公路测量
江西交通职业技术学院
第一章 绪论
本章提要：
? 测量学的基本内容与任务；
? 测绘科学发展概况；
? 地球的形状和大小；
? 测量常用坐标系统；
? 测量工作的内容和程序；
? 地图的基本知识。
§ 1-1 测量学的基本内容与任务
1,测量学的基本内容
? 测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和
大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及
其空间位置的科学，为人类了解自然、认识自然
和能动地改造自然服务。
? 其任务概括起来主要有三个方面：一是精确
地测定地面点的位置及地球的形状和大小；二是
将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图；三
是进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
(1) 大地测量学
? 它是以地球表面大区域为研究对象，
研究和测定地球形状、大小和地球 重力
场，以及测定地面点几何位置的学科。
现代大地测量学包括几何大地测量学、
物理大地测量学和卫星大地测量学三个
主要部分。
（ 2）地形测量学
? 地形测量学是测绘科学的一个基础部分，
是研究测绘地形图的基本理论、技术和方法的
学科 。由于地表 形态的测绘工作是在面积不
大的测区内进行的，又因地球曲率半径很大 (平
均为 6371 km),可视小区域球面为平面而不
必顾及地球曲率及地球重力场的微小影响，从
而使理论和方法都 得到简化。地形图的测绘和
应用是地形测量学的核心内容，地形图在国民
经济和国防建设中有着广泛应用。
(3) 摄影测量学
? 摄影测量学是利用摄影或遥感的手段获取
被测物体的信息 (影像的或数字式的 ),经过
对图像的处理、量测、判释和研究，以确
定被测物体的形状、大小和位置，并判断
其 性质的一门学科。按获取像片的方法不
同，分为地面立体摄影测量学和航空摄影
测量学。
(4) 工程测量学
? 工程测量学是研究工程建设在规划设计、
施工放样和运营管理各阶段中进行测量工
作的理论,技术和方 法的科学，所以又称
为实用测量学或应用测量学。
(5) 矿山测量学
? 它是综合运用测量、地质及采矿等多种学
科的知识，来研究和处理矿山地质勘探、
建设和采 矿过程中由矿体到围岩、从井下
到地面在静态和动态条件下的工作空间几
何问题，以确保矿 产资源合理开发、安全
生产和矿区生态环境整治的一门学科。
(6) 地图制图学
? 地图制图学是以地图信息传输为中心，探
讨地图及其制作的理论、工艺技术和使用
方法的一门综合性学 科，它主要研究用地
图图形反映自然界和人类社会各种现象的
空间分布、相互联系及其动态 变化，具有
区域性学科和技术性学科的两重性，所以
亦称地图学。主要内容包括地图编制学,
地图投影学、地图整饰和制印技术等。
2,测绘工作的作用
? 测绘工作是各项工程建设、资源开发、
国防建设的基础性、超前性工作。测绘
学的应用范围 很广。在城乡建设规划、
国土资源的合理利用、农林牧渔业的发
展、环境保护以及地籍 管理等工作中，
必须进行土地测量和测绘各种类型、各
种比例尺的地形图，以供规划和管理 使
用。
§ 1-2地球的形状和大小
表 1
1、大地水准面
? （ 1）水准面：静止的海水面是一个重力位
等位面，且处处与重力方向垂直，这样的
海水面称为水准面。
? （ 2）大地水准面：平均海水面向陆地延伸，
形成一个封闭的曲面，这个曲面称为大地
水准面。
2、地球表面
§ 1-3地面点位的表示方法
? 1, 大地坐标系
? 大地坐标：大地经度 L,大地纬度 B和大地
高 H。
? 经度 L----过地面任一点 P的子午面与起始
子午面间的夹角。
? 纬度 B----过地面任一点 P的法线与赤道面的
夹角。
? 取值范围：
? L,0°～± 180°,由起始子午面起，向
东为正，称为东经，向西为负，称为西
经。
? B,0°～± 90°,由赤道面起算，向北
为正，称为北纬，向南为负，称为南纬。
?
2, 独立平面直角坐标
? （ 1）平面直角坐标系
? 在没有国家控制点或不便于与国家控制点
联测的小地区测量中，允许暂时建立独立
坐标系以保证测绘工作的顺利开展。
? （ 2）测量坐标系与数学坐标系
? 测量工作中所采用的平面直角坐标系与数
学中所介绍的相似，只是坐标轴互易。
3,高斯 — 克吕格平面直角坐标系
? (1) 高斯投影的概念
? 椭球面不可展 --平面 (变形 )
? 高斯投影 --正形投影 --等角投影 —
长度产生变形
(2) 高斯投影分带
? 高斯投影保持了投影前后图形的等角条件，
但除中央子午线投影后为一直线，且长度
不变外，其他长度都产生变形，且离中央
子午线愈远，变形愈大。必须对长度变形
加以限制,限制的方法就是采用分带投影
4,高程系
? 为了确定地面点的空间位置，除了要确
定其在基准面上的投影位置外，还应确
定其沿投影方向到基准面的距离，即确
定地面的高程。
? （ 1）,1956年黄海高程系,
? （ 2）, 1985年国家高程基准,
5、高程和高差
6、地面点高程
? 地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，称为该
点的绝对高程或海拔、标高，简称高程，以 H
表示。
? 如果基准面不是大地水准面，而是任意假定水
准面时，则点到假定水准面的距离称为相对高
程或假定高程，用 H′ 表示。
? 高程值有正有负，在基准面以上的点，其高程
值为正，反之为负。
§ 1-4测量工作的内容与原则
? 1.测量工作的内容,地形图测绘（测定）
施工放样（测设）
? 2,基本工作：就是测角、测距和测高差。
? 3.测量工作的原则：, 先控制后碎部、从
整体到局部，从高级到低级, ；, 步步有
检核,。
?第一章结束
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第一章 绪论
本章提要：
? 测量学的基本内容与任务；
? 测绘科学发展概况；
? 地球的形状和大小；
? 测量常用坐标系统；
? 测量工作的内容和程序；
? 地图的基本知识。
§ 1-1 测量学的基本内容与任务
1,测量学的基本内容
? 测绘科学是一门研究如何确定地球的形状和
大小及地面、地下和空间各种物体的几何形态及
其空间位置的科学，为人类了解自然、认识自然
和能动地改造自然服务。
? 其任务概括起来主要有三个方面：一是精确
地测定地面点的位置及地球的形状和大小；二是
将地球表面的形态及其他相关信息测绘成图；三
是进行经济建设和国防建设所需要的测绘工作。
(1) 大地测量学
? 它是以地球表面大区域为研究对象，
研究和测定地球形状、大小和地球 重力
场，以及测定地面点几何位置的学科。
现代大地测量学包括几何大地测量学、
物理大地测量学和卫星大地测量学三个
主要部分。
（ 2）地形测量学
? 地形测量学是测绘科学的一个基础部分，
是研究测绘地形图的基本理论、技术和方法的
学科 。由于地表 形态的测绘工作是在面积不
大的测区内进行的，又因地球曲率半径很大 (平
均为 6371 km),可视小区域球面为平面而不
必顾及地球曲率及地球重力场的微小影响，从
而使理论和方法都 得到简化。地形图的测绘和
应用是地形测量学的核心内容，地形图在国民
经济和国防建设中有着广泛应用。
(3) 摄影测量学
? 摄影测量学是利用摄影或遥感的手段获取
被测物体的信息 (影像的或数字式的 ),经过
对图像的处理、量测、判释和研究，以确
定被测物体的形状、大小和位置，并判断
其 性质的一门学科。按获取像片的方法不
同，分为地面立体摄影测量学和航空摄影
测量学。
(4) 工程测量学
? 工程测量学是研究工程建设在规划设计、
施工放样和运营管理各阶段中进行测量工
作的理论,技术和方 法的科学，所以又称
为实用测量学或应用测量学。
(5) 矿山测量学
? 它是综合运用测量、地质及采矿等多种学
科的知识，来研究和处理矿山地质勘探、
建设和采 矿过程中由矿体到围岩、从井下
到地面在静态和动态条件下的工作空间几
何问题，以确保矿 产资源合理开发、安全
生产和矿区生态环境整治的一门学科。
(6) 地图制图学
? 地图制图学是以地图信息传输为中心，探
讨地图及其制作的理论、工艺技术和使用
方法的一门综合性学 科，它主要研究用地
图图形反映自然界和人类社会各种现象的
空间分布、相互联系及其动态 变化，具有
区域性学科和技术性学科的两重性，所以
亦称地图学。主要内容包括地图编制学,
地图投影学、地图整饰和制印技术等。
2,测绘工作的作用
? 测绘工作是各项工程建设、资源开发、
国防建设的基础性、超前性工作。测绘
学的应用范围 很广。在城乡建设规划、
国土资源的合理利用、农林牧渔业的发
展、环境保护以及地籍 管理等工作中，
必须进行土地测量和测绘各种类型、各
种比例尺的地形图，以供规划和管理 使
用。
§ 1-2地球的形状和大小
表 1
1、大地水准面
? （ 1）水准面：静止的海水面是一个重力位
等位面，且处处与重力方向垂直，这样的
海水面称为水准面。
? （ 2）大地水准面：平均海水面向陆地延伸，
形成一个封闭的曲面，这个曲面称为大地
水准面。
2、地球表面
§ 1-3地面点位的表示方法
? 1, 大地坐标系
? 大地坐标：大地经度 L,大地纬度 B和大地
高 H。
? 经度 L----过地面任一点 P的子午面与起始
子午面间的夹角。
? 纬度 B----过地面任一点 P的法线与赤道面的
夹角。
? 取值范围：
? L,0°～± 180°,由起始子午面起，向
东为正，称为东经，向西为负，称为西
经。
? B,0°～± 90°,由赤道面起算，向北
为正，称为北纬，向南为负，称为南纬。
?
2, 独立平面直角坐标
? （ 1）平面直角坐标系
? 在没有国家控制点或不便于与国家控制点
联测的小地区测量中，允许暂时建立独立
坐标系以保证测绘工作的顺利开展。
? （ 2）测量坐标系与数学坐标系
? 测量工作中所采用的平面直角坐标系与数
学中所介绍的相似，只是坐标轴互易。
3,高斯 — 克吕格平面直角坐标系
? (1) 高斯投影的概念
? 椭球面不可展 --平面 (变形 )
? 高斯投影 --正形投影 --等角投影 —
长度产生变形
(2) 高斯投影分带
? 高斯投影保持了投影前后图形的等角条件，
但除中央子午线投影后为一直线，且长度
不变外，其他长度都产生变形，且离中央
子午线愈远，变形愈大。必须对长度变形
加以限制,限制的方法就是采用分带投影
4,高程系
? 为了确定地面点的空间位置，除了要确
定其在基准面上的投影位置外，还应确
定其沿投影方向到基准面的距离，即确
定地面的高程。
? （ 1）,1956年黄海高程系,
? （ 2）, 1985年国家高程基准,
5、高程和高差
6、地面点高程
? 地面点沿铅垂线到大地水准面的距离，称为该
点的绝对高程或海拔、标高，简称高程，以 H
表示。
? 如果基准面不是大地水准面，而是任意假定水
准面时，则点到假定水准面的距离称为相对高
程或假定高程，用 H′ 表示。
? 高程值有正有负，在基准面以上的点，其高程
值为正，反之为负。
§ 1-4测量工作的内容与原则
? 1.测量工作的内容,地形图测绘（测定）
施工放样（测设）
? 2,基本工作：就是测角、测距和测高差。
? 3.测量工作的原则：, 先控制后碎部、从
整体到局部，从高级到低级, ；, 步步有
检核,。
?第一章结束
