工程测量学绪论
工程测量绪论
展开后为Y轴，向东为正。
投影
剪开 展平
1．6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远，长
度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将 整个地球分成60个带，6°为一带。 λ =6N-3 λ——中央子午线经度, N——投影带号。
计算公式：
2．3°带的划分
若仍不能满足精度要求,可进行3
°带、
1.5 °带的划分。
3
°带计算公式：
λ =3N λ——中央子午线经度, N——投影带号。
3.我国高斯平面直角坐标的表示方法
方法： （1）先将自然值的横坐
标Y加上500000米；
（2）再在新的横坐标Y 之前标以2位数的带号。
例：国家高斯平面点P（2433586.693， 38514366.157）所表示的意义: (1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;
§1.4 地球曲率对测量工作的影响
测量工作中用水平面代替水准面的限度
1．对水平角、距离的影响——在10km2范围
内，可忽略不计。
2．对高程的影响——即使距离很短也要顾及
地球曲率的影响。
§1.5 测量工作概述
一．测量的基本工作 测角、量边、测高差 二．测量工作的基本原则
由整体到局部、由高级到低级、先控制后细部
注意：高差由后面的减前面的 AB间的高差表示B点比A点高出多少 高差有正负之分
4. 我国的高程系统
主要有： （1）1985国家高程系统 （2）1956黄海高程系统 （3）地方高程系统。如：珠江高程系统。 注：水准原点：青岛市观象山 H0= 72.260m（85黄海系） = 72.289m（56黄海系）
该点离基准面高度（H）——基准线
二．地面点的坐标
12009第1章绪论工程测量
2、地球的物理表面——水准面
水准面
地球自 然表面
大地水准面：
作用： 大地水准面是测量工作 的基准面。
大地体：大地水准面所包围的形体。
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。
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点，即
椭球定位最佳拟合的参 考点
我国统一采用的坐 标系为“1980年国 家坐标系”。
测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线（重力的作用线） 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。
O 铅垂线
优点：① 减少误差积累； ② 避免错误发生 ③ 提高工作效率。
§1.5现代测绘科学技术发展简介
1．我国古代测量学的成就
2．目前测量学发展状况及展望 测量室内外一体化。 GPS（Global positioning system）的发展。 RS（Remote sense）的发展。 GIS（Geographic information system）的发展。 3S技术的结合和数字地球的概念。
上述内容,具体地说包括如下六项基本技能: 测、记、算、绘、用、放。 测 ── 仪器使用和观测的正规操作方法。 记 ── 正规的记录方法。 算 ── 准确地按正规格式进行内业计算或 应用计算机编程进行计算。 绘 ── 绘制地形图方法。 用 ── 地形图的阅读与应用方法。 放 ── 正规的施工放样及施工质量检测方 法。 四心──热心、爱心、耐心、齐心 。
二、对高程的影响
工程测量学考试复习要点
工程测量学复习要点武汉大学X X第一章绪论1、定义一：工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营管理三个阶段。
工程测量学是研究这三阶段所进行的各种测量工作。
2、工程测量学的内容划分：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”三大部分。
（1）规划设计阶段（工程勘测阶段）：主要提供各种比例尺的地形图和剖面图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等测量工作。
（2）施工阶段（施工测量阶段）：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量，变形观测及设备的安装测量。
（3）运营管理阶段（安全监测阶段）：工程建筑物的变形监测：水平位移、沉陷、倾斜、以及摆动等定期和持续观测3、工程测量的主要内容：（1）工程测量中的地形图测绘（2）工程控制网布设及优化设计（3）施工放样技术和方法（4）工程的变形监测分析和预报（5）工程测量的通用和专用仪器（6）工程测量学中的误差及测量平差理论。
4、工程测量常用的技术：（1）常规地面测量技术（2）卫星定位技术（GPS）（3）影像技术（4）水下地形测量技术（5）特种量测技术（6）信息管理技术。
5、工程测量的特点：（1）与其它测量的相同点：基本理论、方法、观测手段、平差原理及仪器使用相同1）测量精度要求变化大，从高精度测量到低精度测量2）有特殊的测量仪器和特殊的点位装置3）测量场地小、干扰大（作业环境复杂）4）测量时间性强，数据多5）工程背景要求高。
第二章工程建设中的测量工作与信息管理1、（1）规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。
取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。
（2）施工建设阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。
《工程测量课件》PPT课件
测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间 位置的的理论和技术。
◆海洋测量学：研究海洋定位，测定海洋大地水
准面、海底和海洋地形、海洋重力、磁力及 编制各种海图的理论和技术。
◆工程测量学：为某项工程项目所进行的专门测
量，包括勘探阶段、设计阶段、 施工阶 段、和管理阶段所进行的各种测量(地形测 绘、施工测量、变形测量等)。
测量学是研究地球形状、大小及确定地球表面 （包括空中、地表、地下和海洋）物体空间位置, 以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理 的科学。
2．测量学科的分类 ◆大地测量学 ：研究地球的形状、大小和重力场
及其变化。解决大范围地区的控制测量和地球重 力场问题。（分常规大地测量学、空间大地测量 学、卫星大地测量学）
◆地图制图学 ：研究各种地图的制作理论、方法
及应用的科学。如地图编绘、投影、整饰、 印刷及建立地图数据库等。
储运工程测量属工程测量学范畴。面向储运 工程项目在各个阶段所进行的测量工作。 3、主要任务：
◆测绘地形图（勘探阶段）
◆使用地形图（设计阶段）
◆建（构）筑物施工放样、建筑质量检验 （施工阶段）
1、大地坐标系
（以参考椭球体面为基准面）：经度L、维度B、高程H 1954北京坐标系（克拉索夫斯基椭球） （原点在前苏联列宁格勒天文台中心） 1980西安坐标系（IUGG-75椭球) （原点在陕西省泾阳县永乐镇)
34°32′27.00″N108°55′25.00″E
2.空间直角坐标系 (地心坐标系)
L N INT [ 60 1]
n
INT
[
L
1030 30
1]
6 0
6N-3
工程测量绪论
内容提要：
第一章 绪论
§1.1
测量学的发展、学习意义及要求
测量学的定义
测量学科的分类
第一章: 测量学绪论
§1.1 测量学的任务和作用
一、测量学的定义
二、测量学的任务 三、测量学的分类
四、测量学的特点
三、测量学科的分类 ◆普通测量学：研究小区域、不考虑地球曲率 ◆大地测量学（GPS）：研究大区域、必须考虑地球曲率 ◆摄影测量学（RS）：利用电磁波、传感器获取目标的影
像数据
◆工程测量学：研究工程建设中各阶段进学（GIS）：研究地图
四、测量工作的特点 实践性强 绝对不能出错 保证足够的精度 离不开仪器
集体作业
比较辛苦
工程测量学复习提纲
啊啊啊啊好多啊怎么背啊啊啊啊。
的工程测量复习提纲= =第一章绪论1、工程测量学的定义：工程测量学是研究各种工程在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
2、任务：为工程建设提供测绘保障，满足工程建设个阶段的各种需求。
●勘测设计阶段：提供地形图；●施工建设阶段：施工放样测量；●运营管理阶段：工程健康监测作用：尖兵与卫士。
3、内容：地形资料的获取与表达；工程控制测量及数据处理；建筑物的施工放样；设备安装检测；工程及与工程有关的变形监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应用。
第二章（判断，看）第三章工程测量学的理论技术和方法1、测量误差和精度理论：（1）测量误差包括偶然误差、系统误差和粗差三种。
⏹偶然误差又称随机误差，当观测值的误差受许多因素的影响，而每一因素的影响都较小且量级相当时，则该观测值是随机变量，其误差属于偶然误差，且大多服从正态分布。
最小二乘平差法建立在观测值只含偶然误差的情况下。
⏹系统误差是大小和符号（或者方向、形状等）有规律的误差，可通过测量方案或方法的优化来消除或减弱，也可通过附加模型进行改正。
⏹粗差是大的偶然误差，其特点是数值大且随机出现，通过多余观测数可进行粗差探测和定值定位。
（2）（3）测量精度是指测量精确度与准确度的总称。
在测量中，精度主要包括仪器的精度与数值的精度。
仪器的精度由标称精度描述，它与仪器的分辨率、制造技术与工艺等有关。
数值的精度分为相对精度与绝对精度。
⏹相对精度有两种：一种是指观测量的精度与该观测量的比值，比值越小，相对精度越高。
另一种是指一点相对于另一点特别是邻近点的精度。
⏹绝对精度是指一个观测量相对于其真值的精度，或者相对于基准点的精度。
（3）测量精度与误差的关系：测量精度与误差是密不可分的，误差小则精度高，误差大则精度低，测量精度常用中误差（又称标准差）来表示。
但是测量精度与误差是两个不同的概念。
精度包括精确度与准确度，精确度与偶然误差有关，准确度与偶然误差和系统误差有关。
工程测量01绪论
一、测绘学介绍 （一）定义
测绘学是研究地球形状和大小、确定地球表面（包 括空中、地表、地下和海洋）物体的空间位置，以及 对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理的科学。
它包括测量和制图两项主要内容。
测绘学按照研究对象及采用技术的不同，又可分为 下列学科：
1、大地测量学 2、摄影测量学 3、工程测量学 4、海洋测量学 5、地图制图学
1:298.3
1940年前苏联
IUGG-75 WGS-84
6378140 6378137
6356755.3 6356752
1:298.257 1:298.257223563
1979年国际大地 测量与地球物理
联合会
1984年美国
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第二节 地面上点位的确定
图1-2 大地坐标系
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第三节 用水平面代替水准面的限度
二、地球曲率对高程的影响
如图1-7所示，地面点B′在球面和水平面上的投影分别为B和C，并设这两 点的高差为Δh，从图中可以看出，∠CAB=α/2，因该角很小，若以弧度表 示，则有：
放样方法：方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、极坐标法、坐 标法、偏角法、偏距法、投点法等。
仪器：光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪以及GPS技术等。
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第一节 概述
（4）建筑物竣工测量
竣工测量：工程建设项目竣工验收时所进行的测量工作。 目的：根据控制网点测定已有建筑物的实际位置以及部分建筑物 的几何形体，以检验施工质量，为工程的验收、决算、维护等工作 提供依据。 竣工测量的成果主要包括：竣工总平面图、分类图、辅助图、断 面图以及道路曲线元素、细部点坐标、高程明细表等。
《工程测量学》期末复习资料及复习题(附答案)
《工程测量学》复习资料绪论1、工程测量学的定义(1)工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
(2)工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。
(3)工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。
2.【单选题】（C）是在一个城市及其邻近地区建立若干覆盖所辖地区的连续运行基准站，是“空间数据基础设施”最为重要的组成部分，可满足定位导航、城市规划、国土测绘、环境监测、等多种现代化信息化管理的社会要求。
A.RTKB.网络RTKC.CORSD.VRS3.【单选题】（B）技术在大范围内获取地表数字高程，毫米到1~2厘米量级的地表形变信息，在地面沉降监测、山体滑坡监测以及地震、火山、冰川活动方面具有良好的应用前景。
A.RTKB.InSARC.CORSD.测量机器人4.【单选题】在东海大桥施工平台导管架吊装施工中，基于（A）的工程放样技术发挥了极大作用。
A.RTKB.InSARC.CORSD.测量机器人5.【单选题】提供各种比例尺的地形图为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量是工程（A）阶段的测量工作。
A.规划设计B.施工建设C.运营管理D.竣工验收6.【多选题】工程测量学是研究各种工程在（B C D）阶段所进行的各种测量工作的学科。
A.方案研究B.规划设计C.施工建设D.运营管理E.竣工验收7.【多选题】依据《测绘学名词》、《测绘基本术语》、《工程测量基本术语标准》等，工程测量学是研究工程建设和自然资源开发利用各阶段所进行的（ABCDE）等的科学与技术。
A.控制测量B.地形测绘C.施工放样D.变形监测E.建立专题信息系统8.【判断题】精密工程测量代表着工程测绘学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。
2016.06《工程测量学》课程复习提纲①
《测量学A》课程复习提纲第一章绪论1、什么是测量学？测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地面上各种物体〕的几何形状及其空间位置的科学。
2、名称解释水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面绝对高程：地面上一点到大地水准面的铅垂距离〔H〕相对高程：地面上一点到假定水准面的铅垂距离〔H’〕高差：地面上两点间的高程之差。
〔h〕水准面的特点？①重力等位面，其外表处处与重力方向垂直。
②有无穷多个，但各水准面之间是不平行的。
③是不规则的闭合曲面。
我国目前采用高程基准：1985年国家高程基准测量外业与外业工作的基准面和基准线？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3、测量常用坐标系有哪些？大地坐标系、空间直角坐标系、高斯平面直角坐标系等。
高斯投影特点？①中央子午线投影后为直线，且长度不变。
②除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子午线为对称轴。
投影后有长度变形。
③赤道线投影后为直线，但有长度变形。
高斯坐标系如何建立？根据高斯投影的特点，以赤道和中央子午线的交点为坐标原点，中央子午线方向为x轴，北方向为正。
赤道投影线为y轴，东方向为正。
横坐标通用值的组成？由于我国位于北半球，东西横跨12个6°带，各带又单独构成直角坐标系。
故：X值均为正，而Y值则有正有负。
为了防止坐标出现负值，将每个投影带的坐标原点向西移500km，则投影带中任一点的横坐标值也恒为正值。
为了能确定某点在哪一个6°带内，在横坐标值前冠以带的编号。
这种由带号、500km和自然值组成的横坐标Y称为横坐标通用值。
例1：某点的国家统一坐标Y =19123456.789m，则该点位于第19带内，其相对于中央子午线的实际横坐标值为：Y=-376543.211m 。
例2：有一国家控制点的坐标：x=3102467.280m ,y=19367622.380m〔1〕该点位于6°带的第几带？第19带〔2〕该带中央子午线经度是多少？L。
工程测量-绪论(带答案)
第一章：绪论一、单选题1、地面点到高程基准面的垂直距离称为该点的（B ）。
Ａ.相对高程Ｂ.绝对高程Ｃ.高差 D.高度2、地面点的空间位置是用（A）来表示的。
Ａ.地理坐标Ｂ.平面直角坐标 C.坐标和高程 D.高差和角度3、绝对高程的起算面是（B ）。
Ａ.水平面Ｂ.大地水准面Ｃ.假定水准面 D.水准面4、测量工作的基准线是（B ）。
A 法线B 铅垂线C 经线D 任意直线5、测量工作的基准面是（B ）。
A 水准面B 大地水准面C 水平面D 假定水准面6、测量工作主要包括测角、测距和测（A ）。
A 高差B 方位角C 等高线D 地貌7、( B )的基准面是大地水准面。
A. 竖直角B. 高程C. 水平距离D. 水平角8、工程测量是一门测定（ D ）的科学。
A平面位置B高程 C A、B都不是 D A、B都是9、测量工作的计算基准面是（A）。
A．参考椭球面B．高斯投影面C．大地水准面D．水平面10、大地水准面是（C）。
A．计算工作的基准面B．一个规则的平面C．测量工作的基准面D．一个规则的曲面11、水准面处处与铅垂线（A）A.垂直B.平行C.重合D.斜交12、同一范围内，用水准面代替水准面影响最大的是（ C ）A．水平距离B．水平角度C．高程D．竖直角度13、大地水准面是通过（ C ）的水准面。
A 赤道B 地球椭球面C 平均海水面D 中央子午线14、水准面是通过（ C ）A 赤道面的平面B平均海水面向陆地延伸形成的封闭曲面C 海水面向陆地延伸形成的封闭曲面D 中央子午线的平面15、相对高程的起算面是（C ）。
Ａ.水平面Ｂ.大地水准面Ｃ.假定水准面 D.椭球面16、已知某地面点的高斯坐标为（3427321.34m，36548475.43m），则该点位于第（ B ）带内Ａ. 34 Ｂ. 36 Ｃ. 35 D. 1817、已知某地面点的高斯坐标为（3427321.34m，36548475.43m），则该点坐标自然值为（ B ）Ａ. （3427321.34m，548475.43m）Ｂ. （3427321.34m，48475.43m）Ｃ. （27321.34m，36548475.43m） D. （27321.34m，548475.43m）18、已知某点位于东经119°，按高斯6°投影计算它位于（A ）带Ａ. 20 Ｂ. 19 Ｃ. 21 D. 1819、按高斯3°投影带中第18带的中央子午线位于（D ）Ａ. 东经55°Ｂ. 东经51°Ｃ. 东经57° D. 东经54°20、测量工作应遵循的基本原则是（D ）Ａ. 先控制后碎部Ｂ. 由整体后局部Ｃ. 由高级后低级 D. 由高级后低级，由整体后局部，先控制后碎部21、对测量坐标系和数学坐标系，下列说法错误的是（ C ）Ａ. 坐标轴互换Ｂ. 象限顺序相反Ｃ. 数学计算公式不能一样使用 D. 数学计算公式能一样使用22、大地坐标系是以（A）作为基准线Ａ. 椭球法线Ｂ. 铅垂线Ｃ. 重力线 D. 水平线23、在高斯平面直角坐标系中，纵轴为( C )。
工程测量教材
工程测量教材The saying "the more diligent, the more luckier you are" really should be my charm in2006.第一章绪论内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系大地、天文、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法;重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序;难点：大地水准面、高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法;§测量学的发展、学习意义及要求一、测量学的发展概况1、我国古代测量学的成就我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早,在测量方面也取得了辉煌的成就;现举出以下几例;1长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上发现的最早的军用地图;注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城今伊拉克境内发掘的刻在陶片上的地图; 图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河; 大约是公元前2500 年刻制的,距今大约四千余年了;2北宋时沈括的梦溪笔谈中记载了磁偏角的发现;3清朝康熙年间, 1718 年完成了世界上最早的地形图之一皇与全图;在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下,自康熙十七年至乾隆二十五年,即 1708 年至 1760 年的五十余年间,是中国大地测量工作取得辉煌成就,绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期,亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例,在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩;2、目前测量学发展状况及展望1 全站仪的测量室内外一体化;2 全球定位系统 GPS Global positioning system 的发展;3 遥感 RS Remote sense 的发展;4 地理信息系统 GIS Geographic information system 的发展;5 3S 技术的结合 , 和数字地球 digital earth 的概念;3、本课程的意义及要求学习本课程的意义：1土木工程包括公路、建筑、市政的设计、施工、竣工、扩建维修及变形监测均要进行测量工作;2从高职专业的特点,更要学好测量;高职教育是培养高等级专门应用性人才,高职专业更加注重动手能力的培养,而测量课程是培养动手能力的重要途径之一;掌握好本课程的要求：认真听课,做好笔记；独立完成作业；实验课认真对待;4、测量学科的分类测量学的定义：测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面包含空中、地下和海底点位的科学;根据它的任务与作用,包括两个部分：测定测绘——由地面到图形;指使用测量仪器,通过测量和计算,得一系列测量数据,或把地球表面的地形缩绘成地形图;测设放样——由图形到地面;指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来,作为施工的依据;测量学科的分类：测量学科按照研究范围和对象的不同,产生了许多分支科学;一般分为：普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学;工程测量是指工程建设和资源开发的勘测设计、施工、竣工、变形观测和运营管理各阶段中进行的各种测量工作的总称;§地面点位的确定地面点位的确定,一般需要三个量;在测量工作中,我们一般用某点在基准面上的投影位置 x,y 和该点离基准面的高度 H 来确定;一、测量基准面1、测量工作基准面——水准面、大地水准面;测量工作是在地球表面进行的,而海洋占整个地球表面的 71% ,故最能代表地球表面的是海水面,人们将海水面所包围的地球形体看作地球的形状;测量工作基准面自然选择海水面;水准面——静止海水面所形成的封闭的曲面;大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面;水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面;铅垂线——测量工作的基准线;水准面和大地水准面图2、测量计算基准面——旋转椭球由于地球内部质量分布不均匀,引起铅垂线的方向产生不规则的变化,致使大地水准面成为一个复杂的曲面,无法在这个曲面上进行测量数据的处理;为了计算方便,通常用一个非常接近于大地水准面,并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状,这就产生了“旋转椭球”的概念;旋转椭球：由一椭圆长半轴 a ,短半轴 b 绕其短半轴 b 旋转而成的椭球体;二、地面点的坐标坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标;1、地理坐标属于球面坐标系统——用经度和纬度来表示;适用于：在地球椭球面上确定点位;2、平面直角坐标——用坐标 x , y 来表示;适用于：测区范围较小,可将测区曲面当作平面看待;其与数学中平面直角坐标系相比,不同点：1测量上取南北方向为纵轴 X 轴,东西方向为横轴 Y 轴2角度方向顺时针度量,象限顺时针编号;相同点：数学中的三角公式在测量计算中可直接应用;数学上的平面直角坐标测量上的平面直角坐标3、高斯平面直角坐标适用于：测区范围较大,不能将测区曲面当作平面看待;当测区范围较大,若将曲面当作平面来看待,则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来,必然产生变形,为减小变形,必须采用适当的方法来解决;测量上常采用的方法是高斯投影方法;高斯投影方法是将地球划分成若干带,然后将每带投影到平面上;16 °带的划分1为限制高斯投影离中央子午线愈远,长度变形愈大的缺点,从经度 0 °开始, 将整个地球分成 60 个带, 6 °为一带;2公式：——中央子午线经度； N ——投影带的带号;2 3 °带的划分从东经开始, 将整个地球分成 120 个带,3 °为一带;有：——中央子午线经度； N ——投影带的带号;4、我国高斯平面直角坐标的表示;方法：1先将自然值的横坐标 Y 加上 500000 米；2再在新的横坐标 Y 之前标以 2 位数的带号;1 点 P 至赤道的距离：X=2 其投影带的带号为 20 、 P 点离 20 带的纵轴 X 轴的实际距离：Y==三、地面点的高程1、绝对高程 H 海拔——地面点到大地水准面的铅垂距离;2、相对高程 H'——地面点到假定水准面的铅垂距离;3、高差—— h AB =H B -H A =H' B -H' A五、我国的高程系统主要有：1 1985 国家高程系统2 1956 黄海高程系统3地方高程系统;如：珠江高程系统;其中,我国的水准原点建在青岛市观象山,在1985年国家高程系统中,其高程为米；在1956年黄海高程系统中的高程为米 ;§测量工作概述一、测量的基本工作由于地面点间的相互位置关系,是以水平角方向、距离和高差来确定的,故测角、量距、测高程是测量基本工作,观测、计算和绘图是测量工作的基本技能;二、测量工作中用水平面代替水准面的限度用水平面来代替水准面,可以使测量和绘图工作大为减化,下面来讨论由此引起的影响;1、对水平角、距离的影响——在面积约 320平方km内,可忽略不计;2、对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响;三、测量工作的基本原则1、布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,工作次序上“先控制后细部”;2、又一原则;即：“前一步工作未作检核,不进行下一步工作”;第二章水准测量内容：理解水准测量的基本原理；掌握 DS3 型微倾式水准仪、自动安平水准仪的构造特点、水准尺和尺垫；掌握水准仪的使用及检校方法；掌握水准测量的外业实施观测、记录和检核及内业数据处理高差闭合差的调整方法；了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法;重点：水准测量原理；水准测量的外业实施及内业数据处理;难点：水准仪的检验与校正;§高程测量 Height Measurement 的概念测量地面上各点高程的工作 , 称为高程测量;高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同,分为：1水准测量 leveling2三角高程测量 trigonometric leveling3气压高程测量 air pressure leveling4GPS 测量 GPS leveling§水准测量原理一、基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”,测量两点间高差,从而由已知点高程推算出未知点高程;a ——后视读数 A ——后视点b ——前视读数 B ——前视点1、A 、 B 两点间高差：2、测得两点间高差后,若已知 A 点高程,则可得B点的高程：;3、视线高程：4、转点 TPturning point 的概念：当地面上两点的距离较远,或两点的高差太大,放置一次仪器不能测定其高差时,就需增设若干个临时传递高程的立尺点,称为转点;二、连续水准测量如图所示,在实际水准测量中, A 、 B 两点间高差较大或相距较远,安置一次水准仪不能测定两点之间的高差;此时有必要沿 A 、 B 的水准路线增设若干个必要的临时立尺点,即转点用作传递高程;根据水准测量的原理依次连续地在两个立尺中间安置水准仪来测定相邻各点间高差,求和得到 A 、 B 两点间的高差值,有：h 1 = a 1 － b 1h 2 = a 2 － b 2……则：h AB = h 1 + h 2 +…… + h n = Σ h = Σ a －Σ b结论： A 、 B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和;§水准仪和水准尺一、水准仪 level如图所示,由望远镜、水准器和基座三部分组成;DS3 微倾式水准仪自动安平水准仪1、望远镜 telescope ——由物镜、目镜和十字丝上、中、下丝三部分组成;2、水准器 bubble 有两种：圆水准器 circular bubble ——精度低,用于粗略整平；水准管 bubble tube ——精度高,用于精平;特性：气泡始终位于高处,气泡在哪处,说明哪处高;3、基座 tribrach二、水准尺 leveling staff水准尺主要有：单面尺、双面尺和塔尺;1、尺面分划为 1cm ,每 10cm 处 E 字形刻划的尖端注有阿拉伯数字;2、双面尺的红面尺底刻划：一把为 4687mm ,另一把为 4787mm ;三、尺垫 staff plate放置在转点上,为防止观测过程中水准尺下沉;四、水准仪的使用操作程序：粗平——瞄准——精平——读数一粗平——调节脚螺旋,使圆水准气泡居中;1、方法：对向转动脚螺旋 1 、 2 ——使气泡移至 1 、 2 方向的中间——转动脚螺旋 3 ,使气泡居中;2、规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致;二瞄准1、方法：先用准星器粗瞄,再用微动螺旋精瞄;2、视差概念：眼睛在目镜端上下移动时,十字丝与目标像有相对运动;产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合;消除方法：仔细反复交替调节目镜和物镜对光螺旋;三精平1、方法：如图所示微倾式水准仪 tilt level ,调节微倾螺旋,使水准管气泡成像抛物线符合;2、说明：若使用自动安平水准仪 compensator level ,仪器无微倾螺旋,故不需进行精平工作;四读数——精平后,用十字丝的中丝在水准尺上读数;1、方法：从小数向大数读,读四位;米、分米看尺面上的注记,厘米数尺面上的格数,毫米估读;2、规律：读数在尺面上由小到大的方向读;故对于望远镜成倒像的仪器,即从上往下读,望远镜成正像的仪器,即从下往上读;如图所示,从小向大读四位数为米 ;§水准测量的实施与成果整理一、水准点 Bench Mark通过水准测量方法获得其高程的高程控制点,称为水准点,一般用BM表示,有永久性和临时性两种;见图二、水准路线 leveling line水准路线依据工程的性质和测区情况,可布设成以下几种形式：1、闭合水准路线 closed leveling line ;由已知点 BM1 ——已知点 BM12、附合水准路线 annexed leveling line ;由已知点 BM1 ——已知点 BM23、支水准路线 spur leveling line ; 由已知点 BM1 ——某一待定水准点 A ;4、水准网：若干条单一水准路线相互连接构成的图形;三、水准测量的实施外业1、观测要求如图,有：1水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处;2为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”;两次仪器高法：高差之差 h-h'< ±5mm ；双面尺法,①红黑面读数差 <±3mm ② h 黑 -h 红 <±5mm ;2、水准测量记录表注意：1起始点只有后视读数,结束点只有前视读数,中间点既有后视读数又有前视读数;2 ,只表明计算无误,不表明观测和记录无误;四、水准测量的成果处理内业一计算闭合差：1、闭合水准路线：2、附合水准路线：二分配高差闭合差1、高差闭合差限差容许误差对于普通水准测量,有：式中, ——高差闭合差限差,单位： mmL ——水准路线长度,单位： km ； n ——测站数2、分配原则：按与距离 L 或测站数 n 成正比,将高差闭合差反号分配到各段高差上;三计算各待定点高程用改正后的高差和已知点的高程,来计算各待定点的高程;五、水准测量的成果实例例如图为按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图; BM-A 和 BM-B 为已知高程的水准点,图中箭头表示水准测量前进方向,路线上方的数字为测得的两点间的高差以 m 为单位 ,路线下方数字为该段路线的长度以 km 为单位 ,试计算待定点1 、2 、3 点的高程;解算如下：第一步计算高差闭合差：第二步计算限差：因为,可进行闭合差分配;第三步计算每 km 改正数：第四步计算各段高差改正数：;四舍五入后,使;故有： V 1 =- 8mm , V 2 =- 11mm , V 3 =- 8mm , V 4 =- 10mm ;第五步计算各段改正后高差后,计算 1 、 2 、 3 各点的高程;改正后高差 = 改正前高差 + 改正数 V iH 1 =H BM-A +h 1 +V 1 =+=mH 2 =H 1 +h 2 +V 2 =+=mH 3 =H 2 +h 3 +V 3 =HBM-B =H 3 +h 4 +V 4 =+=m可用 EXCEL 软件计算如下图：§水准仪的检验与校正一、水准仪轴线的几何关系水准仪轴线应满足的几何条件是：1、水准管轴 LL”和“ PRES. ” 栏,输入测量时的气温、气压;或者按照说明书中的公式计算出 PPM 值后,按“ PPM ”直接输入;说明： PRISM 、 PPM 设置后,在没有新设置前,仪器将保存现有设置;一角度测量按 ANG 键,进入测角模式开机后默认的模式,其水平角、竖直角的测量方法与经纬仪操作方法基本相同;照准目标后,记录下仪器显示的水平度盘读数 HR 和竖直度盘读数 V ; 二距离测量先按◢键,进入测距模式,瞄准棱镜后,按 F1 MEAS ,记录下仪器测站点至棱镜点间的平距 HD 、镜头与镜头间的斜距 SD 和镜头与镜头间的高差 VD ;三坐标测量1、按 ANG 键,进入测角模式,瞄准后视点 A ;2、按 HSET ,输入测站 O 至后视点 A 的坐标方位角;如：输入 ,即输入了;3、按键, 进入坐标测量模式;按P↓, 进入第 2 页;4、按 OCC ,分别在 N 、 E 、 Z 输入测站坐标 X0 ,Y0 ,H0 ;5、按P↓,进入第 2 页,在栏,输入仪器高;6、按P↓,进入第 2 页,在栏,输入 B 点处的棱镜高;7、瞄准待测量点 B ,按 MEAS ,得 B 点的 XB ,YB ,HB ;四零星点的坐标放样不使用文件1、按 MENU ,进入主菜单测量模式;2、按 LAYOUT ,进入放样程序,再按 SKP ,略过使用文件;3、按 F1 ,再按 NEZ ,输入测站 O 点的坐标 X0 ,Y0 ,H0 ；并在一栏,输入仪器高;4、按 BACKSIGHT F2 ,再按 NE/AZ ,输入后视点 A 的坐标 xA , yA ；若不知 A 点坐标而已知坐标方位角,则可再按 AZ ,在 HR 项输入的值;瞄准 A 点,按 YES ;5、按 LAYOUT F3 ,再按 NEZ ,输入待放样点 B 的坐标 xB , yB,HB 及测杆单棱镜的镜高后,按 ANGLE F1 ;使用水平制动和水平微动螺旋,使显示的 dHR=0°00ˊ00",即找到了OB 方向,指挥持测杆单棱镜者移动位置,使棱镜位于 OB 方向上;6、按 DIST ,进行测量,根据显示的 dHD 来指挥持棱镜者沿 OB 方向移动,若 dHD 为正,则向 O 点方向移动；反之若 dHD 为负,则向远处移动,直至 dHD=0 时,立棱镜点即为 B 点的平面位置;7、其所显示的 dZ 值即为立棱镜点处的填挖高度,正为挖,负为填;8、按 NEXT ——反复 5 、6 两步,放样下一个点 C ;§全站仪使用的注意事项与维护一、全站仪保管的注意事项1、仪器的保管由专人负责,每天现场使用完毕带回办公室；不得放在现场工具箱内;2、仪器箱内应保持干燥,要防潮防水并及时更换干燥剂;仪器须放置专门架上或固定位置;3、仪器长期不用时,应一月左右定期通风防霉并通电驱潮,以保持仪器良好的工作状态;4、仪器放置要整齐,不得倒置;二、使用时应注意事项1、开工前应检查仪器箱背带及提手是否牢固;2、开箱后提取仪器前,要看准仪器在箱内放置的方式和位置,装卸仪器时,必须握住提手,将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时,请握住仪器提手和底座,不可握住显示单元的下部;切不可拿仪器的镜筒,否则会影响内部固定部件,从而降低仪器的精度;应握住仪器的基座部分,或双手握住望远镜支架的下部;仪器用毕,先盖上物镜罩,并擦去表面的灰尘;装箱时各部位要放置妥帖,合上箱盖时应无障碍;3、在太阳光照射下观测仪器,应给仪器打伞,并带上遮阳罩,以免影响观测精度;在杂乱环境下测量,仪器要有专人守护;当仪器架设在光滑的表面时,要用细绳或细铅丝将三脚架三个脚联起来,以防滑倒;4、当架设仪器在三脚架上时,尽可能用木制三脚架,因为使用金属三脚架可能会产生振动,从而影响测量精度;5、当测站之间距离较远,搬站时应将仪器卸下,装箱后背着走;行走前要检查仪器箱是否锁好,检查安全带是否系好;当测站之间距离较近,搬站时可将仪器连同三脚架一起靠在肩上,但仪器要尽量保持直立放置;6、搬站之前,应检查仪器与脚架的连接是否牢固,搬运时,应把制动螺旋略微关住,使仪器在搬站过程中不致晃动;7、仪器任何部分发生故障,不勉强使用,应立即检修,否则会加剧仪器的损坏程度;8、元件应保持清洁,如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉;禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面;清洁仪器透镜表面时,请先用干净的毛刷扫去灰尘,再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭;除去仪器箱上的灰尘时切不可作用任何稀释剂或汽油,而应用干净的布块沾中性洗涤剂擦洗;9、湿环境中工作,作业结束,要用软布擦干仪器表面的水分及灰尘后装箱;回到办公室后立即开箱取出仪器放于干燥处,彻底凉干后再装箱内;10、冬天室内、室外温差较大时,仪器搬出室外或搬入室内,应隔一段时间后才能开箱;三、电池的使用全站仪的电池是全站仪最重要的部件之一,现在全站仪所配备的电池一般为 Ni-MH 镍氢电池和 Ni-Cd 镍镉电池 ,电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短;1、建议在电源打开期间不要将电池取出,因为此时存储数据可能会丢失,因此在电源关闭后再装入或取出电池;2、可充电池可以反复充电使用,但是如果在电池还存有剩余电量的状态下充电,则会缩短电池的工作时间,此时,电池的电压可通过刷新予以复原,从而改善作业时间,充足电的电池放电时间约需 8 小时;3、不要连续进行充电或放电,否则会损坏电池和充电器,如有必要进行充电或放电,则应在停止充电约 30 分钟后再使用充电器;不要在电池刚充电后就进行充电或放电,有时这样会造成电池损坏;4、超过规定的充电时间会缩短电池的使用寿命,应尽量避免电池剩余容量显示级别与当前的测量模式有关,在角度测量的模式下,电池剩余容量够用,并不能够保证电池在距离测量模式下也能用,因为距离测量模式耗电高于角度测量模式,当从角度模式转换为距离模式时,由于电池容量不足,不时会中止测距;总之,只有在日常的工作中,注意全站仪的使用和维护,注意全站仪电池的充放电,才能延长全站仪的使用寿命,使全站仪的功效发挥到最大;第八章地形图的测绘与应用内容：理解地形图、比例尺精度、分幅与编号、图名、坐标格网的概念；掌握地物与地貌地物符号、地貌等高线、注记的表示方法；掌握利用地形图确定图上点的坐标和高程、距离、方位、坡度、绘制断面图、面积计算和土石方计算等应用；理解视距测量原理；掌握测图前的准备工作、特征点选择、碎部测量的方法经纬仪测绘法为主；掌握地物描绘、等高线勾绘、地形图的拼接、整饰和检查方面知识；了解数字化测图的基本原理和方法;重点：视距测量原理；经纬仪测绘法地形图的方法；地形图的应用;难点：视距测量原理；地形图的分幅与编号;教学方法：在阐明碎部测量的原理与工作程序、工作方法时,注意其与控制测量的区别;并针对工程实际,突出重点——经纬仪法,并对大比例尺数字测量进行介绍;§地形图的基本知识一、比例尺的概念1、比例尺：图上一段直线的长度与地面上相应线段的实地水平长度之比,称为该图的比例尺;2、比例尺的表示方法：比例尺的表示方法分为数字比例尺和图示比例尺两种;一数字比例尺数字比例尺是用分子为 1 ,分母为整数的分数表示;设图上一段直线长度为 d ,相应实地的水平长度为 D ,则该图的比例尺为 :式中 :M 为比例尺分母;比例尺的大小是根据分数值来确定的, M 越小,此分数值越大,则比例尺就越大;数字比例尺也可以写成 1 ：500 、 1 ：1000 等;二图示比例尺图示比例尺有直线比例尺和斜线比例尺等,直线比例尺是最常见的图示比例尺;直线比例尺是根据数字比例尺绘制而成;如 1 ：1000 的直线比例尺,取 2cm 为基本单位,每基本单位所代表的实地长度为 20m ;图示比例尺标注在图纸的下方,便于用分规直接在图上量取直线段的水平距离,且可以抵消图纸伸缩的影响;二、地形图分类按比例尺通常把 1:500 、 1:1000 、 1:2000 、 1:5000 、 1:10000 比例尺的地形图称为大比例尺图； 1: 万、 1:5 万、 1:10 万比例尺的地形图称为中小比例尺图； 1:20 万、 1:50 万、1:100 万比例尺的地形图称为小比例尺图;三、比例尺的精度各种比例尺的地形图应进行统一的分幅和编号,以便进行测图、管理和使用;地形图分幅方法分为两类,一类是按经纬线分幅的梯形分幅法,另一类是按坐标格网分幅的矩形分幅法;一梯形分幅与编号1 1 ：100 万比例尺图的分幅与编号按国际上的规定, 1 ：100 万的世界地图实行统一的分幅和编号;即自赤道向北或向南分别按纬差 4 °分成横列,各列依次用 A 、 B 、…、 V 表示;自经度 180 °开始起算,自西向东按经差 6 °分成纵行,各行依次用 1 、 2 、…、 60 表示;每一幅图的编号由其所在的 " 横列一纵行 " 的代号组成;例如某地的经度为东经117°54'18 ″,纬度为北纬39°56'12″,则其所在的 1 ：100 万比例尺图的图号为 J-50 ;2 1 ：50 万、 1 ：25 万、 1 ：10 万比例尺图的分幅和编号在 1 ：100 万的基础上,按经差 3°、纬差 2°将一幅地形图分成四幅 1 ：50 万地形图,依次用 A 、 B 、 C 、 D 表示;将一幅 1 ：100 万的地形图按照经差 1°30' 纬差 1°分成 16 幅 1 ：25 万地形图,依次用 1 、 2 、…… 16 表示;将一幅 1 ：100 万的图,按经差 30' ,纬差20' 分为 144 幅 1 ：10 万的图,依次用 1 、 2 、……、 144 表示;3 1 ：5 万和 1 ：万比例尺图的分幅和编号这两种比例尺图的分幅编号都是以 1 ：10 万比例尺图为基础的,每幅 1 ：10 万的图,划分成 4 幅 1 ：5 万的图,分别在 1 ：10 万的图号后写上各自的代号 A 、 B 、 C 、 D ;每幅 1 ： 5 万的图又可分为 4 幅 1 ：万的图,分别以 1 、 2 、 3 、 4 编号;。
工程测量学复习资料
⼯程测量学复习资料第⼀章绪论1. ⼯程测量学定义：⼯程测量学是研究各种⼯程在勘测设计、施⼯建设和运营管理阶段所进⾏的各种测量⼯作的学科。
⼯程测量学是研究地球空间（包括地⾯、地下、⽔下、空中）具体⼏何实体的测量描绘和抽象⼏何实体的测设实现的理论、⽅法和技术的⼀门应⽤性学科。
2.⼯程测量学包括矿⼭测量学、精密⼯程测量学、⼯程的变形监测分析与预报。
3.变形监测是基础，变形分析是⼿段，变形预报是⽬的。
变形监测分析与预报是⼯程和设备正常、安全运营的基础保障。
4.⼯程测量按服务对象分：建筑⼯程测量、⽔利⼯程测量、线路⼯程测量、桥隧⼯程测量、地下⼯程的测量、海洋⼯程测量、军事⼯程测量、三维⼯业测量以及矿⼭测量、城市测量等。
5.⼯程测量发展特点：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测。
第⼆章⼯程建设各阶段的测量与信息管理1. 1：5000⽐例尺地形图可⽤于⼚址选择、总体规划和⽅案⽐较等的勘测设计；1：2000地形图可⽤于初步设计；1：1000⽐例尺地形图可⽤于施⼯设计；1：500⽐例尺地形图可⽤于地形复杂、建筑物密集、精度要求较⾼的⼯业企业的施⼯设计。
2. ⼯程监理测量在⼯程施⼯阶段特别重要，测量监理起审查、检核和监督作⽤，以保障⼯程的质量和进度。
3. 变形监测包括建⽴变形检测⽹，进⾏⽔平位移、沉降、倾斜、裂缝、挠度、摆动和振动等监测。
第三章⼯程测量学的理论技术和⽅法1 测量误差包括：偶然误差、系统误差和粗差偶然误差：随机误差⼤多服从正态分布系统误差：⼤⼩和符号有规律的误差粗差是⼤的偶然误差。
特点：⼤的误差，随机出现，⼤⼩与精度有关，能否被发现与可靠性有关2. 误差分配三个原则：等影响原则、忽略不计原则（当⼀种误差等于或⼩于另⼀种误差的三分之⼀时）和按⽐例分配原则。
3. 测量紧精度与误差是密不可分的，误差⼩则精度⾼，误差⼤则精度低。
4. ⼴义可靠性涉及内容：项⽬⽴项中的可靠性、测量⽅案的可靠性、测量仪器的可靠性、观测值的可靠性、测量系统的可靠性、测量成果的可靠性（建议看书P24）5. ⼴义可靠性研究内容主要包括：⼴义可靠性与偶然误差、系统误差和粗差的关系，与基准的关系，与重复观测的关系，与多余观测的关系，与计量检测的关系。
测量学课件 第一章 绪论
第一章绪论第一节工程测量的任务和作用第二节地面点位的确定第三节测量三要素第四节用水平面代替水准面的限度第五节测量工作概述exit第一节工程测量的任务和作用一、测量学的一般概念测量学(Surveying)是测定地面点的空间位置，将地球表面地形和其它地理信息测绘成图，研究并确定地球形状和大小的科学。
工程测量是研究工程建设在勘测设计、施工过程和管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
主要内容有：工程控制网的建立、地形测绘、施工放样、设备安装测量、竣工测量、变形观测和维修养护测量等。
第一节工程测量的任务和作用二、工程测量的任务和作用•测量学将地表物体分为地物和地貌,地物和地貌总称为地形(landform) 。
•地物(feature)：地面上天然或人工形成的物体，它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；•地貌(geomorphy)：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原等。
• 1.测定(location)：使用测量仪器和工具，通过测量和计算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图。
• 2. 测设(setting-out)：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。
•测绘科学在建筑类各专业的工作中有着广泛的应用。
例如：勘测设计、施工、竣工测量和对重要建筑物进行变形观测等。
第一节工程测量的任务和作用三、测量在国民经济建设中的应用1)城市规划、给排水、煤气管道、工业厂房和高层建筑建设•①设计阶段——测绘各种比例尺地形图，供结构物平面及竖向设计使用；•②施工阶段——将设计建构物的平面位置•和高程在实地标定出来，作为施工的依据；•③工程完工后——测绘竣工图，供日后扩建、•改建、维修和城市管理用；•对某些重要建构筑物在建设中和建成后进行•变形观测，保证建筑物安全。
第一节工程测量的任务和作用2) 铁路、公路建设的测量工作①测绘路线附近地形图，在地形图上设计路线，将设计路线位置标定到地面。
1绪论(工程测量)
全球共120带。
/ L 任意带的中央子午线经度 0与投影带号n的关系
/ L 计算公式： λ 0 =3N
L ——中央子午线经度, n——投影带号
/ 0
3º 带 ——1 ： 10000 或更大比例尺测图精度（长度 变形小于该测图允许误差）
3、水平面→测量工作中用水平面代替水 准面的限度
• 公制单位：
公里、米、分米、厘米、毫米
单位换算
1km=1000m；1m=10dm=100cm=1000mm 1英里=1.6093公里；1码=3英尺； 1英尺=12英寸=30.48厘米； 1英寸=2.54厘米； 1公里 =1000米； 1里=500米；
（2）角度单位
• 60进制单位：
度(d)、分(m)、秒（s)
极轴 南极(S)
—纬度
—经度
2、平面坐标：
（1）高斯平面坐标
表示方法：
① 先将自然值的横坐标
Y加上500Km； ② 再在新的横坐标Y之
前标以2位数的带号。
坐标原点向西移动500Km， x 横坐标值会变化
x
x
--500Km---我国领土全部位于赤道以北，故 X 值均为正。为了避免横坐标值 Y出现负值， 特别规定： A A B B ①将每一投影带的纵坐标轴西移 500公里 y ；O O O ②在 Y 坐标值前面加一所在投影带的号 数。（这是为了读坐标值时直观地反映其点 所属的投影带）。
数学平面直角坐标系
测量平面直角坐标系
不同点：
1、X轴与Y轴和数学上规定的相反 2、角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。
相同点:
数学中的三角公式在测量中可直接应用。
工程测量总结
工程测量总结工程测量总结工程测量第一章绪论1.工程测量学：是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
2.工程测量学的内容划分及三个阶段涉及到的测量工作？工程测量一般可按工程建设的规划设计、施工建设、和运营管理三个阶段（建成设计、施工、和运营三个阶段）分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”三大部分，这三个阶段对测绘工作有不同的要求：（1）规划设计阶段，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水温测验等进行测量。
对于重要的工程区的稳定性进行监测（2）施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑放量测绘，工程竣工测量，变形观测以及设备的安装测量等（3）运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。
建立工程管理，维护信息系统。
3.工程测量学的主要内容包括：（1）工程测量中的地形图测绘（2）工程控制网布设及优化设计（3）施工放样技术和方法（4）工程的变形分析和预报（5）工程测量的通用和专用仪器（6）工程测量中的误差及测量平差理论第三章工程控制网布设的理论与方法1．测量控制网按其范围和用途分为三大类：全球控制网、国家控制网和工程控制网2．施工平面控制网的特点：⑴控制的范围小，控制点的密度大，精度要求高⑵使用频繁⑶受施工干扰大⑷控制网的坐标系与施工坐标系一致⑸投影面与工程的平均高程面一致⑹有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高3．工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点的坐标时所给出的已知数据，一边对网的位置、长度和方向进行约束，使网平差时有唯一解。
可分为三种类型:①约束网：具有多余的已知数据②最小约束网（经典自由网）：只有必要的已知数据③无约束网（自由网）：无必要的已知数据4．工程控制网的质量准则：①精度准则②可靠性准则③灵敏度准则④费用准则⑤模拟优化准则5．网的优化设计是一个迭代求解的过程，包括：提出设计任务、制定设计方案、进行方案评价、进行方案优化网的优化设计方法有两种：解析法和模拟法6．网的模拟法优化计算过程：（1）提出设计任务，得到经过实地踏勘的网图（2）从一个认为可行的起始方案出发，用模拟的观测值进行网平差，计算出各种精度和可靠性值（3）对成果进行分析，找出网的薄弱部分，修改观测方案（4）对修改的网再做模拟计算、分析、修改，如此重复进行。
工程测量学课后答案
工程测量学课后部分答案卷子结构：名词解释5题、填空10题、（选择10题）、简答2题、计算4题（第二章1题、第三章2题、第四章1题，共35′）第一章：绪论1、什么叫水准面？它有什么特性？（P3）假想静止不动的水面延伸穿过陆地，形成一个闭合的曲面，这个曲面称为水准面。
特性：面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。
2、什么叫大地水准面？它在测量中的作用是什么？（P3）水准面中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。
作用：外业测量的基准面。
3、什么叫高程、绝对高程和相对高程？（P7）高程、绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，简称高程。
相对高程：假定一个水准面作为高程起算面，地面点到假定水准面的铅垂距离称为相对高程。
4、什么情况下可以采用独立坐标系？（P6）测量学和数学中的平面直角坐标系有哪些不同?(P7)当测量范围较小时，可以不考虑地球表面的曲率点测量的影响，把该测区的地表一小块球面当做平面看待，建立该地区的独立平面直角坐标系。
3点不同：○1数学平面直角坐标系横轴为x轴，竖轴为y轴，测量中横轴为y轴，竖轴为x 轴。
○2数学平面直角坐标系象限按逆时针方向编号，测量学中坐标系象限按顺时针方向编号。
○3测量坐标系的坐标轴一般具有方向性：其纵轴沿南北方向（中央子午线方向）、横轴沿东西方向（赤道方向）；数学坐标系对坐标轴方向没有特定要求。
5、设我国某处点A的横坐标Y=19689513.12m，问该点位于第几度带？A点在中央子午线东侧还是西侧，距离中央子午线多远（即坐标值）？A点的横坐标为Y=19689513.12m，由于A点在我国，且整数有8位，所以其坐标是按6度带投影计算而得；横坐标的前两位就是其带号，所以A点位于第19带。
由横坐标公式Y=N*1000000+500000+Y’(N为带号),所以Y’=189513.12m,其值为正，所以在中央子午线东侧，距中央子午线为189513.12m。
6、用水平面代替水准面对高程和距离各有什么影响？（P8-P9两表，理解意思记住结论）a.对距离的影响∵D = R θ;·D′= R tanθ∴△D = D′- D = R ( tanθ - θ )= D3 / 3R2∴△ D / D = ( D / R )2 / 3用水平面代替大地水准面对距离的影响影响较小，通常在半径10km测量范围内，可以用水平面代替大地水准面；b.对高程的影响∵( R + △ h )2= R2+ D′2∴2 R △ h + △h2= D′2△h = D2 / 2 R对高程的影响影响较大，因此不能用水平面代替大地水准面。
工程测量学课后思考题(张正禄版)
工程测量学复习思考题（张正禄版）第1 章绪论1．工程测量学的定义答：定义一：工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理.施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术.以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科.它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。
定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。
它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。
2．工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”.这三个阶段对测绘工作有不同的要求。
3．工程测量学按所服务的对象如何进行划分？答：工程测量学按所服务的对象分为建筑工程测量、水利工程测量、军事工程测量、海洋工程测量、地下工程的测量、工业工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、管线工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、港口工程测量以及城市建设测量等。
4．工程测量的主要内容有哪些？答：提供模拟或数字的地形资料；进行测量及其有关信息的采集和处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；各类工程建设物、矿山和地质病害地带的变形监测、机理解释和预报；工程测量专用仪器的研制与应用；与研究对象有关的信息系统的建立和应用等。
5．工程测量的常用技术有哪些？答：常规地面测量技术；卫星定位技术（GPS）；影像技术；水下地形测量技术；特种量测技术；信息管理技术。
6．简述工程测量的特点。
答：可概括为“六化”和“十六字”。
“六化”是：测量内外业作业的一体化；数据获取及处理的自动化；测量过程控制和系统行为的智能化；测量成果和产品的数字化；测量信息管理的可视化；信息共享和传播的网络化。
工程测量知识点整理
工程测量知识点整理工程测量知识点整理第一章绪论方便记忆建议将没有标注的图画在相应说明的旁边或纸的背面一测量的基准线于基准面（图见书5页）1）重力：测量工作是在地球表面上进行的，地球上任一点都要受离心力和地球引力的双重的作用，这两个力的合力称重力2）铅垂线：重力的方向称为铅垂线，即测量仪器悬挂垂球，指向重力方向。
铅垂线就是测量的基准线。
3）水准面：小的范围而言，水面是一个水平面，实际上是一个曲面，我们把水面称为水准面。
水准面上任意一点都和重力的方向相垂直。
空间任意一点都有水准面，处处和重力方向相垂直的曲面均称水准面，水准面就是测量的基准面。
和水准面相切的平面称为水平面。
4）大地水准面：由于水准面的高度不同，水准面有无穷多个，其中一个和平均的海水面重合，我们称为大地水准面。
二地面点位的确定1）独立平面直角坐标系（图见书4页）规定南北方向为纵轴，记为X轴，X轴向北为正，向南为负X轴选取的方式有三种①真南北方向②磁南北方向③建筑的南北主轴线以东西方向为横轴，记为Y轴。
Y轴向东为正，向西为负。
象限按顺时针排列编号。
2）高斯独立平面直角坐标系3）高程：地面上任意点到水准面的垂直距离，称为该点的高程4）绝对高程：某点至大地水准面的垂直距离称为该点的绝对高程（图见书5页）5）相对高程：某点至假定水准面的垂直距离称为该点的假定高程（又称相对高程）第二章水准测量一水准测量原理高差法：适用于由一已知点推算某一待定高程点的情况高差：ha-b (后视读数-前视读数；a＞b,h为正，a＜b,h为负) ABABAB =高程：H=H+h=H+a-bAABAB仪高法：用于已知某点高程和仪器高，求另一点的高程(图见12页2-2)H=H+a (H=H-b H=H-b)2i2A1ii1二水准仪的构造（简答题的形式出现）水准仪的构造有哪些主要轴线？它们之间应满足什么条件？其中哪个条件是最主要的？为什么他是最主要的？主要轴线1）视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴2）水准管轴：水准管圆弧上分划的对称中心成为水准管零点，通过水准管零点做水准管圆弧的纵切线，称为水准管轴3）圆水准器轴:水准仪还装有圆水准器，其顶面内壁被磨成球面，顶面重心刻有圆分划圈。
工程测量学
第一章绪论第一节工程测量的内容与要求工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
可以说，任何一项工程从开始到结束都离不开测量工作，自从有了人类以后，测量工作就伴随着人类的生产实践活动。
随着人类历史文化的发展和科学技术的进步，工程建设的数量越来越多，规模越来越大，内容越来越复杂，对测量工作的要求越来越高，在测绘科学领域内渐渐形成了“工程测量学”这门学科。
我国的测量技术有着悠久的历史，在几千年发展中有许多关于测量的记载。
例如，西晋的裴秀编写了《制图体系》，清朝康熙年间完成了世界上最早的地形图之一《皇舆全图》。
新中国成立后，我国建立了全国天文大地控制网，统一了国家大地坐标系和高程系统，特别是现代科学技术的发展，极大地推动了工程测量技术的发展。
传统的工程测量工作主要是采用机械和几何的方法解决，近年来，其逐渐被光学的、电子的、自动化的方法所代替。
工程测量学研究的专题很多，应用领域很广，其内容的划分方式也有多种，其中常用的划分方式是按照工程建设中测量工作进行的次序以及所用的测量理论、作业方法的性质来划分。
一般的工程建设，基本上可以分为三个阶段，即规划设计阶段、建筑施工阶段、运营管理阶段，三个阶段对应的测量工作分别为“工程勘测”“施工测量”“安全监测”，现概述如下：（1）工程建设规划设计阶段的测量工作。
每项工程建设都必须按照自然条件和预期目的进行规划设计。
在这个阶段中的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。
对于重要的工程（如某些大型特种工程）或在地质条件不良地区（如膨胀土地区）进行建设，则还要对地层的稳定性进行观测。
（2）工程建设施工阶段的测量工作。
每项工程建设进入施工阶段后，首先要将所设计的工程建筑物按照施工的要求在现场标定出来（即所谓定线放样），作为实地施工的依据。
为此，要根据工地的地形、工程的性质以及施工的组织与计划等，建立不同形式的施工控制网，作为定线放样的基础。
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接近，该椭球面称为参考椭球面。我国大地原点选在我国中部陕西
省泾阳县永乐镇。
N
P 地球表面
P0
垂线与法线 重合
W
E
大地水准面
S
参考椭球体
总地球椭球与参考椭球的区别
1.2.2 地面点位的确定
需或3个参数：X（纵坐标）,Y（横坐标）,H （高程） λ（经度）,Φ（纬度）,H （高程）
从整个地球考虑点的位置，通常是用经纬度表示。用经纬 度表示点的位相垂直的曲面。
大地水准面：与平均均海水面重合的水准面。
勇于开始，才能找到成 功的路
大地水准面是有微小起伏的复杂曲面，其原因是地 球内部质量分布不均匀，看下图：
地球表面上的图形投影到不规则的大地水准面曲面上计算很 困难。为此，选用一个非常接近于大地水准面、并可用数学式表 示的几何形体来代替大地水准面，这个规则曲面就是旋转椭球面 （由椭圆NWSE绕短轴NS旋转而得） 。
测量的计算要求投影到地球的椭球面上进行处理，椭球面上 各点的曲率半径方向就是该点的法线，法线在数据处理时用到 ，因此，法线又是测量的另一种基准线。
2. 基准面：
空间任何一点都有水准面，处处和重力方向相垂 直的曲面均称水准面，水准面就是测量的基准面。
由于水准面的高度不同，水准面有无穷多个，其 中一个和平均的海水面重合，我们称之为大地水准面 ，它是高程测量的基准面。
、工民建施工测量，公路工程、管道工程测量等。
1.1.3 测量在工程各阶段建设中的作用
1.在工程规划设计阶段 首先需要规划区的地形图，有精确的地形图和测绘成果，
才能保证工程的选址、选线、设计得出经济合理的方案。 2.在工程施工阶段
工程的施工，主要目的是把工程的设计精确地在地面上标定 出来，这就需要使用测量的仪器，按一定的方法进行施工测量 。 3.在工程运营与管理阶段
图上的设计→实地
分科：
1. 大地测量学: 研究大范围地区的控制测量和地形测量。由于人造卫星科
学技术的发展，大地测量学又分为常规大地测量学与卫星大地 测量学，后者是研究观测卫星确定地面点位，即GPS全球定位 。
2. 普通测量学: 研究地球表面局部区域的测绘工作，主要包括小区域控制
测量、地形图测绘和一般工程测设。通常称测量学就是指普通 测量学。
工程测量学绪论
2020/8/6
1.1 测量学与土建工程测量
1.1.1 测量学定义、任务与分科
定义：测量学是研究地面点空间位置的测定、采集、数
据处理、存储与管理的一门应用科学。其核心问
题是研究如何测定点的勇空于开间始位，才置能找。到成
任务：
功的路
1.测绘：地面的地物地貌→测量绘制成 图
2.测设（放样）：将图上设计建（构）筑物的图 形和位置在实地标定，作为施工或定界的依据
2005年5月重测珠峰高 程 ，用GPS全球卫星定 位技术和传统的测量方 法相结合重测珠峰高程 为8844.43m
1.2 地面点位的测定
1.2.1测量的基准线与基准面
1.基准线：
地球上任一点都要受到离心力和地球引力的双重作用，这 两个力的合力称重力，重力的方向线称为铅垂线。测量仪器悬 挂垂球，指向重力方向，铅垂线就勇功是于的测开路量始，的才基能准找到线成。
经度 ： M点的子午面PMM′P1
与首子午面所组成的二面角。
勇于开始，才能找到成 功的路
纬度 ：过M点的铅垂线与赤道面
EG′M′E1的夹角
经度 ：东经： 0° 180°
西经： 0° 180
纬度 ：南纬： 0° 90° 北纬： 0° 90°
(1)独立平面直角坐标系（假定平面直角坐标 系）
测量上
数学上
3. 工程测量学: 研究各种工程在规划设计、施工放样和运营中测量的理论
和方法。
4. 摄影测量学: 研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的信息，以确定物
体的形状、大小和空间位置等信息的理论和方法。
5. 地图制图学: 研究各种地图的制作理论、原理、工艺技术和应用的一门
学科。
1.1.2 土建工程测量
它包括普通测量学，以及土建工程相关的土地整理测量
如下图红色表示旋转椭球面，它所包围的球体称为地球椭球 体。大地水准面它所包围的形体称为大地体。
地球椭球的参数可用a(长半径)、b（短半径）及α（扁率）表示。扁率α为
1979年国际大地测量与地球物理联合会推荐的地球椭球参数a=6378140m，
b=6356755.3m, α=1:298.257。
旋转椭球面是数学表面，可用如下的公式表示：
青藏高原测量
☆施工 测量☆
用光电测距仪进行武 汉长江大桥变形观测
勇于开始，才能找到成 功的路
勇于开始，才能找到成 功的路
航摄照片 地形图
勇于开始，才能找到成 功的路
GPS卫星定位测量
使用GPS接收机
☆GPS全球定位系统☆
勇于开始，才能找到成 功的路
☆测量珠穆朗玛峰高程☆
1975年在海拔6120m处，测 量珠穆朗玛峰高程。 珠峰高程为8848.13m
按一定的规则将旋转椭球与大地体套合在一起，这项工作 称椭球定位。定位时采用椭球中心与地球质心重合，椭球短轴 与地球短轴重合，椭球与全球大地水准面差距的平方和最小， 这样的椭球称总地球椭球。
参考椭球面与我国大地原点
地面上选一点P，由P点投影到大地水准面P0点,使P0上的椭球 面与大地水准面相切， 此时过P0点的铅垂线与P0点的椭球面法线 重合，切点P0称为大地原点。同时要使旋转椭球短轴与地球短轴相 平行（不要求重合），达到本国范围内的大地水准面与椭球面十分
为了能够正常运营或日后改进与扩建的需要，应进行竣工测 量。对于大型或特殊的建筑物，还需进行周期性的重复观测， 观测建筑物的沉降、倾斜、位移等，即变形观测，从而判断建 筑物的稳定性，防止灾害事故的发生。
用经纬仪进行长江水文观测
勇于开始，才能找到成 功的路
用水准仪进行地面平整测量
用全站仪进行公路施工测量
Xy
xα
O
m测(x,区y)
Y
Y
m(x,y)
Ⅱ
ⅠY
α
OX
X
Ⅲ
Ⅳ
X轴为南北方向，Y轴为垂直于南北的东西方向，坐标原点在测 区西南角
X轴可采用：(1)真子午线方向； (2)磁子午线方向；
(3)建筑物主轴线方向。
测量直角坐标系与数学直角坐标系不同点 有：
(1) 过坐标原点的南北方向为纵轴，即X轴，垂直于 南北方向（东西方向）为横轴，即Y轴。数学直 角坐标系横坐标为X轴，纵坐标为Y轴。