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建筑工程测量基础

课程介绍：课程目标与内容1课程目标本课程旨在使学生掌握建筑工程测量的基本理论、方法和技能，熟悉各种测量仪器的构造、原理和操作，能够独立完成一般建筑工程的测量任务，并具备解决实际测量问题的能力。2课程内容课程内容包括测量学的基本概念、测量误差理论、常用测量仪器的使用、水准测量、角度测量、导线测量、全站仪测量、GPS测量、地形图的判读与应用、面积与体积测量、施工放样、变形观测以及测量新技术的发展趋势。考核方式

测量学的基本概念：定义、任务与作用定义测量学是研究地球形状、大小以及地面点位之间相互关系的学科。它通过测量手段获取地球表面的几何信息，为人类的生产和生活提供服务。任务测量学的任务包括控制测量、地形测量和工程测量。控制测量为工程建设提供统一的坐标系统和高程系统；地形测量为工程设计提供地形图；工程测量为工程施工提供依据。作用测量学在国民经济建设中发挥着重要的作用。它是工程建设的先导，为工程设计、施工和管理提供不可或缺的基础数据。

测量学的分类：地形测量、工程测量等地形测量地形测量是指为了测绘地形图而进行的测量工作。它主要通过测量地面点的平面位置和高程，然后按照一定的比例尺缩绘成地形图，为工程规划、设计和管理提供依据。工程测量工程测量是指为工程建设服务的测量工作。它贯穿于工程建设的各个阶段，包括规划、设计、施工和运营管理等。工程测量包括控制测量、线路测量、建筑物测量、变形观测等。其他分类除了地形测量和工程测量外，测量学还可以按照测量区域的大小分为大地测量和控制测量；按照测量手段的不同分为地面测量、航空摄影测量和卫星测量。

测量误差的来源与分类1来源测量误差的来源主要包括仪器误差、观测误差和外界条件影响。仪器误差是由于仪器本身的不完善造成的；观测误差是由于观测者的技术水平和操作习惯造成的；外界条件影响包括温度、湿度、风力等因素。2系统误差系统误差是指在相同的观测条件下，误差的大小和符号保持不变或按一定的规律变化。系统误差具有累积性，对测量结果的影响较大，可以通过一定的手段加以消除或减弱。3偶然误差偶然误差是指在相同的观测条件下，误差的大小和符号随机变化。偶然误差具有一定的统计规律，可以通过多次观测取平均值的方法来减弱其影响。

偶然误差的特性与处理方法特性偶然误差具有以下特性：在一定的观测条件下，绝对值较小的误差比绝对值较大的误差出现的概率大；绝对值相等的正误差和负误差出现的概率大致相等；偶然误差的绝对值不会超过一定的限值；当观测次数趋于无穷大时，偶然误差的平均值趋于零。处理方法对于偶然误差，通常采用多次观测取平均值的方法来减弱其影响。此外，还可以利用最小二乘法对观测数据进行平差处理，以获得更加可靠的测量结果。误差的传播在进行间接测量时，测量误差会随着计算的进行而传播。为了保证测量结果的精度，需要对误差的传播进行分析，并采取相应的措施来控制误差的传播。

精度指标：中误差、相对误差中误差中误差是指在相同的观测条件下，对某一量进行多次观测，其单次观测值的误差的平方和的平均值的平方根。中误差反映了观测值的离散程度，中误差越小，观测精度越高。1相对误差相对误差是指中误差与观测值之比。相对误差可以消除观测值大小的影响，更加客观地反映测量精度。相对误差通常用分母为1的分数来表示，例如1/10000。2极限误差极限误差是指在一定的概率条件下，误差的绝对值不会超过的限值。极限误差通常取中误差的2倍或3倍，例如3倍中误差。3

测量仪器的基本原理与操作水准仪水准仪是用于测量地面点之间高差的仪器。它主要由望远镜、水准器和基座组成。通过望远镜观测水准标尺上的读数，然后利用水准测量的原理计算地面点之间的高差。经纬仪经纬仪是用于测量水平角和竖直角的仪器。它主要由望远镜、水平度盘和竖直度盘组成。通过望远镜观测目标，然后读取水平度盘和竖直度盘上的读数，即可获得目标的水平角和竖直角。全站仪全站仪是一种集距离测量、角度测量和坐标测量于一体的仪器。它可以通过发射红外线或激光束，测量目标到仪器的距离和角度，然后利用坐标计算的原理计算目标的坐标。

水准仪的构造与使用方法构造水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。望远镜用于观测水准标尺；水准器用于保证望远镜水平；基座用于支撑水准仪。使用方法使用水准仪前，需要进行安置、粗平和精平。安置是将水准仪安置在稳定的地面上；粗平是利用脚螺旋使圆水准气泡居中；精平是利用微动螺旋使管水准气泡居中。注意事项使用水准仪时，要注意保护仪器，避免碰撞和震动。观测时要认真读取水准标尺上的读数，避免视差和估读误差。

水准测量的原理与步骤原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线，测量地面点之间高差的方法。其基本原理是：高差=后视读数-前视读数。步骤水准测量的步骤包括：安置水准仪、读取后视读数、读取前视读数、计算高差、展点立尺、依次进行。记录水