测量员培训讲义

测量员培训

测量员概况：在建设单位从事测量放线工作、测量验线工作，测量员属于管理岗位。测量工属于技术岗位。测量员和测量工的区别:测量工属于技术岗位。测量员属于管理岗位。

建筑测量员是在指从事建筑测试工作，具备相关工作能力。能正确使用常用的测量仪器和工具，对建筑工程施工各阶段进行各种测量的专业人员。建筑测量员的工作贯穿建筑施工中的每个重要阶段。测量员在施工每一个工序中都必不可少，所有的建筑施工都需要通过测量工作来衔接，以保证设计意图的正确执行。测量员岗位职责1、紧密配合施工，坚持实事实是、认真负责的工作作风。2、测量前需了解设计意图，学习和校核图纸；了解施工部署，制定测量放线方案。3、会同建设单位一起对红线桩测量控制点进行实地校测。4、测量仪器的核定、校正。5、与设计、施工等方面密切配合，并事先做好充分的准备工作，制定切实可行的与施工同步的测量放线方案。6、须在整个施工的各个阶段和各主要部位做好放线、验线工作，并要在审查测量放线方案和指导检查测量放线工作等方面加强工作，避免返工。7、验线工作要主动。验线工作要从审核测量放线方案开始，在各主要阶段施工前，对测量放线工作提出预防性要求，真正做到防患于未然。8、准确地测设标高。9、负责垂直观测、沉降观测，并记录整理观测结果（数据和曲线图表）。10、负责及时整理完善基线复核、测量记录等测量资料。第一章绪论

§1-1测量学的任务与主要内容测量学：指测定地球的形状、大小及其它信息和工程测量的工作。一般是指测定地面点的位置和地面的图形，简言之是指量度地球表面的学科。1.早期的定义研究地球的形状和大小，确定地面点的坐标的学科。2.当前的定义研究测定和描绘地球及其表面的各种形态的理论和方法的学科。第一章绪论

§1-1测量学的任务与主要内容一．测量学的任务：测定地面点的位置，测图，用图，放样。测量地面点位置：如坐标X、Y，高程H。另外测量角度、平距等。测图：把地物、地貌、规划范围，地籍界线等测绘到图纸上。用图：在已有的图纸上进行规划设计道路、绘景观图、图解土地红线、量取数据等。放样：将设计数据和图形及土地红线测设到地面上。二、测量学分类1.普通测量学：测定小范围的地表形状、高低、面积、方向等的科学，投影面为平面。2.大地测量学：一般测定大面积(测区半径大于等于10km)的地表形状、高低、面积、方向等的科学，投影面为曲面。3.工程测量学:为工程服务的测量学，如园林、园艺、城市建设等工程测量中的勘测、规划设计、竣工和管理阶段的各项测量工作。

4．地籍测量是指测定土地及其附属物的权属界线、几何行状、面积等测绘工作。5.航空摄影测量、遥感技术：利用航空航天遥感技术测定地球表面的形状、大小、高低、图形等的学科。6.研究模拟地图和数字地图的设计、编绘、复制的理论和方法的科学。主要内容：地图投影、地图编绘、地图整饰、地图出版三.测量的作用

为用户提供测量技术

(如测量地面点的位置、测图、平整土地、放样等)和资料(如图纸、坐标、长度、角度、面积、土方及其它信息等)，作为研究地壳升降、大地变迁和海岸线移动的依据，城市规划、土地管理和数字化地球的依据。§1-2

地球的形状和大小地球现状为东西较长,南北较短扁平的球体。地球表面海水面积约占71%，陆地面积约占据29%，陆地最高的珠穆朗玛峰顶点为海拔8844.43m（2005年10月9日国家测绘局局长陈邦柱宣布。比1975年的8848.13米低3.7米）,海底最深处的马里亚纳海沟在海平面以下11022m,假设有一个静止的海水面向陆地延伸，该静止的海水面称为水准面。地球的制高点－珠穆朗玛峰海拔高程8844.43m1101211013地球海面下最深处高程为－11000

m大地水准面的的定义、形状的研究由于海水面受到地球运动和磁力的作用，海水面高低发生变化，此时的平均海水面称为大地水准面。大地水准面是略有起伏的不规则的表面，它无法用数学公式表示.因而也就不知其实际形状。水准面的特性：水准面处处与铅垂线(重力方向)垂直，大地水准面和铅重线是外业测量的基准面和基准线。（一）大地体：

由大地水准面包围的地球称为大地体。（二）参考椭球体

设地球长半经a和短半经b的椭圆绕短轴形成的旋转体称为参考椭球体。参考椭球体的表面称为参考椭球面。我国在54年北京坐标系中,a=6378245m，b=6356863m，扁率α=（a-b）/a=1:298.3。(三)圆球体当a=b、α=(a-b)/a=0时，由于椭球的扁率很小，在普通测量中可视椭球为圆球体，其半径采用椭球曲率半径的平均值，R＝6371km。§1-3

确定地面点的方法

一、地理坐标：地面点在球面上的位置用经纬度表示时，称为地理坐标。1.天文坐标

天文坐标又称天文地理坐标，用天文经度和天文纬度表示地面点在大地水准面上的位置。地面上的N点的经度，即通过N点的子午面与起始子午面的夹角，用λ表示。从起始子午面起，向东从00一1800为东经，向西从00

一1800

为西经。

地面上N点的纬度，即通过N点的铅垂线与赤道面的夹角，用φ表示。从赤道向北自0O–90O为北纬,向南00

一900

为南纬。2.大地地理坐标用经度L和纬度B确定地面点在参考椭球体上的投影位置，其L，B称为大地地理坐标。N点的大地经度L就是包含N点的子午面和首子午面(起始子午面)所夹的角。N点的大地纬度B就是过N点的法线(与旋转椭球面垂直的线)与赤道面的夹角。二、高斯-克吕格平面直角坐标

1.高斯-克吕格平面直角坐标系假设椭球体放在空心椭圆柱体内，过南极、北极的母线切开，椭圆柱面展开后为高斯投影平面，椭球面上与椭圆柱面内相切的一条子午线称为中央子午线，中央子午线在高斯平面上的投影为X轴，赤道在高斯平面上的投影为横坐标Y轴，两轴坐标的交点0为坐标原点。高斯-克吕格平面直角坐标系图

0xyTU1-7

横切椭圆柱投影

2.高斯投影

椭球面上的图形展开后在平面上的投影其图形的角度保持不变，边长在允许范围内变形，形成相似图形，这种投影方法叫高斯投影即正形投影。

地图投影就是建立椭球体上的点与平面上的点之间的函数关系，用数学表达式表示为：

x=f1(L,B)y=f2(L,B)

式中：(L，B)为大地坐标，(x、y)为该点投影到平面上的直角坐标。地图投影包括正形投影、等面积投影、任意投影。

TU1-53.投影带

在高斯投影中，为了限制子午线两侧的长度变形，按经差分别为60，30，1.50分割椭球面，每个瓜瓣形地带称为一个投影带。六度带用于比例尺1:2.5万,1:5万的地形图分幅,三度带用于1:1万比例尺的地形图分幅。TU1－6

六度带

是自英国格林尼治的子午面起，自西向东每隔60将椭球划分为60个六度带，编号为1～60，各带的中央子午线的经度Lo依次为30、90、

150、……3570。如图1-6所示。

带号与中央子午线经度的关系为Lo6=6n-3，Lo3=3k

式中Lo6

、Lo3分别为60带和30带的中央子午线经度。n、k是60带和30带的带号。例如，北京所在六度投影带的中央子午线经度Lo6＝1170，则n=(Lo6+3)/6＝20，北京位于60带第20带。 X(N)Y(W)0`0500km4.投影带中点的坐标在投影带中规定以原点起北X为正，南X为负，东Y为正，西Y为负，这时投影带中点的坐标称为自然坐标,由于我国位于北半球，故我国纵坐标均为正。

为了避免横坐标出现负值，把坐标纵轴向西移500km作为新坐标原点，这时投影带中点的坐标称为通用坐标,为了区别各投影带的坐标，再在横坐标值前冠以本带带号。例1例2

在六度带的第18带中某点的通用坐标Y值计算方法：Y=冠带号N（Y`+500km），式中Y`=-254366.15m(自然横坐标)，则Y=冠带号N（-254366.15m+500km）=18245633.85m（通用坐标）。xyo500km

=500000+

=+636780.360m=500000+=+227559.720m国家统一坐标：（带号）（带号）例：有一国家控制点的坐标:x=3102467.280m,y=19367622．380m，（1）该点位于6˚带的第几带？（2）该带中央子午线经度是多少？（3）该点在中央子午线的哪一侧？（4）该点距中央子午线和赤道的距离为多少？（第19带）

（L。=6º×19-3º=111˚）（先去掉带号，原来横坐标y＝367622.380—500000＝-132377.620m，在西侧）（距中央子午线132377.620m，距赤道3102467.280m）(1)坐标轴不同。高斯坐标系的纵坐标为x，正方向指向北，横坐标轴为y，正方向指向东，而笛卡尔坐标系的坐标轴x为横坐标，y为纵坐标；

测量学上的高斯平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的不同点：(2)坐标象限不同。

高斯坐标系以北东区(NE)为第一象限，顺时针划分为四个象限，代号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。笛卡尔坐标也是以北东区(NE)为第一象限，但逆时针划分为四个象限；(3)表示直线方向的方位角α起算基准不同

高斯坐标系以纵轴X的北端起算，顺时针计值。笛卡尔坐标系以横轴X东端起算，逆时针计值(图1—9)。不同点：1、x，y轴互异。2、坐标象限不同。3、表示直线方向的方位角定义不同。相同点：数学计算公式相同。

高斯平面直角坐标系与数学上的笛卡尔平面直角坐标系的异同点：高斯平面直角坐标系笛卡尔坐标系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD三、假定平面直角坐标

xypXY0ⅠⅡⅢⅣ

在小测区面积（范围半径小于10km），通常把原点选在测区图形的西南角处，纵坐标轴X与过原点的子午线方向一致，横坐标轴为Y轴的坐标系称为假定平面直角坐标系。该坐标系分成四个象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，东北角为第Ⅰ象限，顺时针依次排列。图形一般放在假定平面直角坐标系的第Ⅰ象限。在假定平面直角坐标系中的坐标称为假定平面直角坐标。四、地面点高程图1－10（一）

绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，又称为海拔高度，如HA，HB。我国各时期的同一大地水准原点的高程有时不一样，如青岛水准原点值分别为Hi=H56=72.289m，Ho=H85=72.260m，改正数δ=H85-H56=-0.029m。通式：Ho=Hi+δH0=H85（二）相对高程

地面点到假定水准面铅垂距离，如Ha，Hb。(三)高差两地面点间的高程之差称为高差，如hAB=HB-HA，h有正、负之分。

对距离影响的限度sABθoaC大地水准面水平面C`st图1－11a§1-4

地球曲率对测量工作的影响

一.对距离影响的限度S：ΔS=t-s=s3/(3R2)=103km/(3×6371×6371km）=0.82Cm，Δs/s=0.82Cm/10km=1：121万，对于1mm+1ppm×s的红外测距仪,，相对误差K=11mm/10km=1：91万，说明代替引起的距离误差小于红外线测距误差，这是允许的，故其限度可取s=10km以内。

对高程影响的限度ABθoaC大地水准面水平面C`stΔh图1－11b二.

对高程影响的限度Δh=s2/(2R)=0.22/(2×6371km）=3.1mm，说明s很小对高程的影响也是不可忽视的。三.