第一章测量学基础知识

测量学基础知识,整理的重点

第一章学习重点

1． 地球体的建立

2． 坐标系的建立

3． 国家大地控制网的建立

第一节

测绘，是测量和制（绘）图的总称，就是用科学技术的手段，获取有关地球的形状及大小，地面点的位置及高程，地貌地物的特征、形态及分布；经过加工处理，制成各种类型的图件、像片和其他资料，以显示地表的自然、经济和社会诸方面的情况，反映国家版图和土地权属。 测量学：是研究如何测定地面点的平面位置和高程，将地球表面的地形及其它信息测绘成图，以及确定地球的形状和大小等的科学。

一 地球的形状

测量工作的主要研究对象是地球的自然表面，但地球表面形状极其复杂。有高山、丘陵、平原、河流、湖泊和海洋。

测量中把地球形状看作是由静止的海水面向陆地延伸并围绕整个地球所形成的某种形状。 铅垂线：是测量外业所依据的基准线。

地球表面任一质点，都同时受到两个作用力：其一是地球自转产生的惯性离心力；其二是整个地球质量产生的引力。这两种力的合力称为重力。重力的作用线又称为铅垂线。

地球的平均赤道半径为6378.14公里，极半径为6356.76公里，周长和子午线方向的周长分别为40075公里和39941公里。测量还发现，北极地区约高出18.9米，南极地区则低下24～30米。

地球是一个极半径略短、赤道半径略长，北极略突出、南极略扁平，近于梨形的椭球体。

1.水准面定义：当海洋静止时，自由水面与该面上各点的重力方向（铅垂线）成正交，这个面叫水准面。

2.特点

1）水准面是一个重力等位面，水准面上各点处处与该点的重力方向（铅垂线方向）垂直。

2）在地球表面上、下重力作用的范围内，通过任何高度的点都有一个水准面，因而水准面有无数个。

大地水准面定义

在测量工作中，把一个假想的、与静止的多年平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。

大地水准面的特征

1）是一个封闭的曲面。

2）是一个略有起伏的不规则曲面，无法用数学公式精确表达。

3）大地水准面是测量外业所依据的基淮面。

4）是地球形体的一级逼近（对地球形状的很好近似，其面上高出与面下缺少的相当）

3.地球的数学表面

为了测量成果的计算和制图的需要，在测量和制图中就用一个同大地体相近的可以用数学方法来表达的旋转椭球体来代替，通常称为 地球椭球体，简称 椭球体。

它是一个规则的数学表面，也是对地球形体的二级逼近，用于测量计算的基准面。

对地球形状 a，b，f 测定后，还必须确定大地水准面与椭球体面的相对关系。即确定与局部地区大地水准面符合最好的一个地球椭球体 —— 参考椭球体，这项工作就是参考椭球体定位。

通过数学方法将地球椭球体摆到与大地水准面最贴近的位置上，并求出两者各点间的偏差，

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