,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,控制测量学,/40,*,控制测量学,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,*,控制测量学,教材：,控制测量学,上、下册 武汉大学出版社,考核：考试、期末实习,考试：平时,(10%)+,实验,(20%)+,考试,(70%),实习：组成绩,+,个人表现,*控制测量学教材：控制测量学上、下册 武汉大学出版社,第一章 绪 论,第一章 绪 论,*,本 章 提 要,1.1,控制测量学的基本任务和主要内容,1.2,地球重力场的基本知识,1.3,控制测量的基准面和基准线,1.4,控制测量的现状和发展概况,*本 章 提 要1.1 控制测量学的基本任务和主要内,*,难点,：,控制测量的基准面与基,准线的定义与应用,知识点及学习要求,1,控制测量学的基本任务和作用；,2,铅垂线与大地水准面的概念与定义；,3,参考椭球与总椭球的概念与定义；,4,控制测量技术的种类。,本 章 提 要,*难点：控制测量的基准面与基知识点及学习要求本 章,*,控制测量学,研究精确测定和描绘地面控制点空间位置,(,平面和高程,),及其变化的学科,与数字测图中的控制的区别,范围、等级、作用,计算方法,(,平差、曲率,),观测精度,观测仪器、方法,控制测量学的基本任务和内容,*控制测量学控制测量学的基本任务和内容,*,测绘科学中的意义,理论向应用过渡的中间环节,大地测量为理论基础,面向工程建设应用,控制测量学的基本任务和内容,*测绘科学中的意义控制测量学的基本任务和内容,*,控制测量的分类,按工作内容分,平面控制测量,高程控制测量,测定控制点平面位置,测定控制点高程,按用途分,大地控制测量,工程控制测量,全国范围内,按国家统一颁布的法式、规范进行的控制测量,为工程建设或地形图测绘，在小区域内，在大地测量控制网的基础上独立建立控制网的控制测量,控制测量的分类,控制测量学的基本任务和内容,三维控制测量,*控制测量的分类按工作内容分平面控制测量高程控制测量测定控制,*,控制测量的基本任务,控制测量学的基本任务和内容,工程建设,设计阶段,施工阶段,运营阶段,地形图,（数字化测图）,施工放样,（工程测量）,变形观测,（变形监测与数据处理）,测图控制网,施工控制网,变形监测控制网,*控制测量的基本任务 控制测量学的基本任务和内容工程建设设计,*,国民经济各项建设和社会发展,防灾、减灾、救灾及环境监测、评价与保护,空间技术和国防建设,控制测量的作用,控制测量学的基本任务和内容,*国民经济各项建设和社会发展控制测量的作用 控制测量学的基本,*,控制测量的作用,控制测量学的基本任务和内容,*控制测量的作用 控制测量学的基本任务和内容,*,控制测量的作用,控制测量学的基本任务和内容,*控制测量的作用 控制测量学的基本任务和内容,*,控制测量的作用,控制测量学的基本任务和内容,甚长基线干涉,(VLBI),*控制测量的作用 控制测量学的基本任务和内容甚长基线干涉(V,*,研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网的原理和方法,研究获得高精度测量成果的精密仪器和科学使用方法,研究地球表面测量成果向椭球及平面数学投影变换及有关问题的测量计算,研究高精度和多类别的地面网、空间网及其联合网的数学处理理论和方法,控制测量学的研究内容,控制测量学的基本任务和内容,*研究建立和维持高科技水平的工程和国家水平控制网和精密水准网,*,地球重力场的基本知识,重力,地球表面静止物体所受的引力和地球自转离心力的合力,原因,地球与物体的万有引力,地球自转引起的离心力,*地球重力场的基本知识重力,*,地球重力场的基本知识,重力场研究的重要性,是测量中观测量的参考系,根据重力分布，确定地球形状,确定高程基准,大地水准面,辅助研究地球物理学,空间探测技术的理论基础,地轴,地心,*地球重力场的基本知识重力场研究的重要性地轴地心,*,地球重力场的基本知识,引力,由地球形状和内部质量分布决定,*地球重力场的基本知识引力,*,地球重力场的基本知识,离心力,由地球自转引起,单位质点,*地球重力场的基本知识离心力单位质点,*,地球重力场的基本知识,引力位,位能,引力对物体所做的功,引力位或位函数,单位质点,*地球重力场的基本知识引力位单位质点,*,地球重力场的基本知识,引力位,引力在数值上等于加速度值,地球位函数,*地球重力场的基本知识引力位地球位函数,*,地球重力场的基本知识,引力位,引力位等于将单位质点从无穷远处移动到某点时引力所作的功,*地球重力场的基本知识引力位,*,地球重力场的基本知识,离心力位,*地球重力场的基本知识离心力位,*,地球重力场的基本知识,重力位,引力位和离心力位之和,重力分量,*地球重力场的基本知识重力位,*,地球重力场的基本知识,重力位,铅垂线,与重力方向重合的线,重力任意方向分量,重力等位面,(,水准面,),水准面：不平行,不相交,不相切,*地球重力场的基本知识重力位水准面：不平行,*,地球重力场的基本知识,重力位,重力的量纲,(,加速度单位,),伽,毫伽,微伽,重力值,980,Gal,*地球重力场的基本知识重力位,*,地球重力场的基本知识,地球的正常重力位和正常重力,地球重力位计算条件,已知地球形状和内部物质密度分布,*地球重力场的基本知识地球的正常重力位和正常重力,*,地球重力场的基本知识,地球的正常重力位和正常重力,正常重力位,不考虑地球形状和密度可直接计算,正常重力,位,：计算获取,扰动重力位：观测获取,地球重力位被表示为：正常重力位,+,扰动重力位,*地球重力场的基本知识地球的正常重力位和正常重力,*,地球重力场的基本知识,地球的正常重力位和正常重力,正常重力位表示,球谐函数,地球大地基准常数,*地球重力场的基本知识地球的正常重力位和正常重力,*,地球重力场的基本知识,地球的正常重力位和正常重力,旋转椭球体,几何形状精确计算,测量的参考面,旋转椭球体的正常重力场,质量与地球相同,角速度与地球相同,重力场的铅垂线方向与椭球面垂直,确定全球重力场模型及精化局部重力场模型,正常椭球、水准椭球,*地球重力场的基本知识地球的正常重力位和正常重力确定全球重力,*,控制测量的基准面和基准线,重力等位面,(,水准面,),有复杂形状,与铅垂线垂直,与水准测量、边长观测有关,大地水准面,不能精确确定,用一个平均海水面代替,*控制测量的基准面和基准线重力等位面(水准面),*,控制测量的基准面和基准线,似大地水准面,无地壳结构的假设,海洋上与大地水准面重合,陆地上与大地水准面存在几个厘米的差距,正常椭球,定向：短轴与自转轴重合，起始子午面与天文起始子午面重合,定位：椭球体中心与地球质心重合,*控制测量的基准面和基准线似大地水准面,*,控制测量的基准面和基准线,大地水准面：外业测量的基准面,铅 垂 线：外业测量的基准线,似大地水准面：高程计算的基准面,椭 球 体 面：平面计算的基准面,椭 球 体法线：平面计算的基准线,*控制测量的基准面和基准线大地水准面：外业测量的基准面似大地,*,控制测量的基准面和基准线,总的正常椭球,与大地体密合最好,参考椭球,局部密合最好,椭球面法线和铅垂线方向最接近,P1,自转轴,赤道,P,P1,自转轴,赤道,P,铅垂线,法线,*控制测量的基准面和基准线总的正常椭球P1自转轴赤道PP1自,*,控制测量的基准面和基准线,大地高、正高、正常高,大地高：椭球面 法线,正 高：大地水准面 铅垂线,正常高：似大地水准面 正常垂线,似大地水准面,大地水准面,地球椭球面,*控制测量的基准面和基准线大地高、正高、正常高似大地水准面大,*,控制测量的基准面和基准线,垂线偏差,重力方向与对应的椭球面上的法线方向间夹角,绝对垂线偏差,相对垂线偏差,在子午线和卯酉线上的,投影分量通常分别以 和,表示。大地水准面与椭球面在某一点上的高差称为大地水准面差距，用,N,表示,*控制测量的基准面和基准线垂线偏差,*,控制测量的基准面和基准线,大地经纬度和天文经纬度的关系,天文方位角归算位大地方位角,*控制测量的基准面和基准线大地经纬度和天文经纬度的关系,*,控制测量的现状和发展概况,卫星定位技术,GPS,、,GLONASS,、,Galileo,、北斗,第三民用载波,L,5,*控制测量的现状和发展概况卫星定位技术第三民用载波L5,*,控制测量的现状和发展概况,激光测卫,绝对定位精度最高,地基和空基两种模式,*控制测量的现状和发展概况激光测卫,*,控制测量的现状和发展概况,甚长基线干涉测量,VLBI,根据干涉原理,确定基线长度和方向,精度,长度：,角度：,*控制测量的现状和发展概况甚长基线干涉测量VLBI,*,控制测量的现状和发展概况,惯性测量系统,INS,根据惯性力学原理,测量加速度，积分获取坐标增量,精度,三维坐标：,垂线偏差：,*控制测量的现状和发展概况惯性测量系统INS,*,控制测量的现状和发展概况,测绘仪器的信息化,数字化、实时化、集成化,测绘仪器的格局,GPS,成为控制测量的重要手段,大范围控制测量的主要手段,全站仪是地面测量的主要仪器,高精度、自动化,工程测量领域,*控制测量的现状和发展概况测绘仪器的信息化,*,控制测量的现状和发展概况,测绘仪器的信息化,电子水准仪和自动安平水准仪,高程测量的主要设备,精密三角高程测量,精化大地水准面,+GPS,*控制测量的现状和发展概况测绘仪器的信息化,*,控制测量的现状和发展概况,测绘仪器的格局,激光仪器的应用,*控制测量的现状和发展概况测绘仪器的格局,*,控制测量的现状和发展概况,测绘仪器的格局,测量软件与测量仪器融合,测量软件内置,电子平板,仪器的集成化,超,站,仪,+,*控制测量的现状和发展概况测绘仪器的格局超+,*,控制测量的现状和发展概况,控制网优化,测量数据处理与分析,*控制测量的现状和发展概况控制网优化,*,控制测量的发展过程和趋势,三角测量,边角测量,GNSS,测量,无控制,光学经纬仪,光电设备,卫星导航定位,超站仪、,PPP,、,CORS,水准测量,三角高程测量,GNSS,高程测量,水准仪,全站仪,精化大地水准面,平面控制测量,高程控制测量,*控制测量的发展过程和趋势三角测量边角测量GNSS测量无控制,*,本章掌握的知识点,控制测量的定义,工程建设的三个阶段以及控制网类型,控制测量学的研究内容,水准面、大地水准面的定义,大地基准常数,正常椭球,(,水准椭球,),的条件,*本章掌握的知识点控制测量的定义,*,本章掌握的知识点,总的地球椭球和参考椭球定位和定向标准是什么,哪两个外业观测量与水准面有关,外业观测的基准面和基准线分别是什么,垂线偏差的定义,大地高、正高、正常高的定义及区别,控制测量技术的新发展,*本章掌握的知识点总的地球椭球和参考椭球定位和定向标准是什么,*,本 章 结 束,谢 谢！,*本 章 结 束谢 谢！,