建筑工程测量备课教案

情景一、大比例尺地形图的测绘

单元一：小地区控制测量

1.（一）测量的基础知识

第一节一、建筑工程测量的任务

1.测量学的概念

研究地球形状、大小和地表（包括地面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。

测量工作的基本任务：求得点的规定坐标系中的坐标值。

2.建筑工程测量的主要任务

(1) 勘察设计阶段：地形图，提供设计依据；

(2) 施工阶段：施工前放线；

施工中轴线（斜）控制、高程（层高）控制；

竣工测量的竣工图；

(3) 施工及运营阶段的监测；

3.建筑工程测量工作的分类

第二节二、测量工作的基准面和基准线

1.地球的形状和大小

（1）地球表面起伏最大值/地球半径≈20/6371很小；如图1-1所示。

（2）地球表面71%的都是水。

图 1-1 地球的形状

2.测量工作的基准面和基准线

铅垂线：某点的重力方向线，可用悬挂垂球的细线方同来表示；

水平线：与铅垂线正交的直线；

水平面：与铅垂线正交的平面称为水平面；

水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面，任何自由静止的水面都是水准面；大地水准面：与不受风浪和潮汐影响的静止海水面相吻合的水准面。

铅垂线、大地水准面是测量工作的基准线和基准面。

第三节三、地面点位的确定

1.确定地面点位的方法

测量工作的实质：确定地面点的空间位置。

点的空间位置（三维）=该点在水准面或水平面（球面或平面）的位置（二维）+该点到大地水准面的铅垂距离（一维）。如图1-2所示。

图 1-2 三维空间

2.地面点的高程

绝对高程——地面点到大地水准面的铅垂距离，简称高程：用H表示，如。如图1-3所示。

图1-3 地面点高程

3.地面点的坐标

（1）地理坐标

（2）平面直角坐标

以西南角为坐标原点，纵轴为X轴，横轴为Y轴， X轴正向为正北方向，负向为正南方向，Y轴正向为正东方向，负向为正西方向（上北下南左西右东），象限以顺时针方向编号。如图1-4所示。

4.空间直角坐标

空间直角坐标主要用于卫星定位。

图1-4 平面直角坐标象限

第四节四、以水平面代替水准面的限度

1.在10km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。

2.就高程测量而言，即使距离很短，也应用水准面作为测量的基准面，即应顾及地球曲率对高程的影响。

第五节五、测量工作的基本内容与基本原则

1.测量工作的基本内容

主要目的：确定点的坐标和高程

测量工作的基本内容：高程测量、角度测量、距离测量

测量工作一般分外业和内业两种。

2.测量工作的基本原则

“从整体到局部、先控制后碎部”——基本原则“步步有检核”

第六节六、测量误差的基本知识

1.测量误差来源

（1）误差来源

（2）常用测量形式：按观测条件分为

（3）粗差（错误）与误差不同概念，为避免粗差，一方面要认真，另一方面要有检校措施。

2.测量误差的分类

（1）系统误差

产生原因：仪器、工具制造或校正不完善；

特性：具有规律性、累积性的误差；

影响：有些可用计算改正或用观测方向消除。

（2）偶然误差产生原因：由人、仪器、外界条件等多方面因素造成。

影响：误差值不大，如采用一定方法或计算消除系统误差，则偶然误差居主要地位，其值不可消除，只能随观测次数趋于无限时，误差平均值趋于零。

3.衡量精度的标准

用真误差直接比对，方法简单但难以操作，引入几个指标作为衡量精度的标准。

（1）中误差

n次等精度观测条件下，计算每次观测的真误差Δ，按下式计算中误差。（2）容许误差偶然误差的绝对值不应超过一定的限值，为容许误差

（3）相对误差

对于误差具有累积性的观测应用相对误差来评定。

相对误差为绝对误差的绝对值与相应量之比。

4.误差传播定律

用于由直接观测值推导计算出非直接观测值（高差、内角和、视距测量等）

（1）一般函数的误差传播

线性函数的误差传播

（2）运用误差传播定律的步骤

先写函数式，再求全微分，最后计算观测值函数中误差。

【注】1）角度问题，必先化为弧度；

2）观测值必须独立。

5.等精度直接平差

（1）求最终观测值

时算术平均值为未知量的真值，但测量次数有限，但以算术平

均值为未知量的最终观测值。

（2）评定精度

n次等精度观测，计算算术平均值L，计算每次观测值与L间差值的改正数V，

第七节一、控制网的定义与分类

1.定义：在测区内选择若干有控制意义的控制点，按一定的规律和要求组成网状几何图形。

2.分类：国家控制网、城市控制网和小地区控制网。

第八节二、控制测量的定义与内容

1.定义：为建立控制网而进行的测量工作。

2.内容：平面控制测量、高程控制测量和三维控制测量。

第九节三、平面控制测量的定义、方法及等级

1.定义：确定控制点平面位置的工作。

2.方法：常规有三角测量和导线测量，还有GPS测量（三维坐标）。

3.国家（一、二、三、四等）、城市、工程。

第十节四、小地区控制网的定义及分类

1.定义：一般面积在15km2以下范围内建立的平面控制网。

2.分类：首级控制网和图根控制网。

第二章（三）高程测量

第一节一、水准测量原理

水准测量的基本测法是：如图3-1所示，已知A点的高程为，只要能测出A 点至B点的高程之差，简称高差。