工程测量的任务及作用完整版

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工程测量的任务及作用

一、工程测量的定义

工程测量是研究地球的形状、大小以及地表(包括地面、地下、海底和空间物体）的几何形状及其空间位置的科学。为人类了解自然、认识自然和能动地改造自然

服务

二、工程测量的内容(任务)

测定(location)：是指按照一定方法，使用测量仪器和工具，通过测量和计算确定地面点的位置（三维坐标），或把地球表面的形状测绘成地形图（数字或纸质地形图）。这些资料可供经济建设、规划设计、科学研究和国防建设使用，是认识自然的过程。测设(setting-out)（又称放样）是指通过测量把图纸上设计好的建筑物或构筑物（数据）标定于实地。作为施工的依据;这是改造自然的过程。

三、工程测量分类

——主要分支学科

大地工程测量:Geodesy(GeodeticSurveying)

地形工程测量(普通工程测量):Topographicsurveying

摄影工程测量:Photogrammetry

海洋工程测量：MarineSurveying

工程测量:EngineeringSurveying

地图制图学:Cartography

测量在工程建设中的作用?

工程测量是运用工程测量的基本原理和方法为各类建筑工程服务。白纸测图数字测图现代科技条件下的测量科学主要贡献有激光红外测距、卫星全天候定位（GPS—GlobalPositioningSystem）、摄影与遥感、数字化测量技术及现代平差等。现代科技条件下的测绘学，是对地球整体及其表面和外层空间的物体与地理分布有关信息的采集，并赋予处理、管理、更新等过程的科学技术。测绘学获得的数据或图象成为可以储备、传播、应用的地球空间信息——地球空间信息工程学。

第二节?地面点位的表示方法

一、地球的形状与大小?

(一)地表状况：

(二)测量工作的基准线和基准面

二、确定地面点位的方法?

1、地面点的高程?

2、地面点的坐标一、地球的形状与大小

(一)地表状况：

1、地球

(1)地球是南北极稍扁，赤道稍长，平均半径约为6371km的椭球.

(2)

(3)地球的自然表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等，呈现高低起伏的形态，

(4)珠峰8844.43m，马里亚那海沟11022m其中海洋面积约占71%，陆地面积约占29%. 地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地球表面的71%,陆地面积约占29%。

2、地球的物理特性

(1)重力与铅垂线重力——地球上质点所受万有引力与离心力的合力。铅垂线方向——重力方向。

(2)水准面自由静止的水面，称为水准面。理想的静止的封闭曲面即：受重力作用的海水分子呈静止状态而形成的重力等位面,重力等位面：物体沿该面运动时,重力不做功(如水在这个面上不会流动)水准面的性质：

①水准面处处与其相应的垂线垂直。

②潮汐影响，时刻不同水准面高度不同。水准面有无穷个。

③同一水准面上各点重力位能相等。水平面:与水准面相切的平面 3）大地水准面：（是测量工作的基准面）将平均静止的海水面穿过岛屿、陆地所形成的闭合曲面。它是特定的重力等位面，它是唯一的。由于地表起伏以及地球内部质量分布不均匀，使铅垂线方向产生不规则变化，故大地水准面是一个复杂的曲面（全球有100多米的高低起伏）

4）大地体：大地水准面所包围的地球实体。代表了地球的形状和大小。由于其不规则，无法用数学公式表达。

提出问题：可否用一个形状和大小非常接近于大地体，并可用数学公式表示的几何形体来代替地球的形状3、参考椭球体：非常接近于大地体，并可用数学公式表示的几何形体（即旋转椭球）来代替地球的形状。

旋转椭球：它由一个椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的形体。在图1-2中，O是椭球中心，NS是椭球的旋转轴，a是长半轴，b是短半轴。

椭球体的形状和大小：

椭球长半轴：a

椭球短半轴：b

椭球扁率:α=a-b/2

参考椭球面：旋转椭球的表面，测量的投影面之一。旋转椭球元素：长半径a（或短半径b）和扁率α。

我国目前采用的元素值为：长半径a=6378137m；短半径b=6356752m，扁率α=1:298.257。

4、圆球：当测区范围不大时，可近似地把地球椭球作为圆球，其半径R按下式计算：R=（2a+b）/3，其近似值为6371km。

(二)测量工作的基准线和基准面测量工作的基准线—铅垂线。测量工作的基准面—大地水准面。测量内业计算的基准线—法线。测量内业计算的基准面—参考椭球面。

二、确定地面点位的方法测量工作的中心任务是：确定地面点的空间位置。（测量工作的实质）点的空间位置：也可用地心空间三维坐标表示（地心坐标系—GPS坐标系统）。

三、地面点的空间位置: 可以用点在水准面或水平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅垂距离——高程（H）来确定。

如地面点：A（X，Y，H）

测量工作的基本任务：确定地面点在规定坐标系中的坐标值（X，Y，H）。

1、地面点的高程?地面点的高程：地面点沿铅垂方向到基准面的距离。

注：地面点在基准面以上，H为正；地面点在大地水准面以下，H为负。如图：绝对高程（海拔）：某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。

如：相对高程：某点沿铅垂线方向到任意水准面HaHc 的距离。如：(1-328.2)高差：地面上两点高程之差。

如：(1-328.3)(1-328.4)当hCA为正时，C点低于A点；当hCA为负时，C 点高于A点；两点的绝对高程之差与相对高程之差相等。

国家高程基准?

1.1956年黄海高程系统（1959年全国统一采用）我国以青岛验潮站1950年至1956年7年间的验潮资料推求的黄海平均海水面作为我国的高程基准面——叫“1956年黄海平均高程面”。以此建立的高程系叫“1956黄海高程系”。其水准原点高程为：7

2.289m；2.1985国家高程基准：88年开始采用(目前我国统一采用) 海洋潮汐长期变化周期为18.6年，根据青岛验潮站1952～1979年中取19年的验潮资料推求的黄海平均海水面作为全国高程基准面称为1985国家高程基准。水准原点的高程为：72.260m。水准原点：为了维护平均海水面的高程，必须设立与验潮站相联系的水准点作为高程起算点，这个水准点叫水准原点。水准原点是全国高程的起算点;建在青岛市观象山.珠穆朗玛峰的高程测量2005年5月我国再次对珠穆朗玛峰的高程进行了精确测定,算得从我国以1985 年黄海平均海面起算的珠峰峰顶岩石面的高程为：8844.43米,误差正负0.21米,雪层厚度

3.51米。

2、地面点的坐标?

地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐标或空间直角坐标表示。