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1、测绘基础知识讲座 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 1 1. .基本概念基本概念 测绘学是以地球为研究对象测绘学是以地球为研究对象，对地球进行测定和描述的科学对地球进行测定和描述的科学。用仪器用仪器 测量地球表面自然形态的地理要素和人工设施的形状测量地球表面自然形态的地理要素和人工设施的形状、大小大小、空间位空间位 置及属性置及属性，并依据这些观测数据并依据这些观测数据，通过地图制图方法绘制成各类地图通过地图制图方法绘制成各类地图。 测绘学是研究实体测绘学是研究实体（包括地球整体包括地球整体、表面以及外层空间的各种自然和表面以及外层空间的各种自然和 人造物体人造物体）和地理空
2、间分布有关的几何和地理空间分布有关的几何、物理物理、人文及随时间变化信人文及随时间变化信 息的采集息的采集、处理处理、管理管理、更新和利用的科学与技术更新和利用的科学与技术。对地球而言是研对地球而言是研 究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置究测定和推算地面及其外层空间点的几何位置，确定地球形状和重力确定地球形状和重力 场场，获取地球表面自然形态和人工设施几何分布以及相关属性信息获取地球表面自然形态和人工设施几何分布以及相关属性信息， 编制各种地图编制各种地图，建立地理信息系统建立地理信息系统，为国家建设发展提供服务的学科为国家建设发展提供服务的学科。 2018-07-02 一、测绘学概论一
3、、测绘学概论 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 2 2. .研究内容研究内容 1 1) ) 在已知地球形状在已知地球形状、大小及重力场的基础上建立统一的地球坐标系统大小及重力场的基础上建立统一的地球坐标系统。 用于表示地球表面及外部空间任意一点在此坐标系中的准确几何位置用于表示地球表面及外部空间任意一点在此坐标系中的准确几何位置。 2 2) ) 以大量地面点的坐标以大量地面点的坐标、高程为基础进行地表形态的测绘工作高程为基础进行地表形态的测绘工作，包括包括 地表的自然形态地
4、表的自然形态，如：水系如：水系、地貌地貌、土壤和植被的分布；人类活动产土壤和植被的分布；人类活动产 生的人工形态生的人工形态，如：居民地如：居民地、交通交通、各种建筑物等各种建筑物等，利用测量仪器和利用测量仪器和 测量方法获得的自然形态与人类社会活动产生的人工形态现象测量方法获得的自然形态与人类社会活动产生的人工形态现象，形成形成 各种比例尺地形原图或地理数据库各种比例尺地形原图或地理数据库。 3 3) ) 制作地图并以图形方式制作地图并以图形方式，将自然界和人类社会现象的空间分布将自然界和人类社会现象的空间分布、相相 互位置关系以及动态变化信息反映和展示出来互位置关系以及动态变化信息反映和展
5、示出来。 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 2 2. .研究内容研究内容 4 4) ) 在国家经济建设和国防工程建设的规划在国家经济建设和国防工程建设的规划、设计设计、施工和运营管理中施工和运营管理中， 都需要进行相应的测绘工作都需要进行相应的测绘工作，利用测绘资料引导工程建设的实施利用测绘资料引导工程建设的实施，监监 测工程建筑物的形态变化测工程建筑物的形态变化。 5 5) ) 由于海洋环境的复杂性与特殊性由于海洋环境的复杂性与特殊性，其测绘工作与陆地测量存在很大其测绘工作与陆地测量存在很大 区别区别，故此对海洋水域的测量方法和仪器设备需要开展针对性的研究故此对海洋水域的测
6、量方法和仪器设备需要开展针对性的研究。 6 6) ) 受测量仪器缺陷受测量仪器缺陷、测绘者技术水平和感官局限性以及自然环境各种测绘者技术水平和感官局限性以及自然环境各种 因素影响因素影响，致使测绘工作中的测量结果会存在误差致使测绘工作中的测量结果会存在误差，因此需研究和处因此需研究和处 理带有误差的观测值理带有误差的观测值，消除或削弱误差影响消除或削弱误差影响，以便提高观测质量以便提高观测质量。这这 就是测量学中数据处理与平差问题就是测量学中数据处理与平差问题。 7 7) ) 研究测绘学在社会经济发展的各相关领域中的应用研究测绘学在社会经济发展的各相关领域中的应用。 2018-07-02 一、
7、测绘学概论一、测绘学概论 3 3. .学科分类学科分类 1)1) 大地测量学大地测量学 大地测量是研究地球的形状大地测量是研究地球的形状、大小和重力场大小和重力场，测定地面点和地球整体与测定地面点和地球整体与 局部运动的理论与技术的科学局部运动的理论与技术的科学。 大地测量学中：大地测量学中： 测定地球大小是指测定地球椭球的大小；测定地球大小是指测定地球椭球的大小； 研究地球形状是指大地水准面的形状研究地球形状是指大地水准面的形状（或地球椭球的扁率或地球椭球的扁率）； 测定地面点的几何位置是指测定以地球椭球面为参考面的地面点位置测定地面点的几何位置是指测定以地球椭球面为参考面的地面点位置，其其
8、 表示方式有两种表示方式有两种：一是采用大地经纬度和大地高程：一是采用大地经纬度和大地高程，二是以地球质心为原点的二是以地球质心为原点的 空间直角坐标系中的三维坐标；空间直角坐标系中的三维坐标； 研究地球重力场是指利用地球的重力作用研究地球形状研究地球重力场是指利用地球的重力作用研究地球形状。 研究采用的方法：几何法和物理法研究采用的方法：几何法和物理法 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 1)1) 大地测量学大地测量学 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 3 3. .学科分类学科分类 2 2) ) 摄影测量学摄影测量学 摄影测量是研究利用摄影或遥感手段获取目标
9、物的影像数据摄影测量是研究利用摄影或遥感手段获取目标物的影像数据，从中提取几何从中提取几何 或物理的信息或物理的信息，并通过图形并通过图形、图像和数字形式表达测绘成果的科学图像和数字形式表达测绘成果的科学。 摄影测量学包括：航空摄影摄影测量学包括：航空摄影、航天摄影和地面摄影航天摄影和地面摄影。 航空摄影是指通过飞机或其它航空摄影是指通过飞机或其它航空飞行器利用摄影相机摄取地面景物影像的技术；航空飞行器利用摄影相机摄取地面景物影像的技术； 航天摄影是在航天飞行器航天摄影是在航天飞行器（卫星卫星、航天飞机航天飞机、飞船飞船）中利用摄影相机或其他遥感中利用摄影相机或其他遥感 探测器获取地球图像和相
10、关数据的技术；探测器获取地球图像和相关数据的技术； 地面摄影是利用安置在地面上基线两端点处的专用摄影相机拍摄立体像对地面摄影是利用安置在地面上基线两端点处的专用摄影相机拍摄立体像对，对所对所 摄目标物进行测绘的技术摄目标物进行测绘的技术。 摄影测量研究的主要内容：获取目标影像摄影测量研究的主要内容：获取目标影像，对影像进行处理对影像进行处理，将获得的成果将获得的成果 以图形以图形、图像或数字方式予以表达图像或数字方式予以表达。 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 2 2）摄影测量学摄影测量学 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 3 3. .学科分类学科分类 3
11、3) ) 地图制图学地图制图学 地图制图学是研究模拟地图和数字地图的基础理论地图制图学是研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设计地图设计、地图编制和地图编制和 复制的技术方法及其复制的技术方法及其应用的学科应用的学科。 地图制图学主要包括：地图制图学主要包括： 地图投影：是研究把曲面上经纬线网描绘成平面图形所产生的各种变形特性地图投影：是研究把曲面上经纬线网描绘成平面图形所产生的各种变形特性、大大 小以及投影方法等小以及投影方法等； 地图编制：研究制作地图的理论与技术地图编制：研究制作地图的理论与技术，包括制图资料的分析处理包括制图资料的分析处理、原图编绘原图编绘、 图例及表示方法图例及表示
12、方法、图形色彩图形色彩、制印方案等编图过程的设计；制印方案等编图过程的设计； 地图设计：通过研究地图设计：通过研究、实验制定新编地图内容实验制定新编地图内容、表现形式表现形式、生产工艺等工作；生产工艺等工作； 地图印制：研究复制和印刷地图过程中各种工艺的理论和技术方法；地图印制：研究复制和印刷地图过程中各种工艺的理论和技术方法； 地图应用：研究地图分析地图应用：研究地图分析、地图评价地图评价、地图阅读地图阅读、地图量算和图上作业等相关内地图量算和图上作业等相关内 容容。 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 3 3）地图制图学地图制图学 2018-07-02 一、测绘学概论一、测
13、绘学概论 3 3. .学科分类学科分类 4 4) ) 工程测量学工程测量学 工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作工程测量学是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作的理论的理论 和技术的学科和技术的学科。 工程测量学主要包括：规划设计工程测量学主要包括：规划设计、施工兴建施工兴建、运营管理等阶段的测量工作运营管理等阶段的测量工作。 规划设计阶段：主要是提供地形资料和配合地质勘探规划设计阶段：主要是提供地形资料和配合地质勘探、水文测验所进行的测量工水文测验所进行的测量工 作作； 施工兴建阶段：按设计的精度要求建立施工控制网施工兴建阶段：按设计的精度要求建立施工控制
14、网，在实地准确的标定出工程结在实地准确的标定出工程结 构各部分的平面位置和高程构各部分的平面位置和高程，为工程施工和安装提供测量依据；为工程施工和安装提供测量依据； 运营管理阶段：工程竣工后为监视工程状况和保障工程安全所进行的周期性重复运营管理阶段：工程竣工后为监视工程状况和保障工程安全所进行的周期性重复 测量测量，即变形观测；即变形观测； 此外还有精密工程测量此外还有精密工程测量，测量精度在毫米级以上；基于工程测量专题的地理信息测量精度在毫米级以上；基于工程测量专题的地理信息 系统与建设系统与建设、三维工业测量三维工业测量、房产测绘房产测绘、灾害监测与预报等测绘工作灾害监测与预报等测绘工作。
15、 2018-07-02 一、测绘学概论一、测绘学概论 4 4）工程测量学工程测量学 2018-07-02 3 3. .学科分类学科分类 5 5) ) 海洋测绘海洋测绘学学 海洋测绘学是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和海洋测绘学是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和 方法的学科方法的学科。 海洋测绘学主要包括：海道海洋测绘学主要包括：海道、海洋大地海洋大地、海底地形海底地形、海洋专题测量以及航海图海洋专题测量以及航海图、海海 底地形底地形、海洋图集的编制等海洋图集的编制等。 一、测绘学概论一、测绘学概论 2018-07-02 大地体大地体 大海大海 高山高
16、山 质点质点 O 二、坐标高程系统二、坐标高程系统 1 1. .基本概念基本概念 大地体大地体 平均海水面延展平均海水面延展 离心力离心力P 引力引力F 重力重力G 水准面水准面 大地水准面大地水准面 静止不流动水面上每一静止不流动水面上每一 分子都受到重力作用，当重分子都受到重力作用，当重 力相同时形成重力等位面，力相同时形成重力等位面， 这个面称为水准面。这个面称为水准面。 由平均海水面代替静止不流动水面时，由平均海水面代替静止不流动水面时， 形成的重力位水准面，称为大地水准面。形成的重力位水准面，称为大地水准面。 由于地球引力的大小与地球内部的质量有关，而地球内部的质量分布又不由于地球引
