测绘学概论 05 工程测量学

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工程测量包括两大部分:
以工程建筑为对象的工程测量 以机器和设备为对象的工业测量
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什麽是工程测量?
一个例子
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什么 是 工程 测量 ?
以 隧道 工程 为例
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什么 是 工 程 测 量 ? 以 隧道 工程 为例
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测绘学是一门非常严谨的学科
一个有趣的例子
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工程测量常用的技术
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
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工程控制网
1)测图控制网 2)施工控制网 3)变形监测网 4)安装测量控制网
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城市导线网
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隧道(洞)洞外GPS平面控制网布设示意图
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工程测量学在测绘学中的 定位和研究应用领域
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工程测量学
—测绘学的二级学科 学科定义 学科地位 研究应用领域
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学学科科定定义义
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
战国时期秦始皇修建的千八百里直道 古罗马构筑的兵道 218年欧洲修建的通向意大利的“汉尼拨通道” 万里长城
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工程测量学的发展概况
2. 1964年国际测量师联合会(FIG)成立了工程测 量委员会(第六委员会), 工程测量学在国际 上作为一门独立的学科开展活动。
3. “广义工程测量学”:
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德国的露天煤矿大型挖煤机开挖量动态测量:大 型挖煤机长140m,高65m,自重8000吨,其挖斗轮 的直径达17.8m;
南非某一核电站的冷却塔高165m,直径163m ;
在21世纪建筑工程师梦想建造2000m乃至4000m的 摩天大厦;
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工程测量的仪器和方法
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十六字:
连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便;
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工程测量学的发展现状及展望
1)测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智 能方面得到进一步发展;
2)在变形观测数据处理和大型工程建设中,将发 展基于知识的信息系统;
3)工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩 展到人体科学测量;
1.历史悠久
• 公元前二十七世纪建设的埃及大金字塔
• 我国早在二千多年前的夏商时代夏禹治水 • 秦代李冰父子领导修建的都江堰水利枢纽工程
• 北宋时沈括治理汴渠
• 马王堆汉墓出土的地图(地形图、驻军图和城邑图) • 公元前十四世纪幼发拉底河与尼罗河流域土地边界的划分测量
• 我国的地籍管理和土地测量
• 四大发明之一的指南针有二千多年的历史,对矿山测量和其它工程勘测的贡献 • 战争的促进:著名的军用道路
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
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工程测量学的主要内容
1.工程测量中的地形图测绘
1:1万至1:10万的国家地形图系列 ;1:2000~1:5000的局部性或带状地 形图 ; 1:500,1:1000乃至更大比例尺的地形图、竣工图或专题图 ; 水下(含江、河、库、湖、海等)地形测绘和各种纵横断面图。
6.工程测量学中的误差及测量平差理论
最小二乘法;稳健估计
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工程测量的划分
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按工程建设阶段划分
工程建设规划设计阶段的测量工作 工程建设施工阶段的测量工作 工程建设运营管理阶段的测量工作
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按服务对象划分
建筑工程测量 水利工程测量 军事工程测量 海洋工程测量 地下工程测量 三维工业测量 铁路工程测量 公路工程测量 管线工程测量(输电线路、输油管道…) 桥梁工程测量 隧道工程测量 港口工程测量 城市建设测量
4)多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广 泛应用;
5)GPS、GIS技术将紧密结合工程项目;
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工程测量学的发展现状及展望
6)大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何 重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个 热点固定式、移动式、车载、机载三维激光扫 瞄仪将成为快速获取被测物体乃至地面建筑物、 构筑物及地形信息的重要仪器;
7)数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识 将成为工程测量学专业教育的重要内容
8)随着人类文明的进展,对工程测量学的要求愈 来愈高,服务范围不断扩大;
9)现代科技新成就,为工程测量学提供了新的工 具和手段,从而推动了工程测量学的不断发展。
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不动产测绘
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不动产测绘的概念
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18.4km的秦岭隧道; 欧洲海底隧道50多公里; 瑞士阿尔卑斯山的隧道长达57km; 山西省引黄工程南干线5# 隧洞长26.5km,7# 隧洞长42.6km; 东北大伙房水库引水工程隧洞长80多km, 德国汉堡的粒子加速器研究中心和欧洲日内瓦粒子研究中心的粒子加速器规 模愈来愈大,从20世纪50年代到现在不断建设,轨道长从数百米到数十公里; 美国的超导超级对撞机,其直径27km ,轨道长达八十多公里;
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。
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。
不动产测绘所采用的理论、技术与 方法和工程测量学的基本相同。
不动产(俗称房地产)是指具有权 属性质的地块和其上建(构)筑物的 总称。
不动产测绘一般称地籍测绘
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不动产测绘的内容
1 地籍调查 对土地及其附着物的位置、权属、数量、质量
和利用现状等基本情况进行的技术性工作。包括: 土地权属调查 土地利用现状调查 土地等级调查 房产调查
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体系结构
第一章 绪论 第一篇 工程测量学的基本理论、方法与技术 第二章 工程建设中的测量工作与信息管理 第三章 工程控制网布设的理论与方法 第四章 工程测量学的仪器与方法 第五章 工程建设中的地形图测绘 第六章 工程建筑物的施工放样 第七章 工程建筑物的变形监测 第八章 工业设备的安装和检校测量 第二篇 典型工程的测量和实践 第九章 线状工程测量 第十章 桥梁工程测量第十一章 水利工程测量 第十二章 工业与民用建筑测量 第十三章 地下工程测量 第十四章 大型粒子加速器中的精密测量 第十五章 展望
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工程测量学的结构体系
纵向处理结构体系 按工程建设的三个阶段来叙述工程测量学的理论、技术、 方法和内容
横向处理结构体系 按典型工程分别进行描述
“纵向与横向处理”相结合、“特殊与一般”相结合的结 构体系 “特殊”指个别工程的特殊性,“一般”指各种工程、各 阶段的共性
测来自百度文库学院
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不动产测绘的内容
3 房产图测绘 房产图是全面反映房屋基本情况和权
属界线的专用图件,也是房产测量的 主要成果。分为:
房产分幅平面图 房产分宗平面 房产分户平面图
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不动产测绘的内容
4 面积量算 土地面积量算方法: 解析法: 坐标法 图解法: 膜片法、求积仪法、沙维奇法 等
一等水准测量的测站观测 仪器、因瓦尺、要求、操作、计算、
精度、误差 对学生的培养和训练
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工程测量学的内容和划分
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工程测量学的主要内容
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
测绘学概论
核 心教材
宁津生等五院士领衔主编
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第六章 工程测量学
张正禄 编写 主讲
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二零零六年十一月
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主要内容
工程测量学在测绘学中的定位和研究 应用领域
工程测量学内容的划分 工程测量常用的技术 工程测量学的发展概况及展望 工程测量学与相邻学科和课程的关系 工程测量的实例和照片
5 变更测量 地籍变更测量 日常地籍测量 界址变更测量 界址的恢复与鉴定
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大型特种精密工程建设 是工程测量学发展的动力
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三峡水利枢纽工程; 北京正负电子对撞机; 长江上的大桥达数十座; 长达30多公里的杭州湾大桥和上海东海大桥 高454m的上海东方明珠电视塔;
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测绘学是一个古老而现代的学科
测绘学是高科技学科 测绘学属于信息学科 测绘学有三个国家级重点学科
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测绘工作是一个普通而广泛的职业
德国:巴伐利亚州有8000人在测 绘部门工作,全国平均每1000人 中就有一人在测绘部门工作
比利时王子洛朗娶的平民美女克 莱尔.库布斯是一名土地测量员
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与测绘有关的名人知多少? 林肯、华盛顿、拿破伦、赫鲁晓夫、
勃列日涅夫作过测量员
李瑞环是工民建专业
温家宝是地质测量和找矿专业
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测绘界的院士知多少?
夏坚白、王之卓、方 俊
陈永龄、陈俊勇、刘先琳
李德仁、宁津生、刘经南
许厚泽、魏子卿、王家耀
王任享、高 俊、张祖勋
许其凤、叶淑华
苏黎世高等工业大学马西斯教授指出: “一切不属于地球测量,不属于国家地图集的 陆地 测量,和不属于公务测量的应用测量,都属于工程测 量”。
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工程测量学的发展现状及展望
工程测量的发展可概括为“六化”和“十六字”
六化:
工程测量内外业作业的一体化; 数据获取及其处理的自动化; 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。
进口端 ·J1
J2·
·
J
·
J3
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贯通面
出口端 ·C1
· 贯通点
·C · 隧道(洞)轴线 C2 X
·
C3
Y
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隧道(洞)洞内导线网布设示意图
J2
J1
·D1
D·3
D·5
D·7
隧道(洞)轴线
J
·
·
·
X
J3 进口端
D2
D4
D6
D8
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Y
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三 峡 大 坝 施 工 控 制 网
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学科地位---测绘学的二级学科
大地测量学
(天文大地测量、几何大地测量、物理大地测量 空间大地测量、卫星大地测量、海洋大地测量)
工程测量学
(近景摄影测量/工程摄影测量、矿山测量)
航空摄影测量与遥感学 地图制图学 地理信息系统(工程) 不动产地籍与土地管理
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研究应用领域
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不动产测绘的内容
2 地籍测绘 主要包括地籍控制测量、 界址点测
量和地籍图测绘,与工程测量学中的控 制测量和地形图测绘技术与方法基本相 同。
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不动产测绘的内容
3 房产图测绘 房产图是全面反映房屋基本情况和权
属界线的专用图件,也是房产测量的 主要成果。分为:
房产分幅平面图 房产分宗平面 房产分户平面图
2.工程控制网布设及优化设计
测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网 、纯测角网 、
边角网、导线网、GPS网。 3.施工放样技术和方法 ---点、线、面、体的
放样
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工程测量学的主要内容
4.工程的变形监测分析和预报---多学科的 交叉领域
5.工程测量的通用和专用仪器
经纬仪、水准仪、全站仪、GPS接收机,测方向、角度、距离、高 差、坐标差等几何量;测量机器人;专用仪器: 基维线测量/准直 测量、距离测量、高程测量、倾斜测量、三维激光扫瞄仪。
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杭 州 湾
GPS 首 级 控 制 网
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上海磁浮铁路地面控制网
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上海磁浮铁路地面控制网
测绘学院
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大伙房水库85km输水隧洞GPS施工控制网
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工程测量学的发展概况 现状及展望
工程测量学的发展概况 工程测量学的发展现状及展望
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工程测量学的发展概况
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测 量 机 器 人
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测 量 机 器 人 在 上 海 磁 浮 铁 路
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Cyrax 2500
3D 激光 扫描仪
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