工程测量第一章绪论

工程测量刘娟编写第一章绪论⁇测量学概述及工程测量的基本任务

⁇测量工作的基准面和基准线⁇测量中常用的坐标系统⁇确定地面点位的原理⁇用水平面代替水准面的限度⁇测量的基本工作§1.1测量学概述

及工程测量的基本任务

△测量学是研究地球的形状和大小，确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按一定比例尺缩小绘制成地形图，供科学研究、国防和工程建设规划设计使用。测设：将在地形图上设计出的工程建筑物和构筑物的位置在实地标定出来，作为施工的依据。△测定和测设◎普通测量学◎大地测量学◎摄影测量学◎工程测量学△测量学的主要学科△工程测量的任务1.测绘大比例尺地形图2.施工测量3.变形观测测绘路线附近地形图，在地形图上设计路线，将设计路线位置标定到地面。建桥前测绘河流两岸的地形图，测定河流的水位、流速、流量与河床地形图、桥梁轴线长度，桥梁设计提供资料，将设计桥台、桥墩位置标定到实地。开挖隧道前在地形图上确定隧道位置，计算隧道长度与方向，指示隧道开挖方向，保证隧道正确贯通。△工程测量在道路与桥梁建设中的工作:§1.2地面点位的确定

一、地球的形状和大小◎南北极稍扁、赤道稍长、平均半径为6371km的椭球。◎表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等高低起伏的形态。◎海洋面积——71%，陆地面积——29%。地球既围绕太阳旋转又绕自己的轴自转，地球上的物体将受到地球、太阳、月亮引力、离心力等多种力的作用，而其中主要是受到离心力和地球质心吸引力的作用，这两个力的合力称为重力，重力的方向线称为铅垂线。重力引力离心力铅垂线是测量工作的基准线。

人们设想有一个不受风浪和潮汐影响的静止海水面，向陆地和岛屿延伸形成一个封闭的形体，用这个形体代表地球的形状和大小，这个形体被称为大地体。将静止的海水面向整个陆地延伸，用所形成的封闭曲面代替地球表面，这个曲面称为大地水准面。

地球自然表面大地水准面大地水准面是测量工作的基准面。

大地水准面有微小起伏、不规则、很难用数学方程表示。将地表地形投影到大地水准面上计算非常困难。所以选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的椭球面作为投影基准面。大地水准面与椭球面高差最大差为±200m旋转椭球面大地水准面ab1．地面点平面位置的确定平面直角坐标系工程测量一般在平面直角坐标系进行二、地面点位的确定方法OYXⅠⅡⅢⅣ

M(x，y)高斯平面直角坐标系采用高斯投影的方法将地面上的点投影到椭圆体面上，再按一定的条件投影到平面上形成统一的平面直角坐标系YXXmYm500kmoMX地理坐标系天文地理坐标系，大地地理坐标系天文地理坐标系：通常用经度（λ）和纬度（φ）表示大地地理坐标系：用大地经度（L）,大地纬度（B）,大地高度（H）表示2.地面点高程位置的确定二、地面点位的确定方法1.绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离（H）2.相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离（H′）3.高

差：地面两点之间的高程之差。（h）HAABHBHA′HB′h假

设

水

准

面大地

水

准

面青岛观象山水准原点水准原点玛瑙石标志三、用水平面代替水准面的限度1.地球曲率对水平面距离的影响D/km△D/cm△D/D50.11/4870000100.81/1220000206.61/30400050102.71/48700结论：在半径为10km测区内进行距离测量时，可以用水平面代替大地水准面。

三、用水平面代替水准面的限度2.地球曲率对水平角度的影响球面面积/km2ε/（″）球面面积/km2ε/（″）100．051000．51500．255002．54结论：当测区范围在100km2时，水平面代替水准面对水平角的影响仅为0.51″，在普通测量工作中可以忽略不计。

三、用水平面代替水准面的限度3.地球曲率对高差的影响结论：地球曲率对高程的影响较大，进行高程测量时，应考虑地球曲率对高程的影响。D/km0.050.10.2110△h/mm0.20.83.178.57850§1.3测量工作概述

一、测量的基本工作αHBHC大