,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1,目录,测绘学的定义和历史变革,测绘学的研究内容,测绘学的分支学科,坐标系统的概念,控制测量,地形测量,2,一、测绘学的定义和历史变革,1,、测绘学的定义：,研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科。,它是地球科学的一个分支学科。,主要内容：,数据采集,、,数据加工,、,输出,。,3,2,、测绘学的历史沿革,4,西汉地形图,5,XXX,区局部,1,：,500,地形图,6,二、测绘学的研究内容,1.,研究和测定地球形状、大小及其重力场,建立统一的坐标系统，测定地面点在该坐标系统中的精确点位；,2.,对地表形态进行测绘工作，使之变成各种比例尺的地形原图；,3.,在各种经济建设和国防工程建设中进行测绘工作；,4.,在海洋环境中进行测绘工作，研究其特殊的方法和专用仪器,5.,将地形原图经过地图制图工作，并建立各种地理信息系统。,7,三、测绘学的学科,8,1,、大地测量学,研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和测定地面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。,地球的大小指地球椭球的大小；,地球的形状指大地水准面的形状（或地球椭球的扁率）；,地面点的几何位置指地面点在一个坐标系中的位置；,地球重力场研究指利用地球的重力作用研究地球形状等；,9,地球的虚拟模型,10,2,、摄影测量和遥感学,研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、图像和数字形式表达的学科。,获取目标物的影像；,对所摄得的影像进行处理；,用图形、图像或数字形式表示所处理的成果。,11,航空摄影,：在飞机上利用航摄机摄取地面景物影像的技术。,航天摄影,：在航天飞行器上利用摄影机或其它遥感探测器获取地球的图像资料和有关数据的技术。,航空航天摄影测量,：根据在飞机上拍摄的像片获取地面信息，测绘地形图。,地面摄影测量,：,利用安置在地面上的专用摄影机拍摄的主体像对，对所摄目标物进行测绘工作的技术。,12,地面摄影测量,13,3,、工程测量学,概念解释：,研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行控制测量、地形测绘、施工放样和变形监测的理论和技术的学科。,规划、设计阶段的测量：,为规划、设计、开发阶段提供相应的地形、定位等数据，或配合地质勘探和水文等提供相关测量数据。（地形测量、放线测量）,兴建、开发阶段测量：,按照规划、设计、开发的要求，在实地准确地标定出规划、设计各部分的平面和高程的测量作为开发、施工和安装的依据。,运营管理阶段的测量：,工程竣工后为监视工程状况，保证安全，进行周期性的重复测量，观测其变形情况。,14,4,、地图制图学（地图学）,研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法及应用的学科。,地图投影：,依据数学原理将地球椭球面上的经纬度线网描绘在平面上相应的经纬线网。,地图编制：,制作地图的理论和技术,地图整饰：,研究地图的表现形式,地图制印：,地图复制的理论和技术,地图应用：,对地图进行分析、评价、阅读、量算和在图上进行作业。,计算机地图制图：,用计算机进行地图制图,15,5,、海洋测绘,以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制的理论和方法的学科。,海道测量：,以保证航行安全为目的对地球表面水域及毗邻陆地所进行的水深和岸线测量以及底质、障碍物的探测等工作。,海洋大地测量,：为确定海面地形、海底地形以及海洋重力及其变化所进行的大地测量工作。,海底地形测量,：测定海底起伏、沉积物结构和地物的测量工作。,海洋专题测量,：以海洋区域的地理专题要素为对象的测量工作。,海图编制,：设计、编绘、整饰和印刷海图的工作。,16,6,、地理信息系统（,Geographic Information System,GIS,）,在计算机软件和硬件支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。,系统开发,数据采集,数据整理,测绘学中的,3S,技术：,全球定位系统（,Global Positioning System,GPS,）,美国发展的新一代卫星导航和定位的军事系统,遥感（,Remote Sensing,RS,）,不接触物体本身，用传感器收集目标物的电磁波信息，经处理、分析后，识别目标物，揭示其几何、物理特性和相互联系及其变化规律的科学技术。,17,四、坐标系统的概念,1,、地球形状的特点,不规则、不均匀；,近似椭球体；,我国采用椭球,3,要素：长半径,：,6378137m,，短半径,b,：,6356752,，扁率,f,：,1,：,298.257,2,、平面坐标的表示方式,地理坐标：,地面点用纬度表示。,一般应用于小比例尺地图；,高斯平面直角坐标：,将地理坐标投影转换为平面坐标。我国采用橫圆柱高斯投影方法,目的为方便直接应用于工程建设、规划、设计、施工、开发等。,18,高斯投影原理图,19,北京,54,坐标系,与前苏联坐标联测，是前苏联,42,坐标的延伸，原点不在北京，在前苏联的普尔科沃。,缺点：,椭球参数有较大误差；,与我国大地水准面存在着自西向东明显的系统性的倾斜；,几何大地测量和物理大地测量应用的参考面不统一；,定向不明确。,3,、常用的坐标系统,20,西安,80,坐标系,选用,1975,年国际大地测量协会推荐的参考椭球，几何大地测量与物理大地测量使用的椭球一致。,原点在西安泾阳县永乐镇石际寺村，,76,年勘察选址，,78,年建成，,80,年正式起用。位置东经,10855,北纬,3432,。,并非中华人民共和国几何中心。,并非（,0,，,0,）,广州坐标系,椭球参数和西安,80,坐标系相同，原点在人民公园。,21,高程基准,大地水准面：,与平均海水面吻合并向大陆岛屿内延伸而形成的闭合曲面。,绝对高程（海拔高）,：地面点到大地水准面的铅锤距离。,中华人民共和国水准原点,1954,年建设，位于青岛观象山，俄式建筑物。,1956,年黄海高程系统,1950,年至,1956,年,7,年间，青岛验潮站的潮汐资料推求的平均海水面。水准原点高程：,72.289m,。,1985,国家高程基准,1952,1979,年,19,年间，青岛验潮站的推测的平均海水面。,水准原点高程：,72.260m,。,广州市高程,高程假定为,10,米，广州市中山三路东皋大道北横街旧陆军测量学校（现为广州军区后勤部）,。,广州市高程,-4.256,米,=1985,国家高程,22,五、控制测量,控制测量是一切测量工作的基础，工作原则是,“,先整体后局部，先控制后碎步,”,。,1,、平面控制网,测量方式：三角控制网、导线控制网,国家控制网,分为一、二、三、四等控制网。在全国范围内，沿经纬线方向布设一等网，作为平面控制骨干。依次加密下等级。,一、二等网还为研究地球形状、大小以及其他科学提供依据。,导线控制网,附和导线：,起始于高级控制点，闭合于另外一个高级控制点的导线。,闭合导线：,起始于高级控制点，闭合回该高级控制点的导线。,支导线：,起始于高级控制点，终于未知点。,23,2,、高程控制网,高程测量方式：水准测量、三角高程测量、,GPS,拟合高程,水准测量：,利用水准仪提供的水平视线测量两点之间的高差。,特点,：精度高、工作量大。,水准测量路线的布设。,附和水准路线,闭合水准路线,支水准路线,水准网,24,水准网布设,25,水准测量原理图,26,三角高程测量：,通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间的高差的方法。,特点：,方法灵活，操作简便；精度不高。,27,GPS,拟合高程：,通过建立高精度的大地水准面模型并获得与大地高之间的高精度转换参数，利用,GPS,测量大地高直接转换获得正常高。,特点：,快速、高效率，没有累计误差。测绘技术的一个里程碑。,28,六、地形测绘,基本概念,一、地物,指地面上天然或人工形成的物体。如：湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁、森林等等。,二、地貌,指地表高低起伏的形态。如：山地、丘陵、悬崖、冲沟等等,。,三、地形,即地物和地貌的总称。,四、地形图,按照一定比例尺用规定的符号表示地物地貌平面位置及高程的正射投影图。,五、地形图的比例尺,图上一段直线长度,d,与地面上相应线段实际长度,D,之比。,数学表示方式：,29,地形图测量的步骤,30,控制网布设,概述,布网遵循的原则：,从整体到局部、由高级到低级、先控制后碎部,一、平面控制网,1,、,GPS,控制网,采用全球定位系统建立的控制网,2,、导线网,将地面上一系列的控制点依次连接起来，所形成的折线就是导线,由导线所构成的控制网就是导线网。,二、高程控制,1,、三角高程,2,、水准高程,31,控制网建网步骤,一、确定控制网的等级,二、确定控制网的形式,1.,首级控制,2.,加密控制,三、确定使用的仪器和操作规程,四、在小比例尺底图上选点构网，然后实地勘察。,五、埋设标石、标志,六、外业观测,七、内业数据处理,八、提交成果,32,碎步点测量,概念：,碎部测量就是测定碎部点的平面位置和高程。,使用仪器：,1,、,GPS rtk,（,Real Time Kinematic,实时动态测量）,2,、全站仪,特点：,1,）能同时测角、测距并自动纪录测量数据。,2,）设有各种野外应用程序，能在测量现场得到计算成果。,3,）能够实现数据与计算机相互传输。,3,、测量的方法,a,、极坐标法,b,、对地物轮廓线的转折变化处进行坐标测量，如房角点、道路转折点交叉点、河流、池塘岸边线转弯点以及独立地物的中心点。连线这些特征点，便可以得到地物相似的图形。,c,、全站仪储存测量地物的特征点坐标数据,33,34,35,测量步骤,1,、在已知控制点上架站全站仪，并对仪器进行整平、对中、精平。,2,、在仪器中输入测站点与后视点的坐标及高程。,3,、对准后视控制点，测量距离，复核检查。,3,、对第一个地物地貌的转折点进行碎步点三维坐标测量，跑尺人员同时绘制草图。,4,、将测量的坐标进行编号、编码等信息保存。,5,、测量下一个碎步点。,36,地形图内业处理,一、数据输出,将全站仪野外采集的坐标数据，通过传输线传输入电脑。,南方,cass,坐标格式文件为：*,.dat,格式。,二、将坐标数据文件通过软件将坐标点展入制图软件。,常用制图软件,1,、基于,cad,基础开发：南方,cass,、开思,scs,、威远图,sv,等。,2,、其他：瑞得,RDMS,、清华山维,EPS2003,等,3,、绘图处理,1,、将野外采集的数据结合野外绘制的草图与坐标点的属性进行判别及连线。,2,、用标准符号（地形图图式）对地物地貌进行编辑、绘制、填充、注记。,3,、在人机交互方式下进行绘图处理、图形编辑、修改、整饰。,4,、形成数字地图的图形文件。,5,、图形检查、编制图框、出图、打印。,37,中华人民共和国大地原点,38,广州坐标原点,39,高程和高差,40,中华人民共和国水准零点,41,青岛水准原点,42,国家平面控制网示意图,43,44,国家平面控制网,45,导线网示意图,46,三角测量,47,航空摄影,