中山建斌职业技校测量学教案:第1章 测量的基本知识.doc
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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
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