何谓大地水准面

建筑工程测量,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,何谓大地水准面,教学要点,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，地面点位确实定方法；,用程度面代替水准面的限度；,测量的根本工作，测量的根本原那么，测量工作的根本要求，常用的测量元素和单位。,一、教学内容,二、重点和难点,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,理解测量学的概念，建筑工程测量的任务，地球的形状和大小，用程度面代替大地水准面的限度。,掌握确定地面点位的方法，测量的根本工作、根本原那么和根本要求，常用的测量元素和单位。,四、教学方法,多媒体教学，课件讲解。,五、考虑题与习题,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系有何不同？,5何谓程度面？用程度面代替水准面对程度间隔 、程度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？，求hAB。,7测量的根本工作是什么？测量工作的根本原那么是什么？,第二节 地面点位的确定,2,第三节 用水平面代替水准面的限度,3,第四节 测量工作概述,4,第一节 建筑工程测量的任务,1,1,一、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。,第一节 建筑工程测量的任务,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，作为施工的根据。,测定,测定是指得到一系列测量数据，或将地球外表的地物和地貌缩绘成地形图。,内容,二、建筑工程测量的任务,建筑工程测量是测量学的一个组成局部。它是研究建筑工程在勘测设计、施工和运营管理阶段所进展的各种测量工作的理论、技术和方法的学科。,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,一、地球的形状和大小,第二节 地面点位确实定,水准面和水平面,1,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，称为程度面。,大地水准面,2,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。,铅垂线,3,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，获得铅垂线的方法如图1-1所示。,O,图1-1 铅垂线,地球椭球体,4,由于地球内部质量分布不均匀，致使大地水准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,S,E,W,O,a,b,a,N,S,W,E,地球椭球体,大地水准面,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,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。,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，,=1：298.257。,由于地球椭球体的扁率很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。,在小范围内进展测量工作时，可以用程度面代替大地水准面。,一、确定地面点位的方法,第二节 地面点位确实定,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。,1,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。,1,地面点在大地水准面上的投影位置,1地理坐标是用经度和纬度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，不便于直接进展各种计算。,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。在广阔区域内确定点的平面位置，一般采用高斯平面直角坐标。,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的程度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。,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间隔 ，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。,A,B,h,AB,H,A,H,B,H,A,H,B,假定高程起算面,大地水准面,黄海平均海水面,铅垂线,铅垂线,图1-3 高程和高差,2相对高程 地面点到假定水准面的铅垂间隔 ，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。,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。,小结,第三节 用程度面代替水准面的限度,当测区范围较小时，可以把水准面看作程度面。讨论用程度面代替水准面对间隔 、角度和高差的影响，以便给出限制程度面代替水准面的限度。,一、对间隔 的影响,A,B,a,b,b,R,h,O,D,D,图1-10 用水平面代替水准面对距离和高程的影响,结论：在半径为10km的范围内，进展间隔 测量时，可以用程度面代替水准面，而不必考虑地球曲率对间隔 的影响。,二、对程度角的影响,结论：当面积P为100km2时，进展程度角测量时，可以用程度面代替水准面，而不必考虑地球曲率对间隔 的影响。,球面多边形面积,P,/km,2,球面角超值/（）,10,0.05,50,0.25,100,0.51,300,1.52,三、对高程的影响,结论：用程度面代替水准面，对高程的影响是很大的，因此，在进展高程测量时，即使间隔 很短，也应顾及地球曲率对高程的影响。,距离D/km,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,1,2,5,10,h,/mm,0.8,3,7,13,20,78,314,1 962,7 848,第四节 测量工作概述,1平面直角坐标的测定,测定地面点平面直角坐标的主要测量工作是测量程度角和程度间隔 。,2高程的测定,测定地面点高程的主要测量工作是测量高差。,测量的根本工作是：高差测量、程度角测量、程度间隔 测量。,测量的基本工作,1,测量工作的基本原则,2,1“从整体到局部、“先控制后碎部的原那么,2“前一步工作未作检核不进展下一步工作的原那么,测量工作的基本要求,3,3,“质量第一的观点，严肃认真的工作态度，保持测量成果的真实、客观和原始性，要保护测量仪器与工具。,小结：掌握用程度面代替水准面的限度，理解并掌握测量的根本工作和测量工作的根本原那么。,