建筑工程测量概论

建筑工程

测量学

1．1测量学概述1．2测量工作的基准面和基准线1．3地面点位的确定1．4测量工作概述第一章绪论定义：

测量学是研究①地球的形状和大小、②确定地面（包括空中、地下和海底）点位，③以及对这些空间位置信息进行处理、存储和管理的学科。

1．1测量学概述一、测量学的定义：

根据研究范围、研究对象的不同，分若干分支

大地测量学普通测量学地形测量学摄影测量学工程测量学

几何大地测量学

海洋大地测量学

物理大地测量学

卫星大地测量学

矿山测量

建筑工程测量

线路测量

桥梁测量

城市测量

水利工程测量

二、测量学的分类：1、勘测设计阶段：控制和测绘地形图

2、施工建设阶段：标定设计建筑物的位置，竣工测量3、运营管理阶段：安全检测、变形观测三、建筑工程测量学的任务：内容

它的内容包括两部分测定和测设

测定

(普通测量学）：将局部区域的地貌和地物，按一定的比例尺和特定的符号缩小绘制成地形图。

测设：将图纸上规划设计好各建（构）筑物的位置，标定到地面上，作为施工的依据。工程上也叫放样。四、建筑工程测量学的内容：测设:图纸地面测定:地面图纸

1．2测量工作的基准面和基准线1、大地体：设想有一个不受风浪和潮汐影响的静止的海水面，向陆地和岛屿延伸，形成一个封闭的形体，此封闭的形体称为大地体。

大地体即可近似代表地球的形状和大小一、地球的形状和大小大地体配合最佳的参考椭球体

1．2测量工作的基准面和基准线2、参考椭球体：我国采用的参数为：长半径：a=6378.14km

短半径：b=6356.755km

扁率：a=1/298.257

当在局部地区测量时可将地球看成是一个圆球，平均半径为6371km。一、地球的形状和大小

1．2测量工作的基准面和基准线1、重力：万有引力和离心力的合力。2、铅垂线：（基准线）重力的方向线。3、水平线：与铅垂线正交的直线。4、水平面：与铅垂线正交的平面。二、重力、铅垂线、水准面、大地水准面

1．2测量工作的基准面和基准线5、水准面：处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。6、大地水准面：（基准面）与平均海水面相吻合的水准面。二、重力、铅垂线、水准面、大地水准面大地水准面与参考椭球面极为相似

大地水准面是一个有微小起伏、不能用简单的几何形体和数学公式表达的不规则曲面大地水准面ab参考椭球面

1．3地面点位的确定表示地面点在某个空间中的位置需要三个参数

：测量上将空间坐标系分解成确定点的球面位置的坐标系(二维)和高程系(一维)。

坐标(Coordinate)：地面点投影到基准面后在基准面上的位置。高程(Elevation)：地面点沿铅垂线到基准面上的距离。一、确定地面点位的方法二、地面点的高程：

1、高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程或海拔，用H表示。

72.260m1985年国家高程基准：黄海高程系统的水准原点在青岛的观象山上，H=72.260m72.260m

2、假定高程：地面点到假定水准面的铅垂距离。假定高程用HA′、HB′表示。

假定水准面大地水准面

3、高差：两个地面点位的高程之差称为两点位之间的高差，以h表示。即表示为:

hAB

=HBHA

又：

hAB

=HBHA=HB′HA′

所以有：两点间的高差与高程起算面无关。

hAB=HB-HA=H'B-H'A

1、高程（绝对高程、海拔）2、相对高程（假定高程）3、高差假定水准面大地水准面高差

1．3地面点位的确定1、地理坐标2、平面坐标3、空间直角坐标二、地面点的坐标1、地理坐标：地理坐标：地面点在球面上的位置常采用经度（）和纬度（）来表示，称为地理坐标。大地坐标系

极轴1、地理坐标：北极(N)南极(S)—经度

—纬度

2、独立平面直角坐标系：大地水准面是一个曲面，其曲率半径很大，当测区范围较小（如半径小于10Km）时，可以用测区中心点P的切平面（水平面）来代替曲面。切平面作为投影平面，建立一个平面直角坐标系纵轴：南北方向，记为X轴，向北为正横轴：东西方向，记为Y轴，向东为正坐标原点取在测区的西南角上2、独立平面直角坐标系：数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系

坐标系的异同：不同点：

1、X轴与Y轴和数学上规定的相反

2、角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。相同点:

数学中的三角公式在测量中可直接应用。3、高斯平面直角坐标系：适用于：研究范围较大的测量工作。高斯投影法：目的是将椭球面投影到平面上。方法：设想用一个平面成一个空心椭圆柱，使它横在旋转椭球（地球椭球）外面；椭圆柱的中心轴位于赤道面内并通过球心；使旋转椭球面上一条子午线和椭圆柱面相切（这一条子午线称为中央子午线）卷套图形：高斯投影方法图一图形：高斯投影方法图一椭圆柱轴赤道图形：高斯投影方法图二投影剪开展平分带子午线中央子午线

1.中央子午线的投影是一条直线，投影后长度没有改变；其余经线是凹向中央子午线的对称曲线。高斯投影的规律：

2.赤道的投影也是一条直线，其余纬线的投影是凸向赤道的对称曲线。

3.经纬线投影后，仍然保持相互垂直的关系，也就是说投影后角度没有改变。

4.中央子午线和赤道的投影为互相垂直的直线，以此建立平面直角坐标，中央子午线的投影直线为纵轴——定为X轴；赤道的投影直线为横轴——定为Y轴；其交点为坐标原点。X轴向北为正，南为负；Y轴向东为正，西为负。（1）6°投影带

6度投影带是从首子午线起，每隔经度划分为一带，自西向东将整个地球划分为60个带。带号从首子午线开始，用阿拉伯数字表示。位于各带中央的子午线称为该带的中央子午线任意带的中央子午线经度与投影带号N的关系计算公式：λ=6N-3——中央子午线经度,N——投影带号

6º带——适用于小比例尺，如1：25000或更小比例尺测图（长度变形误差≤允许值）例：已知某6度带带号为N=21，问此带的范围是多少？解：由：知：往东移，往西移，范围为（2）3度投影带自东经1.5°度开始，每隔3°度为一带，全球共120带。任意带的中央子午线经度与投影带号N的关系计算公式：λ=3N——中央子午线经度,N——投影带号3º带——1：10000或更大比例尺测图精度（长度变形小于该测图允许误差）方法：（1）先将自然值的横坐标Y加上500Km；（2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。

（3）我国高斯平面直角坐标的表示方法坐标原点向西移动500Km，横坐标值会变化OyxyABBAOxO--500Km----横坐标通用值==

带号+

500Km+

自然坐标值x

我国领土全部位于赤道以北，故X值均为正。为了避免横坐标值Y出现负值，特别规定：

①将每一投影带的纵坐标轴西移500公里；

②在Y坐标值前面加一所在投影带的号数。（这是为了读坐标值时直观地反映其点所属的投影带）。

1．3地面点位的确定1．对水平角、距离的影响

——在面积约320km2内，可忽略不计。2．对高程的影响

——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。三、测量工作中用水平面代替水准面的限度

1.4测量工作概述测量目的———确定点的坐标和高程测量方法———观测已知与待定点之间几何位置关系参看教材9页—图1.15测量手段———1、角度测量：

2、距离测量：

3、高差测量：

1.4测量工作概述一．测量的基本工作

——测角、量边、测高差

1、角度测量：

2、距离测量：

3、高差测量：1．水平角

——在同一水平面内两条直线的夹角。2．竖直角

——在同一竖直平面内一水平线与倾斜线的夹角。1、角度测量：1．水平距离

——两点投影到水平面上的距离。2．倾斜距离

——两点连线的直接距离。2、距离测量：1、长度单位英制单位：

海里、码、英尺、英寸公制单位：公里、米、分米、厘米、毫米二、测量的单位单位换算1km=1000m；1m=10dm=100cm=1000m1英里=1.6093公里；1码=3英尺；1英尺=12英寸=30.48厘米；1英寸=2.54厘米；1公里=1000米；1里=500米；

60进制单位：度(d)、分(m)、秒（s)弧度单位：

1圆周=2、

1弧度=57.3。

=3434′=206265〞2、角度单位

通过高精密度的仪器，采用严密的方法，在测区内精确测定出坐标和高程的点。控制点控制网控制点三．测量工作的基本原则测区的实际情况

控制点：通过高精密度的仪器，采用严密的方法，在测区内精确测定出坐标和高程的点。控制点ABCDE测区的地形图控制网控制网控制网：按一定的规律连接相邻控制点的几何图形。控制测量：测定控制点的平面位置（坐标）和高程位置（标高）所进行的工作。

控制测量之后，反映在图纸上的是区域内分布较有规律的一些点。碎部点：决定地物或地貌的形状和大小的特征点称为碎部点。碎部点主要就是测定这些碎部点的平面位置和高程墙角点河流转折点山顶点山脊走向变化点

图中1、2、3、4、5、6、7、8、9等均为地物特征点，A、B、C、D、E等均为地貌特征点124356789ABDCE测设将规划、设计好的总平面图中各建（构）筑物的位置，标定到地面上测设将规划、设计好的总平面图中各建（构）筑物的位置，标定到地面上三．测量工作的基本原则布局上：由整体到局部精度上：由高级到低级次序上：先控制后细部测量工作的又一原则