普通测量学
单位：山东省农业管理干部学院农管系
作者：房元勋
电话,0531-8117779,13156110662
Email:Fangyuanxun@eyou.com
课
程
简
介
?普通测量学是土地管理等专业
的一门专业基础课；它的工作
任务是通过一定的仪器和方法
绘制地形图或者地籍图，为土
地管理部门服务。
?大家将要学到如下这些内容：
测量的基本理论、水准 /角度 /
距离测量的仪器和方法、控制
测量、碎部测量、地形图的应
用等
?测量的应用范围非常广泛：建
筑、道路、管线、电力 ……
本
课
程
的
特
点
?理论性强。特别是测量平差部
分用到的数学知识较多
?实践性强。
?应用性强
课
程
进
度
表
序号 内容 学时 讲课 实验 习题
1 绪论 6 6
2 水准测量 12 6 4 2
3 角度测量 10 6 4
4 距离测量与直线定向 6 4 2
5 误差的基本知识 6 4 2
6 小地区控制测量 14 8 4 2
7 地形图的基本知识 4 2 2
8 大比例尺地形图测绘 6 4 2
9 地形图的应用 4 3 1
10 测绘新技术 6 2 4
11 课程实习 40 40
12 机动 6
合计 120
第
一
章
绪
论
? 1.1 测量学的定义、任务、分类
? 1.2 地面点位的确定
? 1.3 以水平面代替水准面的限度
? 1.4 测量工作概述
1.
1
测
量
学
的
定
义
、
任
务
、
分
类
? 1.1.1 测量学的定义
?早期的定义：研究地球的形状和
大小，确定地面点的坐标的学科。
?当前的定义：研究三维空间中各
种物体的形状、大小、位置、方
向和其分布的学科。
? 1.1.2 测量学的任务
?测定
?把地面上的地物地貌测绘到地形图上
?测设
?把图纸上的设计放样到地面
? 1.1.3 测量学的分类
1.
1.
3
测
量
学
的
分
类
? 天文测量学,研究测定恒星的坐标，以及利用恒
星确定观测点的坐标（经度、纬度等）的学科。
? 大地测量学,研究测定地球的形状和大小及地球
的重力场的测量方法、分布情况及其应用的学科。
? 地图制图学,研究地图制图的理论和方法。
? 摄影测量学,研究利用航天、航空、地面的摄影
和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。
? 工程测量学,研究测量和制图的理论和技术在工
程建设中的应用。
? 测量仪器学,研究测量仪器的制造、改进和创新
的学科。
? 地形测量学,研究将地球表面局部地区的地貌、
地物测绘成地形图和编制地籍图的基本理论和方
法。
? 海洋测绘学,研究以海洋和陆地水域为对象所进
行的测量和海图编制工作。
近年来，因人造地球卫星的发射和科学技术
的发展，大地测量学又分为常规大地测量学和卫
星大地测量学
1.
2
地
面
点
位
的
确
定
? 1.2.1 基本概念
? 1.2.2 确定地面点位的方法
?也就是测量坐标系的建立与选取
1.
2.
1
基
本
概
念
? 地球的形状和大小
? 一级近似：球体 R=6371km
? 二级近似：椭球体 a=6378140m
b=6356755m
α=1/298.257
? 水平面、水准面、大地水准面
? 水平面
? 水准面
? 大地水准面：通过平均海水面并延伸
通过大陆岛屿而形成的闭合的水准面。
是测量工作的参考平面，所有的测量
工作都是在其上进行的。
1.
2.
1
基
本
概
念
（
续
）
1.
2.
2
地
面
点
位
的
确
定
1.2.2.1高程系统
1.2.2.2坐标系统
1.
2.
2.
1
高
程
系
统
1) 高程的定义：地面点到大地水准
面的铅垂距离；表示 H
2) 分类：
a) 绝对高程
b) 相对高程 H’
3) 高差：地面两点之间的高程差 h
hAB=HB-HA=HB’-HA’
hBA=HA-HB=HA’-HB’
1.
2.
2.
1
高
程
系
统
（
续
）
?1954国家高程系统
?1980国家高程系统
1.
2.
2.
2
坐
标
系
统
? 1.2.2.2.1 地理坐标系
? 1.2.2.2.2 高斯坐标系
? 1.2.2.2.3 平面坐标系
1.
2.
2.
2.
1
地
理
坐
标
系
? 天文地理坐标系：测量（天文经纬度）
的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂
线是天文地理坐标系的主要面和线地面
点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上
投影点的经度和纬度
? 大地地理坐标系：大地地理坐标系是建
立在地球椭球面上的坐标系，地球椭球
面和法线是大地地理坐标系的主要面和
线，地面点的大地坐标是它沿法线在地
球椭球面上投影点的经度 L和纬度 B
1.
2.
2.
2.
2
高
斯
坐
标
系
?
高
斯
投
影
高
斯
坐
标
系
（
续
）
? 高斯坐标系
将地球每隔 3?或者 6 ?分成若干带进行高斯投
影，以赤道为 y轴，自西向东为正；以中央子午线
为 x轴，自南向北为正；并将 x轴向左（西）平移
500km，在 y坐标之前加上带号而得到的坐标系。
即,y=N*1000000+500000+y’
1.
2.
2.
2.
3
平
面
坐
标
系
?又称为“独立坐标系”。与数
学坐标系之间的区别：
?坐标轴 /象限
?角度
1.
3
以
水
平
面
代
替
水
准
面
的
限
度
?对距离的影响,⊿ D=D3/3R2
?对高程的影响,⊿ H=D2/2R
?对角度的影响
在
小
区
域
中
，
对
距
离
和
角
度
的
影
响
可
以
忽
略；
对
高
程
的
影
响
采
用
“
中
间
法
”
消
除
。
1.
4
测
量
工
作
概
述
?基本原则
?从整体到局部，先控制后碎部。
?前一步测量工作未作检核不进行下一
步测量工作。
?基本内容
?平角测量
?平距离测量
?高程测量
?基本程序
?控制测量
?碎部测量
1.
4
测
量
工
作
概
述
（
续
）
总结
?回顾所学的内容
?指出应用所学内容的方法
?要求对培训进行反馈
主
要
参
考
资
料
? 书籍
?, 测量学,,合肥工业大学等合编,1993
?, 建筑工程测量,,李生平,2003
?, 工程测绘技术,,梁勇等,2000
? 山东大学，测量学课件
? 福州大学，测量学教学网站
? 集美大学，测量学与地图学课件
? Internet资源
? 国土资源部 http://www.mlr.gov.cn/
? 国家测绘局 http://www.sbsm.gov.cn/
? 中国测绘科学研究院 http://www.casm.ac.cn/
? 武汉大学测绘学院 www.sgg.whu.edu.cn/
? 南方测绘 http://www.southsurvey.com/
? 测量规范
单位：山东省农业管理干部学院农管系
作者：房元勋
电话,0531-8117779,13156110662
Email:Fangyuanxun@eyou.com
课
程
简
介
?普通测量学是土地管理等专业
的一门专业基础课；它的工作
任务是通过一定的仪器和方法
绘制地形图或者地籍图，为土
地管理部门服务。
?大家将要学到如下这些内容：
测量的基本理论、水准 /角度 /
距离测量的仪器和方法、控制
测量、碎部测量、地形图的应
用等
?测量的应用范围非常广泛：建
筑、道路、管线、电力 ……
本
课
程
的
特
点
?理论性强。特别是测量平差部
分用到的数学知识较多
?实践性强。
?应用性强
课
程
进
度
表
序号 内容 学时 讲课 实验 习题
1 绪论 6 6
2 水准测量 12 6 4 2
3 角度测量 10 6 4
4 距离测量与直线定向 6 4 2
5 误差的基本知识 6 4 2
6 小地区控制测量 14 8 4 2
7 地形图的基本知识 4 2 2
8 大比例尺地形图测绘 6 4 2
9 地形图的应用 4 3 1
10 测绘新技术 6 2 4
11 课程实习 40 40
12 机动 6
合计 120
第
一
章
绪
论
? 1.1 测量学的定义、任务、分类
? 1.2 地面点位的确定
? 1.3 以水平面代替水准面的限度
? 1.4 测量工作概述
1.
1
测
量
学
的
定
义
、
任
务
、
分
类
? 1.1.1 测量学的定义
?早期的定义：研究地球的形状和
大小，确定地面点的坐标的学科。
?当前的定义：研究三维空间中各
种物体的形状、大小、位置、方
向和其分布的学科。
? 1.1.2 测量学的任务
?测定
?把地面上的地物地貌测绘到地形图上
?测设
?把图纸上的设计放样到地面
? 1.1.3 测量学的分类
1.
1.
3
测
量
学
的
分
类
? 天文测量学,研究测定恒星的坐标，以及利用恒
星确定观测点的坐标（经度、纬度等）的学科。
? 大地测量学,研究测定地球的形状和大小及地球
的重力场的测量方法、分布情况及其应用的学科。
? 地图制图学,研究地图制图的理论和方法。
? 摄影测量学,研究利用航天、航空、地面的摄影
和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。
? 工程测量学,研究测量和制图的理论和技术在工
程建设中的应用。
? 测量仪器学,研究测量仪器的制造、改进和创新
的学科。
? 地形测量学,研究将地球表面局部地区的地貌、
地物测绘成地形图和编制地籍图的基本理论和方
法。
? 海洋测绘学,研究以海洋和陆地水域为对象所进
行的测量和海图编制工作。
近年来，因人造地球卫星的发射和科学技术
的发展，大地测量学又分为常规大地测量学和卫
星大地测量学
1.
2
地
面
点
位
的
确
定
? 1.2.1 基本概念
? 1.2.2 确定地面点位的方法
?也就是测量坐标系的建立与选取
1.
2.
1
基
本
概
念
? 地球的形状和大小
? 一级近似：球体 R=6371km
? 二级近似：椭球体 a=6378140m
b=6356755m
α=1/298.257
? 水平面、水准面、大地水准面
? 水平面
? 水准面
? 大地水准面：通过平均海水面并延伸
通过大陆岛屿而形成的闭合的水准面。
是测量工作的参考平面，所有的测量
工作都是在其上进行的。
1.
2.
1
基
本
概
念
（
续
）
1.
2.
2
地
面
点
位
的
确
定
1.2.2.1高程系统
1.2.2.2坐标系统
1.
2.
2.
1
高
程
系
统
1) 高程的定义：地面点到大地水准
面的铅垂距离；表示 H
2) 分类：
a) 绝对高程
b) 相对高程 H’
3) 高差：地面两点之间的高程差 h
hAB=HB-HA=HB’-HA’
hBA=HA-HB=HA’-HB’
1.
2.
2.
1
高
程
系
统
（
续
）
?1954国家高程系统
?1980国家高程系统
1.
2.
2.
2
坐
标
系
统
? 1.2.2.2.1 地理坐标系
? 1.2.2.2.2 高斯坐标系
? 1.2.2.2.3 平面坐标系
1.
2.
2.
2.
1
地
理
坐
标
系
? 天文地理坐标系：测量（天文经纬度）
的外业以铅垂线为准大地水准面和铅垂
线是天文地理坐标系的主要面和线地面
点的坐标是它沿铅垂线在大地水准面上
投影点的经度和纬度
? 大地地理坐标系：大地地理坐标系是建
立在地球椭球面上的坐标系，地球椭球
面和法线是大地地理坐标系的主要面和
线，地面点的大地坐标是它沿法线在地
球椭球面上投影点的经度 L和纬度 B
1.
2.
2.
2.
2
高
斯
坐
标
系
?
高
斯
投
影
高
斯
坐
标
系
（
续
）
? 高斯坐标系
将地球每隔 3?或者 6 ?分成若干带进行高斯投
影，以赤道为 y轴，自西向东为正；以中央子午线
为 x轴，自南向北为正；并将 x轴向左（西）平移
500km，在 y坐标之前加上带号而得到的坐标系。
即,y=N*1000000+500000+y’
1.
2.
2.
2.
3
平
面
坐
标
系
?又称为“独立坐标系”。与数
学坐标系之间的区别：
?坐标轴 /象限
?角度
1.
3
以
水
平
面
代
替
水
准
面
的
限
度
?对距离的影响,⊿ D=D3/3R2
?对高程的影响,⊿ H=D2/2R
?对角度的影响
在
小
区
域
中
，
对
距
离
和
角
度
的
影
响
可
以
忽
略；
对
高
程
的
影
响
采
用
“
中
间
法
”
消
除
。
1.
4
测
量
工
作
概
述
?基本原则
?从整体到局部，先控制后碎部。
?前一步测量工作未作检核不进行下一
步测量工作。
?基本内容
?平角测量
?平距离测量
?高程测量
?基本程序
?控制测量
?碎部测量
1.
4
测
量
工
作
概
述
（
续
）
总结
?回顾所学的内容
?指出应用所学内容的方法
?要求对培训进行反馈
主
要
参
考
资
料
? 书籍
?, 测量学,,合肥工业大学等合编,1993
?, 建筑工程测量,,李生平,2003
?, 工程测绘技术,,梁勇等,2000
? 山东大学，测量学课件
? 福州大学，测量学教学网站
? 集美大学，测量学与地图学课件
? Internet资源
? 国土资源部 http://www.mlr.gov.cn/
? 国家测绘局 http://www.sbsm.gov.cn/
? 中国测绘科学研究院 http://www.casm.ac.cn/
? 武汉大学测绘学院 www.sgg.whu.edu.cn/
? 南方测绘 http://www.southsurvey.com/
? 测量规范
