何谓大地水准面ppt课件

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大地水准面
水准面有无数个，其中与平均海水面相吻合 的水准面称为大地水准面，它是测量工作的 基准面。 由大地水准面所包围的形体，称为大地体。
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铅垂线
O
重力的方向线称为铅垂线， 它是测量工作的基准线。 在测量工作中，取得铅垂 线的方法如图1-1所示。
图1-1 铅垂线
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地球椭球体
由于地球内部质量分布 不均匀，致使大地水准
课程的学习兴趣。
掌握水准面和水平面 、地面点的高程的各 个概念，掌握确定地
面点位的方法。
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当测区范围较小时，可以把水准面看作水平面。 探讨用水平面代替水准面对距离、角度和高差的 影响，以便给出限制水平面代替水准面的限度。
一、对距离的影响
结论：在半径为10km的范围 内，进行距离测量时，可以 用水平面代替水准面，而不 必考虑地球曲率对距离的影 响。
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一、教学内容 测量学的概念，建筑工程测量的主要任务； 地球的形状与大小，地面点位的确定方法； 用水平面代替水准面的限度； 测量的基本工作，测量的基本原则，测量工作的
基本要求，常用的测量元素和单位。
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重点 确定地面点位的方法； 难点 高斯平面直角坐标系的建立。 三、教学要求 了解测量学的概念，建筑工程测量的任务，地球
（2）高斯平面直角坐标 利用高斯投影法建 立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐 标系。在广大区域内确定点的平面位置，一 般采用高斯平面直角坐标。
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（3）独立平面直角坐标 当测区范围较小时，可以用测 区中心点a的水平面来代替大地水准面。在这个平面上 建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。 在局部区域内确定点的平面位置，可以采用独立平面直 角坐标。 在独立平面直角坐标系中，规定南北方向为纵坐标轴， 记作x轴，x轴向北为正，向南为负；以东西方向为横坐 标轴，记作y轴，y轴向东为正，向西为负；坐标原点O 一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为 正值；坐标象限按顺时针方向编号，如图1-8所示，其目 的是便于将数学中的公式直接应用到测量计算中，而不 需作任何变更。
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一、确定地面点位的方法
地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点 在大地水准面上的投影位置（两个参数）和该点 的高程。
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地面点在大地水准面上的投影位置
地面点在大地水准面上的投影位置，可用地理 坐标和平面直角坐标表示。
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地面点在大地水准面上的投影位置
（1）地理坐标是用经度λ和纬度φ表示地面点 在大地水准面上的投影位置，由于地理坐标 是球面坐标，不便于直接进行各种计算。
其关系式为：
A=a-b/a
（1-1）
我国目前采用的地球椭球体的参数值为：
a=6 378 140m，b=6 356 755m，
α=1：298.257。
由于地球椭球体的扁率α很小，当测量的区域不 大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。
在小范围内进行测量工作时，可以用水平面代替 大地水准面。
大地水准面
面成为一个有微小起伏 的复杂曲面，如图1-2a 所示。选用地球椭球体 W 来代替地球总的形状。 地球椭球体是由椭圆 NWSE绕其短轴NS旋 转而成的，又称旋转椭 球体，如图1-2b所示。
N
地球椭球体
N
E
W
b aO
a E
S
S
a）大地水准面
b）地球椭球体
图1-2 大地水准面与地球椭球体
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决定地球椭球体形状和大小的参数：椭圆的长半 径a，短半径b扁率α。
B
A
a D′ b′ D
b
R θ
O
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图1-10 用水平面代替水准面对距离和高程的影
响
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二、对水平角的影响
球面多边形面积P/km2 10 50 100 300
1 测绘大比例尺地形图
2 建筑物的施工测量
3 建筑物的变形观测
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一、地球的形状和大小
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水准面和水平面
人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形 成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个闭合曲面称 为水准面。
水准面的特点是水准面上任意一点的铅垂线都垂直于 该点的曲面。 与水准面相切的平面，称为水平面。
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一、测量学的概念
测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位 的科学。
内容
测定
测定是指得到一 系列测量数据， 或将地球表面的 地物和地貌缩绘 成地形图。
测设
测设是指将设计 图纸上规划设计 好的建筑物位置 ，在实地标定出 来，作为施工的 依据。
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建筑工程测量是测量学的一个组成部分。它是研究建 筑工程在勘测设计、施工和运营管理阶段所进行的各种 测量工作的理论、技术和方法的学科。
的形状和大小，用水平面代替大地水准面的限度。 掌握确定地面点位的方法，测量的基本工作、基
本原则和基本要求，常用的测量元素和单位。 四、教学方法 多媒体教学，课件讲解。
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1．测量学的概念？建筑工程测量的任务是什么？ 2．何谓铅垂线？何谓大地水准面？它们在测量中的作用
是什么？ 3．如何确定点的位置？ 4．测量学中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标
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2 建筑物的变形观测
（1）绝对高程 地面点 到大地水准面的铅垂距 离，称为该点的绝对高 程，简称高程，用H表 示。目前，我国采用的 是“1985年国家高程基 准”，在青岛建立了国 家水准原点，其高程为 72.260m。
黄海平均海水面
hAB A
HA′
HA
B
HB′ HB
假定高程起算面
铅垂线 铅垂线
系有何不同？ 5．何谓水平面？用水平面代替水准面对水平距离、水平
角和高程分别有何影响？ 6．何谓绝对高程？何谓相对高程？何谓高差？已知
HA=36.735m，HB=48.386m，求hAB。 7．测量的基本工作是什么？测量工作的基本原则是什么？
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1 第一节 建筑工程测量的任务 2 第二节 地面点位的确定 3 第三节 用水平面代替水准面的限度 4 第四节 测量工作概述
大地水准面
图1-3 高程和高差
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（2）相对高程 地面点到假定水准面的铅垂距 离，称为该点的相对高程或假定高程。
（3）高差 地面两点间的高程之差，称为高差， 用h表示。高差有方向和正负。 根据地面点的三个参数x、y、H，地面点的空 间位置就可以确定了。
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介绍现代建筑科学先 进的测量方法和工具 ，介绍测量的现场工 作，以增强学生对本