工程测量1.1绪论17课件

工程测量1.1绪论1.1Introduction主讲人：林婵华任务01地面点位的确定工程测量——绪论地面点位的确定点→线→面X、Y确定点平面位置X、Y、H确定点的空间位置在测量工作中，无论是测试还是测绘都是通过地面点在某个空间坐标系中的三维坐标来确定地面点的空间位置。测量工作首先得确定一个共同坐标系统，以此为参照各点间的相互位置才能确定。工程测量——绪论地球的形状、大小与测量基准地球是平均半径约为6371km的不规则球体，其中29%是陆地，71%是海洋。我们常把海水面所包围的体形看作地球的形状（最高处：8848.43m；最低处：-11022m）工程测量——绪论地球的形状、大小与测量基准水准面：假想静止不动的水面延伸穿过陆地，包围了整个地球，形成一个闭合的曲面，这个曲面称为水准面。（无数个）大地水准面：在无数个水准面中，其中与平均海水面相吻合的称为大地水准面。（它是测量工作的基准面，只有一个。）铅垂线：离心力和地心引力的合力称为重力，重力的作用线即为铅垂线。（它是测量工作的基准线。）工程测量——绪论地球的形状、大小与测量基准椭球体的基本元素长半轴a，短半轴b，扁率α为了测量计算工作的便利，选择一个与大地体非常接近、能用数学方程表示的几何形体即旋转椭球，作为测量计算的基准面。工程测量——绪论地面点位的确定我国使用的椭球体1、克拉索夫斯基椭球——1954北京坐标系2、1975年国际椭球——1980国家大地坐标系3、WGS-84椭球——WGS-84坐标系4、CGCS2000椭球——CGCS2000国家大地坐标系参心坐标系地心坐标系工程测量——绪论地面点位的确定测量工作，通过确定地面点在空间坐标系中的三维坐标，一般用：确定地面点在基准面（参考椭球面）上的投影位置——坐标系地面点到基准面（大地水准面）的铅垂距离——高程系一地面点在坐标系中位置的确定地理坐标系——球面平面直角坐标——平面工程测量——绪论地面点位的确定地理坐标系天文地理坐标系大地地理坐标系平面直角坐标系高斯平面直角坐标系独立平面直角坐标系工程测量——绪论地面点位的确定地理坐标系——球面坐标系，研究和测定整个地球的形状或进行大区域的测绘工作时，可采用此坐标系确定地面点的位置。天文地理坐标——表示地面点在大地水准面上的位置。（经度、纬度表示，天文测量测定）大地地理坐标——表示地面点在旋转椭球面上的位置。（大地经度、大地纬度表示，大地测量所获数据推算而得）工程测量——绪论地面点位的确定知识链接我国以陕西省——泾阳县——永乐镇——石际寺村大地原点，建立的大地坐标系——1980国家大地坐标系。该点的天文经纬度和大地经纬度相同。大地原点的地理坐标约为：东经108°55′，北纬34°32′，海拔417.2m。工程测量——绪论平面直角坐标系（局部区域或小区域）高斯平面直角坐标系独立平面直角坐标系采用地理坐标对地面局部区域或小区域进行测量工作不方便，故考虑用平面坐标，测量工作中的平面直角坐标与数学上的笛卡尔坐标不同。1、纵横坐标不同。2、象限不同。工程测量——绪论高斯平面直角坐标高斯平面直角坐标系：设想一个平面卷成横圆柱套在地球外，如图所示。通过高斯投影，将中央子午线的投影作为纵坐标轴，用x表示，将赤道的投影作横坐标轴，用y表示，两轴的交点作为坐标原点，由此构成的平面直角坐标系称为高斯平面直角坐标系。横轴椭圆柱等角投影工程测量——绪论高斯平面直角坐标首子午线开始，自西向东划分投影带6°比例尺1:25000及更小可用6°分带比例尺1:10000及更大可用3°分带带号：6°和3°中央经线计算：6度可按6n-33度可按3n已知地面任一点的经度L，计算6°带编号N=int[(L+3)/6+0.5]已知地面任一点的经度L′，计算3°带编号n=int[L/3+0.5]工程测量——绪论高斯平面直角坐标自然值：未加500km，未加带号通用值：加500km，加带号6°分带，我国最大y坐标为-365km由于我国位于北半球坐标均为正值，而y坐标有正负，为避免y值出现负的情况，故统一把纵坐标西移500km。实际表示：X

带号+Y+500km工程测量——绪论平面直角坐标：当测区面积小于100Km2时可用水平面代替大地水准面，此时不考虑地球曲率对测量的影响（指角度和距离）。数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系坐标系的不同：a．测量上北方向为X轴正向，东方向为Y轴正向。b．角度方向顺时针度量；象限顺时针编号。注意：数学中的三角公式在测量中可直接应用。提示：为避免坐标出现负值以简化计算，坐标原点一般选在测区的西南角。工程测量——绪论地面点位的确定地心坐标系地心坐标系（geocentriccoordinatesystem）以地球质心为原点建立的空间直角坐标系，或以球心与地球质心重合的地球椭球面为基准面所建立的大地坐标系。WGS-84坐标系（GPS）、CGCS2000国家大地坐标系工程测量——绪论地面点高程的确定1、测量工作高程基准面——水准面、大地水准面。2、地面点的高程A、绝对高程Hi—到大地水准面的铅垂距离。B、相对高程H’—到假定水准面的铅垂距离。C、高差—地面上两点的高程之差，用h表示。如：AB两点高差用hAB表示hAB=HB－HA工程测量——绪论地面点位的确定工程测量——绪论地面点高程的确定我国的高程系统主要有：1、1985国家高程系统(1952-1979)2、1956黄海高程系统(1950-1956)3、地方高程系统。如：珠江高程系统。水准原点——青岛市观象山水准原点高程：H0=72.260m（85黄海系）

=72.289m（56黄海系）现均采用1985国家高程基准。工程测量——绪论地面点高程的确定某些地区，引测绝对高程有困难，可以假设水准面，利用测得的高程称为相对高程。建筑工程中，将绝对高程和相对高程统称为标高。任务03测量工作中水平面代替水准面的限度工程测量——绪论测量工作中水平面代替水准面的限度对水平角的影响结论：当面积P=100km2时，角度超角є≈0.51″，所以在面积为100km2的区域内，进行精密测量才考虑地球曲率影响，一般测量不需要考虑。工程测量——绪论测量工作中水平面代替水准面的限度对距离的影响地球曲率对距离的影响距离D(km)距离误差ΔD(mm)相对误差ΔD/D1081:1220000251281:2000005010271:4870010082121:12170结论：在半径为10km里的区域，地球曲率对距离的影响可忽略不计。工程测量——绪论测量工作中水平面代替水准面的限度对高程的影响地球曲率对高程的影响结论：即便是距离很短，也不能忽视地球曲率对高程的影响。距离D（km）0.10.20.30.40.512510△h（mm）0.83713207831419627848任务04测量基本工作工程测量——绪论测量基本工作测量定位地面点的基本元素（基本观测量）——角度、距离、高差测量的基本工作——角度测量、距离测量、高差测量任务05测量工作基本原则工程测量——绪论测量工作基本内容测绘地球表面的形态分为：地物和地貌——统称地形。地物：地球表面的各种自然和人工构造物，如河流、湖泊、桥梁、房屋、道路。地貌：地球表面的高低起伏形态，如山川、盆地、悬崖。控制点：在测区内布设一些有控制意义的点，得到其三维坐标（X、Y、H）。碎部点：能够反映地物和地貌形状和形态的点。工程测量——绪论测量工作基本内容测试（放样）将图纸上设计好的物体的位置在实际地面上标定出来。施工控制测量施工碎部测量变形监测重要建筑物或构筑物在建设中和建成后需要进行变形观测。工程测量——绪论测量工作的基本原则测量工作的基本原则：布局上：