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《土木工程测量》第10章教案1

1) 地物的识别识别地物的目的是了解地物的大小种类、位置和分布情况。通常按先主后次的程序，并顾及取舍的内容与标准进行。
按照地物符号先识别大的居民点、主要道路和用图需要的地物，然后再扩大到识别小的居民点、次要道路、植被和其它地物。
通过分析，就会对主、次地物的分布情况，主要地物的位置和大小形成较全面的了解。 2) 地貌的识别识别地貌的目的是了解各种地貌的分布和地面的高低起伏状况。识别时，主要是根据基本地貌的等高线特征和特殊地貌(如陡崖、冲沟等)符号进行。山区坡陡，地貌形态复杂，尤其是山脊和山谷等高线犬牙交错，不易识别。
利用地形图作底图，可以编绘出一系列专题地图，如地质图、水文图、农田水利规划图、土地利用规划图、建筑物总平面图、城市交通图和地籍图等。

§10.1地形图的识读
为了正确应用地形图，首先必须看懂地形图。下面以图10-1所示的一幅1:10000比例尺地形图为例介绍地形图的识读方法。该幅地形图的AutoCAD2000格式图形文件“1比1万数字地形图.dwg”放置在随书光盘“数字地形图练习”文件夹下。 (1) 地形图的图廓外注记地形图图廓外注记的内容包括：图号、图名、接图表、比例尺、坐标系、使用图式、等高距、测图日期、测绘单位、图廓线、坐标格网、三北方向线和坡度尺等，它们分布在东、南、西、北四面图廓线外。

(4) 地形图的平面坐标系统和高程系统对于1:1万或更小比例尺的地图，通常采用国家统一的高斯平面坐标系，如“1954 北京坐标系”或“1980西安坐标系”。
城市地形图一般采用以通过城市中心的某一子午线为中央子午线的任意带高斯平面坐标系，称为城市独立坐标系。当工程建设范围比较小时，也可采用把测区作为平面看待的假定平面直角坐标系。高程系统一般使用“1956年黄海高程系”或“1985国家高程基准”。但也有一些地方高程系统，如上海及其临近地区即采用“吴淞高程系”，广东地区有采用“珠江高程系”等。各高程系统之间只需加减一个常数即可进行换算。地形图采用的坐标系和高程系统在南图廓外的左下方用文字说明，见图10-1左下角所示。 (5) 地物与地貌的识别应用地形图应了解地形图所使用的地形图图式，熟悉一些常用的地物和地貌符号，了解图上文字注记和数字注记的确切含义。地形图上的地物、地貌是用不同的地物符号和地貌符号表示的。比例尺不同，地物、地貌的取舍标准也不同，随着各种建设的不断发展，地物、地貌又在不断改变。要正确识别地物、地貌，阅读前应先熟悉测图所用的地形图式、规范和测图日期。下面分别介绍地物、地貌的识别方法。

土木工程测量技术 - 教案

土木工程测量技术教案一、引言1.1土木工程测量技术的发展历程1.1.1古代土木工程测量技术1.1.1.1古埃及的金字塔建设1.1.1.2古罗马的道路和桥梁建设1.1.2近现代土木工程测量技术1.1.2.116世纪欧洲的地图绘制1.1.2.220世纪全球定位系统（GPS）的应用1.2土木工程测量技术的重要性1.2.1测量技术在土木工程设计中的作用1.2.1.1确定工程位置和尺寸1.2.1.2评估地形和地貌1.2.2测量技术在土木工程施工中的作用1.2.2.1施工放样和定位1.2.2.2监测施工过程中的变形和位移1.3土木工程测量技术的应用领域1.3.1建筑工程测量1.3.1.1建筑物的定位和布局1.3.1.2建筑物的高度和角度测量1.3.2道路工程测量1.3.2.1道路线形的设计和施工1.3.2.2道路横断面和纵断面的测量二、知识点讲解2.1测量基本概念2.1.1测量基准面和基准点2.1.1.1测量基准面的定义和作用2.1.1.2测量基准点的建立和标定2.1.2测量单位和坐标系2.1.2.1国际单位制在测量中的应用2.1.2.2常用坐标系的类型和转换2.2测量仪器和工具2.2.1水准仪和经纬仪2.2.1.1水准仪的结构和工作原理2.2.1.2经纬仪的结构和工作原理2.2.2全站仪和GPS接收机2.2.2.1全站仪的测量原理和应用2.2.2.2GPS接收机的定位原理和应用2.3测量数据处理2.3.1测量误差理论2.3.1.1测量误差的来源和分类2.3.1.2测量误差的处理和评定2.3.2测量数据平差2.3.2.1测量数据平差的方法和原理2.3.2.2测量数据平差软件的应用三、教学内容3.1测量基本技能训练3.1.1水准仪的使用和校准3.1.1.1水准仪的组装和调整3.1.1.2水准仪的测量和记录3.1.2经纬仪的使用和校准3.1.2.1经纬仪的组装和调整3.1.2.2经纬仪的测量和记录3.2测量综合技能训练3.2.1控制测量3.2.1.1控制网的布设和测量3.2.1.2控制点的高程和坐标计算3.2.2施工测量3.2.2.1施工放样的方法和步骤3.2.2.2施工监测的数据处理和分析3.3测量新技术应用3.3.1激光扫描技术在测量中的应用3.3.1.1激光扫描仪的原理和结构3.3.1.2激光扫描数据的处理和应用3.3.2卫星导航技术在测量中的应用3.3.2.1卫星导航系统的组成和原理3.3.2.2卫星导航技术在测量中的应用案例四、教学目标4.1知识目标4.1.1掌握测量基本概念和原理4.1.1.1理解测量基准面和基准点的概念4.1.1.2掌握测量单位和坐标系的转换方法4.1.2熟悉测量仪器和工具的使用4.1.2.1了解水准仪和经纬仪的结构和工作原理4.1.2.2掌握全站仪和GPS接收机的操作方法六、教具与学具准备6.1教具准备6.1.1水准仪和经纬仪6.1.1.1准备不同型号的水准仪和经纬仪，以便展示其结构和操作方法6.1.1.2准备教学用模拟水准仪和经纬仪，供学生实际操作练习6.1.2全站仪和GPS接收机6.1.2.1准备全站仪和GPS接收机，用于演示测量原理和实际应用6.1.2.2准备教学用模拟全站仪和GPS接收机，供学生实际操作练习6.2学具准备6.2.1测量工具和仪器6.2.1.1准备卷尺、测距仪等基本测量工具，供学生进行实地测量6.2.1.2准备测量记录表格和计算器，供学生记录数据和计算结果6.2.2学习资料和参考书籍6.2.2.1提供测量技术相关的教材和参考书籍，供学生学习和查阅6.2.2.2准备测量相关的案例分析和实际应用案例，供学生参考和学习6.3实验与实习准备6.3.1实验室设备准备6.3.1.1准备实验室内的测量设备和仪器，如激光扫描仪、卫星导航系统等6.3.1.2准备实验用测量基准点和控制点，供学生进行实验操作6.3.2实习场地准备6.3.2.1选择合适的实习场地，如建筑工地或道路施工现场6.3.2.2准备实习所需的测量工具和仪器，供学生进行实地测量和实习操作七、教学过程7.1引入和导入7.1.1引入测量技术的发展历程和应用领域7.1.1.1通过图片和视频展示古代和现代测量技术的应用案例7.1.1.2引导学生思考测量技术在土木工程中的重要性7.1.2导入本次课程的主题和目标7.1.2.1明确本次课程的教学目标和内容安排7.1.2.2引导学生积极参与课堂讨论和实践活动7.2知识讲解和示范7.2.1讲解测量基本概念和原理7.2.1.1通过图表和示例讲解测量基准面和基准点的概念7.2.1.2通过示范和实验演示测量单位和坐标系的转换方法7.2.2讲解测量仪器和工具的使用7.2.2.1通过实物展示和示范讲解水准仪和经纬仪的结构和工作原理7.2.2.2通过示范和实验演示全站仪和GPS接收机的操作方法7.3实践和练习7.3.1进行测量基本技能训练7.3.1.1组织学生进行水准仪和经纬仪的使用和校准练习7.3.1.2引导学生进行控制测量和施工测量的实践操作7.3.2进行测量综合技能训练7.3.2.1组织学生进行激光扫描和卫星导航技术的应用实践7.3.2.2引导学生进行测量数据的处理和分析练习八、板书设计8.1板书和目录8.1.1板书土木工程测量技术8.1.1.1使用大号字体和醒目的颜色书写8.1.1.2在下方列出本次课程的目录和教学内容8.1.2板书目录：测量基本概念、测量仪器和工具、测量数据处理8.1.2.1使用中等号字体和清晰的字体书写目录8.1.2.2在目录下方留出空白区域，用于记录重要知识点和关键步骤8.2板书内容和图表8.2.1测量基本概念8.2.1.1使用图表和示例讲解测量基准面和基准点的概念8.2.1.2使用图表和示例讲解测量单位和坐标系的转换方法8.2.2测量仪器和工具8.2.2.1使用实物图片和示意图展示水准仪和经纬仪的结构和工作原理8.2.2.2使用实物图片和示意图展示全站仪和GPS接收机的操作方法重点和难点解析在土木工程测量技术的教学过程中，有几个环节是需要特别关注的，包括测量基本概念的讲解、测量仪器和工具的使用、测量数据处理以及实践和练习环节。

《土木工程测量》第4章教案

测量数据处理与分析
掌握测量数据处理和分析的基本方法，能够根据测量数据得出可靠的结论。
要求与注意事项
作业要求
注意事项
学生需按时完成作业，作业内容要符合要求，书写规范，思路清晰。
学生在完成作业过程中应注意安全，遵守实验室规定，爱护测量仪器和设备。同时，要认真对待作业中的错误和问题，及时纠正和解决。
Part
06
教学效果评价
课堂表现评价
重要指标
VS
课堂表现是评价学生学习效果的重要指标，包括学生的参与度、回答问题的准确性和创造性、小组讨论的贡献等。教师应观察并记录学生在课堂上的表现，及时给予反馈和指导。
作业评价
关键环节
作业是巩固课堂所学知识和技能的重要环节，也是评价学生学习效果的关键手段。教师应认真批改学生的作业，关注学生是否理解并掌握了所学内容，同时注意培养学生的独立思考和解决问题的能力。
测量学的分类
大地测量、工程测量、摄影测量等。
教学重点
重点2
测量的基本操作
VS
距离测量
使用皮尺、测距仪等工具进行距离测量。
教学重点
误差分析和数据处理
使用经纬仪、全站仪等进行角度测量。
使用水准仪、全站仪等工具进行高程测量。
角度测量高程测量
重点3
教学重点
误差的来源和分类
数据处理的基本方法
系统误差、偶然误差、粗大误差等。
在城市环境中进行高精度测量的技术。
01
03 02
教学难点
遥感技术在工程测量中的应用。无人机在土木工程测量中的应用。激光雷达技术在三维建模中的应用。
教学难点
1
难点3：测量实践与团队协作

土木工程测量》第2章教案(1)

(3) 水准测量方法
在进行连续水准测量时，如果任何一测站的后视读数或前视读数有错误，都将影响所测高差的正确性。
在每一测站的水准测量中，为了能及时发现观测中的错误，通常采用两次仪器高法或双面尺法进行观测，以检核高差测量中可能发生的错误，这种检核称测站检核。
1) 两次仪器高法
在每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线(改变仪器高度应在10cm以上)来测定相邻两点间的高差；
过零点O的球面法线为圆水准器轴(circular bubble axis)；
当圆水准气泡居中时，圆水准器轴处于竖直位置；
当气泡不居中，气泡偏移零点2mm时，轴线所倾斜的角度值，称为圆水准器的分划值。一般为8′~10′。
圆水准器用于粗略整平仪器。
制造水准仪时，使圆水准器轴平行于仪器竖轴。旋转基座上的三个脚螺旋使圆水准气泡居中时，圆水准器轴处于竖直位置，从而使仪器竖轴也处于竖直位置。
在每一测站上仪器高度不变，这样可加快观测的速度。立尺点和水准仪的安置同两次仪器高法。
在每一测站上，仪器经过粗平后，其观测程序为：
①瞄准后视点水准尺黑面分划→精平→读数；
② 瞄准前视点水准尺黑面分划→精平→读数；
③ 瞄准前视点水准尺红面分划→精平→读数；
④ 瞄准后视点水准尺红面分划→精平→读数。
其观测顺序简称为“后一前一前一后”，对于尺面分划来说，顺序为“黑一黑一红一红”。
尺垫是在转点处放置水准尺用的，它是用生铁铸成的三角形板座，尺垫中央有一凸起的半球体以便于放置水准尺，下有三个尖足便于将其踩入土中，以固稳防动。
(3) 微倾式水准仪的使用
按观测者的身高调节好三脚架的高度，为便于整平仪器，还要求使三脚架的架头面大致水平，并将三脚架的三个脚尖踩入土中，使脚架稳定。然后从仪器箱内取出水准仪，放在三脚架的架头面，并立即用中心螺旋旋入仪器基座的螺孔内，以防止仪器从三脚架头上摔下来。

土木工程测量教学设计案例

土木工程测量教学设计案例一、课程基本信息。

1. 课程名称：土木工程测量。

2. 课程类型：专业基础课。

3. 授课对象：土木工程专业大一学生。

4. 课时安排：总课时48学时，其中理论课24学时，实验课12学时，实习课12学时。

二、教学目标。

1. 知识目标。

学生能够理解土木工程测量的基本概念、原理和方法。

掌握水准仪、经纬仪、全站仪等测量仪器的操作技能。

学会进行角度、距离、高差等测量数据的采集与处理。

2. 能力目标。

具备独立进行小区域大比例尺地形图测绘的能力。

能够运用测量知识解决土木工程施工中的定位、放线等实际问题。

培养学生的团队协作能力和实际动手操作能力。

3. 情感目标。

激发学生对土木工程测量这一学科的兴趣和热爱。

培养学生严谨、细致、实事求是的科学态度。

三、教学重难点。

1. 教学重点。

测量仪器的操作原理和使用方法。

测量误差的来源、分类及消减方法。

控制测量、碎部测量的原理和实施步骤。

2. 教学难点。

测量误差理论的理解和应用。

复杂地形条件下测量方案的设计与实施。

四、教学方法。

1. 讲授法。

对于测量的基本概念、原理等理论性较强的知识，采用讲授法进行系统讲解。

例如在讲解测量坐标系的时候，通过在黑板上画图，详细介绍大地坐标系、高斯平面直角坐标系等不同坐标系的构成、特点和相互转换关系。

在讲授过程中，结合一些有趣的历史故事或者工程实例，让枯燥的理论知识变得生动起来。

比如讲述测量学的发展历程时，提到古埃及人如何利用简单的测量工具建造金字塔，让学生感受到测量学在人类文明发展中的重要作用。

2. 演示法。

测量仪器的操作是本课程的重要内容，通过演示法让学生直观地了解仪器的构造和使用方法。

在课堂上，将水准仪、经纬仪搬到教室，一边讲解仪器的各个部件名称和功能，一边进行操作演示，如水准仪的粗平、精平操作，经纬仪的对中、整平、瞄准、读数等操作步骤。

演示过程中，故意设置一些小错误，如水准仪气泡没有完全居中就读数，然后让学生指出错误，加深他们对正确操作步骤的印象。

土木工程测量课程设计

土木工程测量课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握土木工程测量的基础知识、原理和方法，具备一定的实际操作能力，能够运用测量学知识解决实际工程问题。

知识目标：了解测量学的基本概念、原理和常用的测量仪器；掌握角度测量、距离测量、高程测量等基本方法；熟悉工程测量的步骤和流程。

技能目标：能够正确使用测量仪器，进行角度、距离、高程的测量；能够根据测量数据计算点位坐标和图形尺寸；能够阅读和分析测量图纸。

情感态度价值观目标：培养学生的动手能力和实际问题解决能力，增强学生对土木工程专业的热爱和责任感。

二、教学内容教学内容主要包括测量学的基本概念、原理和方法，以及土木工程测量中的应用。

1.测量学基本概念：测量概述、测量原理、测量坐标系等。

2.测量仪器：水准仪、经纬仪、全站仪、GPS等仪器的结构、功能和使用方法。

3.角度测量：水平角测量、竖直角测量等。

4.距离测量：钢尺测量、光电测距、全站仪测距等。

5.高程测量：水准测量、三角高程测量、全站仪高程测量等。

6.工程测量：平面控制测量、高程控制测量、地形测量、建筑物测量等。

7.测量数据处理：误差理论、数据平差、测量成果的整理和分析。

三、教学方法本课程采用讲授法、实践操作法、案例分析法等多种教学方法。

1.讲授法：通过讲解测量学的基本概念、原理和方法，使学生掌握测量学的理论基础。

2.实践操作法：安排实验室和实践教学环节，让学生动手操作测量仪器，进行实际测量，提高实际操作能力。

3.案例分析法：通过分析实际工程测量案例，使学生了解测量学在工程中的应用，提高解决实际问题的能力。

四、教学资源1.教材：选用权威、实用的测量学教材，为学生提供系统的理论知识。

2.实验设备：配备齐全的测量仪器，为学生提供实践操作的机会。

3.多媒体资料：制作精美的课件，辅助讲解测量学的基本概念和原理。

4.网络资源：利用网络资源，为学生提供更多的测量学知识和实例。

5.实际工程案例：收集和整理实际工程测量案例，用于案例分析教学。

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《土木工程测量》教案
课程名称
课程内容
第9章第二节建筑施工测量的基本工作
总学分：3学分
总学时：48学时其中：本节内容1课时
课程类别
必修课（√）选修课（简介
授课对象
土木工程专业大二学生
教
学
目
标
勘测设计阶段的测量工作主要是测绘各种比例尺的地形图，为设计人员提供必要的地形资料。施工阶段的测量工作则是按照设计人员的意图，将建筑物的平面位置和高程测设到地面上，作为施工的依据，并在施工过程中，指导各工序间的衔接，监测施工质量。本节课主要介绍建筑施工测量的基本工作及点的平面位置常用测设方法。
回顾关于地形图测绘的知识点，请问：
地形图测绘应遵循的测量原则是什么？建筑施工测量是否也应该遵循相同的原则呢？
根据学生回答继续延伸：
建筑施工测量的根本任务是将设计的建（构）筑物的平面位置在实地标定出来，利用控制测量建立的施工控制网进行点位放样就转换为对水平距离、水平角度、高差等基本量的测量工作。因此，本节课我们将继续为大家讲解建筑施工测量的基本工作。
（2）观测距离，据此在方向线上调整棱镜位置，直至与设计距离AB相等，在地面标定B。
思考：
根据水平距离和水平夹角即可放样点的平面位置的基本原理是什么？
（1）根据已知点坐标可坐标正算已知边方位角；
（2）利用已知边方位角结合水平夹角可计算未知边方位角；
（3）利用未知边方位角结合水平距离可推算坐标增量；
（4）根据已知点坐标和坐标增量即可推算得到未知点坐标。
（二）水平角测设
1、一般方法
（1）将经纬仪安置于O点，望远镜瞄准A点，设置盘左度盘读数为零。
（2）松开照准部制动螺旋，转动照准部，使度盘读数为α时，沿视线方向在地面上定出点B′。
（3）倒转望远镜，以同样的方法用盘右测设一角值α，沿视线方向在地面上定出另一点B〞。
（4）取B′和B〞的中点B为放样方向，即∠AOB为要测设的α角。
教材、
参考书
教材：
许国辉：《土木工程测量》，中国建筑工业出版社，2012年。
参考书：
张正禄：《工程测量学》，武汉大学出版社，2005年；
顾孝烈：《测量学》第四版，同济大学出版社，2011年。
教学环节
课堂教学过程
教师行为
学生行为
导
入
新
课
通过前面课程的学习已了解施工测量的基本任务是将土木工程设计的建筑物与构筑物的平面位置和高程按照设计数据以一定的精度在实地测设，使能据此施工，因此又称为“施工放样”。
知识目标：熟悉施工测量的目的、特点、精度及组织原则；掌握建筑施工测量的基本工作；点的平面位置常用测设方法。
能力目标：通过理论学习，培养学生具备建筑施工测量的组织设计能力。
德育目标：通过建筑施工测量基本方法及现状的了解，培养学生吃苦耐劳的精神，激发学生投身我国基础设施建设的热情。
教
学
方
法
本节课教学方法在传统讲授法的基础上，结合仪器操作实训，培养起学生对土木工程测量的学习兴趣，切实感到专业基础课的实用价值，培养学生解决实际问题的能力。
1、多媒体教学设计
建筑施工测量知识与工程实际联系紧密，为促进学生更好地理解相关理论知识，激发其学习兴趣，应在课程开始及过程中插入丰富的工程现场照片或现场施工短片，营造丰富逼真的现场感。同时，在理论讲解过程中可穿插仪器操作演示，帮助学生更好地理解。
2、仪器操作实训
通过仪器操作实训，巩固学生对理论知识的理解和掌握，同时提高学生的专业技能，增强其学习自信心及就业竞争力。
建筑施工测量的基本工作即是测设三个基本量：水平距离（D）、水平夹角（β）、高差（h）。通过测设水平距离和水平夹角，放样点的平面位置(X,Y)；通过测设高差，放样点的高程H。
（一）水平距离测设
案例：已有数据：起点A和A-B方向
设计数据：距离AB
测设任务：在地面标定B点
方案1：钢尺法测设水平距离，如下如所示。
教
学
手
段
多媒体教学、仪器操作实训
教
学
重
点
难
点
教学重点：点的平面位置的放样；极坐标法放样平面点位。
教学难点：多测回角度放样
教
学
策
略
设
计
根据教材分析及教学对象、教学目标、教学重点、难点分析，在教学中应强调学生的主体作用，让学生自主探索，在任务的驱动下启发、引导学生主动思考，从而发现问题、解决问题，教师总结指导，对不同层次的学生，以鼓励为主，激发其学习兴趣。
思考：
水平角与方位角的区别是什么？
水平角是测站点至两目标的方向线在水平面上投影的夹二面角；
方位角是从某点的指北方向线起，依顺时针方向到目标方向线之间的水平夹角。
（三）高差测设
1、地面点的高程放样
A为已知水准点，其高程为HA，B为欲标定高程的点，其设计高程为HB。现将B点的设计高程HB测设于地面。
回答:
地形图测绘应遵循“由整体到局部”和“先控制后细部”的测量原则。
对于建筑施工测量，在施工现场，由于各种建、构筑物的分布面较广，而且施工有先后。为了保证各建、构筑物在平面位置和高程上都能整体合乎设计要求，应遵循“由整体到局部”和“先控制后细部”的测量原则，也需要先进行控制测量。
进
行
新
课
一、建筑施工测量的基本工作
2、精确方法
（1）将经纬仪安置于O点；
（2）用盘左放样角，沿视线方向在地面上标定出B′点；
（3）然后用测回法观测∠AOB′若干测回，取其平均角值为；
（4）计算与设计角之差为。为了得到正确的方向OB，先根据丈量的OB′长度和值计算垂直距离B′B，即：
（5）过B′点作OB′的垂线，再从B′点沿垂线方向，向外（为负时）或向内（为正时）量取B′B定出B点，∠AOB即为欲测设的角。
2、学生实训设计
（1）分层、分组：将学生分层分组，按知识水平、操作技能将学生分为多个实训小组，各组中分别包含不同层次的学生，这样可相互帮助，互相合作，集小组智慧完成指定的实训任务。
（2）分工：在组长的指导下去完成不同的任务。
（3）交流：小组成员之间针对仪器操作中遇到的问题相互交流、讨论，并通过查阅教材等方式分析问题原因，总结仪器操作技巧。
（1）用经纬仪定线，指出A-B方向；
（2）用钢尺测设DAB；
（3）用木桩(或其他方法)标定B点。
对于测设精度要求较高时，应加距离的尺长改正、温度改正；当地面倾斜时应加高差改正。此时，实际测设的距离应为：
方案2：测距仪法测设水平距离
（1）在A点安置测距仪（或全站仪），在A-B方向上估计B点附近安置反光棱镜或反射片；