工程测量全套PPT课件538页
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• 从光学经纬仪 → 电子经纬仪 →电子全站仪 →数字智能型全站仪
• 从光学水准仪→自动安平水准仪→数字水准仪
• 从地面摄影测量→航空摄影测量→数字摄影测 量→卫星遥感（RS）图像处理→三维激光扫
描系统
• 从野外白纸测图→计算机机助制图→数字化自 动成图→地理信息系统（GIS）
• 从全球卫星定位系统（GPS）→“3S”集成技 术
工程测量
XX工程学院
第1章 绪论
工程测量
• 课程性质: 工程测量是土木工程的专业基础 课,是该专业的一门主干课程。该课程是一门 实践性很强的技术性课程。
• 课时：理论学时54（38 ），实验学时18；
• 考核办法：本课程为考试课 ，考试成绩占 70%，平时成绩包括考勤、作业、平时考核、 实验等，共占30%，根据学校规定考勤作业 缺1/3取消考试资格。
5、测量学在工程中的作用
1. 勘测设计阶段: 测绘各种比例尺的地 形图, 供规划、设计使用
2. 施工阶段: 施工测量、测设(施工放样)、竣 工测量和变形观测
3. 运营管理阶段: 建（构）筑物变形观测和安 全监测预报、扩建改建
6、本课程的主要内容
• （1）定点位置的三要素：第二、三、四章 • （2）误差理论：第五章 • （3）测量基本原则：第六、七、八章 • （4）施工测量：第九、十、十一章
• 3.大地水准面：通过平均海水面的水准面。 • 4.大地体：大地水准面所包围的代表地球形
状和大小的形体。
水准面的特性
• （1）处处与铅垂线正交。 • （2）受地球内部质量分布不均匀的影响,
是不规则的表面。 • （3）有无穷多个水准面。 • （4）水准面与铅垂线可作为野外测量的
基准面和基准线。
由于大地水准面是一个不规则的曲面， 不能用数学公式表述，因而需要寻找一 个理想的几何体代表地球的形状和大小。 该几何体必须满足两个条件：
① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示。
测定工作顺序 测Baidu Nhomakorabea的外业工作
内业整理
1、安置仪器 B
2、选碎部点 4
1
3、测量 3
2
A
2） 测设：将在地形图上设计出的建筑物和构筑 物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。 测设工作顺序
内业工作 B
外业放样
4
3
1
2
A
2、测量学的分支学科
按其研究范围和对象不同分为以下分支学科：
工程测量学
大地测量学
电子全站仪与工程测量
光学自动安平水准仪与水准测量
数字水准仪
1、瑞士徕卡Leica
DNA中文数字水准仪
2、德国蔡司Zeiss DiNi 12数字水准
仪 (美国天宝Trimble)
航空摄影测量
航测线划图
上海地区（部分）卫星遥感图
三维激光扫描系统
三维激光扫描仪 最快120万点每秒
迪拜帆船酒店
3．摄影测量学：利用摄影像片来研究地表形状 与大小的科学。其任务与地形测量学相同，只 是采用的方法不同。
4.工程测量学：研究解决工程在勘测设计、施工 放样、运营管理过程中各种测绘问题的科学。
研究对象：工程中建设的测绘工作。
5.海洋测绘学： 是研究以海洋水体和海底为对象 所进行的测量和海图编制理论、方法的学科。
• 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航 空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使 航空摄影测量成为现实
• 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此 进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距 仪、激光测距仪、红外测距仪等
• 电子经纬仪+光电测距仪+计算机=电子全站仪
4、现代测量学的发展现状
普通测量学
测量学
海洋测量学
摄影测量学
地图制图学
1．大地测量学：研究地球的形状与大小及其重力
场测定的科学。
• 研究对象：地表上一个较大的区域甚至整个地 球，必须考虑地球的曲率。
• 2．普通测量学：研究地球自然表面局部地区 的地物和地貌并按一定比例尺测绘成大比例尺 地形图的科学。
研究对象：地表局部区域，可忽略地球曲率的 影响。
• 1826年，创立三角测量控制网整体条件平差理 论
• 1828年，提出平均海水面概念，为全球建立大 地水准面作为高程基准面打下基础
4、现代测量学的发展现状
• 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学 水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用
• 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达 开创了地面摄影测量方法
1.1 测量学的任务及其作用
1.测量学任务
• （1）测量学是研究地球的形状和大小，确定
地面点空间位置的科学。
• 位置如何表示？
地形图
坐标（X,Y,H）;(N,E,Z) • （2）内容：测定与测设两部分。
• 1）测定：使用测量仪器和工具，通过外业测 量基本三要素（高差，角度，距离）和计算 （三维坐标）将地物和地貌的位置按一定比例 尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研 究和工程建设规划设计使用。
7.应掌握基本内容
(1) 仪器使用方法：水准仪；经纬仪；全 站仪使用方法。
(2) 地形图测绘：运用各种测量仪器和工 具，通过实地测量和计算，把小范围 内地面上的地物、地貌按一定的比例 尺测绘成图；
7.应掌握基本内容
（3）地形图应用：例如点的坐标和高程、 两点间的水平距离、地块的面积、地面的坡 度、地形的断面和进行地形分析等； （4）施工放样：把图上设计好的建筑物或 构筑物的位置标定在实地上，作为施工的依 据； （5）测量数据分析与整理。（误差基本理 论）
本书为适合土木工程建设需要主要介绍普通测量 学和工程测量学的内容。
3.测量学的发展简史
高斯（C.F.Gauss，1777~1855年）世界近代测 量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，德国 著名的数学家、物理学家、天文学家。
• 1794年，最早提出最小二乘法，奠定了的近代 测量平差理论的基础，
• 1822年，创立高斯投影理论，简称高斯平面直 角坐标系
1.2 地球的形状和大小
测量主要基准： 1、大地水准面和大地体
–地球的自然形体 –水准面 –大地水准面和大地体 2、参考椭球体与参考椭球面 3、铅垂线与法线 4、大地原点与水准原点
基本概念
1．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%。
高山
陆地
海洋
丘陵
• 2.水准面：设想处于完全静止的海水面延伸 穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围整个 地球，这个闭合的曲面为水准面。
• 从光学水准仪→自动安平水准仪→数字水准仪
• 从地面摄影测量→航空摄影测量→数字摄影测 量→卫星遥感（RS）图像处理→三维激光扫
描系统
• 从野外白纸测图→计算机机助制图→数字化自 动成图→地理信息系统（GIS）
• 从全球卫星定位系统（GPS）→“3S”集成技 术
工程测量
XX工程学院
第1章 绪论
工程测量
• 课程性质: 工程测量是土木工程的专业基础 课,是该专业的一门主干课程。该课程是一门 实践性很强的技术性课程。
• 课时：理论学时54（38 ），实验学时18；
• 考核办法：本课程为考试课 ，考试成绩占 70%，平时成绩包括考勤、作业、平时考核、 实验等，共占30%，根据学校规定考勤作业 缺1/3取消考试资格。
5、测量学在工程中的作用
1. 勘测设计阶段: 测绘各种比例尺的地 形图, 供规划、设计使用
2. 施工阶段: 施工测量、测设(施工放样)、竣 工测量和变形观测
3. 运营管理阶段: 建（构）筑物变形观测和安 全监测预报、扩建改建
6、本课程的主要内容
• （1）定点位置的三要素：第二、三、四章 • （2）误差理论：第五章 • （3）测量基本原则：第六、七、八章 • （4）施工测量：第九、十、十一章
• 3.大地水准面：通过平均海水面的水准面。 • 4.大地体：大地水准面所包围的代表地球形
状和大小的形体。
水准面的特性
• （1）处处与铅垂线正交。 • （2）受地球内部质量分布不均匀的影响,
是不规则的表面。 • （3）有无穷多个水准面。 • （4）水准面与铅垂线可作为野外测量的
基准面和基准线。
由于大地水准面是一个不规则的曲面， 不能用数学公式表述，因而需要寻找一 个理想的几何体代表地球的形状和大小。 该几何体必须满足两个条件：
① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示。
测定工作顺序 测Baidu Nhomakorabea的外业工作
内业整理
1、安置仪器 B
2、选碎部点 4
1
3、测量 3
2
A
2） 测设：将在地形图上设计出的建筑物和构筑 物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。 测设工作顺序
内业工作 B
外业放样
4
3
1
2
A
2、测量学的分支学科
按其研究范围和对象不同分为以下分支学科：
工程测量学
大地测量学
电子全站仪与工程测量
光学自动安平水准仪与水准测量
数字水准仪
1、瑞士徕卡Leica
DNA中文数字水准仪
2、德国蔡司Zeiss DiNi 12数字水准
仪 (美国天宝Trimble)
航空摄影测量
航测线划图
上海地区（部分）卫星遥感图
三维激光扫描系统
三维激光扫描仪 最快120万点每秒
迪拜帆船酒店
3．摄影测量学：利用摄影像片来研究地表形状 与大小的科学。其任务与地形测量学相同，只 是采用的方法不同。
4.工程测量学：研究解决工程在勘测设计、施工 放样、运营管理过程中各种测绘问题的科学。
研究对象：工程中建设的测绘工作。
5.海洋测绘学： 是研究以海洋水体和海底为对象 所进行的测量和海图编制理论、方法的学科。
• 1903年飞机的发明，1915年第一台自动连续航 空摄影机在德国蔡司测绘仪器厂研制成功，使 航空摄影测量成为现实
• 1947年瑞典生产第一台光电测距仪，世界从此 进入电子测量时代。随后相继出现了微波测距 仪、激光测距仪、红外测距仪等
• 电子经纬仪+光电测距仪+计算机=电子全站仪
4、现代测量学的发展现状
普通测量学
测量学
海洋测量学
摄影测量学
地图制图学
1．大地测量学：研究地球的形状与大小及其重力
场测定的科学。
• 研究对象：地表上一个较大的区域甚至整个地 球，必须考虑地球的曲率。
• 2．普通测量学：研究地球自然表面局部地区 的地物和地貌并按一定比例尺测绘成大比例尺 地形图的科学。
研究对象：地表局部区域，可忽略地球曲率的 影响。
• 1826年，创立三角测量控制网整体条件平差理 论
• 1828年，提出平均海水面概念，为全球建立大 地水准面作为高程基准面打下基础
4、现代测量学的发展现状
• 望远镜的发明，推动了光学测量仪器（如光学 水准仪、经纬仪）的发展和广泛使用
• 1859年第一台地形摄影机在法国制造，洛斯达 开创了地面摄影测量方法
1.1 测量学的任务及其作用
1.测量学任务
• （1）测量学是研究地球的形状和大小，确定
地面点空间位置的科学。
• 位置如何表示？
地形图
坐标（X,Y,H）;(N,E,Z) • （2）内容：测定与测设两部分。
• 1）测定：使用测量仪器和工具，通过外业测 量基本三要素（高差，角度，距离）和计算 （三维坐标）将地物和地貌的位置按一定比例 尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研 究和工程建设规划设计使用。
7.应掌握基本内容
(1) 仪器使用方法：水准仪；经纬仪；全 站仪使用方法。
(2) 地形图测绘：运用各种测量仪器和工 具，通过实地测量和计算，把小范围 内地面上的地物、地貌按一定的比例 尺测绘成图；
7.应掌握基本内容
（3）地形图应用：例如点的坐标和高程、 两点间的水平距离、地块的面积、地面的坡 度、地形的断面和进行地形分析等； （4）施工放样：把图上设计好的建筑物或 构筑物的位置标定在实地上，作为施工的依 据； （5）测量数据分析与整理。（误差基本理 论）
本书为适合土木工程建设需要主要介绍普通测量 学和工程测量学的内容。
3.测量学的发展简史
高斯（C.F.Gauss，1777~1855年）世界近代测 量史的杰出代表，现代测绘科学的奠基人，德国 著名的数学家、物理学家、天文学家。
• 1794年，最早提出最小二乘法，奠定了的近代 测量平差理论的基础，
• 1822年，创立高斯投影理论，简称高斯平面直 角坐标系
1.2 地球的形状和大小
测量主要基准： 1、大地水准面和大地体
–地球的自然形体 –水准面 –大地水准面和大地体 2、参考椭球体与参考椭球面 3、铅垂线与法线 4、大地原点与水准原点
基本概念
1．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%。
高山
陆地
海洋
丘陵
• 2.水准面：设想处于完全静止的海水面延伸 穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围整个 地球，这个闭合的曲面为水准面。