建筑工程测量1绪论

建筑工程测量姓名：蒋文慧教研室：工程测量教研室学校：南京工程高等职业学校本章要点1、测量工作的基准面和基准线2、高程系统3、数学直角坐标系和测量平面直角坐标系的区别4、点的平面位置的确定5、测量工作的原则6、高斯平面直角坐标系（书上没有，但属于考点）7、误差（偶然误差和系统误差）surveyingsurveying1.1建筑工程测量的任务1.1.1测量学的概念测量学:是指研究地球的形状、大小和地球表面几何形状及空间位置,并对物体的空间位置信息进行处理、储存、管理和应用的一门学科。测量学包括的两大内容:测定和测设。测定：指利用测量仪器、工具，通过测量和计算，得出我们所需要的数据或把它绘制成图，为规划设计、经济建设、国防建设及科学研究提供服务。

测设：利用测量仪器、技术把图上设计、规划好 的建（构）筑物的位置在施工场地上标定出 来，作为施工的依据。surveying测定与测设测定测设工程测量学:：专门研究在各种工程规划、设计、施工及管理中的测量理论和方法。是专门为工程建设提供服务的。surveying工程测量又可以分为：土木建筑工程测量航道工程测量 矿山工程测量等等工程测量surveying1.1.2工程测量的任务工程建设从立项到完工一般要经历：立项审批——勘测——设计——施工——竣工验收1.勘测阶段 测绘大比例尺地形图2.规划设计阶段用图3.施工阶段场地平整、建立施工控制网、 放样、变形监测4.竣工阶段 竣工验收测量、编绘竣工总图surveying1.2 地面点位的确定无论是测定还是测设，测量学的基本问题都是确定点位。包括点的平面位置和高程，而点的位置是相对而言的，必须用坐标来表示的。如平面位置可以用平面直角坐标（X、Y）来表示，空间位置可以用空间坐标来表示。关键是这个坐标系统怎样建立？这些坐标值怎样确定？

要建立坐标，就必须有参照面（线），以什么样的面（线）作为基准面、基准线最为合适？ 这些都是测量学首先要解决的问题。

surveying形状：椭球体，近似圆球。

1.2.1地球的形状、大小及表面大小：长半轴6378.140km短半轴6356.755km

表面：高低不平，有山有水， 千变万化，形态各异。最高珠峰8844.43m最低马里亚纳海沟海洋占71%陆地占29%1.地球自然表面surveying2、水准面、大地水准面72.260m

大地水准面:通过平均海水面并延伸穿过陆地所形成的水准面。（即静止的平均海水面向内陆延伸包围整个地球所形成的闭合曲面称大地水准面） 水准面:自由静止的水面。即重力等位面，处处与重力方向线垂直。（有无数个）surveying水准面、大地水准面的定义大地体:大地水准面所包围的实体。最接近地球的形状、大小。测量的基准面、基准线

参考椭球面符合两个基本条件，因而可以作为测量的基准面。

大地测量的基准面是参考椭球面，基准线是椭球面的法线。

surveying 由于在一定范围内大地水准面可看成是光滑曲面，因此，地形测量、工程测量通常是以铅垂线作为基准线，大地水准面、任意水准面或平面为基准面。surveying1.2.2确定地面点位的方法 表示点的空间位置一般有两种方法：表示点在投影面上的位置即平面直角坐标，以及点到投影面的垂直距离即高程。表示点的球面位置即经纬度，及点到投影面的垂直距离即高程。AXYHA投影面XAYAP高程

绝对高程（海拔高）：地面点沿铅垂线到大地水准面的距 离，用H表示。相对高程：地面点沿铅垂线到任意水准面的距离，用H’表示（也称假定高程）。surveying1.地面点的高程高程：地面点到高程基准面的高度(垂直距离)。surveying高差：两点高程之差。hAB=HB-HA=HB’-HA’（注意高差有方向性）hAB=-hBA我国的高程系统 56年高程系统原点高程：72.289M 85年高程系统原点高程：72.260M如:A点的高程为78.56m,B点的高程为89.78m,则A到B的高差是+11.22m,B到A的高程是-11.22m.72.260msurveying2.平面直角坐标系统

（1）独立平面直角坐标（适用于小范围，不方便连测国家坐标时）

测量平面直角坐标与数学坐标的区别：

A.轴名互换，纵轴为X轴， 横轴为Y轴。 B.角度起算方向X轴的北方 向顺时针转。 C.象限与数学相反。

XYXY11223344（数学）（测量学）YX北南西东surveying测量图纸的坐标surveying1.3 测量工作概述

1.3.1测量工作的基本内容测量的基本问题就是确定点位。

即确定点的平面(或球面)位置和高程。

（X，Y，H）或(L,B,H)点位确定三要素：水平距离、水平角、高程 （水平距离、水平角确定点的平面位置)测量的基本工作就是确定点位所必须进行的工作。点的坐标通常不是直接测出,而是通过测定待定点与已知点之间的几何关系要素(即距离、角度、高程)来推算出来的。所以测量的基本工作就是:距离测量、角度测量和高程测量三项。·AHsurveying测量的基本工作(内容)△hBC

为了减少误差的累积，提高结果的精度，并且能够统一测区的坐标，分区作业，加快进度，因此，测量工作必须遵循一定的工作原则。1.从整体到局部，由高级到低级，先控制后碎部的原则。2.上一步工作未经检查合格不得进行下一步工作的原则。surveying1.3.2测量工作的基本原则先控制后碎部surveying先控制后碎部surveying（2）高斯平面直角坐标系统高斯平面直角坐标的提出

用图纸来表示地球表面的形状和大小，涉及投影的问题。

在小范围，如地形测量、工程测量，我们可以将投影面当作水平面看待，把地球表面上的物体垂直投影到水平面上绘制成图。而当范围大的时候，如大地测量，它研究的是大范围的测量，如果我们也把投影面——参考椭球面投影到一个平面上，这样就会产生投影误差。范围越大，误差就越大。大范围的投影变形问题曲面展开成平面，就会产生变形，范围越大变形就越大。怎样投影才能使误差最小？

必须采取一定的投影方法，来保证投影误差远小于测量误差，这样才可以忽略不计。 测量上一般采用等角投影（又称保角投影，正形投影，正射投影）的方法进行投影，即形状不变，长度或面积按比例缩小。

目前世界上公认、通用的是高斯投影。surveyingsurveying高斯分带投影 离中央子午线越近变形越小，可以通过控制带幅，减小投影误差。目前常用的分带有60、30、1.50三种。L0=6N－3X（中央子午线）（赤道）XYsurveying60带30带坐标的建立surveying高斯分带投影 离中央子午线越近变形越小，可以通过控制带幅，减小投影误差。目前常用的分带有60、30、1.50三种。L0=6N－3surveying经度与带号的换算6度带：经差6度为一带，把地球分成60个带。带号N

=L/6+1（有余数时加1）

该带中央子午线经度:

L0=6°N-3°L——某点的经度如:已知北京的经度为117°35′,求该点位于6°带的第几带?解:带号N=

117°35′/6=20(带)(有余数3°35′要+1)3°带：经差3度为一带，把地球分成120个带。带号N=L/3+1（余数＞1.5度时）

该带中央子午线经度L0=3NL——某点的经度如:已知某点的经度为112°15′,求该点位于3°带的第几带?该带的中央子午线经度是多少？解:带号N=

112°15′/3=37(带)(余数为1°15′＜1.5度，不要+1)surveying经度与带号的换算surveying横坐标自然值与通用值 我国位于北半球，X值全部为正，Y值有正有负，为了计算方便，不出现负的Y坐标值，将X轴向西移动500公里，并在横坐标前加上所在带号，称通用值。 如:19358768.25mY500kM中央子午线XOsurveying

A.若第20带某点的横坐标自然值为：-34567.8m，则通用值为：-34567.8+500000=465432.2m写为：20465432.2mB.若第19带某点横坐标自然值为：+234567.5m，则通用值为：234567.5+500000=734567.5m写为：19734567.5mAB自然值与通用值的换算： C.假如知道通用值，求在中央子午线的哪一侧？ 如A点的Y值为20465432.2m，问这点在中央子午线的哪一侧？距离中央子午线多远？ 解:465432.2-500000=-34567.8m 为负值，在西侧；若为正值，则在东侧,如B点。 距离中央子午线34567.8m（自然值）surveying自然值与通用值的换算：从分带投影的理论中我们已知道,当带幅较小时,投影误差可以忽略。水准面是一个曲面,水平面是与水准面相切的平面。当范围较小时，可以不考虑地球曲率的影响，直接把地球表面的物体投影到水平面上。即用水平面代替水准面，那么多大范围可以代替？surveying1.2.3用水平面代替水准面的限度surveying 用水平面代替水准面，主要考虑对距离、高程的影响