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1、第一章 丈量的根本知识第一节 丈量学的义务及其在工程建立中的作用 1丈量学：是研讨地球的外形、大小以及确定地面点位的科学。2丈量学的根本义务：是测绘地形图和为工程建立效力而进展的施工丈量1测定：指运用测绘仪器，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，供国民经济建立运用。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，用一定的丈量仪器和方法测设到实地上去的丈量任务。3丈量学的分科：丈量学包括大地丈量学、地形丈量学、摄影丈量学、工程丈量学。1大地丈量学：研讨地球外表上一个较大区域甚至整个地球外表的外形和大小，必需思索地球曲率的影响。2地形丈量学：研讨地球
2、自然外表小区域内测绘任务的学科3摄影丈量学：利用摄影像片来研讨地球外形和大小的测绘科学。4工程丈量学：研讨工程建立在勘察设计、施工和管理阶段所进展的各种丈量任务的学科。4丈量学在工程建立中的作用和位置：丈量任务在工程勘测、规划设计、施工、管理等方面贯穿一直，是前期性、先行性、根底性的任务。 第二节 地面点位确实定 一、地球的外形及大小 一相关的概念 1地形：地物和地貌统称为地形。 1地物：人工或自然所构成的物体，如河流、房屋、铁路、公路等 2地貌：地球外表的各种起伏形状称为地貌，如山地、平原、丘陵等。 3地物特征点：地物轮廓的转机点称为地物的特征点。 2水准面：人们想象有一个静止的海水面，向陆
3、地内部无限延伸而构成一个封锁的曲面，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。 二地球的外形和大小 1地球的外形2.地球的大小 地球的大小可用半径R表示，R=6371km。第二节 地面点位确实定 二、大地坐标系和高程(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 (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、高斯克吕格坐标系 1地理坐标：用经度、纬度表示地面点的绝对位置
4、。纬度用、经度用表示。 2平面直角坐标：以X轴为纵轴，普通用它表示南北方向，以Y轴为横轴，表示东西方向。 数学上的平面直角坐标系与丈量上平面直角坐标系的异同点。如以下图：第二节 地面点位确实定 3高斯平面直角坐标 1高斯平面直角坐标系的建立：它是以中央子午线和赤道投影为相互垂直的直线，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 中央子午线和赤道投影后为相互垂直的直线，成为其他经纬线投影的对称轴。而其他经纬线投影后仍坚持相互垂直关系，即投影前后角度无变形，故称为正形投影。 36带的划分：从格林威治子午线首子午线起，依次每隔经度6分为一带，整个地球分为
5、60带，用数字1-60顺序编号，可按下式计算： =6N-3 (其中，为投影带中央子午线的经度，N为投影带带号)4点在高斯平面直角坐标系中的坐标值实际上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。为了防止Y坐标出现负值，把原点向西平移500公里。为了区分不同投影带中的点，在点的Y坐标值上加带号N所以点的横坐标通用值为： y=N*1000000+500000+y第二节 地面点位确实定 2地面点的高程：有绝对高程和相对高程之分。 地面点A和B的高差hAB=HA-HB= HA -HB1绝对高程：地面点沿垂线方向至大地水准面的间隔称为绝对高程。如上图，地面点A和B的绝对高程分别为HA和H
6、B2相对高程：地面点到恣意水准面的铅直间隔称为相对高程。如上图，地面点A和B的绝对高程分别为HA 和HB。3高差：地面两点高程之差称为高差。高差有正负之分。如上图第二节 地面点位确实定 4高程零点：高程基准面通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。1)1956黄海高程系:水准原点高程为72.289m。2)1985国家高程基准:青岛水准原点的高程为72.260m。目前我国大多采用“1985年国家高程基准所定的平均海水面为高程零点。第二节 地面点位确实定 三、以程度面替代水准面的限制1对程度间隔的影响精度要求较高时：测区半径R10km精度要求较低时：半径可扩展到25km。2对程度角度的影响在
7、面积P100km2范围内进展程度角丈量时，可不思索地球曲率的影响。以上两项分析阐明：在面积为100km2范围内，不论是程度间隔或程度角度丈量，都可以不顾及曲率的影响。在要求精度较低的情况下，这个范围还可以相应扩展。3对高程的影响在进展高程丈量时，即使在很短的间隔内也必需思索地球曲率的影响。第三节 平面图、地形图、地图、断面图 1平面图：在小区测绘时，将地物按正射投影投影到程度面上，只表示地物的平面位置，不表示地貌，按比例尺减少绘在平面图纸上，成为测区地物的类似图形，这种图称为平面图。2地形图：凡是图上既表示出房屋、道路、河流等一系列地物的平面位置，又表示出地面各种高低起伏的地貌形状，并经过综合
8、取舍、按比例减少后，用规定的符号和一定的表示方法描画在图纸上的正射投影图，称为地形图。3地图：思索地球曲率的影响，运用地图投影的方法，将整个地球或地面一个大区域的图形，依比例缩绘在平面上的图，称为地图。4断面图：过地面某一方向线的铅垂面与地外表的交线称为该方向线的断面图。第四节 比例尺 一、比例尺的定义：图上某线段的长度与实地相应线段程度间隔之比，称为图的比例尺。二、比例尺的种类：包括数字比例尺、图示比例尺。1.数字比例尺：是用分子为1，分母为整数的分数表示。2.图示比例尺：常见的图示比例尺为直线比例尺。直线比例尺的绘制方法：如上图，为1:500的直线比例尺，由间距为2mm的两条平等直线构成，
9、以2cm为单位分成假设干大格，左边第一大格十等分，大小格分界处注以0，右边其他大格分界处标志按绘图比例尺换算的实践长度。直线比例尺的运用方法：运用时，先用分规在图上量取某线段的长度，然后用分规的右针尖对准右边的某个整分划，使分规的左针尖落在最左边的根本单位内，读取整分划的读数再加上左边1/10分划对应的读数，即为该直线的程度间隔。如上图所示。第四节 比例尺 三、比例尺精度1.概念：图上0.1mm的长度相当于实践的程度间隔为比例尺精度。用公式表示为：=0.1M，M为比例尺的分母。2.作用：确定测图比例尺。确定测图的准确程度。(3)几种常见的比例尺精度：第五节 丈量任务的根本原那么及根本丈量任务
10、一、丈量任务的根本原那么原那么：由整体到部分；先控制后碎部。即先进展控制丈量，然后进展碎部丈量；在精度上由高精度到低精度。其中，控制丈量包括平面控制丈量和高程控制丈量，如以下图所示，先在测区内部设A、B、C、D、E、F等控制点连成控制网图中为闭合多边形，用较精细的方法测定这些点的平面位置和高程以控制整个测区，并依一定的比例尺将它们缩绘到图纸上，然后以控制点为根据进展碎部丈量。第五节 丈量任务的根本原那么及根本丈量任务 二、根本丈量任务 1丈量程度间隔，如以下图中的DAB 2丈量程度角, 如以下图中的 3丈量高程, 如以下图A、B、C点的高程不同。 第六节 丈量误差的根本知识 一、丈量误差的分类
11、 1系统误差：在一样的观测条件下同样的仪器工具、同样的技术与操作方法、同样的外界条件，对某量作一系列观测，其误差坚持同一数值、同一符号，或遵照一定的变化规律，这种误差称为系统误差。 2.偶尔误差：在一样的观测条件下，对某量作一系列的观测，其观测误差的大小和符号均不一致，从外表上看没有任何规律，这种误差称为偶尔误差。 3偶尔误差的特性： 1在一定的观测条件下，偶尔误差的绝对值不会超越一定的限值，而超越一定限值的偶尔误差出现的频率为零； 2绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的频率大； 3绝对值相等的正误差与负误差出现的机率一样； 4对同一量的等精度观测，其偶尔误差的算术平均值随着观测次数的无限添加而趋近于零。 第六节 丈量误差的根本知识 二、衡量精度的规范1平均误差 2中误差： 丈量任务中常采用中误差作为衡量精度的规范。3允许误差4相对误差
