教学材料《测量学》-绪论

绪论

二、测量学的分类测量学按研究范围和对象的不同，可划分为以下几个分支科学：1.大地侧量学大地测量学是研究和测定地球形状、大小和重力场、地球的整体与局部运动和地面点的几何位置以及它们变化的理论和技术的科学。由于地球定位系统（GPS）、卫星激光测距（SLR）、甚长基线干涉（VLBI）和卫星测高（SA）等新技术的引进，导致大地测量从分维式发展到整体式，从静态发展到动态，从描述地球的几何空间发展到描述地球的物理一几何空间，从地表层测量发展到地球内部结构的反演，从局部参考坐标系中的地区性大地测量发展到统一地心坐标系中的全球性大地测量。大地测量又分为常规大地测量和卫星大地测量。上一页下一页返回上一页下一页绪论绪论2.摄影测量与遥感学摄影测量与遥感学是研究利用电磁波传感器获取目标物的影像数据，从中提取语义和非语义的信息，并利用图形、图像和数字形式表达目标物空间分布及相互关系的科学。这一科学过去叫摄影测量学。摄影测量本身已完成了“模拟摄影测量”与“解析摄影测量”的发展历程，现在正进入“数字摄影测量”阶段。由于现代航天技术和计算机技术的发展，当代遥感技术可以提供比光学摄影所获得的黑白相片更丰富的影像信息，因此在摄影测量中引进了遥感技术。遥感技术不仅自身在飞速发展，而且与卫星定位技术和地理信息技术相集成，成为地球空间信息的科学与技术。上一页下一页返回绪论3.地图制图学地图制图学是研究用地图图形科学地、抽象地、概括地反映自然界和人类社会各种现象的空间分布、相互关系及其动态变化，并对空间信息进行获取、智能抽象、存储、管理、分析、处理、可视化及其应用的科学。当今，随着计算机地图制图和地图数据库技术的快速发展，作为人们认知地理环境和利用地理条件的工具，地图制图学已进入数字（电子）制图和动态制图的阶段，并且成为地理信息系统的支撑技术。地图制图学已发展成为研究空间地理环境信息和建立相应的空间信息系统的科学。上一页下一页返回绪论4.海洋测量学海洋测量学是以海水体和海底为测绘对象，研究测量及海图编制的理论和方法的科学。同陆地测绘相比，海洋测绘具有独自的特点，主要有：测量内容综合性强，要同时完成多种观测项目，需多种仪器配合施测；测区条件复杂，大多为动态作业；肉眼不能通视水域底部，精确测量难度较大等。因此海洋测绘的基本理论、技术方法和测量仪器设备有许多不同于陆地测量之处。上一页下一页返回绪论5.工程侧量学工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中进行的控制测量、地形测绘、施工放样和变形监测的理论和技术的科学。工程测量学是测量学在国民经济和国防建设中的直接应用。而现代工程测量已远远突破了仅仅为工业建设服务的狭隘概念，向着所谓广义工程测量学发展，正如瑞士苏黎世高等工业大学马西斯教授所指出：“一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于公务测量的应用测量，都属于工程测量。”道路工程测量是研究道路工程建设在道路规划、设计、施工、竣工、运营管理和后期养护等阶段所进行的各种测量工作的学科，是在数学、物理等学科的基础上应用各种测量技术解决道路工程建设中实际测量问题的学科，是一门应用科学。上一页下一页返回绪论三、工程测量学在公路建设中的应用测量工作对于国家的经济建设和国防建设具有非常重要的作用，在道路、桥梁和隧道工程建设中有着广泛的应用。公路工程测量是指公路建设在设计、施工和管理等各阶段，所进行的各种测量工作。公路是一种位于自然界供汽车等交通运输工具运行的结构物，其位置受社会经济、自然地理和技术等因素制约。一条公路的优劣与驾驶者的判断和反应、乘客的感觉、适应汽车的性能、行车对公路的要求、道路本身的状况、公路所处的环境等因素密切相关。要建设一条能体现安全、迅速、经济、美观的公路，必须在调查研究、实地测量、掌握大量基础资料的前提下，设计出具有一定技术标准、满足交通运输要求、经济合理的方案，然后经过现场施工而完成。其中实地测量获取资料、施工测量保证设计方案的准确实施是至关重要的。上一页下一页返回绪论从理论上讲，公路路线以平、直最为理想。但实际上，由于受到地物、地貌、水文、地质及其他等因素的限制，路线必然有方向的转折和上、下坡的变化。在公路建设中，为了选择一条安全、迅速、经济、美观、合理的公路，首先要进行勘测，即在沿着路线可能经过的范围内布设控制点，进行控制测量，测绘路线带状地形图、纵断面图，收集沿线地质、水文、资源等资料，作为纸上定线、编制比较方案和初步设计的依据。根据测量得到的数据资料进行路线选线。确定路线方案后，还要进行路线的详细测设，也就是进行路线的中线测量、纵断面测量、横断面测量和有关调查测量等，以便为路线设计提供准确、详细的外业资料。上一页下一页返回绪论当路线跨越河流时，拟设置桥梁之前，应测绘河流两岸的地形图，测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面，为桥梁方案选择及结构设计提供必要的数据。当路线采用隧道形式穿越高山时，应测绘隧址处地形图，测定隧道的轴线、洞口、竖井等位置，为隧道设计提供必要的数据。公路经过技术设计后，其平面线形、纵坡、横断面及其他内容等，便有了设计图和数据，据此即可进行公路施工。施工前，需要恢复中线，公路中线测定后一般情况要经过一段时间才能施工，在这段时间内，部分标志桩被破坏或损失，因此施工前必须进行一次复测工作，以恢复公路中线的位置。需要将已设计好的路线、桥涵和隧道等构造物的图纸中的各项元素，按规定的精度准确无误地测设于实地，即施工前必须进行施工放样的测量。上一页下一页返回绪论施工过程中，要经常通过各种测量来检查工程的进度和质量。在隧道施工过程中还要不断地进行贯通测量，以保证隧道的平面位置和高程正确贯通。道路、桥梁、隧道工程结束后，还要用测量来检查竣工情况，即进行竣工验收，并通过必要的测量来编制竣工图，以满足工程的验收、维护、加固以及扩建的需要。在投入使用后的营运阶段，还要用测量进行一些常规检查和定期进行变形观测，进行必要的养护和维修，以确保道路、桥梁、隧道等构造物的安全使用。可以说，道路、桥梁、隧道的勘测、设计、施工、竣工及养护的各个阶段都离不开测量技术。因此，作为一名从事道桥建设的技术人员，必须具备测量学的基本理论、基本知识和基本技能，才能为我国的交通事业多做贡献。上一页下一页返回绪论四、本课程的学习目标根据公路工程的特点，结合我国交通事业的发展，学生在学习完该课程以后，要求达到以下目标：（1）掌握工程测量的基本理论和测量工作的基本方法；（2）能准确、熟练地操作各种常用的测量仪器和工具，随着科技的发展，测量仪器不断地更新换代，要掌握各类仪器测量的原理，以便在将来的工程中能适时地应用每一种新型仪器和工具，适应测量方面新技术、新理论的发展；（3）掌握测量数据及测量误差的计算处理方法；（4）能采用不同的仪器及利用多种方法正确地进行小区域大比例尺的地形测绘；上一页下一页返回绪论

（5）在公路勘测、设计和施工中，具有正确应用地形图和有关测量资料的能力，如能根据图纸进行地形分析、施工前的放样分析等；（6）掌握公路工程中公路中线测量、基平测量、中平测量、纵断面图测绘以及施工放样的基本方法，能完成路基边桩、边坡、竖曲线以及涵洞的放样，能测定桥中线，能进行桥梁墩台中心的定位，了解隧道的有关测量，具有较强的测、算、绘的测量基本功。上一页下一页返回绪论

五、本课程学习的内容及重点、难点1.基本内容工程测量的基本知识和各种常用