土木测量学讲义.doc

绪论 重点：1.水准面、大地水准面、高程基准面 2．地面点位的坐标系 3．地球曲率对距离、水平角和高程的影响 4．测量的基本工作及测量的原则 难点：高斯投影及高斯-克吕格坐标的建立 1—1　测量学及其在建筑工程中的作用 测量学：研究地球的形状、大小，确定地面点位的科学 surveying 测量学的基本内容： 测定：实地上（形、点） 测量 图纸上 ２．测设：图纸上（形点） 测量 实地上 测量：测量仪器、工具，测量，计算 建筑工程测量的任务 １．工程测量学：在工程建设中所进行的各种测量工作。有的国家称：实用测量、应用测量。Engineering survey 特点：①、勘察设计：提供地形资料为主，配合工程地质，水文地质。 方法:：a、人工测图 B、航空摄影 ②、施工阶段：竣工图、施工验收 ③、运营管理：维修养护、变形观测 ３．建筑工程测量任务 测绘大比例尺地形图。 建筑物的施工放样和竣工测量 建筑物的变形观测 测量学的分支学科 １．大地测量学geodesy ２．地形测量学topographic survey ３．摄影测量学photogrammetry ４．工程测量学 ５．制图学及测量仪器cartography 学习内容 １．测量学的基本知识和基本理论 ２．仪器的使用 ３．观测、计算和绘图技能 ４．地形图在设计、施工中的应用 1—2 地面点位的确定 地球的形状和大小 水准面及其特性。 静止的水面称为水准面 level surface 重力位相等的曲面 特性，水准面是处处与重力方向垂直的连续曲面。 重力，引力与离心力的合力 ２．大地水准面：根据我国《测绘词典》及《中国大百科全书》的释义概括而成。 设想一个平均海水面向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面——大地水准面，它是测量工作的高程基准面 ３．参考椭球体：reference ellipsoid 处理大地测量成果而采用的与地球大小、形状接近，并进行定位的椭球体表面。 椭圆绕短轴旋转。 特点，a 通过短轴的平面与球面相交的是椭圆。 B 与短轴垂直的平面同球面相交得圆。 大地坐标系的地球椭球基本参数 1980西安坐标系 a=6378140M b=6356755.2882M =1/298.257 B、1954北京坐标系 a=6378245m b=6356863.0188m =1/298.3 C、WGS-84大地坐标系 a=6378137m b=6356752.3142m =1/298.257223563 ４．椭球体与大地水准面的关系 重心重合，两赤道平面重合 体积大约相等 椭球面与大地水准面之间的高程差异的平方和最小 绪论，测量的依据，中心、法线——铅垂线 确定地面点位的方法：地面点位相对于大地水准面的空间位置需用三个量来表示，将地面点沿垂直方向投影到大地水准面上。 其一，它在大地水准面上的坐标 其二，它到大地水准面的铅垂距离（高程） １．地面点的高程 我国的大地水准面“1985年高程基准”。 青岛万象山水准原点高程H=72.260m 1952-1979年青岛验潮站观测资料，通过计算所得，确定的平均海水面所决定的水准原点高程。于1987年由国家测绘局颁布作为我国统一的测量高程基准。 绝对高程与相对高程 两点间的高差hAB=HB-HA=HB’-HA’ ２．地面点在投影面——（大地水准面）上的坐标 投影类别：a等面积投影；b 等距离投影；c等角投影 地理坐标：地球坐标，球面坐标。 Geographic graticule 地面点在大地水准面上的投影位置，用经度、纬度来表示，称为地球坐标，大地坐标。 高斯平面直角坐标： Gauss plane coordinate system 高斯投影（正形投影）； 投影特点： 等角投影 中央子午线为直线，长度不变 赤道为直线，长度改变 其它子午线为曲线，凹向中央子午线，向两极收敛 纬圈为曲线，凹向两极与子午线正交 任何线段距中央子午线越远，其长度变形越大 投影带的划分： 按一定经差将地球椭球体表面划分成若干投影的区域，简称投影带 60带，中小比例尺，我国13-23带6=60n6-30 30带，大比例尺，我国24-45带，3=30 n3 d, 高斯-克吕格坐标系的建立：Gauss-kruger X=x; Y=带号+500km+y. x、y 1—3 用水平面代替水准面的限度 对距离的影响 D=D＇-D=R(tan-) tan=+//3+25/15+…… D=R3/3 D/D=2/3=D2/3R2 D=10KM D/D=1/1,220,000 20KM 1/305,000 5