202221GPS用于军事用于军事 飞行高度飞行高度 9,840 英尺英尺/3,000米米你现在浏览的是第二十二页，共31页12/4/202222GISDTM正射影像正射影像制图制图修测修测可视化可视化影像分析影像分析分类分类地面处理地面处理G

15、PS、GIS、RS“3S”集成集成彩色多光谱你现在浏览的是第二十三页，共31页12/4/202223三、我国现代测绘事业的发展三、我国现代测绘事业的发展建立和统一了全国坐标系统和高程系统建立和统一了全国坐标系统和高程系统建立了全国的大地控制网、国家水准网、基本重力网、建立了全国的大地控制网、国家水准网、基本重力网、完成了大地网和水准网的整体平差；完成了国家基本完成了大地网和水准网的整体平差；完成了国家基本图的测绘工作图的测绘工作进行了进行了珠穆朗玛峰珠穆朗玛峰和南极长城站的地理位置和高程的和南极长城站的地理位置和高程的测量测量进行了如长江大桥、葛洲坝和三峡水电枢纽、宝山钢进行了如长江大桥、葛洲

16、坝和三峡水电枢纽、宝山钢铁厂、正负电子对撞机和同步辐射加速器、核电站等铁厂、正负电子对撞机和同步辐射加速器、核电站等大型和特殊工程的测量工作大型和特殊工程的测量工作能够生产各类测绘仪器如水准仪、经纬仪、测距仪、能够生产各类测绘仪器如水准仪、经纬仪、测距仪、全站仪、全站仪、GPSGPS接收机等接收机等已完成全国已完成全国GPS GPS 大地控制网和大地控制网和GISGIS基础框架基础框架你现在浏览的是第二十四页，共31页12/4/202224四、地球空间信息学（四、地球空间信息学（GeomaticsGeomatics)与现代测绘学的任务与现代测绘学的任务GeomaticsGeomatics最早于

17、最早于19751975年由法国人提出，是一门新兴的年由法国人提出，是一门新兴的交叉科学，我国翻译为交叉科学，我国翻译为:地球空间信息学地球空间信息学。定义：定义：对所研究的物体，包括地球的整体及其表面和外层空间的各种自然和人造实体，利用接触与非接触式的测量仪器、传感器及其组合系统，对这些实体进行信息的采集、量测、存储、管理、更新、分析、显示、分发(传输)和利用的一门科学和技术你现在浏览的是第二十五页，共31页12/4/202225四、地球空间信息学（四、地球空间信息学（GeomaticsGeomatics)与现代测绘学的任务与现代测绘学的任务现代测绘学的任务：是研究人类对赖以生存的地球环境信息

18、的采集、量测、描述和利用的科学。内容包括：内容包括：地面空间定位、地球形状和重力场；地面空间定位、地球形状和重力场；获取地球及其外层空间宇宙星体的自然形态、人为设获取地球及其外层空间宇宙星体的自然形态、人为设施以及与其属性有关的信息；制成各种地形图、专题施以及与其属性有关的信息；制成各种地形图、专题图和建立地理信息系统，为研究地球上的自然和有关图和建立地理信息系统，为研究地球上的自然和有关的社会现象，为社会可持续发展提供基础信息。的社会现象，为社会可持续发展提供基础信息。你现在浏览的是第二十六页，共31页12/4/202226五、普通测量学的任务五、普通测量学的任务普通测量学定义：普通测量学定

19、义：是研究地球形状和大小以及确定地球表是研究地球形状和大小以及确定地球表面空间点位的科学面空间点位的科学研究对象研究对象:地球表面实质实质:确定地面点位主要任务主要任务:包括测定和测设两大部分 (1)测定测定:从地面到图纸供使用 是人类认识自然的过程 (2)测设测设:从图纸到地面作为施工依据 是人类改造自然的过程你现在浏览的是第二十七页，共31页12/4/202227测定测定 使用测量仪器和工具，通过测量计算，得使用测量仪器和工具，通过测量计算，得到一系列测量数据，或把地球表面的地形到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图，供国家建设和科学研究使缩绘成地形图，供国家建设和科学研究使用。

20、用。测设测设 把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置，通过野外测量的方法在地面上标定出置，通过野外测量的方法在地面上标定出来，作为施工的依据。来，作为施工的依据。你现在浏览的是第二十八页，共31页12/4/202228 1.3 1.3 测量学的应用和在土木建筑工程中的作用一、在国家经济建设中的应用一、在国家经济建设中的应用 1.工程建设的尖兵 2.军事作战的眼睛 3.科学研究的工具 4.现代管理的基础 （数字地球、数字中国和数字城市）你现在浏览的是第二十九页，共31页12/4/202229 1.3 1.3 测量学的应用和在土木建筑工程中的作用二、在土木建

21、筑工程中的作用二、在土木建筑工程中的作用 1.勘测设计阶段:测绘各种比例尺的地 形图,供规划、设计使用 2.施工阶段:施工测量、测设(施工放样)、竣工测量和变形观测 3.运营管理阶段:建（构）筑物变形观测和安全监测预报、扩建改建你现在浏览的是第三十页，共31页12/4/202230 1.4 1.4 学习测量学的目的和要求掌握现代普通测量学的基本知识和基本理论掌握现代普通测量学的基本知识和基本理论具有使用常规测量仪器的操作技能，了解先进测绘仪具有使用常规测量仪器的操作技能，了解先进测绘仪器的原理和使用方法器的原理和使用方法掌握大比例尺地形图测图原理和方法，了解数字测图掌握大比例尺地形图测图原理和方法，了解数字测图过程，能正确使用地形图过程，能正确使用地形图掌握测量数据处理的基本理论和评定测量精度的一般掌握测量数据处理的基本理论和评定测量精度的一般方法方法能正确使用测量仪器进行一般施工测量能正确使用测量仪器进行一般施工测量你现在浏览的是第三十一页，共31页12/4/202231