工程测量的基本知识培训（PPT）

测量量员员培培训训———工程程测测量量的的基基本本知知识识26.10.2022.2工程程测测量量的的基基本本内内容容一26.10.2022.31、工工程程测测量量的的任任务务与与作作用用两大大任任务务：：设计计测测量量———测定定（测测绘绘））地面面图图纸纸施工工测测量量———测设设（放放样样））图纸纸地地面面26.10.2022.41、工工程程测测量量的的任任务务与与作作用用26.10.2022.51、工工程程测测量量的的任任务务与与作作用用26.10.2022.6施工工准准备备阶阶段段———建立立施施工工控控制制网网在施施工工场场地地建建立立平平面面控控制制网网和和高高程程控控制制网网，，作作为为建建（（构构））筑筑物物定定位位及及细细部部测测设设的的依依据据。。施工工阶阶段段———建（（构构））筑筑物物定定位位和和细细部部放放样样测测量量把建建（（构构））筑筑物物外外轮轮廓廓各各轴轴线线的的交交点点，，其其平平面面位位置置和和高高程程在在实实地地标标定定出出来来，，然然后后根根据据这这些些点点进进行行细细部部放放样样。。工程程竣竣工工阶阶段段———竣工工测测量量通过过实实地地测测量量检检查查施施工工质质量量并并进进行行验验收收，，同同时时根根据据检检测测验验收收的的记记录录整整理理竣竣工工资资料料和和编编绘绘竣竣工工图图。。变形形观观测测对设设计计与与施施工工指指定定的的工工程程部部位位，，按按拟拟定定的的周周期期进进行行沉沉降降、、位位移移与与倾倾斜斜等等变变形形观观测测，，作作为为验验证证工工程程设设计计与与施施工工质质量量的的依依据据。。2、工程施施工测量量的任务务与作用用26.10.2022.7地面点位位的确定定二26.10.2022.8测量工作作的实质质——确定地面面点的空空间位置置1、测量工工作的实实质与确确定地面面点位的的基本要要素确定地面面点的空空间位置置，在测测量中一一般用：：该点在基准面上投影位位置（x,y）该点离基准面的高度（H）26.10.2022.9确定地面面点位的的基本要要素水平角——角度测量量水平距离离——距离测量量高差——水准测量量1、测量工工作的实实质与确确定地面面点位的的基本要要素三大基本本测量工工作26.10.2022.10水准面面：设想有有一个个自由由平静静的海海水面面，向向陆地地延伸伸而形形成一一个封封闭的的曲面面，我我们把把自由由平静静的海海水面面称为为水准面面。2、测量量的基基准面面26.10.2022.11大地水水准面面：水准面面有无无数个个，其其中通通过平平均海海水面面的一一个水水准面面称为为大地水水准面面。它作作为统统一高高程的的起算算面。。2、测量量的基基准面面26.10.2022.12水准面面上任任意一一点的的铅垂垂线都都垂直直于该该点的的曲面面。铅垂线铅垂线铅垂线水准面2、测量量的基基准面面大地水水准面面和铅垂线线是测量量工作作的基准面面和基准线线。26.10.2022.13我国的的“1985国家高高程基基准””我国新新的国国家高高程基基准面面是以以青岛岛验潮潮站1952～1979年19年间的的验潮潮资料料计算算确定定的黄黄海平平均海海水面面作为为全国国高程程的统统一起起算面面。在“1985国家高高程基基准””系统统中，，我国国水准准原点点（青青岛观观象山山）的的高程程为72.260m。26.10.2022.14绝对高高程(H)地面点点到假定水水准面面的铅垂垂距离离。地面点点到大地水水准面面的铅垂垂距离离。相对高高程(H’’)地面两两点的的高程程之差差。hAB=HB-HA=H’’B-H’’A高差(h)3、地面点的的高程26.10.2022.15绝对高程(海拔)相对高程(假定高程)高差绝对高程(海拔)：地面点到大大地水准面面的铅垂距距离。用H表示。。高差：两个地面点点的高程之之差。用h加两点名作作下标表示示。相对高程：：地面点到假假定水准面面的铅垂距距离。用H’表示。.16测量直角坐坐标系以南北方向向（纵轴））为X轴，以北为正正；以东西方向向（横轴））为Y轴，以东为正正。X北Y东坐标纵轴ⅠⅡⅢⅣ象限按顺时时针排序4、测量平面面直角坐标标系O26.10.2022.174、测量平面面直角坐标标系X北Y东OAXAYA（XA，YA）26.10.2022.18直线定向：确定一条直直线与标准方向间的水平夹夹角。什么作为标标准方向？？工程上以坐标纵轴方向为标准准方向，用坐标方位角角表示直线的的方向。5、直线方向向的表示方方法.19XYABAB如图：直线线AB的坐标方位位角写为AB从直线起点的坐标纵轴北北端起，顺时针转到该直线线的夹角。。用表示，下标标写点号。。坐标方位角角的表示方方法26.10.2022.20BA正、反坐标标方位角XYABBA为直线AB的反坐标方方位角按直线AB的前进方向向，规定AB为直线AB的正坐标方方位角BA26.10.2022.21式中：当α正＜180°时，取“＋”α正＞180°时，取“－”正、反方位位角计算公公式：αBA=αAB+180°°α反=α正±180°BAXYABBA26.10.2022.22XY121221例112=78°20′24″21=解：21=78°20′′24″＋180°=258°20′24″″例２34=326°12′30″求:43=解：43=326°12′30″－180°=146°12′30″26.10.2022.23已知：1、2两点边长D12；导线边12的坐标方位角角α12；1点的坐标（x1,y1）计算：2点的坐标D121212Xy0x1y16、坐标正算26.10.2022.24X12X12=D12cos12Y12=D12sin12（1）计算坐标增增量D121212Xy0x1y1y126、坐标正算26.10.2022.25（2）计算待求点点坐标X12D121212Xy0x1y1y12X2=X1+X12=X1+D12cos12y2=y1+Y12=y1+D12sin126、坐标正算26.10.2022.26已知：A、B两点坐标(XA,YA),(XB,YB)计算：距离DAB；方位角αABDABABABXy0（xA,yA）（xB,yB）7、坐标反算26.10.2022.27（1）根据坐标反反算距离（两两点间距离公公式）：DABABXy0（xA,yA）（xB,yB）例题：A点坐标为（13.147，17.287）；B点坐标为（24.362，19.138）；求：DAB=11.367m7、坐标反算26.10.2022.28坐标增量：ΔxAB=xB-xAΔyAB=yB-yA（2）根据坐标反反算方位角αAB1、ΔxAB>0，ΔyAB>0,αAB在第1象限，0°<αAB<90°2、ΔxAB<0，ΔyAB>0,αAB在第2象限，90°<αAB<180°3、ΔxAB<0，ΔyAB<0,αAB在第3象限，180°<αAB<270°4、ΔxAB>0，ΔyAB<0,αAB在第4象限，270°<αAB<360°第一步：根据据ΔxAB和ΔyAB的正负号判断断αAB所在象限7、坐标反算26.10.2022.29ⅠⅡⅢⅣxy第二步：根据据αAB所在象限，选选择正确的公公式1、ΔxAB>0，ΔyAB>02、ΔxAB<0，ΔyAB>03、ΔxAB<0，ΔyAB<04、ΔxAB>0，ΔyAB<07、坐标反算26.10.2022.30（1）A点坐坐标标为为（（13.147，17.287）；；B点坐坐标标为为（（24.362，19.138）；；计计算算：：αAB=9°22′′19″″使用用计计算算器器αAB在第第一一象象限限，，套套用用第第一一象象限限的的公公式式△yAB=YB-YA>0△xAB=XB-XA>0思考考：：判判断断所所在在象象限限，，套套用用正正确确公公式式象限限26.10.2022.31（2）A点坐坐标标为为（（13.147，17.287）；；B点坐坐标标为为（（8.258，26.649）；；计计算算：：αABαAB在第第2象限限，，套套用用第第2象限限的的公公式式△yAB=YB-YA>0△xAB=XB-XA<0思考考：：判判断断所所在在象象限限，，套套用用正正确确公公式式=117°34′′28″″象限限26.10.2022.32（3）A点坐坐标标为为（（34.131，18.245）；；B点坐坐标标为为（（14.225，9.691）；；计计算算：：αABαAB在第第3象限限，，套套用用第第3象限限的的公公式式△yAB=YB-YA<0△xAB=XB-XA<0思考考：：判判断断所所在在象象限限，，套套用用正正确确公公式式=203°15′′15″″象限限26.10.2022.33（4）A点坐坐标标为为（（35.257，38.548）；；B点坐坐标标为为（（58.319，20.131）；；计计算算：：αABαAB在第第4象限限，，套套用用第第4象限限的的公公式式△yAB=YB-YA<0△xAB=XB-XA>0思考考：：判判断断所所在在象象限限，，套套用用正正确确公公式式=321°23′′23″″象限26.10.2022.341、shifttantan-1(2、按3、输入入数据据，括括号要要补全全4、最终终结果果转化化成°′″″26.10.2022.35地球的的形状状、大大小和和坐标标系三26.10.2022.36NSEWOaba决定地地球椭椭球体体形状状和大大小的的参数数为椭椭圆的的长半半径a，短半半径b及扁率率α。1、地球球的形形状和和大小小26.10.2022.37我国目目前采采用的的地球球椭球球体的的参数数值为为：由于地地球椭椭球体体的扁扁率α很小，，当测测量的的区域域不大大时，，可将将地球球看作作半径径为6371km的圆球球。1、地球球的形形状和和大小小26.10.2022.38与水准面相相切的平面面，称为水平面。26.10.2022.392、用水平面面代替水准准面的限度度在半径为10km的范围内（（相当于面面积320km2），用水平平面代替水水准面可不不考虑地球球曲率对距距离的影响响。当精度要求求较低时，，还可以将将测量范围围的半径扩扩大到25km。在面积100km2的范围内，，不论是进进行水平距距离或水平平角度的测测量都可以以不考虑地地球曲率的的影响，而而直接以水水平面代替替水准面。。26.10.2022.40表示地面点点在地球椭椭球面上的的位置，用用大地经度度L和大地纬度度B表示。基准面：参参考椭球面面基准线：法法线3、大地坐标标系26.10.2022.414、高斯平面面直角坐标标系（1）高斯投投影高斯投影影：横切切椭圆柱柱正形投投影。又又称为高高斯—克吕格投投影。目的：将球面坐坐标转换换为平面面坐标。26.10.2022.42方法：使使投影带带的中央央子午线线与椭圆圆柱体相相切，展展开后为为X轴，向北北为正；；赤道道展开后后为Y轴，向东东为正。。4、高斯平平面直角角坐标系系OSN赤道面中央子午线M26.10.2022.43投影剪开展平4、高斯平平面直角角坐标系系坐标原点点：中央央子午线线和赤道道的交点点x坐标：中中央子午午线的投投影向北北为正。。y坐标：赤赤道的投投影，向向东为正正。26.10.2022.44中央子午午线和赤赤道投影影后成相相互垂直直的直线线。中央子午午线长度度不变，，离中央央子午线线越远变变形越大大。为保证投影精精度，必须采采用分带投影影。4、高斯平面直直角坐标系26.10.2022.456°带的划分为限制高斯投投影离中央子子午线愈远，，长度变形愈愈大的缺点，，从经度0°开始，将整个个地球分成60个带，6°为一带。计算公式：L0=6n-3L0——中央子午线经经度,n———投影带号。4、高斯平面直直角坐标系3°带的划分计算公式：L0=3nL0——中央子午线经经度,n———投影带号。（2）高斯投影带带26.10.2022.466度投影带：中中央子午线经经度为3度投影带：中中央子午线经经度为26.10.2022.47我国位于北半半球(赤道以北)，x坐标值均为正正值，而y坐标值则有正正有负。为了避免y坐标值出现负负值，我国规规定将将自然值的横横坐标Y加上500km的常数。为了能正确区区分某点所处处投影带的位位置，规定在在横坐标值前前面标以两位位数的投影带带带号。4、高斯平面直直角坐标系（3）我国高斯平平面直角坐标标的表示方法法26.10.2022.48例：：国国家家高高斯斯平平面面点点P（2433586.693，38514366.157）所所表表示示的的意意义义:(1)表示示点点P在高高斯斯平平面面上上至至赤赤道道的的距距离离;X=2433586.693m(2)其投投影影带带的的带带号号为为38、P点离离38带的的纵纵轴轴X轴的的实实际际坐坐标标Y=514366.157-500000=14366.157my=带号号N(或n)+500km+Yp38+500+14366.157m26.10.2022.49独立立坐坐标标系系是是相相对对于于国国家家统统一一坐坐标标系系的的一一种种局局部部地地区区的的坐坐标标系系。。独立立平平面面直直角角坐坐标标系系建建立立没没有有高高斯斯平平面面直直角角坐坐标标系系那那样样严严格格的的规规则则，，主主要要表表现现在在:坐标标系系X轴所所在在的的中中央央子子午午线线的的经经度度可可按按不不同同要要求求采采用用其其他他的的经经度度，，具具有有一一定定的的随意意性性；坐标标轴轴X轴的的正正方方向向不不一一定定指指向向北北极极，，可可根根据据工工作作需需要要自自行行确确定定，，具具有有某某种种实用性；坐标系原原点不一一定设在在赤道上上，一般般设在有有利于工工作的范范围内，，具有相相应的区域性。5、独立平平面直角角坐标系系26.10.2022.50测量误差差的基本本概念四26.10.2022.51（1）测量误误差的定定义真值：客客观存在在的值““X”（通常不不知道））真误差：：真值与与观测值值之差，，即：真真误差=真值-观测值（2）测量误误差的反反映测量误差差是通过过“多余观观测”产生的差差异反映映出来的的（3）测量误误差的来来源测量仪仪器：仪器精精度的的局限限、轴轴系残残余误误差等等。观测者者：判断断力和和分辨辨率的的限制制、经经验等等。外界环环境条条件：温度度变化化、风风、大大气折折光等等。1、测量量中产产生误误差的的原因因26.10.2022.52测量误误差按按其对对测量量结果果影响响的性性质，，可分分为：：系统误误差和偶然误误差。（1）系统统误差差定义：：在相相同观观测条条件下下，对对某量量进行行一系系列观观测，，如误差出出现符符号和和大小小均相相同或或按一一定的的规律律变化化，这种种误差差称为为系统统误差差。特点：：具有有积累累性，，对测测量结结果的的影响响大，，但可可通过过一般般的改改正或或用一一定的的观测测方法法加以以消除除。例如：：钢尺尺尺长长误差差、钢钢尺温温度误误差、、水准准仪视视准轴轴误差差、经经纬仪仪视准准轴误