测量学第一章绪论w

建筑工程测量天津城市建设管理职业技术学院王素霞，讲师Email：543015986@1592202360722026/2/12第一章绪论职业岗位课程职业拓展课程●基础工程施工●主体工程施工●屋面和装修工程施工●建筑施工组织●建筑工程安全技术与管理●建筑工程计量与计价●建筑工程法规●建筑工程设备职业基础课程●毛邓概论●思想道德修养与法律基础●计算机应用基础●实用英语●应用数学●建筑力学与结构●建筑工程识图与构造●建筑工程测量

●计算机辅助设计●建筑工程项目管理●建筑工程文件编制●建筑工程经济●建筑工程监理概论●建筑史●工程项目管理课程地位**建筑北1（X=2，y=4）2（X=2，y=8）3（X=4，y=8）4（X=4，y=4）yX1（X=2，y=4）2（X=2，y=8）3（X=4，y=8）4（X=4，y=4）xy5主要内容§1.1测量学的任务及其在工程中的作用§1.2地面点位的确定§1.3用水平面代替大地水准面§1.4测量工作概述复习思考题第1章绪论6测量学的概念：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位置的科学。测量学的主要内容包括测定和测设两部分。1.1测量学的任务及其在工程中的作用测定就是使用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。7地物：是指地面上天然或人工形成的物体，它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；地貌：则是指地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。地物和地貌总称为地形。1.1测量学的任务及其在工程中的作用8测设(也称放样)就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。1.1测量学的任务及其在工程中的作用9测量学的许多分支学科大地测量学

大地测量学是研究和确定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及它们的变化的理论和技术的学科。

研究地球表面上较大区域、甚至地球的形状、大小以及大范围控制测量问题。必须考虑地球曲率的影响1.1测量学的任务及其在工程中的作用10测量学的许多分支学科地形测量学

研究地球表面上较小区域的地表形态。是研究将地球表面的起伏状态和其它信息测绘成图的理论、技术和方法的学科。研究测绘小范围地形图，把地球表面看作平面而不考虑地球曲率影响。

研究内容：图根控制网的建立和地形图的测绘

表示形式：数字、文字、图1.1测量学的任务及其在工程中的作用马王堆帛地图（西汉初期）11测量学的许多分支学科摄影测量与遥感摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何和物理关系，进行分析、处理和解译，以确定被摄物体的形状、大小和空间位置，并判定其性质的一门学科。（青岛海军军事基地军舰）

遥感技术（RemoteSensing），一般多指从人造卫星或飞机对地面观测，通过电磁波（包括光波）的传播与接收，感知目标的某些特性并加以进行分析的技术。

1.1测量学的任务及其在工程中的作用12测量学的许多分支学科海洋测绘学

海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象,研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布，及编制各种海图的理论和技术的学科。以海洋和陆地水域为对象进行的测量工作。矿山测量学

研究如何保护矿产资源的合理开发、安全生产和矿区环境治理。1.1测量学的任务及其在工程中的作用13测量学的许多分支学科工程测量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中，在规划、勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科。为满足工程建设的需要，结合各种工程建设的特点而进行测量工作。1.1测量学的任务及其在工程中的作用14测量学的许多分支学科测量仪器学研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。1.1测量学的任务及其在工程中的作用15测绘科学的应用范围在国民经济建设和社会发展规划中（地质勘探、采矿、建筑等），测绘信息是最重要的基础信息之一；在国防建设中，军事测绘和军用地图是现代化、大规模诸兵种协同作战必不可少的重要保障；在科学研究方面，诸如航天技术、地壳形变、地震预报、气象预报、滑坡监测、灾害预测和防治、环境保护、资源调查以及其他科学研究中，都要应用测绘科学技术，需要测绘工作的配合。1.1测量学的任务及其在工程中的作用16测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用大坝GPS变形监测17测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用杆塔变形监测18测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用GPS数据采集19测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用施工测量20测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用21测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用22测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用23测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用24测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用25测绘科学的应用1.1测量学的任务及其在工程中的作用26一、地球的形状和大小

地球的自然表面：地球的自然表面高低起伏，其形状十分复杂。海洋的面积占71%,陆地的面积占29%。珠穆朗玛峰高达8848.13m马里亚纳海沟深达11022m1.2地面点位的确定人类认识地球的过程经过了2-3千年的过程水准面水平面1.2地面点位的确定1.水准面与水平面静止的水面所形成的曲面称为水准面，与水准面相切的平面称为水平面28水准面的特点：水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。

水准面铅垂线铅垂线铅垂线1.2地面点位的确定292.重力的方向线称为铅垂线，铅垂线是测量工作的基准线。过水准面上的任意一点所作的铅垂线，在该点均与水准面正交，且重力位相等。3.由于水面可高可低，因此水准面有无穷多个，其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面。大地水准面是测量工作基准面。由大地水准面所包围的地球形体，称为大地体，它代表了地球的自然形状和大小。1.2地面点位的确定304.由于地表起伏以及地球内质量分布不均匀，使得铅垂线的方向产生不规则的变化所以大地水准面是个复杂的曲面。为了计算和绘图方便，通常选择一个非常接近于大地水准面、并可用数学式表示的几何曲面来代表地球的形状，这个面称为旋转椭球体面或地球椭球体面。。1.2地面点位的确定大地水准面NSWE地球椭球体NSEWOaba31长半径a，短半径b及扁率α，其关系式为：目前地球椭球体的参数值为：由于地球椭球体的扁率α很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。石家庄职业技术学院魏静决定地球椭球体形状和大小的参数为椭圆的长半径a，短半径b及扁率α。1.2地面点位的确定321.1测量学的任务及其在工程中的作用33二、地面点位置的表示方法测量工作的基本任务是确定地面点的位置。确定地面点的空间位置需要三个量，即平面坐标和高程。1.2地面点位的确定(一)平面坐标1.地理坐标

（北京天安门广场东经：116°23′17〃，北纬：39°54′27）通过地轴和地球上任意一点P的平面与地球表面的交线称为P点的真子午线或经线。通过英国格林尼治天文台的子午线，称为本初子午线。垂直于地轴的各平面与地球表面的交线，称为纬线。34

经度从首子午线起算，向东为东经(0°~180°)，向西为西经(0°~-180°)，经度通常用符号λ表示；纬度从赤道起算，向北为北纬(0°~90°)，向南为南纬(0°~-90°)，纬度通常用符号φ表示。

中国位于东半球和北半球1.2地面点位的确定352.高斯平面直角坐标1.2地面点位的确定首子午线第1带0°12°6°央子中午线赤道NS任意号6˚带中央子午线的经度λ0的计算公式：

式中

N——6˚带的带号361.2地面点位的确定NS赤道xy中央子午线0ⅠⅢⅣⅡ我国位于北半球，6度带的中央子午线是117°所以x轴都是正的，y轴有正有负，所以坐标原点向西移了500km,并且在Y轴前加上代号。373°9°0°6°117°111°105°120°114°108°102°99°93°87°81°96°90°84°78°201918171615141带2带393735333129273211°30′4°30′6°带3°带Nn石家庄职业技术学院魏静1.2地面点位的确定380xyAXAYA投影平面XY03.独立平面直角坐标大地水准面虽是曲面，但当测量区域较小(如在半径小于10km的范围内)时，可以将其当做平面来看待。在局部区域内确定点的平面位置，可以采用独立平面直角坐标。ⅡⅢⅣⅠ1.2地面点位的确定391.2地面点位的确定绝对高程与相对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程或海拔用H表示。地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程，用H‘表示。两点间的高程差，称为高差两点间的高程差hAB=HB-HA=HB’-HA’hBA=HA-HB=HA’-HB’hAB=-hBA大地水准面铅垂线铅垂线黄海平均海水面假定水准面401.2地面点位的确定知识链接我国在青岛设立验潮站，长期观测和记录黄海海水面的变化取其平均值作为绝对高程的基准面。目前我国采用的是“1985年国家高程基准”是以1953年至1979年青岛验潮站观测资料确定的黄海平均海水面，作为绝对高程基准面，并在青岛建立国家水准原点，其高程为72.260在局部地区或某项工程建设中，当引测绝对高程有困难时，可以任意假定一个水准面为高程起算面。比如施工测量时以室内地坪为±0.000411.3用水平面代替水准面的限度Δh一、对距离与高程的影响以水平长度D'代替弧长D所产生的误差△D为：OHBH'B421.3用水平面代替水准面的限度距离D/km距离误差ΔD/mm相对误差ΔD/D1081:1220000201281:2000005010261:4900010082121:12000结论：

在半径为10km的范围内，进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不必考虑地球曲率对距离的影响。

431.3用水平面代替水准面的限度距离D/km0.10.20.30.40.512510△h/mm0.83713207831419627848结论：

在进行高程测量时，即使距离很短，也应顾及地球曲率对高程的影响。44二、对水平角的影响球面多边形面积P/km2

球面角超值ε/（″）100.05500.251000.513001.52结论：

当面积P为100km2时，用水平面代替水准面所产生的角度误差仅为0.51″，所以在一般的测量工作中，可以忽略不计。45二、对水平角的影响球面多边形面积P/km2

球面角超值ε/（″）100.05500.251000.513001.52结论：

当面积P为100km2时，用水平面代替水准面所产生的角度误差仅为0.51″，所以在一般的测量工作中，可以忽略不计。46测量学主要内容：测设、测定测量的基本观测量：测量

角度、距离、高差1.4测量工作概述47一、测量的基本工作

1.平面直角坐标的测定

测定地面点平面直角坐标的主要测量工作是：测量水平角和水平距离。石家庄职业技术学院魏静48

2.高程的测定

测定地面点高程的主要测量工作是：测量高差。大地水准面石家庄职业技术学院魏静49测量的基本原则1、从整体到局部；2、先控制后碎部；3、步步检核。优点

①减少误差积累；②避免错误发生；