01工测概论(2h)

三、工业测量
大型网架结构检测
工测概论
三、工业测量
工测概论
三、工业测量
火箭箭体检测
神舟3号飞船推进舱外形测量
工测概论
外形检测
三、工业测量
工测概论
外形检测
三、工业测量
导弹总装水平测量
工测概论
三、工业测量
1.工业大地测量系统
交会测量原理
系统软件
工测概论
三、工业测量
1.工业大地测量系统
测距精度：0.01mm + 5ppm；
！工测共性部分的体现之一
工测概论 工程测量
按精度划分
精密工程测量
(普通)工程测量
精密工程测量的界定为，以绝对测量精度达到毫米 级，相对测量精度达到110-5，以先进的测量方法、 仪器和设备，在特殊条件下进行的测量工作。
！重点发展方向。
按军用、民用划分 军事工程测量 ！军用有特点
(民用)工程测量 ！军民协调：尖端在军，并服务 民用；民为后盾，技术共用。
工测概论
工程测量学是测绘学的一门分支学科
测绘学 也称 测量学 测量的基本任务 确定物体之间的几何关系
如：间距、夹角 、高低等。 实现目的的方法是一种间接的方法，即测量方法
①量测一些点间几何量（如：间距、夹角、高差等） ②求点的坐标 ③计算所需的几何关系(如：间距、夹角 、高低等)。
其中的工作：造点；量测；设坐标系；计算；护点；应 用……
记载少,失传多
20世纪20年代,工程学科开始走进大学讲堂 1994年中国工程院成立。
工科教育的目标：工程师
工程师是指能熟练掌握一定范围内的工程技术，并带 领相关人员从事实践活动，进而取得成果的专门人才
工科教育的特点：创新能力的培养
工测概说 工程测量教育
1903年清政府在北京设立京师陆军测地局
军事工程测量学
工程测量概论
工测概论
本次课内容
工程测量：定义、分类 工程测量学：定义 学科性质与教育 历史与发展
工测概说
军事工程测量
海港、机场、阵地、 坑道、洞库等
活动、工作 成果 一类技术 学科 职业、专业
活动、工作 成果：位置(点)、数 据(坐标)及其精度
一类技术 学科 职业、专业
工程测量当前发展的几个主要方面
三、工业测量
在大型工业产品的设计、仿真、制造、安装、状态与变 形控制中的测量工作。
例如： 飞机及其部件的外形测量：用于设计仿制、改型 航天飞机测量：应用于设计、安装、调试、发射等 轿车外形测量：应用于设计、仿制或改型 船体测量：应用于设计、改造、仿制 油船容积的测定
工测概论
(水利工程的二级学科)
工程测量技术其他学科
《GB/T 13745-1992学科分类与代码》
！工程测量学是一个交叉学科
工测概论
科学是人们探索自然、社会以 及所取得的成果
技术是人类在改造世界过程 中使用的手段，包括抽象的 方法和具体的物质装置
工程是人们综合运用科学、技 术改造客观世界的具体实践活 动以及所取得的实际成果。
□公元前27世纪埃及金字塔的建设，体现了建筑测量的 最早成果。
□公元前21世纪中国禹治水，“左规矩，右准绳” （《史记·夏本记》）是水利测量的最早记载。
□公元前21世纪中国建周公测景台，是早期科学工程测 量的例子。
□意大利都灵保存有公元前15世纪的金矿巷道图。在中 国周朝已开始使用矿产地质图。这是古代矿山测量的例 子。
大型土木工程
非土木工程
百姓的日常生活 如：房产测量等
超出了土木工程范围。
出现了“应用测量”的概念。 工程测量内容丰富，各领域各
！范围广是重要特点
具特点、甚至可以自成系统。
工测概论 工程测量
纵向划分（按工程建设的阶段划分） 勘测设计阶段测量：测图控制网的建立、地形图及地形 断面图的测绘、国家测量控制点和地形测量成果的利用、 以及为地质、勘探、水文测验和线路定线等所进行的测 量工作。 施工测量：施工控制网的建立、施工放样、竣工测量、 以及施工期间的变形测量等。 运营阶段的测量工作：变形测量、工程GIS。
国际上几乎所有的综合性大学都有测量工程系或地理 资讯工程系
工测概论
工程测量当前发展的几个主要方面
应用范围越来越宽 测量服务已从重大工程走入寻常百姓家
作用越来越大 工程测量逐渐成为某些重大工程建设与高端设 备安装制造中关键的、起决定作用的技术
自身技术发展很快
工测概论
工程测量当前发展的几个主要方面
点及其坐标、地图与测量人的不解之缘……
工测概论
工程测量学是测绘科学技术的一门分支学科
大地测量技术 测
地籍测量 精密工程测量
绘 摄影测量与遥感技术 矿山测量
科 地图制图技术
(矿山工程技术的二级学科)
学 工程测量技术 技 海洋测绘 术 测绘仪器
土木建筑工程测量
(土木建筑工程的二级学科)
水利工程测量
“可能”是工程实施的条件，有赖于科学技术的 发展水平。
需求是工测产生、存在、发展的前提与原动力 科学技术的成果是工测发展的条件
但动力、支撑都不能坐享其成，需要工程人积极、主动的
工作。
测绘的主动服务观！
工程测量古老而年轻，永远不会终止！
工测概论
工程测量教育
20世纪前 工程知识：能工巧匠的经验
工程知识传播：师傅带徒弟
△公元400年中国发明记里鼓车，用于测量距离。
△公元1070年沈括首创分层筑堰法，并使用水平尺、 罗盘等测量地形。
工测概论 历史
沈括《梦溪笔谈》：1072年测量通济渠东段汴河下游地势, 从汴京上善门到泗州(今江苏盱眙)淮河口总长840里130步。 用分层筑堰方法测得开封地面高出泗州19丈4尺8寸6分。
一、数字测图技术
结果 与 过程
我国始于90年代初,现已形成了自己的方法和多个具有自 主版权的国产软件。
已普及,白纸测图方法已淘汰。 用于工程CAD、GIS的数据源等 （地表或物体的）数字三维模型
工测概论
工程测量当前发展的几个主要方面
二、变形测量技术
用测量的方法（重复测量或连续测量）研究变形 变形的时空特性与原因
1904年建立京师陆军测绘学堂
1932年同济大学设测量系
1946年东北民主联军总司令部成立测绘学校，是解放 军测绘学院的前身，1953年解放军测绘学院在北京成 立，1999合并到解放军信息工程大学。
1979年开设军事工程测量专业 1956年组建武汉测绘学院，后并入武汉大学。 1964年FIG成立第6委员会：工测委员会。 目前设工程测量专业和测量工程系的部分院校： 武汉大学、解放军信息工程大学、清华大学、中南大学、 同济大学、中国矿业大学、河海大学、西南交大、山东 科大、长安大学、辽宁科大、河南理工、黄河水利职业 技术学院
容积检测
三、工业测量
工测概论
三、工业测量
18m×36m多波束天线测量
世界同类最大天线
利用GPS和全站仪建网,
点位精度0.5mm
3台经纬仪交会测量,测
点精度优于0.3mm
面型精度优于0.66mm
工测概论
三、工业测量
“探月工程” Φ50m天线安装测量
中国最大口径天线
高精度全站仪, 0.3mm
工测概论 历史
△公元1667年法国首次在全圆分度器上安装望远镜进行 测角。 △公元1794德国高斯提出最小二乘法。 20世纪
从历史中，我们学到了什么？
工测概论 历史
工程学科的发展与“需求”、“可能”紧密联系： “需求”产生工程学科 “需求”构成工程学科存在的意义
不断的、越来越多、越来越高的需求是推动工程 学科发展的动力
工测概论
大坝变形测量
二、变形测量技术
工测概论
二、变形测量技术
安徽港口湾水库大坝变形测量
基准点
变形点
机房
监测站
工测概论
二、变形测量技术
广州地铁变形测量
工测概论
二、变形测量技术
GPS大坝变形监测系统（清江隔河岩水库）
工测概论
二、变形测量技术
最严重的地表还在以每年20至30毫米的速度下沉
工测概论
工测概论
4.室内GPS
……
三、工业测量
工测概论
工程测量当前发展的几个主要方面
四、城市地下管线测绘
地下管线探测技术
探地雷达
管道健康评估技术
电子标识器
地下管线信息系统 与 信息共享
工测概论
思考与练习
1.名词解释 工程测量 工程测量学 土木工程 2.叙述题
①试叙述工程建设三个阶段的主要测量工作。
人们对变形规律有所知，但知之不够
用于据中提取有用的变形信息
工测概论
二、变形测量技术
国家大型科学工程项目
鼎新站
嵩山站
25站的基准网 56站的基本网 1000站的区域网
广州站 永兴岛
工测概论
二、变形测量技术
郑州黄河铁路桥变形测量
数字近景摄影, 0.3mm
面型精度:0.7mm
工测概论
三、工业测量
超高温、超低温真空环境下的测量
工测概论
三、工业测量
工业制造变形监测 焊接变形自动监测系统
工测概论
三、工业测量
钢铁厂设备检测
减速机检测 马鞍山钢铁厂 连铸机生产线安装检测、鞍钢。
工测概论
三、工业测量 大型行吊车轨道自动检测
工测概论
Less comprehensively, the term ‘surveying’, may be limited to operations directed to the representation of ground features in plan. (from: Plane and geodetic surveying for engineers by the late David Clark, Vol.1:Plane surveying, p.1, 6th edition, revised by J.E.Jackson, Published by Constable & Ltd, London1972)
工测概论 历史
□公元前14世纪在幼发拉底河和尼罗河流域，进行过地 籍测量。
□公元前2世纪中国出现地形图、驻军图和城邑图等军事 测绘成果。 △公元前1世纪中国《周髀算经》发表，书中阐述了用 直角三角形的性质测算高度、距离的方法。
△公元263年中国刘徽撰《海岛算经》，叙述求海岛高 度和距离的各种测量方法。
坐标测量精度：0.01mm ＋10ppm；
快速动态测量：1000p/s；
跟踪速度：>3m/s；
测量范围：0.1~40m；
激光跟踪仪
工测概论
三、工业测量
2.工业摄影测量系统（计算机视觉测量系统）
双相机系统
单相机系统
工测概论
三、工业测量
3.地面激光扫描系统
滑坡监测
工测概论
4.室内GPS
三、工业测量
力(熟悉工程，需要：工程知识、 工程力学、工程制图等) + 解决工程测量问题的能力(方案设计与实施) 创新、组织、协调等能力，工程经济、法律等知识 工程测量学 2种能力的培养。 研究对象：工程测量。 研究目的：提供工程测量一般方法 研究方法：总结与归纳
工测概论 历史
工程测量产生于人类最初的生产活动。
②试叙述工程测量学的主要研究内容。 ③试阐述工程测量的发展趋势。 ④试叙述工程测量与工程建设、科技发展的关系。
工测概论名词解释
测绘学（surveying and mapping;SM）:研究地理信息的获 取、处理、描述和应用的学科。其内容包括研究测定、描 述地球的形状、大小、重力场、地表形态以及它们的各种 变化，确定自然和人造物体、人工设施的空间位置及属性， 制成各种地图和建立有关信息系统。现代侧绘学的技术已 部分应用于其它行星和月球上。（测绘基本术语GB/T 14911一1994, 2.1）26 Surveying is the art of making such measurements of the relative positions of points on the surface of the Earth that, on drawing them to scale, natural and artificial features may be exhibited in their correct horizontal or vertical relationships.
工程测量技术：通用测量技术、工程测量专用技术、非 测量技术。
工测概论
工程测量学是研究测绘科学理论和技术方法在工程建设 等领域应用的一门学科。
解决工程中的测量问题，为工程服务 困惑: 学科建设? 专业培养方案? 教材? 专业培养目标：工程测量工程师 解决问题的能力
目前： 工测技术 + 一类或几类工程测量工作 应该： 工测技术 + 将工程要求转化为测量要求的能
工程以科学做理论基础、以技术 作手段，而技术以科学作依据
工程 技术 科学
科学、技术、工程之关系
!工程测量学是一门工程学科
测绘学属工程学科,或称工程技术学科,或技术学科。
工测概说
工程测量：各种工程建设中各项测量工作的总称。
横向划分（按工程类型划分）
建筑、公路、铁路、桥梁、隧道、水利、矿山、市政工程、 机场、海道、科学工程、土地管理、环境保护、航天航空、 工业制造与安装、文物保护、体育、医疗卫生