工程测量员培训附自测试题五

测量员培训主讲教师吴英山联系电话QQ号6235077871第一章绪论

§1-1测量学的任务与主要内容

生产、生活的需要城市建设、农田、水利建设等交通运输的需要物流运输、航空、航海、旅行等军事的需要

1102

一、测量学的产生(一)测量学在生活上的作用城市交通图1103二、测量学的作用(二)测量学在军事的作用“天时，地利，人和”是打胜仗的三大要素。地利就要了解和利用地形。地图上详细表示着山脉、河流、道路、居民点等地形和地物，具有确定距离、位置、辨识方向的作用。1104

(三)测量学在国土管理中的作用

城市土地的规划，城市道路的红线规划，房地产开发，地籍的界址点测定,都需要由测量提供地形图和有关土地信息。用高科技测量手段标定国界，常在国家间的领土争执中起到重要作用;也常以对方出版的地图上对国境线的表示,作为有利于己方的证据。1105(四)测量学在工程建设中的作用

在工程建设的规划设计中，首先需要有地形图。在修建工厂和居民点时，须要先平整地基和设计房屋的放样。在建设城市道路网（包括高架道路、地下铁道和桥梁)，都需要用测量方法精确地定向,定位和定高程。我国的考古工作者研究证实，早在2000多年前已经有在修建帝都、宫殿时大规模平整地基和定街道与建筑轴线的措施，当时也需要有原始的测量手段。1106工程的竣工和变形监测为了保障建筑物的施工和运行时的安全，需要测量工作者以技术上可行的最高精度，监测建筑物的变形量和变形的发展情况。经常需要在一段时间内进行连续观测，为此要使用自动化的监测和记录的测量仪器，在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。1107§1-2测绘学科的内涵

和发展简史1108一、测绘学科的定义和内涵二、测绘科学的历史和近代发展三、测绘学科的分支一、测量学的定义和内涵1.早期的定义

研究地球的形状和大小，确定地面点的坐标的学科。2.当前的定义研究测定和描绘地球及其表面的各种形态的理论和方法的学科。1109

测绘和采集表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等空间几何数据，进行数字化管理，提供工程设计所必要的地形信息(地形图和地形数据)。把设计的建筑物、大型设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来，才能进行施工(称为测设或施工放样，并贯穿于施工全过程)。11010测量工作在工程建设中作用二、测量学科的分支1.大地测量学研究和测定地球的形状、大小、重力场和地面点几何位置及其变化的理论和技术的学科。地球的形状大小以大地水准面为代表。大地点的定位，用经纬度或空间直角坐标，定位方法有几何法大地测量、物理法大地测量和近代的卫星法大地测量。11011世界屋脊-珠穆朗玛峰的高程测定11012用经纬仪作三角高程测量11013用水准仪作精密水准测量11014

上述:三角高程测量和水准测量,都属于几何大地测量，几何大地测量中还包括三角测量和天文测量等。天文测量研究测定恒星的坐标，以及利用观测恒星确定地面点的大地位置(经度、纬度、方位角)和十分精确的时间(世界时、恒星时)，它对于地球科学和空间技术(卫星发射、定位和宇宙航行)都十分重要。11015天文台的天文观测11016天文台外观用天文望远镜观测

物理大地测量学研究地球的重力测量方法,重力分布情况(重力场)及其应用。测定重力加速度G的目的：

1.建立国家重力基准网和基本网；

2.确定全球重力场模型及其变化；

3.确定区域的和地球的大地水准面及其变化(重力异常使大地水准面产生不规则变化)。11017在大恰地重控力点摊上作碎重力歇测量11矮018在珠峰败高山地依区作重历力测量11019利用卫馋星作地谱球重力脉测量11抬0202.摄影辛测量陈与遥艺感学研究捷利用追摄影涝或遥糖感手病段，附获取由地面牢目标蚀物的棍影像铜数据码，从裙中提舌取几椒何或涝物理模信息掘，用著图形饼、图险像和膜数字削信息冷表达叶的理崭论和萌方法和的学吴科。摄影缩慧测量构的方裳法有元地面轿摄影际、航幼空摄影和阔航天摄兵影和遥隶感。小要范围的蝴地形测量库或工程旷测量可笛利用地处面摄影钩测量方伐法。11姥021机载库空间咳三维忘数据波采集衰系统11荒022航空摄穷影测量机身犯利用肃卫星警定位同济洽大学傻的车载章空间愁三维仁数据肚采集讨系统－地面摄斑影测量剂的自动后化110233.工程测留量学研究工垦程建设温和自然煎资源开运发中进毁行的控轿制测量艳、地形候测绘、鼓施工放柔样和变赔形监测假的理论咸和技术真的学科惧。是测临绘学科驶在国民霸经济和弯国防建盘设中的淋直接应戚用。工程规竹划设计前阶段：提供这地形队资料加；施工签兴建转阶段看：标定袖设计纽奉建筑晴的位浆置；运行管赚理阶段浙：竣工测踏量和变课形监测隔。高精掘度工农程测窄量用晨于大序型、盘精密妻工程骑和设备损的精演确定村位、驼安装雪和变硬形观灾测。11024道路锅测量道路搅建筑令高程播放样用数字轧水准仪和条码沫水准尺。11025渠道水向位监测110261102711轰02811029工业罗测量(属于精片密工程继测量)研究彩各种满工业执设备为和大宾型工洋业产即品（惠船舶带、飞衬机等郊）的文施工事放样束、细糕部安疤装、庭竣工午测量细和变岭形测的量。11030轨道阿梁架鼓设中浇用全叉站仪井施工标定位1103111验032用激光页跟踪仪尿检测飞潮机外形4.海洋测朗绘学研究彼以海笛洋水赏体和会海底燃为对金象的播学科破。包括：纤海洋大皇地测量肆、海底眉地形测秤量、海道测量磁、海洋溉专题测钓量等。海洋惹测区置条件乐复杂,受潮勺汐、输气象里、透明度司差等踩影响忆，需吗用特介种仪倍器和悉方法:卫星导航然、惯孟性组桨合导启航、眼天文严测量誓、水灿声定位系远统、唤水下傍摄影桥测量骗等。110335.地图制掏图学研究柱模拟博地图就和数料字地他图的告设计桃、编夸绘、巧复制羞的理哪论和徒方法绢的科颤学。沃主要俱内容：地图插投影地图材编绘地图整扔饰地图出望版1103411忆035世界猫地图11036上海市喉地图测量赴仪器侦学研究测牌量仪器漆的制造新、改进谊和创新嘱的学科眠。测绘它学科驾的发烫展离轧不开辣测绘着理论接的进盆展和嘴测绘覆仪器蔽的发文明和欺创新朴。17世纪云发明蓝了望根远镜虏、经喷纬仪荣、水近准仪馋、平航板仪换，使朋控制欣测量焰和地泼形测丝式量精之度提虫高。19世纪摄磨影技术腾发明，翁便应用堪于测量轰，到20世纪初份，创造封出自动都航空摄溜影机，们实现了恳大面积类航空摄削影测量给。11块03720世纪50年代柴，测牺绘仪茎器向蛙电子太化和伏自动侄化方组向发杜展。194筐8年发明烤了电磁渔波测距践仪，实烟现远程得精密测度距。电军子计算扫机的发添明，使时测绘仪扮器、测况量作业填、测量珍数据处哨理和制误图逐步葡实现了碗自动化朱。19有57年,前苏联节第一颗算人造地变球卫星鹊发射成痒功，测绿绘学科兼产生“蛮卫星测北量”的羡分支。叠从美国的GPS,俄罗草斯的GL汇ON筒AS队S,欧盟的Gal刺ile养aou积s,我国狐的“捐北斗码星”尺等卫现星导抛航系山统的啄建立祖，卫铺星定变位GN枪SS嫩(G饮lo终ba栗lNav疫iga键tio靠nSat剥ell绸iteSys睬tem殖)接收惠机,已成鸭为测祖量的满主要棉仪器光之一著。11初038用卫星弱定位的GN蚕SS接收机11基039测量的取主要仪返器之一测量冒的主忙要仪柿器之胁一11040从经纬仪发展童到全愧能的电子全破站仪T4高精但密经纬仪用于大津地测量及天文兄测量11041T3精密纯光学适经纬槽仪用于大吧地测量及精密工腊程测量11042光学经残纬仪11043电子米经纬董仪11渡044电子俱全站滥仪11旷045功能潮：角度萌测量距离测膀量地面定干位施工佛放样卫星秒定位地形展测量斑学研究奖将地扎球表歪面局证部地察区的牧地貌丙和地悄物测龟绘成形地形早图、舰编制刷地籍到图和粒房产者图等膨的基担本理衔论和狱方法垒的科闪学。11诵04611047地形楼测量办及施提工放拢样在控制悬测量的碑基础上,测绘地侧形图(表示地弊物和地脑貌),或进行动施工放疤样。地形图脸图例211048地形披图图炸例1地形图援图例211049认识虑地球剥是人骆类探部索自商然的己目标烫之一球，也堪是测扣量学别的奴任务比之一羊。绝大多丹数测量草工作是智在地球姐面上进旦行，以摸地球作棕为参考击系。因此，族有必要事首先讨隆论地球主的形状签和大小银。11050§1-捷3地面点凭位的确木定和坐吓标系一、索地球也的形帮状和犯大小地球的斧制高点叨－先珠穆朗蛮玛峰海拔画高程884赚4.4昂3m11051马里亚灭纳海沟亮－接斐来查兹海娃渊剖面猛图11052地球山海面继下最掌深处高程等为闪－11铃00赛0m大地水侄准面与平辟静的刃平均朋海水套面相铁重合治，并牺延伸警通过突陆地疮而形普成的睬封闭献曲面偿称为“大地肌水准住面”11053液体链受重瞎力而闸形成语的静薪止表击面称撑为水殊准面旋转便椭球恰体由于咳大地扮水准粉面受催地球准内部量质量浓分布船不均排匀影绳响，炮是不载规则备曲面左，无邮法用舞数学耐方法趴准确类描述型和计闹算，尝也难轨以在定其面扶上处洁理测共量成陈果。11椅054旋转椭惯球体用一宣非常认接大馒地水到准面的数学侵面－旋隐转椭球榆面代替大聚地水准管面，用晶旋转椭球疑体描述丈地球，约称参考河椭球粮体。秤椭球靠参数喊：11055长半碌径a=63吹78给13均7m短半踢径b=63希56震75本2m扁单率f=(a-b)/a=1/298珍.25遣7参考椭奔球面的脊特性：参考窝椭球恭面处宇处与法线(过地斥面某呈点与爪参考另椭球享面垂梯直的握直线)正交,是内惭业测枕量成虫果处福理和修制图托的基阔准面资和基眉准线梁。测量皮工作魔的基望准线足和基誓准面测量径工作灰的基呼准线—铅垂线。测量督工作起的基寄准面—大地水谱准面。测量内归业计算嫌的基准脖线—法线。测量内中业计算窑的基准醒面—参考椭屈球面。OG大地赚水哗准目面铅垂座线二、确酸定地面铁点位的矮坐标系子午面－地球炮上任腔一点路与地球古旋转让轴所慌组成的添平面亚。首子午道面－通过英棵国格林亦尼治(Gr寻een仓wic旁h)天文台榴的子午币面。11058G（一）大地通坐标袋系A首子午送面地球佩旋转判轴赤道平模面格林尼草治A点子午命面大地具经度－通过A点的潜子午危面与首倘子午太面之济间的夹丸角(L)大地纬乒度－通过A点的椭球面齿法线与赤道平僻面的交摘角(B减)11059世界活上最添古老招的天射文台11后060英国调格林敢尼治(G土re弹en涝wi内ch作)天文台1106111元062英核国格林读尼治皇家浸天文无台世界魔时授时钟（一）甘大地坐物标系（登地理坐观标系）11063以经胶度与宏纬度辫表示晌点位石的坐纠标系(球面坐介标系统)以地总球椭难球的仇中心捧为原点，暑首子午右面与赤道忍平面茫的交红线为X轴，赤鞋道平面内饿通过这原点与X轴垂直自的为Y轴。辛地面既某点A的空铲间三虾维直忌角坐虏标：（XYZ）（二）延空间三渠维直角截坐标系（地祖心坐派标系异）11064A，A，A（三序）高于斯平红面直捐角坐畜标系高斯点投影超是等赖角横刊切椭遮圆柱册投影崖。等寒角投功影就角是正没形投轨影。坟就是覆在极傍小的底区域得内椭小球面屡上的飘图形际，示投影据后保并持形忽状相栋似。关即投趴影后版角度至不变辛形。11映065NSc中央子午线赤道高斯投影平面赤道中央子午线高斯循投影递的原本理高斯怒投影采用分屠带投影往。将椭成球面按一定经桃差分带舰，分别袭进行投叼影。高斯投辽影的分粪带和编肉号11067中央骄子午静线经多度投影分拔带号N投影痰带在高鲁斯投贸影中该，为泪了限声制子霸午线俯两侧摄的长勺度变垃形，暴按经妈差分属别为60，30，1.晒50分割椭腐球面，栽每个瓜懒瓣形地绕带称为画一个投屯影带。六度带脆用于比狗例尺1:行2.戴5万;1:预5万的疮地形知图分罪幅,三度带过用于1:1万比尿例尺疑的地料形图倾分幅六。投影带效的划分我国规者定按经娃差6º和3º进行辉投影仰分带汁。6º带自首子年午线开始，低按6º的经命差自终西向疲东分浴成60个带。3º带自1.5º开始，咐按3º的经追差自管西向畜东分越成12巴0个带。高斯投裳影带划夺分按照6º带划分岁的规拔定，达第1带中顶央子厦午线棵的经辜度为3º，其摩余各续带中估央子鹿午线辅经度雕与带舒号的驻关系透是：L。=6º桃N－3º（N为6º带的带雷号）例：20带中央春子午线卫的经度怒为L。＝6º×融20－3º＝11处7全º按照3º带划分堤的规子定，控第1带中央裙子午线老的经度甚为3º，其拾余各佛带中甜央子跌午线萄经度棉与带撒号的普关系失是：L。=3º道n（n为3º带的廊带号个）例：120带中月央子森午线恶的经寒度为L。＝3º舰×扇12乎0＝360拆º6º带与3º带中央薪子午线落之间的广关系如脑图:3º带的中故央子午基线与6º带中恨央子克午线症及分支带子午袍线重责合，朴减少香了换毕带计责算。工程测表量采用3º带，特摩殊工程狸可采用1.5虽º带或任胃意带。若已于知某役点的透经度煮为L，则该秩点的6º带的个带号N由下班式计伯算：N＝（取耕整）+1若已跳知某萌点的腾经度霞为L，则笑该点芒所在3º带的带舅号按下粗式计算远：n＝（四性舍五汉入）高斯平嘴面直角膨坐标系坐标厨系的递建立毯：x轴—中央增子午嘱线的我投影y轴—赤道的点投影原点O—两轴的款交点OxyP（X，Y）高斯腊自然即坐标注：X轴向北为正，y轴向东为正。赤道中央子色午线由于炉我国锯的位纪于北术半球确，东纱西横骨跨12个6º带，各厕带又独皱自构成乓直角坐你标系。故：X值均为续正，而Y值则逮有正斩有负郊。世界地图赤道点在捷高斯酬平面蹈直角副坐标下系中技的坐种标值中央子裤午线的术投影是X轴，北赤道概的投秤影是Y轴，狠其交点怨是坐支标原谢点。点的X坐标夫是点就至赤秘道的愚距离,赤道批以北x值为多正；点的Y坐标查是点器至中苍央子货午线脂的距故离，y值有士正有负。11076点在高焦斯平面伶直角坐砍标系中唇的坐标派值为了避味免Y坐标出驼现负值纱，把Y坐标兵值加龟50拼0公炭里。11愁077为了区写分不同习投影带互中的点惹，在点宽的Y坐标值淡上加带萝号N所以点搞的横坐西标以下抽式表示逐：Y=N×10毛00鞋00直0+50艘00竞00+yxyo50嚷0k吩m=5编00劫00叫0+=+抵63浴67章80箭.3畅60萍m=漂50沿00星00信+=+偿2帜275贷59.白720凝m国家位统一厘坐标描：（带号耕）（带号响）例：有一高国家反控制意点的沟坐标:x=每31哲02送46价7.弦28抚0m案,皱y=浆19脸36坑76享22．38逼0m，（1）该点羞位于6˚带的搬第几蛇带？（2）该带就中央子糕午线经砌度是多鹅少？（3）该点义在中央捞子午线笛的哪一创侧？（4）该叙点距沟中央侍子午热线和肿赤道阴的距猴离为咬多少酬？（第19带）（L。=6º×19疑-3º众=1孔11渠˚）（先去绩掉带号悬，原来卖横坐标y＝36效76漏22管.3航80畜—5抬00浑00影0＝-1僚32抵37江7.恼62辆0m，在歪西侧怪）（距态中央苍子午坐线132迅377亩.62灿0m，距籍赤道31边02锻46申7.季28支0m）（四尝）地地平坐裂标系地平坐绍标系为劝小范围好的平面概直角坐迫标系地平煌坐标溪系以劝当地扇的水填平面丧为投顾影面通常锻以当惰地的耳正北宁方向挣为X坐标轴冤的正方普向某一建降筑地区灰的“建然筑坐标象系”也更是一种帆地平坐嫂标系地平坐刘标系为惰独立坐行标系应剖与国家技或城市爱坐标系筑进行连督测11080不同点寺：1、x，y轴互异狱。2、喉坐标斤象限姨不同夸。3、表蛮示直抹线方殖向的委方位工角定义帐不同情。相同拔点：数学计茫算公式护相同。高斯傅平面李直角网坐标技系与数学洪上的笛信卡尔平熄面直角皂坐标系筛的异同股点：高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD（五）脉平面坐蛮标变换县—坐标轴淋的平移辣和旋转11082建筑条坐标留系(x′,y′)变换为城市沉坐标聪系(x,y)变换饮参数(x,y),α00平移支量(x0,y0)旋转角α（五历）平并面坐垫标变榜换11规083城市拳坐标宋系(x,y)变换文为建筑坐缺标系（x′,y′）变换坑参数(x0,y0),α（六扭）地面弊点的尘高程高程（族绝对高版程、海雕拔）－贵地面扔点到大节地水准掉面的铅惕垂距离信。假定高旬程（相补对高程镰）－愚地面点咳到假定够水准面奴的铅垂挥距离。11084高差－墓两点伙间的高蛮程之差(不论历绝对岁高程隙或相奖对高易程)测定误平均纪海水丘面(高程为抢零)的验棕潮站11绵085水准原探点至19监85国家高隙程基准梦“零海学平面”基的高程72.拍260餐4m11建086青岛齐观象闻山水切准原幻玉点11087水准慈原点煎旱井11燃088水准原旗点玛瑙衔石标志11089水准乳原点苹标牌11茧090从水贡准原尼点测恒定全户国各拥基准渣点高绣程的睁精密菜水准石测量11金091§1游-4筝测焦量工水作的杠程序争及基槐本内辰容基本原千则控制链测量地形测芝量施工放沃样基本观淡测量：资距离,角度,高差11亚092布局兼上：由整体闸到局部精度栋上：由高级罗到低级次序班上：先控制蜂后细部过程关中：步步检佣核一、涨测量拔工作甚的基捆本原饭则所有袖测量仙工作悲都必直须遵燃循以框上原将则也是训测量岔的工忆作程棕序11绪093测量最工作芹的程绿序由整体迎到局部由高撤级到别低级先控制笨后细部步步论检核1109411炭095一等峰三角旗锁为圣国家苏平面编控制概网的洪基础传统平禾面控制将网布置雨形式二、控闲制测量11日09611097A级GNS益S网为棚国家栽平面垒控制展网的丽基础现代GNS璃S控制网匪布置形孔式中国的虾法定大乱地坐标作中心—中华烛人民轨共和下国大和地原彩点，察坐落吉在西宰安之缩慧北约100公里的固泾阳县弦内。大地原致点的地顶面海拔恰高程为417女.7米，塌它距状我国穿陆边妖正北880公里，此东北25阅00公里，丸正东10律00公里，在正南17渔50公里，族西南22网50公里，担正西293葛0公里，流西北250算0公里。嫁大致位衡于我国视大陆领唱土的中雄心。11局09811099我国码大地税坐标正系原鹅点所毛在地曲的大堵门国家企测绘巧地理聋信息阔局建荡立的炕“大毁地原登点”11健0100中国大拖地坐标亲系的基具准点建筑外沸观11010立1国家马大地取原点净地面疯标志110102大地惊原点疫玛瑙鞋中心馆标志三、细部测谁量11010映3在控务制测值量基签础上编，测买绘地出形细唉部或进行狗建筑物刃的细部慌放样。浦东运齿河小湾汇桥扩建绣工程细港部测绘11贩0104四、基睡本观测划量－确定地雨面点位霜的三个悟基本要糟素:11010揭5距离-S角度-α,β高差-h§1-抄5水准面倡曲率对油观测量规的影响在小测拼区内，用水偷平面界代替水赖准面吨，讨论由热此对距离和固高差测量的槐影响：110106一、浊水准彼面曲旧率对迹距离瓦测量羞的影币响11脚010探7S(km悦)ΔS(c孝m)ΔS/S100.8振1：120万2512.乌8佩1：20万50102育.7纸1：4.9万100821月.2予1：1.脆2万结论：在半拔径小塘于10km的范篮围内育测量距离屯不必竟考虑圈水准停面曲象率改祝正。水准衬面曲统率对差距离粉测量兄影响饲的具让体数屠值：11滚0108二、水土准面曲醒率对高域差测量与的影响11尘0109水准面巾曲率对哥高差测挽量影响坐的具体径数值：S(m)Δh(m懂m)100柱0.820贺0陕35002010棉00揪8素020繁00已31呈011老011吩0进行悉高程湿测量慌应顾跪及这敬种影响泄并加劲改正谢或设挠法抵拍消（一序）长虑度单谎位公制敌单位悔：公里(千米)、米、摘分米塔、厘米顺、毫米市制单神位：里、丈稻、尺、蚁寸、英制西单位务：海里、罗码、英嫂尺、英道寸11览0111§1兆-6测量的罗度量单伸位（二）面积和沃体积单圆位1.面积砖单位：平方米(m)亩