工程测量学绪论

,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,工程测量,1.1,测,测,量,量,学,学,与,与,土,土,建,建,工,工,程,程,测,测,量,量,1.2,地,地,面,面,点,点,位,位,的,的,确,确,定,定,1.3,用,用,水,水,平,平,面,面,代,代,替,替,水,水,准,准,面,面,的,的,限,限,度,度,1.4,测,测,量,量,工,工,作,作,概,概,述,述,1.5,测,测,量,量,常,常,用,用,计,计,量,量,单,单,住,住,换,换,算,算,第1,章,章,绪,绪,论,论,工,程,程,测,测,量,量,定,义,义,：,：测,量,量,学,学,是,是,研,研,究,究,地,地,面,面,点,点,空,空,间,间,位,位,置,置,的,的,测,测,定,定,、,、,采,采,集,集,、,、,数,数,据,据,处,处,理,理,、,、,存,存,储,储,与,与,管,管,理,理,的,的,一,一,门,门,应,应,用,用,科,科,学,学,。,。,其,其,核,核,心,心,问,问,题,题,是,是,研,研,究,究,如,如,何,何,测,测,定,定,点,点,的,的,空,空,间,间,位,位,置,置,。,。,任,务,务,：,：,1.,测,测,绘,绘,：,：,地,地,面,面,的,的,地,地,物,物,地,地,貌,貌,测,测,量,量,绘,绘,制,制,成,成,图,图,2.,测,测,设,设,（,（,放,放,样,样,）,）,：,：,将,图,图,上,上,设,设,计,计,建,建,（,（,构,构,）,）,筑,筑,物,物,的,的,图,图,形,形,和,和,位,位,置,置,在,在,实,实,地,地,标,标,定,定,，,，,作,作,为,为,施,施,工,工,或,或,定,定,界,界,的,的,依,依,据,据,图,上,上,的,的,设,设,计,计,实,实,地,地,1.1,测,测,量,量,学,学,与,与,土,土,建,建,工,工,程,程,测,测,量,量,1.1.1,测,测,量,量,学,学,定,定,义,义,、,、,任,任,务,务,与,与,分,分,科,科,1.,大,大,地,地,测,测,量,量,学,学:,研,究,究,大,大,范,范,围,围,地,地,区,区,的,的,控,控,制,制,测,测,量,量,和,和,地,地,形,形,测,测,量,量,。,。,由,由,于,于,人,人,造,造,卫,卫,星,星,科,科,学,学,技,技,术,术,的,的,发,发,展,展,，,，,大,大,地,地,测,测,量,量,学,学,又,又,分,分,为,为常,规,规,大,大,地,地,测,测,量,量,学,学与卫,星,星,大,大,地,地,测,测,量,量,学,学,，,，后,者,者,是,是,研,研,究,究,观,观,测,测,卫,卫,星,星,确,确,定,定,地,地,面,面,点,点,位,位,，,，,即,即GPS,全,全,球,球,定,定,位,位,。,。,2.,普,普,通,通,测,测,量,量,学,学:,研,究,究,地,地,球,球,表,表,面,面,局,局,部,部,区,区,域,域,的,的,测,测,绘,绘,工,工,作,作,，,，,主,主,要,要,包,包,括,括,小,小,区,区,域,域,控,控,制,制,测,测,量,量,、,、,地,地,形,形,图,图,测,测,绘,绘,和,和,一,一,般,般,工,工,程,程,测,测,设,设,。,。,通,通,常,常,称,称,测,测,量,量,学,学,就,就,是,是,指,指,普,普,通,通,测,测,量,量,学,学,。,。,3.,工,工,程,程,测,测,量,量,学,学:,研,究,究,各,各,种,种,工,工,程,程,在,在,规,规,划,划,设,设,计,计,、,、,施,施,工,工,放,放,样,样,和,和,运,运,营,营,中,中,测,测,量,量,的,的,理,理,论,论,和,和,方,方,法,法,。,。,4.,摄,摄,影,影,测,测,量,量,学,学:,研,究,究,利,利,用,用,摄,摄,影,影,或,或,遥,遥,感,感,技,技,术,术,获,获,取,取,被,被,测,测,物,物,体,体,的,的,信,信,息,息,，,，,以,以,确,确,定,定,物,物,体,体,的,的,形,形,状,状,、,、,大,大,小,小,和,和,空,空,间,间,位,位,置,置,等,等,信,信,息,息,的,的,理,理,论,论,和,和,方,方,法,法,。,。,5.,地,地图制,图,图学:,研究各,种,种地图,的,的制作,理,理论、,原,原理、,工,工艺技,术,术和应,用,用的一,门,门学科,。,。,分科：,1.在,工,工程规,划,划设计,阶,阶段,首先需,要,要规划,区,区的地,形,形图，,有,有精确,的,的地形,图,图和测,绘,绘成果,，,，才能,保,保证工,程,程的选,址,址、选,线,线、设,计,计得出,经,经济合,理,理的方,案,案。,2.在,工,工程施,工,工阶段,工程的,施,施工，,主,主要目,的,的是把,工,工程的,设,设计精,确,确地在,地,地面上,标,标定出,来,来，这,就,就需要,使,使用测,量,量的仪,器,器，按,一,一定的,方,方法进,行,行施工,测,测量。,3.在,工,工程运,营,营与管,理,理阶段,为了能,够,够正常,运,运营或,日,日后改,进,进与扩,建,建的需,要,要，应,进,进行竣,工,工测量,。,。对于,大,大型或,特,特殊的,建,建筑物,，,，还需,进,进行周,期,期性的,重,重复观,测,测，观,测,测建筑,物,物的沉,降,降、倾,斜,斜、位,移,移等，,即,即变形,观,观测，,从,从而判,断,断建筑,物,物的稳,定,定性，,防,防止灾,害,害事故,的,的发生,。,。,1.1.2,土,土建工,程,程测量,它包括,普,普通测,量,量学，,以,以及土,建,建工程,相,相关的,土,土地整,理,理测量,、,、工民,建,建施工,测,测量，,公,公路工,程,程、管,道,道工程,测,测量等,。,。,1.1.3,测,测量在,工,工程各,阶,阶段建,设,设中的,作,作用,用经纬,仪,仪进行,长,长江水,文,文观测,用水准,仪,仪进行,地,地面平,整,整测量,用全站,仪,仪进行,公,公路施,工,工测量,青藏高,原,原测量,施工,测,测量,用光电,测,测距仪,进,进行武,汉,汉长江,大,大桥变,形,形观测,航摄照片 地形图,GPS,卫,卫星定,位,位测量,使用GPS接,收,收机,GPS全球定位系统,测量,珠,珠穆朗,玛,玛峰高,程,程,1975年在,海,海拔6120m处，,测,测量珠,穆,穆朗玛,峰,峰高程,。,。,珠峰高,程,程为8848.13m,2005,年,5,月重测,珠,珠峰高,程,程,，用GPS全,球,球卫星,定,定位技,术,术和传,统,统的测,量,量方法,相,相结合,重,重测珠,峰,峰高程,为,为8844.43m,1.2,地,地,面,面点位,的,的测定,1.2.1测,量,量的基,准,准线与,基,基准面,1.基,准,准线：,地球上,任,任一点,都,都要受,到,到离心,力,力和地,球,球引力,的,的双重,作,作用，,这,这两个,力,力的合,力,力称重,力,力，重,力,力的方,向,向线称,为,为铅垂,线,线。测,量,量仪器,悬,悬挂垂,球,球，指,向,向重力,方,方向，铅垂线,就,就是测,量,量的基,准,准线。,测量的,计,计算要,求,求投影,到,到地球,的,的椭球,面,面上进,行,行处理,，,，椭球面,上,上各点,的,的曲率,半,半径方,向,向就是,该,该点的,法,法线，法线,在,在数据,处,处理时,用,用到，,因,因此，,法,法线又,是,是测量,的,的另一,种,种基准,线,线。,2.,基,基准面,：,：,空间任,何,何一点,都,都有水,准,准面，,处,处处和,重,重力方,向,向相垂,直,直的曲,面,面均称水准面，水准,面,面就是,测,测量的,基,基准面,。,。,由于水,准,准面的,高,高度不,同,同，水,准,准面有,无,无穷多,个,个，其,中,中一个,和,和平均,的,的海水,面,面重合,，,，我们,称,称之为大地水,准,准面，它是,高,高程测,量,量的基,准,准面。,水准面,与,与大地,水,水准面,概,概念,水准面,：,：,处处与铅垂线相垂直,的,的曲面,。,。,大地水,准,准面：与平均均,海,海水面重合的,水,水准面,。,。,大地水,准,准面是,有,有微小,起,起伏的,复,复杂曲,面,面，其,原,原因是,地,地球内,部,部质量,分,分布不,均,均匀，,看,看下图,：,：,地球表,面,面上的,图,图形投,影,影到不,规,规则的,大,大地水,准,准面曲,面,面上计,算,算很困,难,难。为,此,此，选,用,用一个,非,非常接,近,近于大,地,地水准,面,面、并,可,可用数,学,学式表,示,示的几,何,何形体,来,来代替,大,大地水,准,准面，,这,这个规,则,则曲面,就,就是旋,转,转椭球,面,面,（由,椭,椭圆NWSE,绕,绕短,轴,轴NS旋,转,转而,得,得）,。,如下,图,图红,色,色表,示,示旋转,椭,椭球,面,面，它,所,所包,围,围的,球,球体,称,称为地球,椭,椭球,体,体。大,地,地水,准,准面,它所,包,包围,的,的形,体,体称,为,为大地,体,体。,地球,椭,椭球,的,的参,数,数可,用,用,a,(长,半,半径)、,b,（短,半,半径,）,）及,（扁,率,率）,表,表示,。,。扁,率,率,为,1979,年,年国,际,际大,地,地测,量,量与,地,地球,物,物理,联,联合,会,会推,荐,荐的,地,地球,椭,椭球,参,参数,a,=6378140m，,b,=6356755.3m,=1:298.257,。,。,旋转,椭,椭球,面,面是,数,数学,表,表面,，,，可,用,用如,下,下的,公,公式,表,表示,：,：,按一,定,定的,规,规则,将,将旋,转,转椭,球,球与,大,大地,体,体套,合,合在,一,一起,，,，这,项,项工,作,作称椭球,定,定位。定,位,位时,采,采用,椭,椭球,中,中心,与,与地,球,球质,心,心重,合,合，,椭,椭球,短,短轴,与,与地,球,球短,轴,轴重,合,合，,椭,椭球,与,与全,球,球大,地,地水,准,准面,差,差距,的,的平,方,方和,最,最小,，,，这,样,样的,椭,椭球,称,称总地,球,球椭,球,球。,地面,上,上选,一,一点P，,由,由P,点,点投,影,影到,大,大地,水,水准,面,面P,0,点,使,使P,0,上的,椭,椭球,面,面与,大,大地,水,水准,面,面相,切,切，,此,此,时,时过P,0,点的,铅,铅垂,线,线与P,0,点的,椭,椭球,面,面法,线,线重,合,合，,切,切点P,0,称为,大,大地,原,原点,。,。同,时,时要,使,使旋,转,转椭,球,球短,轴,轴与,地,地球,短,短轴,相,相平,行,行（,不,不要,求,求重,合,合）,，,，达,到,到本,国,国范,围,围内,的,的大,地,地水,准,准面,与,与椭,球,球面,十,十分,接,接近,，,，,该椭,球,球面,称,称为参考,椭,椭球,面,面。我,国,国大,地,地原,点,点选,在,在我,国,国中,部,部陕,西,西省,泾,泾阳,县,县永,乐,乐镇,。,。,P,地球表面,大地,水,水准,面,面,N,S,W,E,P,0,垂线,与,与法,线,线重,合,合,参考,椭,椭球,体,体,参考,椭,椭球,面,面与,我,我国,大,大地,原,原点,总地,球,球椭,球,球与,参,参考,椭,椭球,的,的区,别,别,1.2.2,地,地面,点,点位,的,的确,定,定,需3,个,个参,数,数：X（,纵,纵坐,标,标）,Y,（,（横,坐,坐标,）,）,H,（,（高,程,程）,或,或,（,经,经度,）,）,（,纬,纬度,）,）,H,（,（,高,高程,）,）,从整,个,个地,球,球考,虑,虑点,的,的位,置,置，,通,通常,是,是用,经,经纬,度,度表,示,示。,用,用经,纬,纬度,表,表示,点,点的,位,位置,，,，称,为,为地,理,理坐,标,标。,经度,：,东经,：,：0,180,西经,：,：0,180,纬度,：南,纬,纬：0,90,北纬,：,：0,90,