中山建斌职业技校测量学教案：第1章 测量的基本知识.doc

测量的基本知识 教学目的：1.理解并掌握测量学的概念，明确测量学的任务。 2.学会地面点位的确定方法。 3．掌握平面图、地形图、比例尺的概念 4．理解并掌握测量工作的基本原则 教学重点：1．地面点位的确定 2．比例尺 3.测量工作的基本原则 教学难点：1.高斯平面直角坐标系 2．测量工作的基本原则。 教学资料：测量学教材、教学课件 教学方法：讲授法、讲解法、演示法 讲授新课： 人类生存在地球表面上，我们非常有必要了解地球的形状和大小，怎样才能将地球表面的局部形状和大小测绘成图，以供国民经济建设使用，是测量学所要研究和解决的问题。 第一章　测量的基本知识 第一节 测量学的任务及其在工程建设中的作用 1．测量学：是研究地球的形状、大小以及确定地面点位的科学。 2．测量学的基本任务：是测绘地形图和为工程建设服务而进行的施工测量。 （1）测定：指使用测绘仪器，按照一定的方法测定地面点的位置，将测区的地形缩绘成地形图，供国民经济建设使用。 （2） 测设：主要针对施工放样而言，即按照设计图纸上工程建筑物的平面位置和高程，用一定的测量仪器和方法测设到实地上去的测量工作。 3．测量学的分科：测量学包括大地测量学、地形测量学、摄影测量学、工程测量学。随着科学技术的发展，测量学已发展为多个学科，还包括海道测量学和制图学等学科。 （1）大地测量学：研究地球表面上一个较大区域甚至整个地球表面的形状和大小，必须考虑地球曲率的影响。 （2）地形测量学：研究地球自然表面小区域内测绘工作的学科。 （3）摄影测量学：利用摄影像片来研究地球形状和大小的测绘科学。 （4）工程测量学：研究工程建设在勘察设计、施工和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 4．测量学在工程建设中的作用和地位：测量工作在工程勘测、规划设计、施工、管理等方面贯穿始终，是前期性、先行性、基础性的工作。 第二节 地面点位的确定 一、地球的形状及大小 （一）相关的概念 1．地形：地物和地貌统称为地形。 （1）地物：人工或自然所形成的物体，如河流、房屋、铁路、公路等。 （2）地貌：地球表面的各种起伏形态称为地貌，如山地、平原、丘陵等。 （3）地物特征点：地物轮廓的转折点称为地物的特征点。 2．水准面：人们设想有一个静止的海水面，向陆地内部无限延伸而形成一个封闭的曲面，这个静止的海水面称为水准面，水准面有无数个。? 3．大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。 4．大地体：大地水准面所包围的形体称为大地体。 （二）地球的形状和大小 1．地球的形状 地球的形状首先是大地体，近似成参考椭球体，再进一步近似成圆球体。 2．地球的大小 地球的形状是参考椭球体时，地球的大小可用长半径a和扁率α表示，其中，a=6378140m, α=1:298.257; 当地球的形状是圆球体时，地球的大小可用半径R表示，R=6371km。 二、大地坐标系和高程 在测量工作中，为了确定地面的空间位置，分别用点的坐标和高程来表示。在大范围内需用地理坐标系或高斯—克吕格坐标系来表示点的平面位置。 NS为椭圆的旋转轴，N表示北极，S表示南极。 （一）1、子午面 2、起始子午面 3、子午线 4、赤道面、赤道 5、天文纬度 6、天文经度 （拿一个地球仪讲解） （二）地面点位置的表示方法 确定地面上一点的空间位置，可由坐标和高程表示。 1．地面点的坐标：包括地理坐标、平面直角坐标、高斯平面直角坐标 （1）地理坐标：用经度、纬度表示地面点的绝对位置。纬度用φ、?经度用λ表示。 （2）平面直角坐标：当测区范围较小时，可采用平面直角坐标，以X轴为纵轴，一般用它表示南北方向，以Y轴为横轴，表示东西方向。 数学上的平面直角坐标系与测量上平面直角坐标系的异同点。如下图： x x Ⅳ Ⅰ Ⅱ Ⅰ o y o y Ⅲ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 测量学中的平面直角坐标系 数学中的平面直角坐标系 （3）高斯平面直角坐标 1）高斯平面直角坐标建立：在大区域测图时，不能将地球的球面当作平面看待，测图可采用高斯平面直角坐标系，它是以中央子午线和赤道投影为互相垂直的直线，中央子午线的投影是X轴，赤道的投影是Y轴，其交点是坐标原点。 2）高斯平面直角坐标系的性质 中央子午线的投影为一条直线，且投影后长度无变形，其余经线的投影为凹向中央子午线的对称曲线。 赤道的投影也为一直线，其余纬线的投影为凸向赤道的对称曲线。 中央子午线和赤道投影后为互相垂直的直线，成为其他经纬线投影的对称轴。而其他经 纬线投影后仍保持互相垂直关系，即投影前后角度无变形，故称为正形投影。 3）6°带的划分：从格林威治子午线（首子