测量基础知识第一部分、概述一、测绘学的分支二、测量学发展概况三、地面点位的确定第一部分、概述一、测绘学的分支测绘学按研究范围和对象的不同一般分为以下六大类1、大地测量学：研究和确定地球形状、大小、重力场、整体和局部运动与地表面点的几何位置，以及它们变化理论和技术。分为卫星大地测量、空间大地测量、几何大地测量、重力大地测量、海洋大地测量等。2、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不考虑地球曲率影响，将地球局部表面作平面看待。包括图根控制网的建立、地形图测绘、一般工程测量等。3、摄影测量与遥感学：利用对研究对象进行摄影或者辐射感应所得到的像片进行测量工作的学科。分为航天、航空摄影测量、地面立体摄影测量、遥感测量等。4、海洋测绘学：研究以海洋水体和海底为对象的测量和海图编制理论与方法的学科。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，各种海洋专题图等。5、工程测量学：研究工程建设和资源开发各个阶段，进行测量工作的理论和技术的学科。包括规划设计阶段测量、施工建设阶段测量、运营管理阶段测量。6、地图学与地理信息系统：地图学研究模拟地图和数字地图理论、设计、编绘等。地理信息系统是在计算机支持下，将各种地理信息按照空间分布及属性以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图和综合分析应用的技术系统。二、测量学发展概况1、我国古代测量学的成就我国是世界文明古国,由于生活和生产的需要,测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。现举出以下几例。（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上发现的最早的军用地图。（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。（3）清朝康熙年间，1718年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即1708年至1760年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。2、目前测量学发展状况及展望（1）全站仪的测量室内外一体化。（2）全球定位系统GPS的发展。（3）遥感RS的发展。（4）地理信息系统GIS的发展。（5）3S技术的结合,和数字地球三、地面点位的确定地面点位的确定，一般需要三个量。在测量工作中，我们一般用某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定。一、测量基准面1、测量工作基准面——水准面、大地水准面。测量工作是在地球表面进行的，而海洋占整个地球表面的71%，故最能代表地球表面的是海水面，人们将海水面所包围的地球形体看作地球的形状。测量工作基准面自然选择海水面。重力——万有引力与离心力的合力铅垂线——测量工作的基准线。水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面，受地球重力影响而形成，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。水平面——与水准面相切的平面。大地水准面——其中通过平均海水面并向大陆延伸形成的闭合曲面。水准面和大地水准面图2、测量计算基准面——旋转椭球由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面。为了计算方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状，这就是旋转椭球。旋转椭球：由一椭圆（长半轴a，短半轴b）绕其短半轴b旋转而成的椭球体。我国1980年大地坐标系采用1975年国际椭球，参考椭球基本元素是：a=6378140m，b=6356755.3m。二、地面点位的确定一般需要三个量。在测量工作中，我们一般用某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定，即这个点在三维空间中的位置。常用地理坐标系和指定高程系统来表示，也可采用空间直角坐标系表示。1、大地坐标系大地坐标（属于球面坐标系统）——用经度和纬度来表示。大地坐标系是以参考椭球面作为基准面，以法线为基准线，以起始子午面和赤道面在椭球上确定某一点投影位置的两个参考面。2、空间直角坐标系以椭球体中心O为原点，起始子午面与赤道面交线为X轴，赤道面上与X轴正交的方向为Y轴，椭球体的旋转轴为Z轴。这种坐标系常用于卫星定位、空间测量等。3、平面直角坐标——用坐标（x，y）来表示。适用于：测区范围较小，半径不大于10Km范围内，可将测区曲面当作平面看待。其与数学中平面直角坐标系相比，不同点：（1）测量上取南北方向为纵轴（X轴），东西方向为横轴（Y轴）（