工程测量学第一章第一讲课件

工程测量学就是主要研究在工程、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。第一篇 工程建设中地形信息的获取和应用第一章 工程建设对地形图的要求与应用第二章 线路设计阶段的测绘工作第三章 水下地形测绘第四章 专题图测绘第一章第一章 工程建设对地形图的要求与应用工程建设对地形图的要求与应用l1-1 地形图在工程建设规划设计阶段的作用l为进行工程建设的规划设计，必须对工程建设所在地的地形、地质和水文地质条件等有充分的了解，为此要进行勘查工作，其中测绘工作主要是地形图的测绘，为工程建设的规划设计提供地形图。l工程建设的规划设计通常可分选址、初步设计和施工设计3个阶段。l各个阶段的目的及任务不同，内容也有所不同，而就与测绘工作的关系来说，其各设计阶段涉及地域的大小不同，对地形信息详细程度的要求不同，因而各设计阶段所需地形图的比例尺的大小就不同。l在选址和初步设计阶段一般使用1：5 000至1：100 000的地形图，我国大部分地区已测制了比例尺为1：10 000至1：50 000的地形图，在选址和初步设计阶段应尽量利用已有的地形图。l在施工设计阶段需要详细设计各建筑物的细部，要求更大比例尺的地形图，如比例尺为1：500至1：2 000的地形图。l（一）水利工程设计对地形图的要求l（二）工业与民用建筑工程设计对地形图 的要求l（三）线状工程的设计对地形图的要求l（四）矿山工程设计对地形图的要求l（五）港口码头的设计对地形图的要求l对于某一个水利枢纽工程而言，拦河坝是一项主要工程，坝址的选择主要决定于地形和地质条件，河谷最窄而岩层良好的河段是最可能建坝的地方。l建坝以后，在河流的上游形成水库。l水库的库容与淹没面积的大小取决于地形与蓄水高度。l为了进行水库的设计，需要比例尺为 1：10 000至1：50 000的地形图，以确定水库的淹没面积、库容和有效库容，制定城镇居民的迁移和交通线改建规划，设计库岸的防护工程、航道及码头的位置。l在水利枢纽工程的初步设计阶段，在可能布设枢纽工程的全部地区，也应有比例尺为1：10 000的地形图，以便正确地选择坝轴线的位置。l坝轴线选定以后，就应在这个划定的枢纽布设地区提供比例尺为1：2 000至1：5000的地形图，以研究枢纽工程主要建筑物的布置方案。l在施工设计阶段，在坝区、厂房地区、船闸闸室、引水渠渠道以及引水隧洞的进口等处应测绘比例尺为1：1000的地形图，以便详细地设计该工程各部分的位置和尺寸。l测绘资料要满足工程建设规划设计的需要，其主要质量标准有：地形图的精度、比例尺和测绘内容的取舍适度等。l要合理解决这些问题，使得既能充分地满足规划设计的要求，又能使测绘工作经济合理，这就要根据设计工作所使用地形资料的具体情况进行分析，制订测绘计划。l目前，工程建设规划设计基本上采用计算机辅助设计，以此，为工程建设规划设计所提供的地形图也需要是数字地形图。l现在地面测图和摄影测量测图都已采用数字测图方法，测制的地形图就是数字地形图。而对于原来测制的图纸上的地形图可采用地形图数字化的方法，生成数字地形图。l在很多设计部门已建立了工程信息系统，如城市地理信息系统、矿山地理信息系统等，测绘资料是工程信息系统的一个子系统。1-2 大比例尺地形图的精度分析l在工程建设中，工程规划或方案设计所用的地形图比例尺较小，通常利用现有的地形图资料，而一般工程勘测所进行的测图工作，绝大多数是为满足初步设计和施工设计所需要的大比例尺地形图。l在建筑和工程部门，地图按比例尺划分为：大比例尺地图：1500、11000、12000、15000和11万的地图；l中比例尺地图：12.5万、15万、110万的地图；小比例尺地图：125万、150万、1100万的地图。l国家测绘部门将15000、11万、12.5万、15万、110万、125万、150万和1100万八种比例尺地形图规定为国家基本比例尺地形图，简称基本地形图，亦称国家基本图 一、现行规范对大比例尺地形图精度的规定l1：500、1：1000、1：2000地形图平板仪测量规范（GB/T 16819-1997）l工程测量规范（GB 50026-93）l1：500、1：1000、1：2000地形图航空摄影测量外业规范（GB 7391-87）l城市测量规范（CJJ 8-99）二、平板仪测图的地形图精度l目前，平板仪测图方法已被数字测图方法所代替，原有的地形图已通过地形图数字化成为数字地形图保存在数据库中，这些经地图数字化的地形图，其地形图的精度仍是平板仪测图方法所得到地形图的精度。l（一）地形图平面位置的精度（一）地形图平面位置的精度l地形图平面位置的精度可用地物点相对于邻近图根点的点位中误差来衡量。l在平板仪测图中，多数的地物点从图根点上直接测定。l在图上，用图根点直接测定的地物点的平面位置的中误差来源主要有：图根点的点位中误差mt，图根点测定地物点距离产生的中误差mj，测定方向产生的中误差mf，以及地物点的刺点中误差mc，则地物点平面位置的中误差m为：l（二）地形图高程的精度（二）地形图高程的精度l地形图高程的精度，是根据地形图按等高线所求得的任意一点高程相对于邻近图根点的高程中误差来衡量的。l因此，地形图的高程精度是指等高线所表示的高程精度。l影响地形图高程精度的因素对大比例尺地形图来说，主要有：测定地形点的高程误差、地形概括误差和勾绘等高线的误差。l这些误差与地面的坡度和地面的起伏不平有关，随着地面的坡度增大，测量高程误差会显著加大。l地形概括误差：在测图时将相邻两个地形点间的不规则曲线视为直线，而引起的高程误差称为地形概括误差。l地形点的间距越大，地形概括误差就越大。所以，要提高地形图高程的精度，除提高测量高程精度外，还要加大地形点的密度。l根据工程测量规范，等高线高程的中误差可按以下经验公式计算lmH=三、地面数字测图的地形图精度l地面数字测图方法与平板仪测图方法有很大的区别，数字测图不用图纸，没有图根点的展点误差和测量点的刺点误差。l数字测图利用全站仪观测地形点的距离、方向和高度角，按极坐标法计算地形点的坐标，按三角高程计算高程。l全站仪测距和测角的精度较高，因此测定地物点的点位中误差较小。如果棱镜的中心和地形点一致或加上棱镜的偏差改正，则地物点的平面位置的中误差会更小。l对地形图的高程精度而言，全站仪直接测量的地形点的高程中误差约3cm，但地形图的高程精度主要受地形概括误差的影响，因此一般来说，地面数字测图相比平板仪测图在地形图的高程精度上没有明显的提高。1-3 工业企业设计对地形图的要求l各种工业建设中的测量工作，目的都是为了本企业的设计、施工和运营管理服务。因此，各有其自己的特点。与国家的测图工作比较起来，企业测图的面积较小，使用范围较窄。l因此，对于为各工业企业测绘的地形图，无论是精度、内容，还是表现形式等都应该以满足用图单位的要求来确定。l工程测量规范在地形测量的一般规定中规定：对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图。l对于工业企业的设计，地形图主要是用在总平面运输设计部门。该部门的设计任务就是根据地形图等各种基础资料和工业企业生产的特点，综合解决主要车间、辅助车间、动力设施、运输设施、仓库、工程管网以及行政福利设施等在厂区内的平面与竖向布置。一、地形图的必要精度l1.平面位置精度要求l2.高程精度要求l1.1.平面位置精度要求平面位置精度要求l总平面图的设计方法一般是：首先按照生产的工艺要求，将主要建筑物的轮廓位置绘出，然后移动建筑物，再考虑建筑物布置的合理性和地形条件的情况下，确定建筑物在地形图上的位置。l2.2.高程精度要求高程精度要求l地形图测绘的高程精度要求，应根据竖向布置的设计来分析。l工业场地的竖向布置就是将厂区的自然地形加以平整改造，以保证生产运输良好的联系，合理地组织排水，并且使土方量，填挖方量平衡。l1）确定对工业场地的竖向布置系统和地面连接的方法l2）对整平的宽度、坡度和平土高程进行设计l3）计算平土高程l4）进行建筑物的地坪高程、道路中心线高程以及工程管线高程的设计l5）计算土方量，作为进行投资预算、施工准备以及论证设计方案的资料l在扩建和改建的工业场地上，为了保证现有的建筑物与设计的建筑物之间的高程联系，对于现有的地坪高程、铁路轨顶和道路中心的高程以及各种管线连接点的高程等，都要求用直接水准测量的方法测定。二、地形图的比例尺选择l由于总平面图的设计是在地形图上进行的，所以地形图除了按一定的要求表示出地面现有的情况以外，同时还要能在图上进行未来工程的设计。一方面要能表示出设计中所考虑的最小地形地物，同时还要能绘出设计的最小建筑物，且要保持图面清晰，负荷不至于过大。l（一）总图运输设计图比例尺与地形图比（一）总图运输设计图比例尺与地形图比例尺的关系例尺的关系l总图运输设计在地形图上进行，因此，地形图比例尺和总图运输设计图比例尺相一致。其设计图比例尺的选定，基本上决定于设计内容的详细程度和建筑密度。l设计内容的详细程度随着设计阶段的不同而不同，建筑密度则按工业建筑的性质来划分。l（二）场地现状条件和面积大小与地形图（二）场地现状条件和面积大小与地形图比例尺的关系比例尺的关系l按照设计工作进行的情况，场地现状条件大致可分为两大类：l第一类是平坦地区新建的工业场地l第二类是山地或丘陵地区的工业场地以及扩建或改建的工业场地。结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日