西理工水利工程测量学课件01绪论

第一章绪论

Unit1Introduction

水利工程测量的任务TheTasksofIrrigationProjects地面上点位的确定TheAscertainofthePointsontheGround

用水平面代替水准面的限度TheHorizontalLevelInstandofwaterLevel测量工作的基本原则TheprincipleofMeasure

§1-1水利工程测量的任务§1-1

TheTasksofIrrigationProjects一、测量学（Surveying)的定义是研究地球及其表面各种形态的学科,主要任务是测定地球表面的点位和几何形状，并绘制成图，以及测定和研究地球的形状和大小。二、测量学科的组成大地测量学地形测量学摄影测量工程测量学地图制图学摄影测量

地形测量学工程测量学

地图制图学(三)水利工程测量的任务（1）为水利工程规划设计提供所需的地形资料。规划时需提供中、小比例尺地形图及有关信息，建筑物设计时要测绘大比例尺地形图。（2）施工阶段要将图上设计好的建筑物按其位置、大小测设于地面，以便据此施工，称为施工放样。（3）在施工过程中及工程建成后运行管理中，需要对建筑物的稳定性及变化情况进行监测——变形观测，确保工程安全。一、地球的形状和大小TheShapeandSizeoftheEarth(一)地球形状和大小地球既围绕太阳旋转又绕自己的轴自转，地球上的物体将受到地球、太阳、月亮引力、离心力等多种力的作用，而其中主要是受到离心力和地球质心吸引力的作用，这两个力的合力称为重力，重力方向即为垂线方向。§1-2地面上点位的确定§1-2

TheAscertainofthePointsontheGround

由于地球的自转和公转，使得地球成椭球形，其赤道半径大，极半径小。地球表面并不光滑，形状十分复杂，有高山平原，江河湖泊，如：有高于海平面8848m珠穆朗玛峰有低于海平面11022m马里亚纳海沟但是这样的高低变化与地球半径6371km相比只有1/600变化是微小的。因为海洋约占整个地球表面的71%。

★所以人们设想将静止的海水面向整个陆地延伸，用所形成的封闭曲面代替地球表面，这个曲面称为大地水准面。大地水准面所包含的形体，称为大地体，它代表了地球的自然形状和大小。(二)水准面定义：处处与重力方向垂直的连续曲面称为水准面。特点：1.重力等位面，其表面处处与重力方向垂直。

2.有无穷多个，但各水准面之间是不平行的。

3.是不规则的闭合曲面水准面地球自然表面(三)大地水准面定义：将静止的海水面向整个陆地延伸，用所形成的封闭曲面代替地球表面，这个曲面称为大地水准面。作用：测量工作的基准面获取：我国在青岛设有验潮站地球自然表面大地水准面(四)旋转椭球面要求：①总质量=地球质量，中心与质心重合，短轴与旋转轴重合。

②旋转角速度与地球自转速度相等。

③表面与大地水准面拟合最好。

大地水准面与椭球面高差最大差为±200m旋转椭球面大地水准面ab(五)球面在测量工作范围不大时，可将地球看作圆球体，以球面代替大地水准面，，其半径R=6371km（一）地理坐标系通常用经度（λ）和纬度（φ）表示。以垂线和大地水准面为基准线和基准面。二、测量中常用的坐标系统TheCoordinateSysteminMeasure（二）高斯平面直角坐标系以中央子午线作为坐标纵轴（用X表示）以赤道作为坐标横轴（用Y表示）。YXXmYm500komX（三）平面直角坐标系OYXOYXⅠⅡⅢⅣ独立平面直角系原点一般选择在测区西南角m(x、y)x

y例：X=222222.222mY=222222.222m1.绝对高程：地面上一点到大地水准面的铅垂距离（H）2.相对高程：地面上一点到假定水准面的铅垂距离（H′）3.高差：地面上两点间的高程之差。（h）

AB点的高差：

hAB=HB-HA=HB’-HA’三、地面点的高程系统The

altitudeSystemofGroundPoint四、地面点的确定的三要素Threeelementof

ascertainingGroundPoints

水平距离、水平角及高程是确定地面点相对位置的三个基本几何要素。要确定地面点的相对位置常规测量的基本工作是：

①测距离D②测角度（β）

③测高差h§1-3用水平面代替水准面的限度

§1-3

TheHorizontalLevelInstandofwaterLevel一、地球曲率对水平距离的影响TheInfectionofGlobeCurvatureonHorizontalDistant二、地球曲率对高程的影响TheInfectiono