1、建筑工程測量新技術(shù)科技建筑工程測量新技術(shù)科技創(chuàng)新成果創(chuàng)新成果學(xué)院：機電工程學(xué)院學(xué)院：機電工程學(xué)院 工程測量協(xié)會工程測量協(xié)會 組員：趙海利、江濤、陳濤、豐倩倩組員：趙海利、江濤、陳濤、豐倩倩 于雪、譚玉嬌于雪、譚玉嬌一、工程測量學(xué)一、工程測量學(xué) 定義：工程測量學(xué)主要研究在工程、工業(yè)和城市定義：工程測量學(xué)主要研究在工程、工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開發(fā)各個階段所進行的地形和有關(guān)建設(shè)以及資源開發(fā)各個階段所進行的地形和有關(guān)信息的采集和處理，施工放樣、設(shè)備安裝、變形信息的采集和處理，施工放樣、設(shè)備安裝、變形監(jiān)測分析和預(yù)報等的理論、方法和技術(shù)，以及研監(jiān)測分析和預(yù)報等的理論、方法和技術(shù)，以及研究對測量和工程有關(guān)的

2、信息進行管理和使用的學(xué)究對測量和工程有關(guān)的信息進行管理和使用的學(xué)科，它是測量學(xué)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的直接科，它是測量學(xué)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中的直接應(yīng)用。應(yīng)用。 對象：工業(yè)建設(shè)、鐵路、公路、橋梁、隧道、水對象：工業(yè)建設(shè)、鐵路、公路、橋梁、隧道、水利工程、地下工程、管線（輸電線、輸油管）工利工程、地下工程、管線（輸電線、輸油管）工程、礦山和城市建設(shè)等。程、礦山和城市建設(shè)等。二、測量學(xué)的發(fā)展二、測量學(xué)的發(fā)展 測量學(xué)有著悠久的歷史。古代的測量技術(shù)起源于水利和農(nóng)測量學(xué)有著悠久的歷史。古代的測量技術(shù)起源于水利和農(nóng)業(yè)。古埃及尼羅河每年洪水泛濫，淹沒了土地界線，水退業(yè)。古埃及尼羅河每年洪水泛濫，淹沒了土地界

3、線，水退以后需要重新劃界，從而開始了測量工作。公元前以后需要重新劃界，從而開始了測量工作。公元前2世紀(jì)世紀(jì),中國司馬遷在中國司馬遷在史記史記夏本紀(jì)夏本紀(jì)中敘述了禹受命治理洪水中敘述了禹受命治理洪水的情況：的情況：“左準(zhǔn)繩左準(zhǔn)繩,右規(guī)矩右規(guī)矩,載四時，以開九州、通九道、載四時，以開九州、通九道、陂九澤、度九山陂九澤、度九山”。說明在公元前很久，中國人為了治水，。說明在公元前很久，中國人為了治水，已經(jīng)會使用簡單的測量工具了。測量學(xué)的研究對象是地球，已經(jīng)會使用簡單的測量工具了。測量學(xué)的研究對象是地球，人類對地球形狀認(rèn)識的逐步深化人類對地球形狀認(rèn)識的逐步深化,要求對地球形狀和大小要求對地球形狀和大小進

4、行精確的測定進行精確的測定,因而促進了測量學(xué)的發(fā)展。到目前為止，因而促進了測量學(xué)的發(fā)展。到目前為止，測量學(xué)科已擁有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、測量學(xué)科已擁有水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、GPS衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位儀等大量先進的儀器和技術(shù)，而且儀器精度越來越高，已儀等大量先進的儀器和技術(shù)，而且儀器精度越來越高，已形成一套完整的測量系統(tǒng)體系和技術(shù)，但目前有些技術(shù)還形成一套完整的測量系統(tǒng)體系和技術(shù)，但目前有些技術(shù)還有些不是太成熟，需要更好地完善和改進！有些不是太成熟，需要更好地完善和改進！三、測量學(xué)的各個分支三、測量學(xué)的各個分支 時代在發(fā)展，測量也在發(fā)展，從原始時代在發(fā)展，測量也在發(fā)展，從原始的測量技術(shù)，發(fā)展到近

5、代的測繪學(xué)，形成的測量技術(shù)，發(fā)展到近代的測繪學(xué)，形成大地測量學(xué)、普通測量學(xué)、攝影測量學(xué)、大地測量學(xué)、普通測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)、海洋測繪和地圖制圖學(xué)等分工程測量學(xué)、海洋測繪和地圖制圖學(xué)等分支學(xué)科。支學(xué)科。 1、大地測量學(xué)、大地測量學(xué) 研究和測定地球的形狀、大小和地球重力場，以及地面點研究和測定地球的形狀、大小和地球重力場，以及地面點的幾何位置的理論和方法。大地測量學(xué)是測繪學(xué)各個分支的幾何位置的理論和方法。大地測量學(xué)是測繪學(xué)各個分支的理論基礎(chǔ)，基本任務(wù)是建立地面控制網(wǎng)、重力網(wǎng)，精確的理論基礎(chǔ)，基本任務(wù)是建立地面控制網(wǎng)、重力網(wǎng)，精確確定控制點的三維位置，為地形圖提供控制基礎(chǔ)，為各類確定控制

6、點的三維位置，為地形圖提供控制基礎(chǔ)，為各類工程施工提供依據(jù)，為研究地球形狀、大小、重力場以及工程施工提供依據(jù)，為研究地球形狀、大小、重力場以及變化，地殼形變及地震預(yù)報提供信息。變化，地殼形變及地震預(yù)報提供信息。 2、普通測量學(xué)、普通測量學(xué) 研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)控制測量和地形圖測繪的理論和研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)控制測量和地形圖測繪的理論和方法。局部區(qū)域是指在該區(qū)域內(nèi)進行測繪時，可以不顧及方法。局部區(qū)域是指在該區(qū)域內(nèi)進行測繪時，可以不顧及地球曲率，把它當(dāng)作平面處理，而不影響測圖精度。地球曲率，把它當(dāng)作平面處理，而不影響測圖精度。 3、攝影測量學(xué)、攝影測量學(xué) 研究利用攝影機或其他傳感器采集被測物體

7、的圖像信息，研究利用攝影機或其他傳感器采集被測物體的圖像信息，經(jīng)過加工處理和分析，以確定被測物體的形狀、大小和位經(jīng)過加工處理和分析，以確定被測物體的形狀、大小和位置，并判斷其性質(zhì)的理論和方法。按距離分可分為：航天置，并判斷其性質(zhì)的理論和方法。按距離分可分為：航天攝影測量、航空影測量、地面影測量、近景影測量和顯微攝影測量、航空影測量、地面影測量、近景影測量和顯微影測量：按技術(shù)處理方法不同可以分為：模擬法影測量、影測量：按技術(shù)處理方法不同可以分為：模擬法影測量、解析法影測量和數(shù)字影測量。解析法影測量和數(shù)字影測量。 4、工程測量學(xué)、工程測量學(xué)研究工程建設(shè)中設(shè)計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術(shù)和

8、方研究工程建設(shè)中設(shè)計、施工和管理各階段測量工作的理論、技術(shù)和方法。為工程建設(shè)提供精確的測量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障工程選址法。為工程建設(shè)提供精確的測量數(shù)據(jù)和大比例尺地圖，保障工程選址合理，按設(shè)計施工和進行有效管理。在工程運營階段對工程進行形變合理，按設(shè)計施工和進行有效管理。在工程運營階段對工程進行形變觀測和沉降監(jiān)測以保證工程運行正常。按研究的對象可以分為：建筑觀測和沉降監(jiān)測以保證工程運行正常。按研究的對象可以分為：建筑工程測量、水利工程測量、礦山工程測量、鐵路工程測量、公路工程工程測量、水利工程測量、礦山工程測量、鐵路工程測量、公路工程測量、輸電線路與輸油管道測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、

9、隧測量、輸電線路與輸油管道測量、橋梁工程測量、隧道工程測量、隧道工程測量、軍事工程測量等。道工程測量、軍事工程測量等。5、海洋測繪、海洋測繪以海洋水體和海底為對象，研究海洋地位、測定海洋大地水準(zhǔn)面和平以海洋水體和海底為對象，研究海洋地位、測定海洋大地水準(zhǔn)面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋環(huán)境等自然均海面、海底和海面地形、海洋重力以及海洋磁力、海洋環(huán)境等自然和社會信心的地理分布及其編制各種海圖的理論餓技術(shù)的學(xué)科。為艦和社會信心的地理分布及其編制各種海圖的理論餓技術(shù)的學(xué)科。為艦船航行安全、海洋工程建設(shè)提供保障。船航行安全、海洋工程建設(shè)提供保障。6、地圖制圖學(xué)、地圖制圖學(xué)研究地

10、圖及其編制的理論和方法研究地圖及其編制的理論和方法。7、測量儀器學(xué)、測量儀器學(xué) 研究測量儀器的制造、改進和創(chuàng)新的學(xué)科。研究測量儀器的制造、改進和創(chuàng)新的學(xué)科。8、地形測量學(xué)、地形測量學(xué)是研究如何將地球表面局部區(qū)域內(nèi)的地物、地貌及其它有關(guān)信息測繪是研究如何將地球表面局部區(qū)域內(nèi)的地物、地貌及其它有關(guān)信息測繪成地形圖的理論、方法和技術(shù)的學(xué)科。按成圖方式的不同地形測圖可成地形圖的理論、方法和技術(shù)的學(xué)科。按成圖方式的不同地形測圖可分為模擬化測圖和數(shù)字化測圖。分為模擬化測圖和數(shù)字化測圖。四、測繪的作用四、測繪的作用 1、測量學(xué)在軍事的作用、測量學(xué)在軍事的作用 “天時，地利，人和”是打勝仗的三大要素。要有地利

11、就要了解和利用地利。地圖上詳細(xì)表示著山脈、河流、道路、居民點等地形和地物，具有確定位置、辨識方向的作用。地圖一直在軍事活動中起著重要的作用，這對于行軍、布防以及了解敵情等軍事活動都是十分重要的。因此，早就成為軍事上不可缺少的工具，獲得廣泛的應(yīng)用。人造衛(wèi)星定位技術(shù)早期用于軍事部門，后逐步解密才在測量及其它眾多部門中獲得應(yīng)用、海洋測量技術(shù)首先是由航海的需要而產(chǎn)生，但其高速發(fā)展的動力主要來自軍事部門的需要等等。至今軍事測繪部門仍在測繪領(lǐng)域科技前沿對重大課題進行探索和研究。傳統(tǒng)上各國測繪部門隸屬于軍事部門。至今相當(dāng)多國家的測繪部門仍然隸屬于軍事部門。隨著測繪技術(shù)在各方面的應(yīng)用愈來愈廣泛，測繪科技國際間

12、的交流日益頻繁，不少國家終于建立了民用的測繪機構(gòu)。 2、測量學(xué)在國土管理中的作用、測量學(xué)在國土管理中的作用 測量學(xué)的起源和土地界線的劃定緊密聯(lián)系著。非洲尼測量學(xué)的起源和土地界線的劃定緊密聯(lián)系著。非洲尼羅河每年泛濫會把土地的界線沖刷掉，為了每年恢復(fù)土地羅河每年泛濫會把土地的界線沖刷掉，為了每年恢復(fù)土地的界線很早就采用了測量技術(shù)。早期亦稱的界線很早就采用了測量技術(shù)。早期亦稱“土地測量土地測量”、“土地清丈土地清丈”等。用以測定地塊的邊界和坐落，求算地塊等。用以測定地塊的邊界和坐落，求算地塊的面積，在農(nóng)業(yè)為主的社會里，國家為了征稅而開展地籍的面積，在農(nóng)業(yè)為主的社會里，國家為了征稅而開展地籍測量，同時

13、記錄業(yè)主姓名和土地用途等。在我國測量，同時記錄業(yè)主姓名和土地用途等。在我國,地籍測地籍測量是國家管理土地的基礎(chǔ)。地籍測量的成果不僅用于征稅，量是國家管理土地的基礎(chǔ)。地籍測量的成果不僅用于征稅，還用于管理土地的權(quán)屬以保障用地的秩序，為了提高土地還用于管理土地的權(quán)屬以保障用地的秩序，為了提高土地利用的效益、合理和節(jié)約利用十分珍貴和有限的土地。測利用的效益、合理和節(jié)約利用十分珍貴和有限的土地。測量學(xué)還服務(wù)于國家領(lǐng)土的管理。量學(xué)還服務(wù)于國家領(lǐng)土的管理。戰(zhàn)國策戰(zhàn)國策燕策燕策中關(guān)于中關(guān)于荊軻刺秦王，荊軻刺秦王，“圖窮而匕首見圖窮而匕首見”的記述，表明在戰(zhàn)國時期的記述，表明在戰(zhàn)國時期地圖在政治上象征著國家的

14、領(lǐng)土和主權(quán)。當(dāng)代，在一些國地圖在政治上象征著國家的領(lǐng)土和主權(quán)。當(dāng)代，在一些國家間的領(lǐng)土爭執(zhí)中，也常以對方出版的地圖上對國境線的家間的領(lǐng)土爭執(zhí)中，也常以對方出版的地圖上對國境線的表示作為有利于己方的證據(jù)或者用測量技術(shù)為手段標(biāo)定國表示作為有利于己方的證據(jù)或者用測量技術(shù)為手段標(biāo)定國界界.。 3、測量學(xué)在工程建設(shè)中的作用、測量學(xué)在工程建設(shè)中的作用 勘測設(shè)計階段勘測設(shè)計階段 為選線測制帶狀地形圖。為選線測制帶狀地形圖。 施工階段施工階段 把線路和各種建筑物正確地測設(shè)到把線路和各種建筑物正確地測設(shè)到地面上。地面上。 竣工測量竣工測量 對建筑物進行竣工測量。對建筑物進行竣工測量。 運營階段運營階段 為改建、

15、擴大建而進行的各種測量。為改建、擴大建而進行的各種測量。 變形觀測變形觀測 為安全運營，防止災(zāi)害進行變形測為安全運營，防止災(zāi)害進行變形測量。量。四、電子數(shù)字水準(zhǔn)儀DL-101C/102C拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)儀圖片拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)儀圖片拓普康拓普康DL-101C/102C應(yīng)用先進的圖象處理技術(shù)使其應(yīng)用先進的圖象處理技術(shù)使其水準(zhǔn)測量精度更高，操作更方便，因而特別適用于一、水準(zhǔn)測量精度更高，操作更方便，因而特別適用于一、二等水準(zhǔn)測量和變形監(jiān)測等高精度測量。二等水準(zhǔn)測量和變形監(jiān)測等高精度測量。DL-101C/102C拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)儀特拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)儀特點點1. 快速自動

16、測量：快速自動測量：使用拓普康獨特的條碼水準(zhǔn)尺，DL-101C/102C即可自動測定水平視線在水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)和視線長度，并以數(shù)字形式顯示，由于這是全自動電子測量，因此無須進行光學(xué)讀數(shù)！觀測員只需將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，調(diào)焦并按下測量鈕，整個操作就這么簡單！啟動測量，4秒鐘之后即可在顯示屏上清晰地顯示出測量結(jié)果。2. 內(nèi)置水準(zhǔn)測量程序內(nèi)置水準(zhǔn)測量程序，可進行下列模式水準(zhǔn)測量可進行下列模式水準(zhǔn)測量：BF（后前）,BFFB（后前前后）和FBBF（前后后前），且奇偶站觀測順序可自動交替更換。DL-101C/102C拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)拓普康精密型電子數(shù)字水準(zhǔn)儀特點儀特點3. PCMCIA存儲卡系統(tǒng)：存

17、儲卡系統(tǒng)：DL101C/102C采用國采用國際標(biāo)準(zhǔn)的際標(biāo)準(zhǔn)的PCMCIA存儲卡系統(tǒng)，容量為存儲卡系統(tǒng)，容量為256KB/128KB/64KB的存儲卡可以作為儀器的存儲卡可以作為儀器400KB內(nèi)存的補充，儀器內(nèi)存可以存儲內(nèi)存的補充，儀器內(nèi)存可以存儲8000個個水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)。水準(zhǔn)測量數(shù)據(jù)。PCMCIA存儲卡槽隱藏在儀器存儲卡槽隱藏在儀器內(nèi)部電池的后面，這可確保內(nèi)部電池的后面，這可確保PCMCIA卡防水。卡防水。4. 數(shù)據(jù)輸出功能：標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)輸出功能：標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C端口可供水端口可供水準(zhǔn)儀與數(shù)據(jù)采集器之間的實時通訊或?qū)?shù)據(jù)直準(zhǔn)儀與數(shù)據(jù)采集器之間的實時通訊或?qū)?shù)據(jù)直接輸出到計算機。接輸出到計算機

18、。精度精度放大倍數(shù)放大倍數(shù)主要特點主要特點DL-101C 電子讀數(shù)：0.4mm/km（用銦瓦尺） 光學(xué)讀數(shù)：1.0mm/km32X內(nèi)置PCMCIA卡帶RS-232接口，可作BFFB（后前前后）和FBBF（前后后前）水準(zhǔn)測量DL-102C 電子讀數(shù)：1.0mm/km（用玻璃鋼尺） 光學(xué)讀數(shù)：1.5mm/km30X儀器儀器五、全站儀概述 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，由光電測距儀，電子經(jīng)緯儀，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，由光電測距儀，電子經(jīng)緯儀，微處理儀及數(shù)據(jù)記錄裝置融為一體的電子速測儀（簡稱微處理儀及數(shù)據(jù)記錄裝置融為一體的電子速測儀（簡稱全站儀）正日臻成熟，逐步普及。這標(biāo)志著測繪儀器的全站儀）正日臻成熟，

19、逐步普及。這標(biāo)志著測繪儀器的研究水平制造技術(shù)、科技含量、適用性程度等，都達(dá)到研究水平制造技術(shù)、科技含量、適用性程度等，都達(dá)到了一個新的階段。了一個新的階段。 全站儀是指能自動測量角度和距離，并能按一定程序和全站儀是指能自動測量角度和距離，并能按一定程序和格式將測量數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器。全站儀自動格式將測量數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器。全站儀自動化程度高，功能多，精度好，通過配置適當(dāng)?shù)慕涌冢苫潭雀撸δ芏啵群茫ㄟ^配置適當(dāng)?shù)慕涌冢墒挂巴獠杉臏y量數(shù)據(jù)直接進入計算機進行數(shù)據(jù)處理或使野外采集的測量數(shù)據(jù)直接進入計算機進行數(shù)據(jù)處理或進入自動化繪圖系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方法相比，省去了大量的進入自動化

20、繪圖系統(tǒng)。與傳統(tǒng)方法相比，省去了大量的中間人工操作環(huán)節(jié)，使勞動效率和經(jīng)濟效益明顯提高，中間人工操作環(huán)節(jié)，使勞動效率和經(jīng)濟效益明顯提高，同時避免了人工操作、記錄等過程中差錯率較高的缺陷。同時避免了人工操作、記錄等過程中差錯率較高的缺陷。全站儀全站儀ETS ( Electronic Total Station )ETS ( Electronic Total Station )全站儀的工作特點全站儀的工作特點1.能同時測角、測距并自動記錄測量數(shù)據(jù)；能同時測角、測距并自動記錄測量數(shù)據(jù)；2.設(shè)有各種野外應(yīng)用程序，能在測量現(xiàn)場得到設(shè)有各種野外應(yīng)用程序，能在測量現(xiàn)場得到歸算結(jié)果；歸算結(jié)果；3.能實現(xiàn)數(shù)據(jù)流。

21、能實現(xiàn)數(shù)據(jù)流。GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片GTS-301D系列全站儀圖片系列全站儀圖片4. 測站上基本操作測站上基本操作（一）（一） 角度測量角度測量1 根據(jù)需要選擇左、右角測量模式。根據(jù)需要選擇左、右角測量模式。2 將儀器處在測角狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部使將儀器處在測角狀態(tài)，旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部使屏面讀數(shù)為所設(shè)置的水平度盤讀數(shù)（借助屏面讀數(shù)為所設(shè)置的水平度盤讀數(shù)（借助于水平制動與微動螺旋）再按于水平制動與微動螺旋）再按HOLD鍵，鍵，這時水平讀數(shù)不應(yīng)變化。這時水平讀數(shù)不應(yīng)變化。3 照準(zhǔn)目標(biāo)。照準(zhǔn)目標(biāo)。4 進

22、行角度測量。進行角度測量。（二）（二） 距離測量距離測量1 置入溫度、氣象和棱鏡常數(shù)。置入溫度、氣象和棱鏡常數(shù)。2 選擇單次或多次距離測量方式進選擇單次或多次距離測量方式進行測量。行測量。（三）（三） 坐標(biāo)測量坐標(biāo)測量1置入測站點（OCC.POINT）坐標(biāo)值。將儀器（測站）的坐標(biāo)作為原點坐標(biāo)，即起始點坐標(biāo)，則在以后的測量中，儀器將自動地?fù)Q算并顯示出未知點（棱鏡）的坐標(biāo)值。2輸入儀器高和棱鏡高。3三維坐標(biāo)測量。（四）（四） 其它功能其它功能1 遙測高測量遙測高測量2 對邊測量對邊測量3 偏心測量偏心測量瑞士徠卡瑞士徠卡TPS700全站儀圖片全站儀圖片瑞士徠卡瑞士徠卡TPS700全站儀圖片全站儀圖

23、片8種常用功能種常用功能（在任何應(yīng)用程序中直接可以調(diào)用）*直接切換IR與RL兩種測距模式*對邊檢查*數(shù)據(jù)記錄*懸高點測量*開/關(guān)激光指向束*設(shè)置目標(biāo)偏心常數(shù)*開/關(guān)跟蹤模式*刪除最后一個記錄機載程序機載程序為了盡可能給工作帶來便利，徠卡隨機供應(yīng)一些常用軟件。TPS700機載程序有：*測量*放樣*對邊測量*面積測量*自由測站*參考線放樣*聯(lián)機放樣升級升級徠卡可以對硬件、軟件進行更新。其功能如下：*軟件上載*任何時候可以根據(jù)需要將700系列的TC升級為TCR無反射棱鏡全站儀，同型號不同類型儀器的全站儀。5.3 日本索佳全站儀日本索佳圖片日本索佳圖片5.3 日本索佳全站儀日本索佳圖片日本索佳圖片5.

24、4 中國南方全站儀中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 5.4 中國南方全站儀中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 5.4 中國南方全站儀中國南方中國南方NTS-202/205全站儀圖片全站儀圖片 特點特點1.關(guān)鍵電子元件進口,性能優(yōu)越,質(zhì)量保證.2.技術(shù)指標(biāo)：5+3ppm,測程：2.3km.3.設(shè)計合理,外型美觀，操作簡單,功能實用.4.價格低廉,為進口的1/2-1/3，可普及到小組.5.設(shè)有RS-232C接口,能與微機,PC-E500(S)通訊,特別適合做數(shù)字化測圖.輸入溫度和氣壓，儀器將自動進行氣象修正.6.大氣折光和地球曲率的影響可以在平距和

25、高差測量中自動補償 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS ( Global Positioning System ) 地理信息系統(tǒng) GIS ( Geographic Information System ) 遙感 RS ( Remote Sensing )六、目前測量界最先進的理論和技術(shù)是六、目前測量界最先進的理論和技術(shù)是“3S”3S”6.1 全球定位系統(tǒng)GPS6.1.1 GPS簡介簡介6.1.2 GPS的應(yīng)用的應(yīng)用6.1.3 GPS技術(shù)在測繪應(yīng)用中的特點技術(shù)在測繪應(yīng)用中的特點6.1.4 GPS施測施測全球定位系統(tǒng)（全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡稱，簡稱GPS）6.1

26、.1 GPS簡介簡介 授時與測距導(dǎo)航系統(tǒng)及全球定位系統(tǒng)（NavigationSystemTimingandRanging/GloblepositioningSystem-NAVSTAR/GPS）,通常簡稱為“全球定位系統(tǒng)”，即GPS。GPS是以人造衛(wèi)星組網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。利用設(shè)置在地面或運動載體上的專用接收機，接收衛(wèi)星發(fā)射的無線電信號實現(xiàn)導(dǎo)航定位。它是根據(jù)美國國防部1973年12月批準(zhǔn)的國防導(dǎo)航衛(wèi)星計劃而建設(shè)的。它由三部分組成，即：空間的衛(wèi)星、地面控制系統(tǒng)、用戶的接收處理裝置。6.1.1 GPS簡介簡介 空間部分空間部分有24顆衛(wèi)星，其中3顆為備份衛(wèi)星。24顆工作衛(wèi)星均勻分布在約二

27、萬公里高的六個軌道平面上，每個軌道面4顆，運行周期約為12小時。工作衛(wèi)星以L1=1575.42兆赫和L2=1227.6兆赫兩種頻率發(fā)送導(dǎo)航信號，導(dǎo)航信號采用偽隨機噪音編碼調(diào)制，L1用P碼和C/A碼調(diào)制；L2用P碼調(diào)制。C/A碼開放民用。地面控制系統(tǒng)地面控制系統(tǒng)由一個主控站、四個監(jiān)控站和三個注入站組成，任務(wù)是保證衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的質(zhì)量。用戶的接收裝置用戶的接收裝置由天線、接收機、計算機和數(shù)據(jù)處理軟件等組成。6.1.2 GPS的應(yīng)用的應(yīng)用GPS具有精度高、速度快、全天候、距離遠(yuǎn)等特點，促使大地測量的作用大大向外擴展延伸。其作用有：(1)為飛機、船舶、運載體提供定位和導(dǎo)航信息；(2)布設(shè)城市、礦山、海洋

28、等各類控制網(wǎng)，不需造標(biāo)觀測，可靈活方便又廉價的滿足經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的需要；(3)布設(shè)地面監(jiān)測網(wǎng)，可監(jiān)測地殼形變、板塊運動、固體潮、海平面升降等地球動力學(xué)現(xiàn)象；(4)可用于標(biāo)定國界、海疆和聯(lián)測沿海島嶼；(5)用于建立以地球質(zhì)心為坐標(biāo)系原點的地心坐標(biāo)系，為建立大地測量參考框架提供資料；(6)利用GPS和水準(zhǔn)測量資料精化大地水準(zhǔn)面；(7)應(yīng)用在已知點上的GPS觀測資料，可反求大氣對流層的氣象元素等。6.1.3 GPS技術(shù)在測繪應(yīng)用中的特點技術(shù)在測繪應(yīng)用中的特點(1)觀測站間無需通視；(2)定位精度高；(3)觀測時間短；(4)提供三維坐標(biāo)；(5)操作簡便，工作強度小；(6)全天候作業(yè)。6.1.4 G

29、PS定位方式定位方式(1)絕對定位：靜態(tài)定位、動態(tài)定位(2)相對定位：靜態(tài)定位、動態(tài)定位6.1.5 GPS施測施測GPS測量工作與經(jīng)典的測量工作相類似，可以分為外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。其中，外業(yè)工作主要包括：選點、建立測站標(biāo)志、野外觀測作業(yè)以及成果質(zhì)量的檢核等；內(nèi)業(yè)工作主要包括：GPS測量的技術(shù)設(shè)計、測后數(shù)據(jù)的處理以及技術(shù)總結(jié)等。6.2 地理信息系統(tǒng)GIS 12.2.1 地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)概述12.2.2 GIS的分類的分類12.2.3 GIS迅速發(fā)展的原因迅速發(fā)展的原因6.2.1 地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)概述地理信息系統(tǒng)在國際上稱為GIS，即GeographicInformatio

30、nSystem的縮寫。在我國又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)。在國際上雖然許多學(xué)者對GIS有不同的表述，但其基本概念是大體相同的。地理信息系統(tǒng)是利用計算機存貯、處理地理信息的一種技術(shù)與工具,是一種在計算機軟、硬件支持下，把各種資源信息和環(huán)境參數(shù)按空間分布或地理坐標(biāo)，以一定格式和分類編碼輸入、處理、存貯、輸出，以滿足應(yīng)用需要的人-機交互信息系統(tǒng)。它通過對多要素數(shù)據(jù)的操作和綜合分析,方便快速地把所需要的信息以圖形、圖像、數(shù)字等多種形式輸出，滿足各應(yīng)用領(lǐng)域或研究工作的需要。地理信息系統(tǒng)在國民經(jīng)濟建設(shè)中得到了廣泛運用，特別是在地域開發(fā)、環(huán)境保護、資源利用、城市管理、災(zāi)情預(yù)測、人口控制、交通運輸?shù)确矫姘l(fā)揮著積極

31、的作用。地理信息系統(tǒng)GIS6.2.2 GIS的分類的分類(1)全國性的綜合系統(tǒng)。它是以一個國家為其研究和分析對象的系統(tǒng)，如日本的“國土信息系統(tǒng)”、加拿大的“國家地理信息系統(tǒng)”等，都是按全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、存貯包括自然地理和社會經(jīng)濟要素的全面信息，為全國提供咨詢服務(wù)。(2)區(qū)域性的信息系統(tǒng)。它是以某個地區(qū)為其研究和分析對象的系統(tǒng)，如瑞典斯德哥爾摩地區(qū)信息系統(tǒng)。(3)專題性信息系統(tǒng)。它是以某個專業(yè)、問題或?qū)ο鬄橹饕獌?nèi)容的系統(tǒng)，也是發(fā)展最多、最為普遍的系統(tǒng)，如美國的地震分析系統(tǒng)、法國的地球物理信息系統(tǒng)等。6.2.3 GIS迅速發(fā)展的原因迅速發(fā)展的原因地理信息系統(tǒng)（GIS）是一個新興的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它是從2

32、0世紀(jì)60年代中后期發(fā)展起來的。初期出現(xiàn)的系統(tǒng)主要是一些關(guān)于城市和土地利用方面的信息系統(tǒng)進入80年代，由于西方國家工業(yè)化進程的加快，城市人口迅猛膨脹，出現(xiàn)水源匱乏、能源短缺、用地緊張、良田銳減的嚴(yán)重局面，地球生態(tài)環(huán)境屢遭破壞，迫使人們尋找保護生態(tài)環(huán)境和資源的有效辦法，地理信息系統(tǒng)提供了有效的手段。例如，美國三里島核擴散事件中，美國政府就用地質(zhì)調(diào)查局建立的GIS在24小時里作出了各種可能擴散范圍和損失的估計。日本筑波科學(xué)城的選址，應(yīng)用國土信息系統(tǒng)作出了決策分析。加拿大的GIS對全國土地資源和土地適應(yīng)能力作出了快速的清查和綜合分析。全球性大面積小麥估產(chǎn)、世界海洋測深的自動制圖、火山爆發(fā)的預(yù)測、周期

33、性全球天氣的分析預(yù)報等都是在不同類型的地理信息系統(tǒng)支持下進行的。(1)由于遙感、遙測等新技術(shù)的應(yīng)用和迅速發(fā)展，使資源與環(huán)境信息的數(shù)量激增。社會上對這些信息的需求日趨迫切，對質(zhì)量的要求也越來越高。從定性分析發(fā)展到定性、定量和定位相結(jié)合，從單一要素發(fā)展到多要素、多時空的綜合分析，傳統(tǒng)的方法不能適應(yīng)資源與環(huán)境信息科學(xué)管理和綜合開發(fā)的需要，必須充分從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中吸取營養(yǎng)。(2)由于信息科學(xué)、計算機科學(xué)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能特別是數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，促進了數(shù)字測圖技術(shù)和制圖自動化技術(shù)的發(fā)展，使資源與環(huán)境信息的數(shù)字化采集、存貯、處理、顯示和自動輸出成為可能。(3)隨著信息時代以多學(xué)科跨領(lǐng)域為特征的科學(xué)思維的

34、發(fā)展，使社會發(fā)展和國家宏觀決策更趨向于從縱觀全局的高度進行系統(tǒng)分析，必須把自然界和人類社會作為一個整體，必須將資源與環(huán)境作為一個巨大的系統(tǒng)來對待。這就促進了各種類型的經(jīng)濟信息系統(tǒng)與自然環(huán)境信息系統(tǒng)相結(jié)合的綜合性信息系統(tǒng)的相繼建立。(4)地理信息系統(tǒng)的廣泛運用，大大提高了資源與能源的利用率，帶來了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。(5)國際上有關(guān)學(xué)術(shù)組織的誕生，也是促進GIS迅速發(fā)展的重要原因之一。6.3 遙感RS遙感遙感，顧名思義，就是從遙遠(yuǎn)處感知，泛指各種非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測技術(shù)。當(dāng)直升飛機旋停在葛洲壩上空，用遙感設(shè)備向地面的電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)傳輸長江截流的盛況圖像時，我們就說這是遙感。登月的宇航員發(fā)現(xiàn)

35、月球表面是干粉狀的，雖然他遠(yuǎn)離地球，也不能算是遙感，因為他是身臨其境的。非接觸性是遙感的一大特點。從狹義上講，遙感是一門新興的科學(xué)技術(shù)，主要指從遠(yuǎn)距離、高空或外層空間的平臺上，利用可見光、紅外、微波等探測儀器，通過攝影或掃描、信息感應(yīng)、傳輸和處理，從而識別地面物質(zhì)的性質(zhì)和運動狀態(tài)的現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)。1957年，前蘇聯(lián)成功地發(fā)射了人造地球衛(wèi)星，標(biāo)志著人類宇航時代的開始。接著，在1959年從人造衛(wèi)星上發(fā)回了第一張地球像片，又在1960年從氣象衛(wèi)星上獲得了全球的云圖。于是在1962年，專家們來到美國的密執(zhí)安大學(xué)，討論側(cè)視雷達(dá)和紅外掃描圖像的應(yīng)用問題，會議取名“環(huán)境遙感”。從此，遙感（RemoteSen

36、sing，簡稱RS）一詞就成了從高空探測地球表面及其環(huán)境信息的獲取、處理及其應(yīng)用技術(shù)的專用術(shù)語。遙感是在航空攝影測量的基礎(chǔ)上，隨著空間技術(shù)、電子技術(shù)和地球科學(xué)的發(fā)展而發(fā)展起來的，它的主要特點是：已從以飛機為主要運載工具的航空遙感發(fā)展到以人造衛(wèi)星為主要運載工具的航天遙感；它超越了人眼所能感受到的可見光的限制，延伸了人的感官；它能快速、及時地監(jiān)測環(huán)境的動態(tài)變化；它涉及天文、地學(xué)、生物學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域，廣泛吸取了電子、激光、全息、測繪等多項技術(shù)的先進成果；它為資源勘測、環(huán)境監(jiān)測、軍事偵察等提供了現(xiàn)代化技術(shù)手段。概言之，遙感是運用物理手段、數(shù)學(xué)方法和地學(xué)規(guī)律的現(xiàn)代化綜合性探測技術(shù)。遙感RS遙感衛(wèi)星 氣象衛(wèi)

37、星的旱情監(jiān)測嘉陵江上游水土侵蝕遙感調(diào)查 河南省有效灌溉面積遙感調(diào)查山東省可發(fā)展灌溉面積遙感調(diào)查七、實用小測繪七、實用小測繪 1、步測距離、步測距離 步測距離就是利用步幅量測距離。通常以復(fù)步(兩步為一復(fù)步，每復(fù)步長約1.5米)為單位進行實地量測。其計算公式為：距離（米）=1.5米復(fù)步數(shù)，也可簡化為一句話，即復(fù)步加復(fù)步數(shù)之半，等于距離米數(shù)。如果某段距離共200復(fù)步，則該段距離米數(shù)應(yīng)為15米20030O米；或20OIO0（200復(fù)步之半）=300米。 由于各人的步幅大小不同，要測得準(zhǔn)確，就應(yīng)經(jīng)常練習(xí)， 逐步形成標(biāo)準(zhǔn)步幅（每復(fù)步15米）。如果自己的習(xí)慣步幅大于或小于標(biāo)準(zhǔn)步幅，也可按照自己的復(fù)步長按計算

38、公式計算距離。步測過程中，要注意直線前進，步幅均勻，遇有起伏地面還應(yīng)調(diào)整步幅。 2、臂長尺測量距離、臂長尺測量距離 臂長尺是以自己臂長的百分之一為一個分劃，刻在鉛筆或臂長尺是以自己臂長的百分之一為一個分劃，刻在鉛筆或直形物體上，并注以數(shù)字的尺。如某人臂長為直形物體上，并注以數(shù)字的尺。如某人臂長為 60厘米，厘米，則臂長尺上一個分劃長為則臂長尺上一個分劃長為6毫米。毫米。 用臂長尺測距離有兩種情況：用臂長尺測距離有兩種情況： 1) 已知目標(biāo)間隔（高度）求距離已知目標(biāo)間隔（高度）求距離 測量方法是：以手持尺，將臂向前伸直，使尺的測量方法是：以手持尺，將臂向前伸直，使尺的“0”分劃分劃對準(zhǔn)目標(biāo)的一端

39、，拇指壓在目標(biāo)另一端所對準(zhǔn)的分劃上，對準(zhǔn)目標(biāo)的一端，拇指壓在目標(biāo)另一端所對準(zhǔn)的分劃上，讀出分劃數(shù)，然后按公式計算：距離讀出分劃數(shù)，然后按公式計算：距離=間隔（高度）間隔（高度）100/分劃數(shù)。分劃數(shù)。 已知兩電線桿的間隔為已知兩電線桿的間隔為50米，讀取臂長尺上的分劃數(shù)為米，讀取臂長尺上的分劃數(shù)為5，則測量者至電桿的距離為：則測量者至電桿的距離為：50100/5=1000（米）。（米）。 2) 不知目標(biāo)間隔（高度）求距離不知目標(biāo)間隔（高度）求距離 要領(lǐng)與上述方法基本相同，不同之處是在前后兩點上，分要領(lǐng)與上述方法基本相同，不同之處是在前后兩點上，分別測定目標(biāo)的分劃數(shù)，并測出前后兩點間（前進或后退

40、）別測定目標(biāo)的分劃數(shù)，并測出前后兩點間（前進或后退）的距離，然后按下列公式計算：距離的距離，然后按下列公式計算：距離=前進（后退）距離前進（后退）距離小分劃數(shù)小分劃數(shù)/（大分?jǐn)?shù)（大分?jǐn)?shù)-小分?jǐn)?shù)）。小分?jǐn)?shù)）。3、利用聲速、光速概略測定距離、利用聲速、光速概略測定距離 大家知道，光的傳播速度每秒約為大家知道，光的傳播速度每秒約為30萬公里，聲萬公里，聲的傳播速度每秒約為的傳播速度每秒約為3314米，即每米，即每3秒鐘聲音秒鐘聲音傳播約傳播約1公里。由于光速很快，在簡易測距中，公里。由于光速很快，在簡易測距中，光在短促的時間內(nèi)傳播很遠(yuǎn)，故可忽略不計傳播光在短促的時間內(nèi)傳播很遠(yuǎn)，故可忽略不計傳播時間。

41、根據(jù)光速與聲速的關(guān)系，就可以測量距離。時間。根據(jù)光速與聲速的關(guān)系，就可以測量距離。具體方法是：從看到爆炸點發(fā)光起，用秒表卡出具體方法是：從看到爆炸點發(fā)光起，用秒表卡出或數(shù)出聽到聲響時的秒數(shù)，再除以或數(shù)出聽到聲響時的秒數(shù)，再除以3，即可得出，即可得出爆炸點至觀察點的距離公里數(shù)。其計算公式為：爆炸點至觀察點的距離公里數(shù)。其計算公式為：距離（公里）距離（公里）=見光到聽見聲音的秒數(shù)除以見光到聽見聲音的秒數(shù)除以3。 4、在野外實地如何判定方位、在野外實地如何判定方位 人們出門在外，常常要辨明東、西、南、北方向，及時判人們出門在外，常常要辨明東、西、南、北方向，及時判明實地方位。實際判定方位的方法很多：

42、明實地方位。實際判定方位的方法很多： 利用指北針判定方位。判定時，手持指北針，待磁針穩(wěn)定利用指北針判定方位。判定時，手持指北針，待磁針穩(wěn)定后，磁針紅色一端所指的方向即為實地的磁北方向。面向后，磁針紅色一端所指的方向即為實地的磁北方向。面向磁北，右為東、左為西，背后為南。磁北，右為東、左為西，背后為南。 根據(jù)太陽陰影確定方位。您在一平坦地上垂直插入長約一根據(jù)太陽陰影確定方位。您在一平坦地上垂直插入長約一米左右的木棍，并標(biāo)出陰影的端點。約過米左右的木棍，并標(biāo)出陰影的端點。約過15分鐘后，您再分鐘后，您再標(biāo)出陰影的第二個端點。這時過這兩個端點作一直線，過標(biāo)出陰影的第二個端點。這時過這兩個端點作一直線，過木棍底部作該直線的垂線，這條垂線即指向北方。木棍底部作該直線的垂線，這條垂線即指向北方。 有些地方由于受陽光、氣候等自然條件的影響，形成了某有些地方由于受陽光、氣候等自然條件的影響，形成了某些與方位有關(guān)的特征，也可以利用這些特征來概略的判定些與方位有關(guān)的特征，也可以利用這些特征來概略的判定方位。如獨立樹，通常是南面枝葉茂密、樹皮光滑；北面方位。如獨