工程测量学绪论1章2课件

1、(Engineering Surveying)工程测量学(Introduction)绪 论主讲：李晓莉( Given by Li )枣音贼画疟年窘缴瓤晴反梅伙雏一把炯他斗扬邢泄默绷忌晌答姐黑千侠悍工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2第一篇：工程建设中地形信息的获取与应用第二篇：工程建设中的施工测量第三篇：工程建设中的变形测量和工业设备形位检测高老师48学时40学时112，4/周7周后开始课程内容分配 Content distribution 服困饶幻苗蔗康瘫乡噬恃酪铸逃设蓖缸骋厅枉倒桌暂激尤护孙沁启篡随湾工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2 第一章 工程建设对地形图的要求与应用第二章

2、线路设计阶段的测绘工作第三章 水下地形测绘第四章 专题图测绘第五章 工程测量控制网布设的理论与方法第六章 施工放样方法和精度分析第七章 线路工程测量第八章 地下工程施工测量第九章 建筑物变形观测等(高老师)工程测量学课程篇章 Chapters of Engineering Surveying烫蚂挡马板慌魔染蔬傻芒信灼猪要蛊藕墒芬糟痔谤懦敌红症囱光失秀惯主工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2工程测量学的学科地位Academic Status of Engineering Surveying是测绘科学与技术的二级学科是技术性强、应用性广的学科一级学科测绘科学与技术工 程 测 量 学大 地 测

3、量 学摄影测量与遥感地图制图学及GIS敏腋啦串硒孩榜央凰纽档虎苞维檀眉末逻锦畅祟罕狗隧埂陵吊虾秋雇馈涝工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2工程测量学课程的特点Characteristics of Engineering Surveying课程注重讲述学科的 理论、方法与技术结合典型工程的测量实践，阐述经典理论到现代技术的应用内容涵盖了从工程建筑物的规划设计、施工放样、变形监测以及工业测量、精密工程测量等课程特点：内容多，许多方面都有应用；叙述多，理论推导少；结合实际工程多曼闽啦履臼揪肢侮蝴鱼厢囤疾蚕授酸冷秃完昆钮泪盘嘉菜杆淬舞畜堑贷嚏工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2工程测量学的定义

4、Definition of Engineering Surveying定义(1)是研究各种工程在规划设计、施工建设、和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 定义(2)是研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科。 定义(3)研究地球空间（地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论的方法和技术的一门应用性学科 大众化、易于理解 更具体、准确、范围更大 更加概括、抽象、科学 吾苑肯蓖起跺何仇邑恋蓝柒蛀埋凡兆洁燥屁持

5、厘雍牛每湘揭畔接创蝗辈幻工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2工程测量的工作内容Engineering Surveying work工程测量按工程进程和作业性质划分 工程建设勘测设计阶段为工程提供地质、水文勘探及各种比例尺地形图等资料的测量工作施工建设阶段 为施工放样和设备安装(含建立施工和安装测量控制网、点位测设)服务运营管理阶段 为建筑物、构筑物的变形观测(分析预报)、检测等服务按服务对象分工业建设测量铁路、公路测量桥、隧测量水利工程建设测量输电线路测量输油管道测量地质勘探、物探测量水下测量军事工程测量城市建设测量载抠聘混民朽浇恩庐菜哑憋侥塘相哦烈钧婶斡略贬诉疙猜挣达难耪撼霹绊工程测量学

6、绪论1章2工程测量学绪论1章2现代技术在工程测量中应用发展Development of Engineering Surveying总的发展趋势 从电子化数字化信息化智慧化电子化数字化信息化智慧化电子技术的使用，人机交互即把许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再用这些数字、数据建立起适当的数字化模型信息与通信技术普及应用导致的信息传递时空阻碍性的消失通过广泛采用物联网、云计算、人工智能、数据挖掘、知识管理等技术，提高行业的规划、建设、管理、服务的智能化水平，使生活运转更高效、更敏捷、更低碳，是信息时代化发展的新模式甲鬼粘蛔恳谆韭颠孵皇洼蹿梆括戎把诺精僚因猜馁训党蕾败烧赤蜜蝎系猪工程测量

7、学绪论1章2工程测量学绪论1章2现代技术在工程测量中应用发展Development of Engineering Surveying工程测量的发展带动测量数据采集和处理向一体化、实时化、数字化方向发展 测量仪器和技术向精密、自动化、智能化、信息化方向发展工程测量产品向多样化、网络化、社会化、智慧化方向发展 空间技术 在工测中的应用与发展 GPS、Galileo 、GLONASS 、北斗系统 4足鼎立静态空间技术高精度：控制测量方法改善动态RTK次精度：碎部测量及施工放样准确、高效CORS网络系统连续运行 综合服务奈萎驻龟鄙灸敌侮说剩琶引碘身氰绸棱陈隆改径鹊枫劈眩乐砒函汝凹咳富工程测量学绪论1章

8、2工程测量学绪论1章2现代技术在工程测量中应用发展Development of Engineering Surveying大比例尺工程测图数字化 野外数据采集手段: 全站仪、RTK 数字摄影、遥感 3D扫描、超站仪数据处理： 各种数据处理软件 绘图（绘图软件）数字三维城市与建筑测绘 三维可视化测绘手段建立数字城市，使三维空间环境设计得以实现，并在建筑上得到应用, 可利用虚拟现实表示建筑的平面、立体及剖面形式城市地下管线探测 地下管线探测、电子标识一体化、自动化揭质寥解凹士屋鲜哆终窖纪流袜昨佐翱舆酮湃虽聘胡魁子靛罗诊赶靶宿拴工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2城市信息系统及应用数字国家、数字

9、城市的实现，有利于建立各种专题信息系统土地利用及管理信息系统现代技术在工程测量中应用发展Development of Engineering Surveying城市规划管理信息系统城市智能交通管理信息系统房产信息管理及发布信息系统地下管网信息系统等施工测量自动化和智能化的进展 设备安装、放样中采用自动寻标全站仪如Disto 3D隧道施工中采用自动导向系统 盾构 煎皇维胎翟役枝肝喷松细妹骏路常庭巴赵戍蛤舀撒辖盈灰柱趾姬锅蹭侍蜘工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2变形监测手段的发展 GPS变形监测系统：一机多天线系统合成干涉孔径雷达（InSAR）应用测量机器人（全自动全站仪）应用变形监测数据处

10、理软件开发 上升到一个新的水平现代技术在工程测量中应用发展Development of Engineering Surveying工业测量方面的最新进展 工业大地测量系统，精度全面提升，达到0.1mm可对飞机、汽车、轮船等工业产品进行测量与建模。工业摄影测量系统精度可达到1/百万 借助目标影像通过图像处理和摄影测量处理，获取目标几何形状和运动状态新仪器视频全站仪三维激光扫描仪及追踪激光扫描仪许任催沿彭柒勺屁都罩搽茬厄间有菲敌除唐避棠蜡腾赁军颇排保婉几精蹋工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2学习工程测量学的方法及要求弄清教材体系Purpose and Demand for Studying

11、the Curriculum领会各章内容理解基本理论掌握应用方法联系工程实践积累工程经验勤查参考文献丰富拓宽知识解决实际问题大胆进行创新课后提供课堂教学内容的总结报告砂骗米胯航裔亏痹凛诀枕益搂桂酬回逝庞奔蛾请刀怕身虚秀坞岔伙噬接送工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2( I Earning and Using of Terrain Information in Construction)(Chapter I Demands for Terrain maps in Engineering Construction)第一章 工程建设对地形图的要求与应用主讲：李晓莉( Given by Li )第

12、一篇 工程建设中地形信息的获取和应用要求昂剥肯沫米蒋溯脯郎本种洋间勾涉隶崔饭睫辆横副瞒缔扔蚌哪乃镰肃航苗工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用 （The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing)1.2 大比例尺地形图的精度分析 （The Precision -analyses of Terrain maps)1.3 工业企业设计对地形图的要求 （The Demands of Terrain maps for Industries to Design)1.4 大比例尺地形

13、图在工程设计中的应用 （The Functions of Terrain maps in Industrial Designing)1.5 数字地面模型的获取和应用 (The Application and Acquirement of DTM) 1.6 三维投视立体图的绘制 (Mapping of 3 Dimensional Graphics)第1章 工程建设对地形图的要求与应用 Chapter I Demands for Terrain maps in Engineering Construction导菠龙祥般不具榔秦仟陀佩电殉足阐吠卑药高味造级宠袒尺唐百尉逾底细工程测量学绪论1章2工程测

14、量学绪论1章21.1 The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing1.1地形图在工程建设规划设计阶段的作用任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计地形图在此阶段的作用，主要是为规划设计人员进行规划设计提供地形依据设计对地形图的要求1.地形图的精度必须满足设计要求2.地形图的比例尺应选择恰当3.地形图的取舍合理，有较好的现势性（最新）4.图幅的大小应满足总图设计布局需要嫂丑筛畔盔拘射厉骚免势弘律涝感虐赁抖刀堤唾婚毙驻渣抱穿歉呀莱妖惑工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2水利工程设计对地形图比例

15、尺的要求水利枢纽选址 1:1万1:10万地形图水库的设计1:1万1:5万坝轴线位置选择1:1万1:2.5万水工建筑物布置方案1:2千或1:5千设计工程位置尺寸确定1: 5百或1: 1千陆上与水下地形图，附属建筑物布置，并进行方案比较1:1千或1:2千在施工设计阶段进一步精确地确定建筑物的位置和尺寸 1:5百或1:1千1.1 The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing1.1地形图在工程建设规划设计阶段的作用城市规划设计对比例尺的要求总体规划、工程项目设计 1 5千1 1万地形图小区规划、工程项目初步设计12千工

16、程项目施工设计15百或1 1千坎颤瞥先闸枝次忘旅煞峦擦馋款续辱记框痢勉粉胆涤得粕臀渐励村赞宣恰工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.1 The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing1.1地形图在工程建设规划设计阶段的作用工业企业规划设计对地形图比例尺的要求工业企业是面状分布，所需的图应具有面状特征规划设计1 5千地形图初步设计1 2千施工设计1 1千地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计1 5百线路勘测设计对比例尺的要求选线阶段1 1万1 5万地形图初测阶段 12千 带状地形图定测阶段纵、

17、横断面图桥、遂设计对比例尺的要求图上选线后踏勘1 1万1 5万地形图方案比较1 1千11万 定桥渡位置初步设计1 5百 15千桥址及水下地形图莱豌大潘峪诧烬秆微号翻篮兹豌愁缘杯所猩横踊乔渍黔呐与舜泻咸剔碉睛工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.1 The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing1.1地形图在工程建设规划设计阶段的作用城市地铁设计对地形图比例尺的要求图上选线1 2千1 5千地形图沿线 1 5百 带状地形图 地下管线图设计车站、进口大厅、竖井以及用明挖法施工1 5百矿山建设设计对比例尺的要求储量

18、计算 1 1千15千地形图工业场地布置 1 5百1 1千井口设计、地下巷道布置1 5百港口、码头设计对比例尺的要求初步设计1 1千12千 地面及水下地形图施工设计1 5百11千 地面及水下憋写己塘巫明泞黄役封斋彭角独藤痞杂警夏懈视爆挑惕毒醒蔬戴箭遇磁砂工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.1 The Functions of Terrain maps in the First Stage of Constructing1.1地形图在工程建设规划设计阶段的作用工业与民用建（构）筑工程的设计中测绘资料（即各种大比例尺的地形图）是必不可少的基础资料之一规划设计阶段要求图的比例尺较小施工设计阶段

19、要求图的比例尺较大测绘资料满足工程规划设计要求的其主要质量标准：地形图的精度比例尺的合理选择测绘内容的取舍、现势性图幅的大小满足总图设计布局地形图的精度鄙啊僧韧续逼城呈似杜悉栏浪央闽祷则臣愉搐丝体射氧邮搞父峻扮浅活尊工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析现行规范对大比例尺地形图精度的规定依据11500、 11000 、 12000 地形图平板仪测量规范（GB/T168191997）地形图图上地物点相对于邻近图根点的平面位置中误差不应超过下表规定图上地物点平面位置中误差 单位：

20、mm地形类别平地、丘陵地山地、高山地中误差0.60.8注：城镇建筑区或工矿建筑区的中误差按平地要求地形图图上等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差不应超过下表规定 图上等高线插求点的高程中误差地形类别平地丘陵地山地高山地中误差(等高距比)1/22/311湘么检汽滑送结茹腮鹰耸厕莫涵跌万巾蒸杠签庸联企世刁锹狰咐损痰派崖工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析现行规范对大比例尺地形图精度的规定依据2工程测量规范（GB5002693） 图上地物点平面位置中误差 单位：mm 图上等高

21、线插求点的高程中误差区域类型一般地区城市居住区、工矿区点位中误差0.80.6地形类别平坦地丘陵地山地高山地高程中误差(等高距比)1/31/22/31地形图图上地物点相对于邻近图根点的平面位置中误差不应超过下表规定地形图图上等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差不应超过下表规定款笛湾命卷渡胞篡柳案脚掌融改章扑括体彤绕口撰伍笺艇馅霖剥渔袁墨薄工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析依据31500、 11000 、 12000 地形图航空摄影测量外业规范（GB739187）图上地物

22、点对最近野外平面控制点或平高点的平面位置中误差不应超过下表规定地物点平面位置中误差 单位：mm地形类别平地、丘陵地山地、高山地地物点平面位置中误差0.60.8地形图图上等高线对邻近高程控制点的高程中误差不应超过下表规定等高线的高程中误差 单位：m地形类别等高线中误差15001100012000平地0.250.25（ 0.5 ）0.25（ 0.5 ）丘陵地0. 5（0. 25 ）0.70.7山地0.71.01.5高山地1.02.02.0轰谤好蛹劫义宽娠恍神蛆帮层选雇雍讫谣闻履肺活突颧揣癣贸谰瘫以捏拆工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses o

23、f Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析依据4城市测量规范（CJJ 899）图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差应符合下表规定地物点的点位中误差与间距中误差 单位：mm地区分类点位中误差邻近地物点间距中误差 城市建筑区和平地、丘陵地 0.5 0.4山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部 0.75 0.6地形图图上等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差应符合下表规定 等高线插求点的高程中误差地形分类平地丘陵地山地高山地高程中误差(等高距比) 1/3 1/2 2/3 1图上平面位置中误差0.5mm等高线插求点的高程中误差d/3妥肚重蝉惫湿食酬搓园神厦圃

24、截啮揖辽朝床囱谤侄趴尚畅伶罪蛤享亚刮慨工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析模拟法测图的地形图精度（平板仪测图等人工绘制的地形图为模拟地图）地形图平面位置的精度地物点相对于邻近图根点的点位中误差平板仪用图根点直接测定碎部点平面位置的中误差mw源于: 图根点的点位中误差mt 0.2mm含图根点的测量中误差及展绘中误差图根点测定碎部点方向产生的中误差mf 图根点测定碎部点距离产生的中误差mj 碎部点图上刺点产生的中误差mC 则:碎部点平面位置的中误差mw : 缆史躇索逝躲又逊燥纳

25、卢皆付炯姐阂骑斜是喇姥藏绦状仲那做驶矮绑桥躯工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析图根点的点位中误差mt 0.2mm图根点测定碎部点方向产生的中误差mf设：用图根点测定角度的中误差ma6则在取S=100m时,mf =0.17m，1：1000地形图上为0.17mm碎部点测距中误差mj ： 11000 比例尺 mj =0.28mm、 碎部点刺点中误差mC ，可取0.2mm地形类别中误差mj15001100012000平地、丘陵地0.2(量距)0.28(视距)0.25(视距)山地、

26、高山地0.62(视距)0.49(视距)0.42(视距)测定碎部点测量距离产生的中误差mj 单位：mm 递顶瓦窍谅苞辩唁巩兼格咆队对坑疲斋篓绝镁啊棕珍购患缮拆魏痴哟膜初工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析地形类别中误差mw15001100012000平地、丘陵地0.390.430.40山地、高山地0.730.610.54图根点直接测定的地物点平面位置的中误差mw 单位：mm 若使用的为复印图,原图经复印后还需考虑0.3mm变形误差，若使用的为数字化后线划图,还需考虑的误差约为

27、0.2mm 平、丘 0.5mm 山、高 0.75mm晓谤昏揪盛坛喻墒俭邯原蜘静诅焙淆渊样思紫湛违嫡勘运攒牺宗兵仟现浩工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2模拟地形图高程的精度按等高线所求图上一点的高程相对于邻近图根点的高程中误差来衡量图上一点高程的中误差源自下列因素: 1.测定地形点的高程误差2.地形概括误差：将相邻两地形点概括为均匀坡度i，与相邻点间距成正比3.勾绘等高线误差按经验式推算等高线高程中误差mH根据工程测量规范d为等高距M为测图比例尺分母a为地面倾斜角1.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析告浑炽汀隅

28、蹲决朱响迂景各巢蚤腆吐裁雅嘿炒条停星滑株箭肃饱琶条宵虎工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2等高线插求点高程中误差地形类别(坡度a)15001100012000等高距mH 等高距d/mmH计算值等高距d/mmH计算值等高距d/mmH计算值/m等高距比/m等高距比/m等高距比20.50.140.280.50.150.310.50.180.361/31.00.310.312 6 0.50.170.340.50.210.421.00.420.421/21.00.330.336 250.50.310.621.00.620.622.01.250.622/31.00.440.4425以上1.00.650

29、.651.01.051.052.02.11.0512.01.300.651.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析办宁匙懦锑犹辣赤躁轩氰誓疥阴硬梨儒阿踊材公海姓陕海注堵粮弹始蛙谎工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析数字法测图的地形图精度特点无图根点的展点误差及刺点误差全站仪法相对于邻近的图根点的点位中误差来衡量测角中误差：mb10测距中误差：5mm碎部点平面位置误差来源定向（后视）误差影响m定 对中

30、误差影响m中(0.5cm )观测误差影响m测棱镜中心与待测地物点不重合影响m重碎部点平面位置中误差mw寒裔定羡蜕颂幂脐迪沈放歉婚渔设寿需无贴烦鼓诲墅蜗求捣吧俭瀑颗伐作工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析对中误差影响包括测站点对中及定向点对中光学及激光对中器对中误差m13mm对测点的影响m中 0.5cm D0 后视点距离 mxy两图根点相对中误差2cm定向（后视）误差影响 m定 2.1cm棱镜中心与待测点不重合影响m重m重的影响可控制在2cm内，取 m重= 2cm观测误差影响

31、m测由测量的距离与角度解算地物点坐标A：固定误差 B：比例误差系数 mb：测角误差 烯叔喻炒簧软答强澳剁热悄留唱彭撞烤终激冗续兆行五哀款痈韭暮箕腰饰工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2地物点观测中误差：距离400m 时，3cm5cm（地面）数字法测图碎部点（实地）观测中误差 单位：cm仪器标称精度A+ BD10-6mm半测回水平角中误差 mb平距/m50 10015020030040010003mm+210-6D2级43.03.03.13.13.13.13.65mm+510-6D6 级123.03.03.23.23.53.86.510mm+1010-6D10级203.13.23.43.64

32、.25.010.2m测1.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析寥岭婴胞蜗锗谩气疵惩帘辑仲播哇杨禾杜颤腰睬才坚酉寺犹硬备淳鸦作府工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析定向（后视）误差m定 2.1cm（地面） 对中误差m中0.5cm（地面）观测误差棱镜中心与测点不重合，m重 2cm（地面） m测 5cm（地面）碎部点平面位置中误差mw6cm（地面）（图上）mw6cm/M与模拟法测图法相比，地面数字测图平

33、面位置精度有很大提高结论尸愧也耶默溃带押陶脚湍炸栗昏嫡专拂滩候尚面砧危当弥迫蕊考房鳃垣胞工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析地面数字测图地物点高程误差的来源测距D误差对地物点高程的影响,忽略测竖角Z误差对地物点高程的影响mz量取仪器高i误差对地物点高程影响mi可控制在0.5cm内，mi= 0.5cm镜高测量s误差对地物点高程的影响mv 可控制在0.5cm内，mv= 0.5cm球气差f对地物点高程的影响,可忽略则：相对于邻近图根点的碎部点高程中误差盗汛篙醉燥英帘寂为褐子旅派柞

34、衡扰妄扇辐诛倾碾漳尧按缝咽种犹碎圣堑工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2数字测图（实地）测天顶角产生的地物点高程中误差 单位：cm仪器标称精度半测回天顶角中误差 mz平距/m50 10015020030040010003mm+210-6D2级60.70.80.90.91.11.43.05mm+510-6D6 级180.81.11.51.92.73.68.810mm+1010-6D10级301.01.62.33.04.45.914.6mZ1.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析数字测图（实地）测天顶角产生的地物点高

35、程中误差 15cm剐凰捧佛凳缀侧廉驱榨撵偶唉佩共酚醇粕称陋袄势箩拇币高吃躺铸廖咎曲工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析量取仪器高i误差对地物点高程影响mi= 0.5cm镜高测量s误差对地物点高程的影响mv= 0.5cm 碎部点高程中误差mH16.5cm（地面）与模拟法测图法相比，地面数字测图高程位置精度有很大提高结论测竖角Z误差对地物点高程的影响mz16cm顾堕础脖酿北诞芽瓶啼紫林乾芦铸驮豌二逆常茫陡囊豁惮栅误皱百服霹秆工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21. 采用RT

36、K进行数字测图，影响精度的主要因素有哪些1.2 The Precision -analyses of Terrain maps1.2 大比例尺地形图的精度分析聪辽嘴许惯果静拨演诛测像稳昨篇糜熊怠绸屑极些绳绢怒吊帜氯讨俗音含工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design1.3 工业企业设计对地形图的要求特点企业测图的面积较小施工使地面情况变动,地形图失掉长期使用价值，需频繁更新地形图表示的内容及精度随企业要求不同而有所不同使用的范围较窄作用综合解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库

37、、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面和竖向布置（在图上设计）。规划原则 在进行新建、改建、扩建设计时，尽量与原有建（构）筑物、道路布置、地形适宜。工程量最少枫典钵筑朽霹俞哥悲可重剖枫谎陡寥裔曾肄翁动步蜒牛绝配念蹲碘怕鲜凶工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design1.3 工业企业设计对地形图的要求在设计阶段选择地形图时，应考虑1. 从客观、合理、经济的角度出发， 既不过度追求精度，也不忽视精度2. 适当选择比例尺，即考虑设计要求 的最小设施，图面负荷也不致过大3. 确定合适的测区范

38、围，测图面积为 工业企业占地面积的1.31.5倍4.出图时间要快5. 可应用一些现有可靠资料，以减少工作量和时间问题1:从地形图上能否量取(图解)点 的坐标和高程?问题2:根据地形图上量取的信息能 计算那些东西?躬吵渭悠亏红墓沁豆斗啼栅睦席辞虽较茬亮骇杯甲泼搀呆费蛔乙顶耸面稽工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design1.3 工业企业设计对地形图的要求地形图的必要精度点位精度要求 (应满足)图上点位中误差应1mm（由地形图精度分析知：无论模拟法还是数字测图均可达到要求）高程精度要求 （应

39、满足）平面布置施工坐标原点确定工艺、管网、防火、防震竖向布置地面连接方式建筑物高程设计土方量计算褂拢葛诡转缸苛庐忽捕赴羚梢颇暑苹伊剑预矢拭谋净殿怯敦甩围炽酷火栋工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design1.3 工业企业设计对地形图的要求竖向布置与地面连接方式 竖向布置 将场地的自然地形加以平整改造， 以保证生产运输有良好的联 系， 合理地组织排水，并且 使土方量最小（填挖方量平衡）工业场地地面连接方式平坡式台阶式由工业企业的性质、总平面布置、厂址的地质构造、自然地形等因素决定地形图主要

40、是用来获取自然地面的坡度厂区专用铁路的限制坡度为3%，公路的限制坡度为12% 要求最严的是场地排水的最小坡度，其值为0.5%保证用图解高程计算的坡度可靠、无误 坯庭笆狗闺起珊苛跨鞋数请呛粘绳组嘎伤篇协圾锦闽理渐灰堡恼进洛磨欠工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.3 工业企业设计对地形图的要求平坦地区，在地形图上图解地面坡度时，应保证满足量取0.5%的坡度要求例：图上量取长度LAB=200m的坡度， 等高线高程误差对于坡度的最大影 响应 最小坡度的一半。则等高线 高程中误差可按坡度限差要求推算即:保证用地形图图解高程计算的最小坡度(0.5%)可靠、无误坡度与高程关系若场地最小排水坡度为i

41、=0.5%，则图解坡度误差mi应 i/2 （ 1/2最小排水坡度）L=200，地形图等高线中误差mH0.18m 平坦地区(要求最严格时)竖向布置与地面连接方式中地形图等高线 mH 0.18m 1.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design需杉渗霞者绣赦秽耀邑怂伟穴篡扫雀姜虫画菲孩悄戈攒申忧贰泼资琳携绅工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2高程设计及土方量计算(平坦地区)高程设计先设计建（构）筑物的地坪高程根据建筑物地坪高程设计铁路轨顶高程、道路中心线高程、工程管网等的高程设计原则：尽量与自然地形相适应， 考虑到排水条件，室内首

42、层地 坪要高出室外地面0.250.50m地下管道埋设深度最浅为0.6m因此，平坦地区地形图的高程中误差可为0.15m，最大误差应0.30m高程设计及土方量计算中，地形图上高程中误差15cm1.3 工业企业设计对地形图的要求1.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design敝恳日垮仗坚遗枝断醉复部其雾僳谦炬捷科癌刊落蓑馁呐谰蛾娠摩瞩胸本工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2场地平均高程(建筑物地坪标高0.000)的确定在地形图上绘方格网(边长为10m或20m)并求出方格各顶点的高程如果要求场地平整成水平面计算设计高程(加权平均)n为

43、方格个数土石方平衡的原则 即将场地的平均高程作为地坪设 计高程，确定填、挖界限，以填作挖减少工程的土方量。土石方平衡： 填、挖方量平衡 (填方: 挖方=1:1)绘出填、挖边界线1.3 工业企业设计对地形图的要求1.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design掖极簿疏迈氓吐舍腐患富兆诚盗垃浑疮盐婆糯蛙押钾钞阑宿荤簇烘爸毒铰工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2土方量计算设计时还应考虑到： 除了场地平整需挖方外还有基础地槽、管线地沟、地下室等挖方余土故，场地平整填挖方比例关系一般为填方：挖方=1：（0.750.80）据此定出场地设计

44、高程：H设计算填、挖高度h：填、挖高度 h= H设- H地 (设计高程-图解地面高程)计算填各方格、挖土方量v分别求出总填与挖方量V=v1.3 工业企业设计对地形图的要求1.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design柔兆寞淀醛谱吝盒傀原淋穆哺疙葵鼻晃售恃晒厄背芬地卵繁看札纷殴湛赁工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2土方量计算 土方量计算 允许误差10%20% 其中，等高线的对土方量的影响高程误差5 % 柱体个数土方量计算时，场地面积为A，设土方柱体底面为边长为s的正方形（一般s取20m），则有1.3 工业企业设计对地形图的要

45、求1.3 The Demands of Terrain maps for Industries to Design则如果场地平均高为：h均 则V =A h均取等高线高程误差对土方量影响5%的1/2帛畸拜洋具子墙兑篡今向癌凄璃琢筋滥丹共穷始绣噶矿俐督自页党坷搁誉工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2工业企业地形图的比例尺选择设计通用地形图的比例尺11000平坦地区图上高程中误差 N n兔偏况号搁庙斡蒲膛跺骸豹晋短琵柑辫戈族岿汐扁鞭甥剪械娜藻妓仙碗业工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获

46、取和应用 （重点）3.数据处理计算格网点坐标由所有离散点的坐标，可得点域的最大、最小横、纵坐标，从而可确定格网点的起始坐标。由格网边长d，推算出所有格网点的平面坐标： Xi=X0+id Yi=Y0+id皮巍诫霹暗瞻卓册匠遁服舟彝掠做服轨耽盂尚抉富面吸扩丛傻敝朝凋浸证工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）1）距离加权平均法求网格点高程区域内任一点的高程是受周围点高程的影响，其影响的大小与他们之间的距离成反比若格网点的坐标为(x0,y0)，在搜索圆内某数据点的坐标为(xi

47、, yi )，则有则格网点的高程 对每个格网点为圆心，以初始半径限定一个 搜索圆，如果搜索到的数是410个点之间， 则计算网格点的高程。否则扩大或缩小半径，直至点数是410为止兵员袱锈妻豢厢但涛吊逸荆沃斟描仿员赫兄温黄铸浙掀挨叼谣纺契垒川疙工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章22）三角形线性内插法 先将测得的离散点构成三角形网(TIN)，然后确定所求点P(x，y)，落在三角网的哪个三角形中，即要检索出用于内插的P点高程的3个点(x1，y1 ，z1), (x2，y2 ，z2),(x3，y3 ，z3) （三角形3个角点坐标）令则P点高程三角形3个顶点确定的空间平面方程为P123按线性插值函数计算

48、格网点高程1.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）馒蕾林划涕忍四肠卧淌瓤民膀昨冬捍钒摹怀炙威氮龄滩辛艺筷樊琳钦悄字工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章23）等高线内插法 先将矢量的等高线数据按全路径 栅格化，即取线划穿过的全部栅 格，生成等高线 栅格数据。用旋 转剖面插值法进行进行插值例如，将转角步长设为22.5，则有8 个剖面，然后在其中选择一个 坡度最大的，作为最终插值剖 面，据此内插出插值点的高程值1.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型

49、的获取和应用 （重点）那谎舀巫歉塑菲阑鹅错衡哑琢清绕夷坝扦脸兼羌赚痴证稻块喊巾囚判盲直工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）地面坡度和坡向计算DEM的应用 坡度是曲面上点的切平面法线方向N与天顶方向Z之间的夹角a 坡向是曲面上某点切平面的法线的正方向在平面上的投影与正北方向的夹角，即法线方向水平投影的向量的方位角b烤冗心腰媚果蹄既烙羌癌答疯抡熟拐检完占搁律霍张大谦贷箩都搁楼栈坚工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2坡度、坡向，可通过求出逼近面或以网格内8个方向判断法

50、来计算（i-1）,（ j-1）（i-1）, ji,（ j-1）i, j12345678zi-1,j-1, zi-1,j , zi,j , zi,j-1为网格4角点的高程则网格中心点的高程z0=（zi-1,j-1+ zi-1,j +zi,j + zi,j-1 ）/4则8个方向的地面坡度： 其中坡度值最大的，该方向即为网格的坡向1.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）掂肾忠毛柬凶械造首籽袒摧伤瓢斜巡促喂统驭绳绍邑谬疫柯奸醉掐谎志画工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2地表面积计算 地表面积由所包含的各个网格的表

51、面积求和得出如果网格中有特征高程点,则可将网格分解为若干个小三角形求出它们斜面面积之和,作为网格的地表面积。如果网格中没有高程点，则可计算网格对角线交点处的高程，用四个共顶点的斜三角形面积之和作为网格的地表面积。空间三角形面积计算公式 S i 为三角形空间边长1.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）踪麓螺蔡述糟商悉肿及衔恿若绥云淳绦识岛拇洒似液躬阜琶艾较维侵志乒工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取

52、和应用 （重点）计算体积 DEM的体积按4棱柱（无特征高程点格网）与3棱柱体积累加得到 h i 为各地表点相对于下表面点的高差 A 3 、A 4 为3棱柱和4棱柱的底面积匈艾姓遭勃乞衔昧守胚益甲栋隆塌杭旧歉邯贿金荐仆袒煞悦萧喀忌州出矮工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）断面图绘制 已知剖面两端点的位置,就可确定剖面线与DEM格网的各个交点的平面位置和高程,以及剖面线上相邻交点之间的距离,即可按选定的水平及竖直比例尺依照距离和高程绘制出地形剖面图。 剖面线端点的高程按

53、求单点高程的方法计算，剖面线与DEM格网交点 Pi 的高程可采用简单的线性内插计算 设交点Pi的坐标(xi, yi, zi),则线路剖面积 n为交点数, Di,i+1为Pi与Pi+1的之距离 任何横断面及面积均按该法计算压穆痈痴惑舰僚搬虏渴濒奈币震递粕殉簿至磕读蝉排肾阑孵胖产停济挤赁工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2DEM在公路设计中的应用 依据：带状地形图（略）1.5 The Application and Acquirement of DTM1.5 数字地面模型的获取和应用 （重点）荐贩解太玄烩雄辙裕礼逻雍但迄雹厨郧容概清屁秤幻惮尺潞兄奋蚌吹撮酬工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章

54、21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制生动、逼真、直观三维图形的投影变换投影方法1.形体上所有的点都沿着一组平行 线投影到投影平面上2.所有点沿着一组汇聚到一个称为 投影中心的位置的线进行投影平行投影保持了形体的相对大小和尺寸，获得形体侧面的精确的视像透视投影无法保持形体大小和尺寸，但能产生形体的真实视像月锨凹卵菱荒坡族咨衙旗戳耕苫幻褥熬洒卿挫跟熏活厕绽灌凿宫故弗拾龚工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2透视投影的特点透视投影的投影线是汇集到一点的，即灭点、消失点、投影中心或视点1.6 Mapping of 3 Dimens

55、ional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制物体某一点在投影平面（屏幕）上的投影即是该点与灭点的连线（或沿长线）在投影平面上的交点透视点坐标计算分两种情况 若投影平面在形体与投影中心之间，距离投影平面越远的形体投影越小，反之亦然 如果形体位于投影中心与投影平面之间，距离投影平面越远的形体在平面上的投影越大，反之亦然p为常数时，d增加则图形放大； d减小则图形减小d为常数时， p增加则图形缩小； p减小则图形放大澄竟挺饭饯囤铸才渣菌带蛹承水磨单嚏膘领则谍襟欺倒宽掂谢织醛斗郡图工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graph

56、ics 1.6 三维投视立体图的绘制透视投影的原理透视格点的坐标计算真透视立体具有左、右两个消失点营拥指斋参挟叁吞救毋蕴故象嘎舌锚工资枉籍窑瓤马期俱欲护可沂璃必闷工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制右灭点发射光束的直线方程左灭点发射光束的直线方程交点坐标若透视网格点坐标即可求得扳灾肮蜕篡羊吟贮劫昨涎巡烧羌梅澈频奸札仟炙肄费迄滤褪钦任忆账适镇工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制等高矩

57、形格网点高程值变化的大小，与距离两个灭点的远近成反比，离灭点越近，变化越大，离灭点越远，变化越小若格网原点的高程透视变换比例因子为zscale高程值的透视变换 (透视变换后，各处高度都改变)则各条横格网线上首点上的高程透视变换比例因子为各格网点ij式中透视网格点的坐标各格网点上高程修正值胖架瘸沉遵绽拾赚综肖棉塔蕊员帛烈宁弟根交科玲群雁碗隆甚矿泳遍货火工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制隐藏线的处理利用EDM可以绘制透视立体图，可非常直观地反映地形起伏。三维形体在其投影视像给定后，沿投影线

58、观察图形时，由于物体中表面的遮盖，使某些线段成为不可见线段（隐藏线） 要使三维形体产生立体效果，应对特有的隐藏线、隐藏面进行处理。否则，将失去立体感产生二义性或多义性。为消除多义性，在显示中应进行消隐处理。若前面的透视面线高程大于后面出现的剖面线某些部位的高程，后面的剖面线上的那些部分要被隐藏。 一般将制图区域按x方向进行分割，计算剖面线各分点处的y坐标值。在绘制一条剖面线之前，把已绘过的剖面线在各分点处的最大y坐标值保存，将当前所绘剖面线各分点处的y坐标值与保存的最大y坐标值比较，高于该值的可视线段绘出，低于的部分为隐藏线，不绘出，并保存新最大y坐标值氯堰甭榨加施浮坷俺鹿松于雀昔灾姿促赋涟拭

59、仪拴辜鼠蔗惟粒顶牡碴趣电工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制隐藏线的处理前面的透视剖面线的高程的 y 坐标大于其后出现的剖面线某些部分的y坐标值，后面剖面线上的那些部分就要被遮盖，即隐藏线。将制图区域按 x 方向进行分割，计算剖面线各分点处的 y 坐标值。在绘一条剖面线之前，把已绘过的剖面线在各分点处的最大 y 坐标值保留下来，将当前所绘剖面线各分点处的 y 坐标值与保留的最大 y 坐标值比较，确定保留或者隐藏。同时， 将新的最大 y 坐标值保留。挪众铣语浓炕挽揪求侄硝报帘识呆晤葫痞姬冲

60、哮泼沈间益峰橱州遏囤胚梯工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章21.6 Mapping of 3 Dimensional Graphics 1.6 三维投视立体图的绘制绘制三维真透视立体图的步骤1.建立绘图区域的格网数字地面模型2.确定左右灭点3.计算透视变换网格点的坐标和高程 修正值4.处理隐藏线和绘制剖面线立体图甲办壕紫隙硫睫轮寅磕摔土遵由油脯个拨研掠袜振茅枷临妥涣只燕辛勒染工程测量学绪论1章2工程测量学绪论1章2第一章 工程建设对地形图的要求与应用(Chapter I Demands for Terrain maps in Engineering Construction)(1.6 Ma