《工程测量绪论》PPT演示课件

1.1.4为什么学习该课程
• 实际工作需要 • 专业毕业要求
1.1.5 学习目标和要求
1.知识要求：掌握工程测量的基本原理和方法。 2.能力要求： （1）能够应用测量学基本原理、较熟练使用测
量仪器进行一般工程的测绘和施工放样。 （2）能够正确使用图、表等技术语言，进行表
达和沟通。 （3）能够正确理解工程管理与相关专业之间的
我国的高程系统：
水准原点 全国高程的起算点。
1985年国家高程基准 （72.260m ） 1956年黄海高程系 （72.289m）
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。 （青岛）
水准原点 H0
验潮站
大地水 准面
1.3.2 地面点的坐标
地面点的坐标常用大地地理坐标、平面直 角坐标或 空间直角坐标表示。 （一）大地地理坐标
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1.2 测量工作的基准线和基准面
1.大地体与水准面
水准面：自由静止的水面，为曲面。特点：曲面上 任一点的铅垂线都垂于该曲面，且水准面有无数个。 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。
大地体：大地水准 面所包围的代表地 球形状和大小的形 体。
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。
（二）平面直角坐标 由于大地坐标是球面坐标，在工程建设规 划、设计 、施工中，测量和计算十分不便。 投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到 平面上。 即 X= F 1（L，B） Y= F 2（L，B） 我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内 也可采用独立平面直角坐标。
高斯平面直角坐标系
1、高斯投影的概念
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的经度和纬度，称为该 点的大地坐标，可表示为 A(L,B) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国 家大地坐标系”。
测量上将空间三维坐标系分
解成确定点的二维坐标系（地面
C
点沿基准线投影到基准面上，在
A
B
基准面上的位置。基准线可以是
X
铅垂线或法线，基准面是大地水
c
准面、平面或是椭球体面）和一
维高程系（地面点沿基准线到基
a
b
准面的距离）。
Y
1.3.1 地面点的高程
地面点的高程： 地面点沿铅垂方向到
大地水准面的距离。 注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。 如图：HA= 166.780m HB= - 136.680m
测量工作的基准线和基准面：
测量工作的基准线—铅垂线 （对应于大地水准面)。 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（对应于参考椭球面) 。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。
O 铅垂线
大地水
准面
G
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§1.3 确定地面点位的方法
空间是三维的，确定地面点位的实质是确定其在某个 空间坐标系中的三维坐标。
A
HA 大地水准面
HB
B
绝对高程（海拔） ：某点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离。如：HA、HC。
相对高程： 某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。
高差： 地面上两点高程之差。 如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
关系，具有良好的沟通与合作能力。
1.1.5 学习目标和要求
3.素质要求： （1）具有严谨求实的科学态度和进取精神。 （2）具有不断学习和寻找解决问题的欲望，
具有推广新技术的进取精神；具有面对挑 战和挫折的乐观主义态度。
1.1.6 如何学好这门课程
1.端正态度 2.明确目标 3.讲究方法 4.活学活用
第一章 绪论
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4
工程测量的相关概念 测量工作的基准面和基准线 地面点位的确定 测量工作的基本原则
§1.1 工程测量的相关概念
1.1.1工程测量定义
研究工程建设在勘察设计、施工放样和运营管 理等各阶段中进行测量工作的理论和方法的学科。 主要包括测绘、施工放样和建筑物的变形观测等。
1.1.2 工程量的任务
工程测量是运用测量学的基本原理和方法为各 类工程建设服务。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
1.1.3课程内容结构
• 第一部分 测量学的基本原理和方法 • 第二部分 大比例尺地形图的测绘和应用 • 第三部分 土木工程施工测量
3º带自1.5 º开始，按3º的经差自西向东 分成120个带（我国：25—45）。
6º带与3º带中央子午线之间的关系如图:
3º带的中央子午线与6º带中央子午线及分带 子午线重合，减少了换带计算。
按照6º带划分的规定，第1带中央子午线的经 度为3º，其余各带中央子午线经度与带号的关系 是： L。=6ºN－3º （N为6º带的带号）
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。
2．参考椭球体及参考椭球面
参考椭球体 一个非常接近大地体，并可用数学式表 示几何形体，作为地球的参考形状和大 小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成 的形体，故又称旋转椭球体。
参考椭球面 参考椭球体外表面，
是球面坐标系的基准面。
参考椭球面
旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁 率α决定。
我国目前采用的参考
椭球体的参数为：16届“国际大地 测量与地球物理 联合会”推荐
长半轴 a= 6378140m
短半轴 b= 6356755m
扁率
α= a b
a
=
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作 圆球，其平均半径 R =6371km
高斯投影是一种等角投影。它是由德国数 学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德 国大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923) 加以补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”， 简称“高斯投影”。
2、投影带的划分
我国规定按经差6º和3º进行投影分带。 6º带自首子午线开始，按6º的经差自西向东 分成60个带（我国：13—23）。