《控制測(cè)量學(xué)》PPT課件

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1、控制測(cè)量學(xué)東華理工學(xué)院測(cè)量系第一章緒論一、大地測(cè)量學(xué)的定義和作用二、控制測(cè)量學(xué)的基本任務(wù)和內(nèi)容三、控制測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線(xiàn)四、控制網(wǎng)的布設(shè)形式五、控制測(cè)量新技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用六、大地測(cè)量學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史與展望一、大地測(cè)量學(xué)的定義和體系大地測(cè)量學(xué)：是“測(cè)定和描繪地球表面的科學(xué)”?！饕蝿?wù)：測(cè)量和描繪地球并監(jiān)測(cè)其變化，為人類(lèi)活動(dòng)提供關(guān)于地球的空間信息。包括：精確測(cè)定地球表面點(diǎn)的地理位置，研究地球形狀、大小和地球表面外部重力場(chǎng)，以及它們隨時(shí)間的變化。※大地測(cè)量學(xué)的地位和作用在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各項(xiàng)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中，發(fā)揮著基礎(chǔ)先行的重要

2、保證作用，是一切測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)。在防災(zāi)、減災(zāi)、救災(zāi)及環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與保護(hù)中發(fā)揮著獨(dú)具風(fēng)貌的特殊作用。是發(fā)展空間技術(shù)和國(guó)防建設(shè)的重要保障。在當(dāng)代地球科學(xué)研究中的地位更加重要。大地測(cè)量學(xué)的基本體系測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)測(cè)量學(xué)的兩個(gè)分支研究范圍是不大的地球表面，把地球表面認(rèn)為是平面且不損害測(cè)量精度，計(jì)算時(shí)也認(rèn)為在該范圍內(nèi)的鉛垂線(xiàn)彼此是平行的。研究全球或相當(dāng)大范圍內(nèi)的地球，鉛垂線(xiàn)被認(rèn)為彼此不平行，同時(shí)顧及地球的形狀及重力場(chǎng)。常規(guī)大地測(cè)量學(xué)的基本體系：應(yīng)用大地測(cè)量學(xué)——以研究建立國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng)為中心內(nèi)容；橢球大地測(cè)量學(xué)—

3、—以研究坐標(biāo)系建立及地球橢球性質(zhì)以及投影數(shù)學(xué)變換為主要內(nèi)容；天文大地測(cè)量學(xué)——以研究測(cè)量天文經(jīng)度、緯度及天文方位角為中心內(nèi)容；重力大地測(cè)量學(xué)——以研究重力場(chǎng)及重力測(cè)量方法為中心內(nèi)容；測(cè)量平差——以研究大地測(cè)量控制網(wǎng)平差計(jì)算為主要內(nèi)容；電磁波測(cè)距大地測(cè)量學(xué)——大地測(cè)量學(xué)同無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)相結(jié)合；與其它相關(guān)學(xué)科的發(fā)展相聯(lián)系：電磁波測(cè)距大地測(cè)量學(xué)—同無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)相結(jié)合；宇宙大地測(cè)量學(xué)——與天體力學(xué)及天文學(xué)結(jié)合；海洋大地測(cè)量學(xué)——與海洋地質(zhì)學(xué)及海洋導(dǎo)航學(xué)結(jié)合地球動(dòng)力學(xué)——與地球物理、海洋地質(zhì)學(xué)及地質(zhì)學(xué)相結(jié)合；衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)—

4、—與人造地球衛(wèi)星學(xué)及天體力學(xué)相結(jié)合；慣性大地測(cè)量學(xué)——以慣性原理為基礎(chǔ)，利用加速度計(jì)測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體某方向加速度，通過(guò)計(jì)算機(jī)積分計(jì)算得到運(yùn)動(dòng)物體空間位置；現(xiàn)代大地測(cè)量數(shù)據(jù)處理學(xué)——與線(xiàn)性代數(shù)、矩陣、概率統(tǒng)計(jì)及優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)值計(jì)算方法等相結(jié)合；現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的基本體系(1)幾何大地測(cè)量學(xué)確定地球的形狀、大小及地面點(diǎn)的幾何位置。主要內(nèi)容是關(guān)于國(guó)家大地測(cè)量控制網(wǎng)(平面和高程)建立的基本原理和方法，精密角度測(cè)量，距離測(cè)量，水準(zhǔn)測(cè)量；地球橢球數(shù)學(xué)性質(zhì)，橢球面上測(cè)量計(jì)算，橢球數(shù)學(xué)投影變換以及地球橢球幾何參數(shù)的數(shù)學(xué)模型等?，F(xiàn)代大地測(cè)

5、量學(xué)的基本體系（2）物理大地測(cè)量學(xué)用物理方法(重力測(cè)量)確定地球形狀及其外部重力場(chǎng)。主要內(nèi)容包括位理論，地球重力場(chǎng)，重力測(cè)量及其歸算，推求地球形狀及外部重力場(chǎng)的理論與方法等?，F(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)的基本體系（3）空間大地測(cè)量學(xué)以人造地球衛(wèi)星及其他空間探測(cè)器為代表的空間大地測(cè)量的理論、技術(shù)與方法。新特征:測(cè)量范圍大；研究對(duì)象和范圍不斷深入、全面和精細(xì)；觀測(cè)精度高；測(cè)量周期短。現(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)基本科學(xué)技術(shù)內(nèi)容(1)確定地球形狀及外部重力場(chǎng)及其隨時(shí)間的變化，建立統(tǒng)一的大地測(cè)量坐標(biāo)系，研究地殼形變，測(cè)定極移以及海洋水面地形及其變化

6、等。(2)研究月球及太陽(yáng)系行星的形狀及重力場(chǎng)。(3)建立和維持具有高科技水平的國(guó)家和全球的天文大地水平控制網(wǎng)和精密水準(zhǔn)網(wǎng)以及海洋大地控制網(wǎng)，以滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的需要?，F(xiàn)代大地測(cè)量學(xué)基本科學(xué)技術(shù)內(nèi)容(4)研究為獲得高精度測(cè)量成果的儀器和方法等。(5)研究地球表面向橢球面或平面的投影數(shù)學(xué)變換及有關(guān)的大地測(cè)量計(jì)算。(6)研究大規(guī)模、高精度和多類(lèi)別的地面網(wǎng)、空間網(wǎng)及其聯(lián)合網(wǎng)的數(shù)學(xué)處理的理論和方法，測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)建立及應(yīng)用等。二、控制測(cè)量學(xué)的任務(wù)和內(nèi)容控制測(cè)量是研究精確測(cè)定地面點(diǎn)空間位置的學(xué)科如（X、Y、Z）、（L、B、

7、H）。控制測(cè)量的特點(diǎn)：服務(wù)對(duì)象主要是各種工程建設(shè)、城鎮(zhèn)建設(shè)和土地規(guī)劃與管理工作。測(cè)量范圍比大地測(cè)量小，測(cè)量手段、數(shù)據(jù)處理多樣化。工程建設(shè)大體可分為設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)3個(gè)階段設(shè)計(jì)階段------測(cè)圖控制網(wǎng)施工階段------施工控制網(wǎng)運(yùn)營(yíng)階段------變形觀測(cè)專(zhuān)用控制網(wǎng)主要內(nèi)容：研究：國(guó)家大地控制網(wǎng)（平面與高程）的建立基本原理與方法；精密測(cè)角（方向）、測(cè)邊，精密水準(zhǔn)測(cè)量；地球橢球數(shù)學(xué)性質(zhì)，橢球面上測(cè)量計(jì)算，橢球數(shù)學(xué)投影以及地球橢球幾何參數(shù)的數(shù)學(xué)模型等三、地球形體和控制測(cè)量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線(xiàn)1.地球自然表面、地球體地球

8、的固體和液體部分相對(duì)于大氣的分界面地球自然表面包圍的形體2、大地水準(zhǔn)面、大地體重力（離心力、地心引力的合力）重力方向——鉛垂線(xiàn)方向水準(zhǔn)面——靜止?fàn)顟B(tài)的水面（無(wú)數(shù)個(gè)），重力位能相等。測(cè)量中，要求儀器的垂直軸與鉛垂線(xiàn)一致，故鉛垂線(xiàn)是外業(yè)測(cè)量工作的基準(zhǔn)線(xiàn)。★大地水準(zhǔn)面用占地球表面71%的海水面代替地球的形體，并作為測(cè)量外業(yè)工作統(tǒng)一的基準(zhǔn)面——大地水準(zhǔn)面。假定海洋的水體，只受重力