《建筑工程测量》课件-单元1 绪论

单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务、内容、现状和发展子单元2地面地位的确定子单元3测量工作概述

单元1绪论制作：李向民广西建设职业技术学院第2版（2020年2月）

测量是确定地球的形状和大小以及确定地面点之间相对位置的技术。它包括多个分支，在各行各业中都有重要的作用。当前，随着科学技术的发展，测量的作业方式发生了革命性的变化。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务和发展一、测量概述二、建筑工程测量的任务与内容三、建筑工程测量的现状和发展方向

一、测量概述

测量是研究地球的形状和大小以及确定地面点之间的相对位置的技术，测量工作主要分为两个方面，一是测定，二是测设。

1.测定：又称测绘，是将各种现有地面物体的位置和形状，以及地面的起伏形态等，用图形或数据表示出来，为规划设计和管理等工作提供依据。

测定现有地面地形图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

2.测设：又称放样，是将规划设计和管理等工作形成的图纸上的建筑物、构筑物或其它图形的位置在现场标定出来，作为施工的依据。测设设计图建设现场单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

1.大地测量测定地球的形状和大小，在广大地区建立国家大地控制网等方面的技术和方法，为测量的其它分支提供最基础的测量数据和资料。大地测量又分为常规大地测量和卫星大地测量。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

测量的分类

大地基准是建立国家大地坐标系统和推算国家大地控制网中各点大地坐标的基本依据，它包括一组大地测量参数和一组起算数据。我国的大地原点位于陕西省泾阳县永乐镇北洪流村，是全国天文大地网整体平差时确定的。它是“1980西安坐标系”大地坐标的起算点。陕西省西安市泾阳县单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

我国的水准原点位于青岛观象山。它由1个原点和5个附点构成水准原点网。在“1985国家高程基准”中水准原点的高程为72.2604米。这是根据青岛验潮站1985年以前的潮汐资料推求的平均海面为零点的起算高程，是国家高程控制的起算点。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

天文测量

通过天文测量确定地球的形状与大小，天文测量还可以测定地面点的坐标以及直线的方位角。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

卫星定位测量系统是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统；可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息，为陆、海、空三军提供精密导航

单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

卫星定位测量以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，赢得广大测绘工作者的信赖，并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测量领域带来一场深刻的技术革命。

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2.普通测量

在较小区域内的测量工作，主要是指用地面作业方法，将地球表面局部地区的地物和地貌等测绘成地形图，由于测区范围较小，为方便起见，可以不顾及地球曲率的影响，把地球表面当作平面对待。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

用经纬仪测图用电子全站仪和笔记本电脑进行数字测图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展老测工单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

洋测工单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

土洋结合单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

小比例尺地形图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

大比例尺数字地图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

数字地面模型单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

3.摄影测量摄影测量指从空中由飞机和无人机等航空器拍摄地面像片。为使取得的航空像片能用于在专门的仪器上建立立体模型进行量测，摄影时航空器应按设计的航线往返平行飞行进行拍摄，以取得具有一定重叠度的航空像片。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

按摄影机物镜主光轴相对于地表的垂直度，可分为近似垂直航空摄影和倾斜航空摄影。近似垂直航空摄影主要用于摄影测量目的。科学考察和军事侦察有时采用倾斜航空摄影。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展内业成图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

航空摄影测量是测绘国家基本地图的主要方法

国家基本比例尺地图的系列，是指按照国家规定的测图技术标准（规范），编图技术标准，图式和比例尺系统测量和编制的若干特定规格的比例尺的地图的系列。我国的国家基本比例尺地图的系列包括：1∶500、1∶1000、1∶2000、1∶5000、1∶1万、1∶2.5万、1∶5万、1∶10、1∶20万、1∶50万、1∶100万比例尺地图。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展数字正射影像图

是利用数字高程模型（DEM）对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶嵌，按国家基本比例尺地形图图幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它是同时具有地图几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展近景摄影测量

近距离（一般指100米以内）拍摄目标图像，经过加工处理，确定其大小、形状和几何位置的技术，称为近景摄影测量。近景摄影测量包括近景摄影和图像处理两个过程。近景摄影一般使用量测摄影机，也可以使用非量测摄影机。图像处理同通常的摄影测量类似，分为模拟法和解析法，可以获得平面图、立体图、断面图、透视图、等值线图以及包括物点坐标在内的多种物理参数。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展近景摄影测量

香港宝莲寺天坛大佛等值线图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

4.工程测量

工程测量工程建设项目在规划设计、施工建造和运营管理阶段所进行的测量工作。工程测量分为普通工程测量和精密工程测量。普通工程测量的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量的发展方向。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

建筑工程测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展道路工程测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展地下管线工程测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

桥梁工程测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

水利工程测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

变形测量大坝变形测量电视塔变形测量单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展二、建筑工程测量的任务与内容建筑工程测量属于工程测量的范畴，是工程测量在建筑工程建设领域中的具体表现，对象主要是多层建筑、高层建筑和工业建筑等，和也包括道路和管线等配套工程。建筑工程测量的主要任务与内容是：

1．地形图测绘

在规划设计阶段，应测绘建筑工程所在地区的地形图，以便详细地表达地物和地貌的现状，为规划设计提供依据。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

2．施工测量在施工阶段，不管是基础工程、主体工程还是装饰工程，都要先进行放样测量，确定建筑物不同部位的实地位置，并用桩点或线条标定出来，作为施工的依据。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

3．变形观测

对一些大型的、重要的或位于不良地基上的建筑物，在施工阶段中和运营管理期间，要定期进行变形观测，以监测其稳定性，这对保证建筑物及施工的安全有着重要的作用。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展

图片资料

三、建筑工程测量的现状与发展方向单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展简易针孔式仪器单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展游标读数望远镜经纬仪单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展造型很酷的测量工单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展游标经纬仪单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展光学读数经纬仪单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展我国苏州第一光学仪器厂生产的2秒级经纬仪单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是世界最著名的T系列光学经纬仪中的2秒级经纬仪，简称“T2”，是瑞士威特厂于上世纪三十年代开始生产的，其做工之精良至今无人能及。但现由于电子经纬仪的发展，已不生产。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是精度比“T2”高一级的“T3”1秒级经纬仪，也是我国曾经广泛用于大地测量的精密测角仪器。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是精度又比“T3”高一级的“T4”0.5秒级经纬仪，由于又大又重，一般只用于移动较少的天文测量等。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是国产电子经纬仪，电子经纬仪可自动显示角度值，不用人工读数。目前价格低于同等精度的光学经纬仪。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

电子经纬仪上加一个激光发生器，可发出红色光束，用于指示方向，称为电子激光经纬仪。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是国产全站仪，可电子测角，光电测距，可取代经纬仪和钢尺，是目前专业测量最常用的仪器。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是静态测量型卫星定位测量接收机在作业，摆上30分钟左右就行了，不用读数，不用瞄准，全自动。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展这是动态测量型卫星定位测量接收机（RTK）在作业，单人操作，几秒钟就能完成测量，精度达到厘米级。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

老式水准仪，用来测量高程。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展普通光学水准仪单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展自动安平水准仪，可省去“精确整平”这个令人心烦的操作单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

电子水准仪，连人工读数也省了。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

左边是一般水准尺，右边是电子水准仪专用的条码水准尺。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展在测图方面，这是最原始的水准仪加简易平板仪测图单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展从测量仪器的变化看测量学的发展

这是手持电脑加全站仪组成的数字测图系统。单元1绪论子单元1建筑工程测量的任务内容、现状和发展测量的本质任务是地面点位的确定，因为地物和地貌的形状可以认为是由点、线、面构成的，其中点是最基本的单元，合理选择一些点进行测量，就可以准确地表示出地物和地貌的位置、形状和大小。因此，地面点位的确定是测量工作中最基本的问题。子单元2地面点位的确定一、地球的形状与大小二、确定地面点位的方法三、确定点位的基本测量工作

单元1绪论一、地球的形状与大小

为了确定地面点位，应有相应的基准面和基准线作为基据，测量工作是在地球表面上进行的，测量的基准面和基准线与地球的形状与大小有关。

1.关于地球

2.大地水准面

3.参考椭球面

单元1绪论子单元2地面点位的确定1.关于地球(1)地球的形状(2)水准面(3)铅垂线

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（1）地球的形状

地球自然表面很不规则，有高山、丘陵、平原和海洋。其中最高的珠穆朗玛峰高出海水面达8848米，而最低的马里亚纳海沟低于海水面达11022米。但是这样的高低起伏，相对于地球巨大的半径来说还是很小的，因此，人们把海水面所包围的地球形体看作地球的形状。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（2）水准面

静止的水面称为水准面，水准面是受地球重力影响而形成的，是一个处处与重力方向垂直的连续曲面，并且是一个重力场的等位面。水面可高可低，因此符合上述特点的水准面有无数多个。

水准面可作为测量工作的依据。若放在某物体表面上的水准器的气泡居中，则认为该表面处于水平状态。每台测量仪器上一般都安装有水准器，为有关的测量工作提供基准面。与水准面相切的平面称为水平面。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（3）铅垂线

地球上任何一点都要受到地心吸引力的作用，同时地球又不停地作自转运动，这个点又受到离心力的作用，这两个力的合力称为重力，重力的作用线又称为铅垂线。

铅垂线具有处处与水准面垂直的特性，因此人们把铅垂线作为测量工作的基准线。在日常生活和工作中，人们常利用这个原理，用吊锤线检查物体是否竖直，测量仪器一般也备有吊锤，供需要时使用。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

2.大地水准面海水面高度经常是不同的，假定其中有一个平均高度的静止海水面，则它所包围的形体称为大地体，代表了地球的形状与大小。这个平均高度的静止海水面称为大地水准面。水准面有无数个，而大地水准面只有一个。它是描述地球形状的一个重要物理参考面，也是海拔高程系统的起算面。我国在青岛设立验潮站，长期观测和记录黄海海水面的高低变化，取其平均值作为大地水准面的位置。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

3.参考椭球面大地水准面成为一个非常复杂的曲面，无法在这个曲面上进行测量数据处理。为此，人们采用一个与大地水准面非常接近的规则几何曲面来表示地球的形状与大小，这就是地球参考椭球面。它是测量计算工作的基准面。我国目前采用的是2000国家大地坐标系参考椭球面参数：a=6378117mb=6356752.314m

单元1绪论子单元2地面点位的确定当测区面积不大时，可以把地球看作是圆球，其半径为6371km，以圆球作为测量计算工作的基准面可以简化计算过程；当测区面积更小（半径小于10km的圆范围）时，还可以把地球看作是平面，使计算工作更为简单。

单元1绪论子单元2地面点位的确定二、确定地面点位的方法1.坐标系统2.高程系统3.水平面代替水准面的影响从数学中知道，一点的空间位置需要用三个独立的量来确定。在测量工作中，这三个量通常用该点在参考椭球面上的铅垂投影位置和该点沿投影方向到大地水准面的距离来表示。其中前者由两个量构成，称为坐标；后者由一个量构成，称为高程。也就是说，我们用坐标和高程来确定地面点位置。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

1.坐标系统

坐标系统是确定点的平面位置的参照系，测量上常用的坐标系统有：大地坐标系、高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系，这三个坐标系各有特点，适用于不同的场合。(1)大地坐标系(2)高斯平面直角坐标系(3)独立平面直角坐标系

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（1）大地坐标系大地坐标系又称为大地地理坐标系，它是建立在地球椭球面上的坐标系，地球椭球面和法线是大地坐标系的主要面和线，地面点的大地坐标是它沿法线，在地球椭球面上投影点的经度L和纬度B。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（2）高斯平面直角坐标系将地球参考椭球面按经线划分成若干条带，把每条带按数学家高斯提出的投影理论投影到平面上，然后在此平面上建立平面直角坐标系，使测量计算与绘图变得容易。6°分带带号和中央子午线直角坐标

单元1绪论子单元2地面点位的确定

6度分带

6°分带是从地球的首子午线起，经度每变化6°划一带，自西向东将整个地球划分为60条带。带号从首子午线开始自西向东编，用阿拉伯数字1、2、3…60表示。

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带号和中央子午线

带号以东经0°-6°为第一带，6°-12°为第二带，……位于各带中央的子午线称为该带的中央子午线，第一带的中央子午线的经度为3°，第二带的中央子午线的经度为9°，依此类推，第N带的中央子午线的经度L0为：L0=6N—3°

单元1绪论子单元2地面点位的确定

平面直角坐标系在由高斯投影而成的平面上，中央子午线和赤道保持为直线，两者互相垂直。以中央子午线为坐标系纵轴x，以赤道为横轴y,其交点为o，便构成此带的高斯平面直角坐标系，在这个投影面上的每一点位置，就可用直角坐标x、y确定。此坐标与地理坐标的经纬度L、B是对应的，它们之间有严密的数学关系，可以互相换算。

单元1绪论子单元2地面点位的确定

我国位于北半球，x坐标均为正值，而y坐标则有正有负，为避免y坐标出现负值，规定把x轴向西平移500km。为表明某点位于哪一个6°带的高斯平面直角坐标系，规定y坐标值前加上带号。例如某点坐标为：

x=3267851my=21587366m

表示该点位于第21个六度带上，距赤道3267851m，距中央子午线87366m（去掉带号后的y坐标减500000m，结果为正表示该点在中央子午线东侧，若结果为负表示该点在中央子午线西侧。）

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（3）独立平面直角坐标系当测量区域较小时，球面近似于平面，可以直接用与测区中心点相切的平面来代替曲面，然后在此平面上建立一个平面直角坐标系。由于它与大地坐标系没有联系，故称为独立平面直角坐标系，有时也叫作假定平面直角坐标系。独立平面直角坐标系规定南北方向为纵轴x，东西方向为横轴y；x轴向北为正，向南为负，y轴向东为正

单元1绪论子单元2地面点位的确定

2.高程系统

高程系统是确定地面点高低的参照系，根据基准面的不同分为绝对高程和相对高程。（1）绝对高程（2）相对高程（3）高差

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（1）绝对高程

地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程，或称海拔，习惯用H表示。如图，地面点A、B的高程分别为HA、HB。数值越大表示地面点越高，当地面点在大地水准面的上方时，高程为正；反之，当地面点在大地水准面的下方时，高程为负。我国以过青岛验潮站的大地水准面作为高程基准面，称为黄海高程系统。绝对高程

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（3）相对高程相对高程是采用假定的水准面作为起算高程的基准面，点到该水准面的铅垂距离。由于高程基准面是根据实际情况假定的，故相对高程有时也称为假定高程。如图，地面点A、B的相对高程分别为HA′和HB′。若假定水准面的绝对高程为H0，则地面点A的相对高程与绝对高程之间的换算关系为：

HA=HA－H0

HA=HA′＋H0绝对高程相对高程

单元1绪论子单元2地面点位的确定

（4）高差又称高程差，是两个地面点之间的高程差，习惯用h来表示。高差有方向性和正负，但与高程基准无关。如图所示，A点至B点的高差为：

hAB=HB－HA=HB′－HA′

当hAB为正时，B点高于A点；当hAB为负时，B点低于A点。同时不难证明，高差的方向相反时，其绝对值相等而符号相反，即

hAB=－hBA

高差绝对高程相对高程

单元1绪论子单元2地面点位的确定1.水平面代替水准面的影响测区范围较小时，可将大地水准面近似地用水平面来代替，以简化测量计算工作。这里讨论测区范围小到什么程度时，平面代替曲面所产生的距离误差和高程误差才小于我们的允许范围(1