Ⅰ 大地测量学的基本技术有哪些
一、大地测量学,又称为测地学。根据德国着名大地测量学家F.R.
Helmert的经典定义,大地测量学是一门量测和描绘地球表面的科学。也就是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。它也包括确定地球重力场和海底地形,是测绘学的一个分支。
二、基本技术:
解决大地测量学的任务传统上有两种方法,几何法和物理法。
1、测地方程所谓几何法是用几何观测量通过三角测量等方法建立水平控制网,提供地面点的水平位置;通过水准测量方法,获得几何量高差,建立高程控制网提供点的高程。
2、物理法是用地球的重力等物理观测量通过地球重力场的理论和方法推推求大地水准面相对于地球椭球的距离、地球椭球的扁率等。
Ⅱ 传统大地测量都有哪些测量方法
通过精密角度测量、距离测量、水准测量确定地球及地面的形状与位置;通过重力测量确定地球形状与重力场;最重要的是通过以上结论、地球椭球面计算与投影变换确定地球几何模型。
Ⅲ 测量工作的基本原则是什么
测量工作必须遵循先整体后局部,先控制后碎部,由高级到低级”的原则来组织实施。在测区范围内全盘考虑,布设若干个有利于碎部测量的点,然后再以这些点为依据进行碎部地区的测量工作,这样可以减小误差的积累,使测区内精度均匀。
(3)确定地球形状的基本测量方法有扩展阅读:
测量是按照某种规律,用数据来描述观察到的现象,即对事物作出量化描述。测量是对非量化实物的量化过程。
在机械工程里面,测量指将被测量与具有计量单位的标准量在数值上进行比较,从而确定二者比值的实验认识过程。
四个要素
1.测量的客体即测量对象:
主要指几何量,包括长度、面积、形状、高程、角度、表面粗糙度以及形位误差等。由于几何量的特点是种类繁多,形状又各式各样,因此对于他们的特性,被测参数的定义,以及标准等都必须加以研究和熟悉,以便进行测量。
2.计量单位:
我国国务院于1977年5月27日颁发的《中华人民共和国计量管理条例(试行)》第三条规定中重申:“我国的基本计量制度是米制(即公制),逐步采用国际单位制。
”1984年2月27日正式公布中华人民共和国法定计量单位,确定米制为我国的基本计量制度。在长度计量中单位为米(m),其他常用单位有毫米(mm)和微米(μm)。在角度测量中以度、分、秒为单位。
3.测量方法:
指在进行测量时所用的按类叙述的一组操作逻辑次序。对几何量的测量而言,则是根据被测参数的特点,如公差值、大小、轻重、材质、数量等,并分析研究该参数与其他参数的关系,最后确定对该参数如何进行测量的操作方法。
4.测量的准确度:
指测量结果与真值的一致程度。由于任何测量过程总不可避免地会出现测量误差,误差大说明测量结果离真值远,准确度低。因此,准确度和误差是两个相对的概念。由于存在测量误差,任何测量结果都是以一近似值来表示。
Ⅳ 地形图测绘方法有哪些
地形图的测绘方法: 模拟法测图和数字测图两种。目前,地形图测绘主要采用数字测图方法。
工程地形图的测绘方法
(1)全站仪数字测图
全站仪数字测图是工程大比例尺地形测绘的主要方法,基于全站仪的数字测图系统主要有两种类型:
1、分为数字测记模式(全站仪+电子手簿或人工记录数据再传输至成图系统中经处理生成数字图,内业成图) ;
2、电子平板模式(全站仪+便携计算机或PDA个人数据助理,实地成图),实现“所见即所测,所见即所得”。
数字测图系统具有基本数据编辑加工、图形分层、符号配置等功能外,有些还具有属性数据录入与挂接、由离散点构建不规则三角网进而生成等高线、影响数据集成与叠加和不同数据格式转换等功能。
(2) GPS RTK数字测图技术,此方法完全与全站仪类似,利用RTK系统代替全站仪或与全站仪组合使用。
(3)数字摄影测量和遥感测图:对于大范围的地形图以及大型工程建设场地测绘等,可以利用航摄影像、遥感影像、机载激光雷达扫描系统LIDAR或使用轻型飞机摄取影像, 使用数字摄影测量或遥感图像处理系统生产生成DOM (数字正射影像图)、DEM (数字高程模型)、DRG (数字栅格地图)、 DLG (数字线划地图)以及复合模式组成。
(4)车载移动测图系统测图,又称移动道路测量系统(MMS) , 以车辆为平台,集成GPS接收机,视频传感器CCD,惯性导航系统INS,在车辆行驶过程中,快速采集道路和两旁的地形数据成图。
(4)确定地球形状的基本测量方法有扩展阅读
大地测量
研究和测定地球的形状、大小和地球重力场,以及地面点的几何位置的理论和方法。大地测量学是测绘学各个分支的理论基础,基本任务是建立地面控制网、重力网,精确确定控制点的三维位置,为地形图提供控制基础,为各类工程施工提供依据,为研究地球形状、大小、重力场以及变化,地壳形变及地震预报提供信息。
测绘仪器
三维激光扫描仪、水准仪、经纬仪、全站仪、GPS接收机、GPS手持机、超站仪、陀螺仪、求积仪、钢尺、秒表等如今在摄影测量方面,相机也成为了测绘中使用的仪器。
Ⅳ 测绘学的任务与地球形状大小概述
(一)现代测绘学的任务
现代测绘学的任务是:研究人类对赖以生存的地球环境信息的采集、测量、描述和利用的科学。其内容包括:空间定位、地球形状和重力场;获取地球及其外层空间宇宙星体的自然形态、人为设施以及与其属性有关的信息;制成各种地形图、专题图和建立地理信息系统,为研究地球上的自然现象和有关的社会现象,为社会可持续发展提供基础信息。
(二)测绘学的分类
测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同,分为大地测量学、摄影测量与遥感学、地图制图学、工程测量学和海洋测绘学等分支学科。
1.大地测量学
大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置及其变化的理论和技术的学科。
大地测量学是测绘学各分支学科的重要理论基础,基本任务是建立国家平面控制网、高程控制网和重力控制网,精确测定控制点的空间三维位置和相互位置关系,研究和确定地球形状大小、地球外部重力场及其变化、地球潮汐、板块运动与地壳形变及地震预报等问题,为国民经济建设和社会发展、国家安全以及地球科学和空间科学研究等提供大地测量基础设施、信息和技术支持。现代大地测量学包含三个基本分支,即几何大地测量学、物理大地测量学和空间大地测量学。
2.摄影测量与遥感学
摄影测量与遥感学是研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据,从中提取几何的或物理的信息,并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科。
摄影测量最主要的摄影对象是地球表面,用来测绘国家各种基本比例尺的地形图,为各种地理信息系统与土地信息系统提供基础数据。
摄影测量的发展经历了模拟、解析和数字摄影测量三个阶段。根据对地面获取影像位置的不同,摄影测量可分为航空摄影测量、航天摄影测量和地面(近景)摄影测量。
3.地图制图学
地图制图学是利用测量所得的成果资料,研究模拟地图和数字地图的基础理论,设计、编绘和复制的技术方法及其应用的学科。随着计算机制图技术和地图数据库的发展,地图制图学现已发展为研究空间地理环境信息和空间信息系统的科学。
4.工程测量学
工程测量学是研究工程建设和自然资源开发,在规划、勘探设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形图测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用,可分为普通工程测量和精密工程测量。
5.海洋测绘学
海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象,研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海水面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术的学科。内容包括海洋大地测量、海道测量、海底地形测量和海图编制。
随着光电技术、人造地球卫星技术及计算机技术的发展和在测绘中的应用,测绘的作业方式和应用领域都已经发生了重大的变化,传统的按作业方式或应用领域的分类,已经不能完全适合测绘学的现状。
近几十年,我国测绘事业有了很大发展。建立和统一了全国坐标系统和高程系统;建立了遍及全国的大地控制网、国家水准网、基本重力网和卫星定位网;完成了国家大地网和水准网的整体平差、国家基本图的测绘工作。GPS全球定位系统得到广泛应用,国产GIS软件日愈成熟,测绘科技水平正在迅速赶上并在某些方面开始领先于国际测绘科技水平。
(三)地球的形状和大小
地球自然表面的形状是极其复杂的,有高山、丘陵、平原,江、河、湖、海等。如果仅从其复杂的自然形状来考虑,很难确定地球的形状和大小。但是,从地球的总体来看,其表面海洋面积约占71%,陆地面积约占29%,陆地上最高的山峰是珠穆朗玛峰,其海拔高为8844.43m,可是它与地球平均半径(约6371km)相比还是微不足道的。因此,可以把地球总的形状看作是一个被海水包围起来的闭合形体。也就是设想地球是一个静止的海水面(即没有波浪,无潮汐的海水面)向大陆内部延伸,最后包围起来的闭合形体。将水在静止时的表面叫作水准面。水准面有无穷多个,其中一个与平均海水面重合并延伸到大陆内部的水准面叫作大地水准面。它是一个没有折皱和棱角的、连续的封闭曲面。由大地水准面所包围的形体叫作大地体。通常认为:大地体可以代表整个地球的形状。
地球上的任一点,都同时受到两个作用力,其一是地球自转产生的离心力;其二是地心引力。这两种力的合力称为重力,重力的作用线又称为铅垂线。
铅垂线是测量工作的基准线,用细绳悬挂一个垂球,其静止时所指示的方向即为悬挂点的重力方向,也称为铅垂线方向(图1-1)。
图1-1 铅垂线方向
水准面是一个曲面,通过水准面上某一点而与水准面相切的平面称为过该点的水平面。水准面的物理特征为水准面处处都与其铅垂线方向相垂直。铅垂线方向又称为重力方向。
由于地球内部物质分布不均匀,使得地面各点铅垂线方向发生不规则的变化,所以大地水准面实际上是略有起伏而不规则的光滑曲面,如图1-2所示。显然,要在这样的曲面上进行各种测量数据的计算和进行成果、成图的处理是相当困难的,甚至是不可能的。然而,人们经过长期精密的测量,发现大地体十分接近于一个两极稍扁的旋转椭球体,这个与大地体形状和大小十分接近的旋转椭球体,我们就称为地球椭球体。它是一个数学曲面,用a表示地球椭球体的长半径,b表示其短半径,则地球椭球的扁率f为
地质测量工:基础知识
图1-2 大地水准面示意图
所以地球椭球的元素用a与f表示即可。其值过去是用弧度测量和重力测量的方法测定,现代结合卫星大地测量资料可以得出更精确的结果。世界各国推导和采用的地球椭球元素很多,表1-1列出几种典型的地球椭球几何参数以做参考。
表1-1 地球椭球几何参数
由于地球椭球体的扁率很小,因此当测区范围不大时,可近似地把椭球体作为圆球看待,其半径取值为6371km。
Ⅵ 什么是测量 按测量方法分有哪几种
测量就是获取反映地球形状、地球重力场、地球上自然和社会要素的位置、形状、空间关系、区域空间结构的数据。分类:
1.大地测量学:
是研究地球的形状、大小和重力场,测定地面点几何位置和地球整体与局部运动的理论和技术的学科。现代大地测量学可分为实用大地测量学、椭球面大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学。
2.摄影测量学:
是研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影像数据,从中提取几何的或物理的信息,并用图形、图像和数字形式表达测绘成果的学科。摄影测量学包括航空摄影、航天摄影、航空航天摄影测量、地面摄影测量等。
3.地图制图学(地图学):
是研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。
4.工程测量学:
是研究在工程建设和自然资源开发各个阶段进行测量工作的理论和技术的学科。主要研究在工程建设各个阶段所进行的与地形及工程有关的信息的采集和处理、工程的施工放样及设备安装、变形监测分析和预报等的理论、技术与方法,以及研究对与测量和工程有关的信息进行管理和使用。工程测量包括工程建设勘测设计、施工和管理各个阶段所进行的各种测量工作。
5.海洋测绘学:
是研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量和海图编制理论和方法的学科,主要包括海道测量、海洋大地测量、海底地形测量、海洋专题测量以及航海图、海底地形图、各种海洋专题图和海洋图集等图的编制。
Ⅶ 地球形状参数
地球形状的参数主要有:地球的赤道半径(长轴)α、极半径(短轴)c及扁率e等。它们之间的关系式为式(7-24)。这些参数均与自转密切相关。地球的半径以方程式(7-25)表征,利用该式可以描述地球的形状。测量这些参数的方法有天文测量方法、天体力学计算方法、大地测量学方法和卫星等空间测量方法。在天文测量方法中,可在某一地区自星体的方位确定该地区的铅直方向,进而测得地理纬度φg。根据天文观测的岁差可计算地球的扁度,但这种方法所测的结果比较粗糙。
关于地球的参数测量已有不少地球物理学家、天文学家和大地测量学家进行了多年的努力,积累了大量的数据。20世纪60年代以前,海福德(Hayford J.F.)、杰福瑞斯(JeffrysH.)、非斯赫(Fischer A.G.)、方俊(1975)依据天文和大地测量数据给出了有关地球形状的参数。60年代以来,有凯汉(Khan M.A.)、兰柏克(Lampock K.)等人依据人造地球卫星观测结果给出了地球形态参数。诺曼诺维奇和兰柏克(Romannowicz et al.,1977)给出了最新的地球参数(表7-1)。
表7-1 新的地球形状参数表
主要有三种参考旋转椭球体,即
(1)国际参考椭球,采用1909年海福德的数据,公布的形态参数为
固体地球物理学概论
(2)1967年国际测量学会依据卫星观测结果所得出的参考椭球体,它的参数为
固体地球物理学概论
(3)静水压平衡状态的参考椭球体。这是根据天文测量所得地球动力学扁率(eh)与卫星所得J2在假定地球处于流体平衡状态的前提下所得旋转椭球体,其中:
固体地球物理学概论
Ⅷ 如何测量地球的大小
根据太阳确定地球的形状接近一个球体,然后沿着地面测量南北(经线)方向单位经度的长度,然后计算出球体的半径,就可以了。