建筑工程測量1緒論

建筑工程測量姓名：蔣文慧教研室：工程測量教研室學(xué)校：南京工程高等職業(yè)學(xué)校本章要點(diǎn)1、測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線2、高程系統(tǒng)3、數(shù)學(xué)直角坐標(biāo)系和測量平面直角坐標(biāo)系的區(qū)別4、點(diǎn)的平面位置的確定5、測量工作的原則6、高斯平面直角坐標(biāo)系（書上沒有，但屬于考點(diǎn)）7、誤差（偶然誤差和系統(tǒng)誤差）surveyingsurveying1.1建筑工程測量的任務(wù)1.1.1測量學(xué)的概念測量學(xué):是指研究地球的形狀、大小和地球表面幾何形狀及空間位置,并對物體的空間位置信息進(jìn)行處理、儲存、管理和應(yīng)用的一門學(xué)科。測量學(xué)包括的兩大內(nèi)容:測定和測設(shè)。測定：指利用測量儀器、工具，通過測量和計(jì)算，得出我們所需要的數(shù)據(jù)或把它繪制成圖，為規(guī)劃設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)及科學(xué)研究提供服務(wù)。

測設(shè)：利用測量儀器、技術(shù)把圖上設(shè)計(jì)、規(guī)劃好 的建（構(gòu)）筑物的位置在施工場地上標(biāo)定出 來，作為施工的依據(jù)。surveying測定與測設(shè)測定測設(shè)工程測量學(xué):：專門研究在各種工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工及管理中的測量理論和方法。是專門為工程建設(shè)提供服務(wù)的。surveying工程測量又可以分為：土木建筑工程測量航道工程測量 礦山工程測量等等工程測量surveying1.1.2工程測量的任務(wù)工程建設(shè)從立項(xiàng)到完工一般要經(jīng)歷：立項(xiàng)審批——勘測——設(shè)計(jì)——施工——竣工驗(yàn)收1.勘測階段 測繪大比例尺地形圖2.規(guī)劃設(shè)計(jì)階段用圖3.施工階段場地平整、建立施工控制網(wǎng)、 放樣、變形監(jiān)測4.竣工階段 竣工驗(yàn)收測量、編繪竣工總圖surveying1.2 地面點(diǎn)位的確定無論是測定還是測設(shè)，測量學(xué)的基本問題都是確定點(diǎn)位。包括點(diǎn)的平面位置和高程，而點(diǎn)的位置是相對而言的，必須用坐標(biāo)來表示的。如平面位置可以用平面直角坐標(biāo)（X、Y）來表示，空間位置可以用空間坐標(biāo)來表示。關(guān)鍵是這個(gè)坐標(biāo)系統(tǒng)怎樣建立？這些坐標(biāo)值怎樣確定？

要建立坐標(biāo)，就必須有參照面（線），以什么樣的面（線）作為基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線最為合適？ 這些都是測量學(xué)首先要解決的問題。

surveying形狀：橢球體，近似圓球。

1.2.1地球的形狀、大小及表面大小：長半軸6378.140km短半軸6356.755km

表面：高低不平，有山有水， 千變?nèi)f化，形態(tài)各異。最高珠峰8844.43m最低馬里亞納海溝海洋占71%陸地占29%1.地球自然表面surveying2、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面72.260m

大地水準(zhǔn)面:通過平均海水面并延伸穿過陸地所形成的水準(zhǔn)面。（即靜止的平均海水面向內(nèi)陸延伸包圍整個(gè)地球所形成的閉合曲面稱大地水準(zhǔn)面） 水準(zhǔn)面:自由靜止的水面。即重力等位面，處處與重力方向線垂直。（有無數(shù)個(gè)）surveying水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面的定義大地體:大地水準(zhǔn)面所包圍的實(shí)體。最接近地球的形狀、大小。測量的基準(zhǔn)面、基準(zhǔn)線

參考橢球面符合兩個(gè)基本條件，因而可以作為測量的基準(zhǔn)面。

大地測量的基準(zhǔn)面是參考橢球面，基準(zhǔn)線是橢球面的法線。

surveying 由于在一定范圍內(nèi)大地水準(zhǔn)面可看成是光滑曲面，因此，地形測量、工程測量通常是以鉛垂線作為基準(zhǔn)線，大地水準(zhǔn)面、任意水準(zhǔn)面或平面為基準(zhǔn)面。surveying1.2.2確定地面點(diǎn)位的方法 表示點(diǎn)的空間位置一般有兩種方法：表示點(diǎn)在投影面上的位置即平面直角坐標(biāo)，以及點(diǎn)到投影面的垂直距離即高程。表示點(diǎn)的球面位置即經(jīng)緯度，及點(diǎn)到投影面的垂直距離即高程。AXYHA投影面XAYAP高程

絕對高程（海拔高）：地面點(diǎn)沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的距 離，用H表示。相對高程：地面點(diǎn)沿鉛垂線到任意水準(zhǔn)面的距離，用H’表示（也稱假定高程）。surveying1.地面點(diǎn)的高程高程：地面點(diǎn)到高程基準(zhǔn)面的高度(垂直距離)。surveying高差：兩點(diǎn)高程之差。hAB=HB-HA=HB’-HA’（注意高差有方向性）hAB=-hBA我國的高程系統(tǒng) 56年高程系統(tǒng)原點(diǎn)高程：72.289M 85年高程系統(tǒng)原點(diǎn)高程：72.260M如:A點(diǎn)的高程為78.56m,B點(diǎn)的高程為89.78m,則A到B的高差是+11.22m,B到A的高程是-11.22m.72.260msurveying2.平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)

（1）獨(dú)立平面直角坐標(biāo)（適用于小范圍，不方便連測國家坐標(biāo)時(shí)）

測量平面直角坐標(biāo)與數(shù)學(xué)坐標(biāo)的區(qū)別：

A.軸名互換，縱軸為X軸， 橫軸為Y軸。 B.角度起算方向X軸的北方 向順時(shí)針轉(zhuǎn)。 C.象限與數(shù)學(xué)相反。

XYXY11223344（數(shù)學(xué)）（測量學(xué)）YX北南西東surveying測量圖紙的坐標(biāo)surveying1.3 測量工作概述

1.3.1測量工作的基本內(nèi)容測量的基本問題就是確定點(diǎn)位。

即確定點(diǎn)的平面(或球面)位置和高程。

（X，Y，H）或(L,B,H)點(diǎn)位確定三要素：水平距離、水平角、高程 （水平距離、水平角確定點(diǎn)的平面位置)測量的基本工作就是確定點(diǎn)位所必須進(jìn)行的工作。點(diǎn)的坐標(biāo)通常不是直接測出,而是通過測定待定點(diǎn)與已知點(diǎn)之間的幾何關(guān)系要素(即距離、角度、高程)來推算出來的。所以測量的基本工作就是:距離測量、角度測量和高程測量三項(xiàng)?！Hsurveying測量的基本工作(內(nèi)容)△hBC

為了減少誤差的累積，提高結(jié)果的精度，并且能夠統(tǒng)一測區(qū)的坐標(biāo)，分區(qū)作業(yè)，加快進(jìn)度，因此，測量工作必須遵循一定的工作原則。1.從整體到局部，由高級到低級，先控制后碎部的原則。2.上一步工作未經(jīng)檢查合格不得進(jìn)行下一步工作的原則。surveying1.3.2測量工作的基本原則先控制后碎部surveying先控制后碎部surveying（2）高斯平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)高斯平面直角坐標(biāo)的提出

用圖紙來表示地球表面的形狀和大小，涉及投影的問題。

在小范圍，如地形測量、工程測量，我們可以將投影面當(dāng)作水平面看待，把地球表面上的物體垂直投影到水平面上繪制成圖。而當(dāng)范圍大的時(shí)候，如大地測量，它研究的是大范圍的測量，如果我們也把投影面——參考橢球面投影到一個(gè)平面上，這樣就會產(chǎn)生投影誤差。范圍越大，誤差就越大。大范圍的投影變形問題曲面展開成平面，就會產(chǎn)生變形，范圍越大變形就越大。怎樣投影才能使誤差最?。?/p>

必須采取一定的投影方法，來保證投影誤差遠(yuǎn)小于測量誤差，這樣才可以忽略不計(jì)。 測量上一般采用等角投影（又稱保角投影，正形投影，正射投影）的方法進(jìn)行投影，即形狀不變，長度或面積按比例縮小。

目前世界上公認(rèn)、通用的是高斯投影。surveyingsurveying高斯分帶投影 離中央子午線越近變形越小，可以通過控制帶幅，減小投影誤差。目前常用的分帶有60、30、1.50三種。L0=6N－3X（中央子午線）（赤道）XYsurveying60帶30帶坐標(biāo)的建立surveying高斯分帶投影 離中央子午線越近變形越小，可以通過控制帶幅，減小投影誤差。目前常用的分帶有60、30、1.50三種。L0=6N－3surveying經(jīng)度與帶號的換算6度帶：經(jīng)差6度為一帶，把地球分成60個(gè)帶。帶號N

=L/6+1（有余數(shù)時(shí)加1）

該帶中央子午線經(jīng)度:

L0=6°N-3°L——某點(diǎn)的經(jīng)度如:已知北京的經(jīng)度為117°35′,求該點(diǎn)位于6°帶的第幾帶?解:帶號N=

117°35′/6=20(帶)(有余數(shù)3°35′要+1)3°帶：經(jīng)差3度為一帶，把地球分成120個(gè)帶。帶號N=L/3+1（余數(shù)＞1.5度時(shí)）

該帶中央子午線經(jīng)度L0=3NL——某點(diǎn)的經(jīng)度如:已知某點(diǎn)的經(jīng)度為112°15′,求該點(diǎn)位于3°帶的第幾帶?該帶的中央子午線經(jīng)度是多少？解:帶號N=

112°15′/3=37(帶)(余數(shù)為1°15′＜1.5度，不要+1)surveying經(jīng)度與帶號的換算surveying橫坐標(biāo)自然值與通用值 我國位于北半球，X值全部為正，Y值有正有負(fù)，為了計(jì)算方便，不出現(xiàn)負(fù)的Y坐標(biāo)值，將X軸向西移動500公里，并在橫坐標(biāo)前加上所在帶號，稱通用值。 如:19358768.25mY500kM中央子午線XOsurveying

A.若第20帶某點(diǎn)的橫坐標(biāo)自然值為：-34567.8m，則通用值為：-34567.8+500000=465432.2m寫為：20465432.2mB.若第19帶某點(diǎn)橫坐標(biāo)自然值為：+234567.5m，則通用值為：234567.5+500000=734567.5m寫為：19734567.5mAB自然值與通用值的換算： C.假如知道通用值，求在中央子午線的哪一側(cè)？ 如A點(diǎn)的Y值為20465432.2m，問這點(diǎn)在中央子午線的哪一側(cè)？距離中央子午線多遠(yuǎn)？ 解:465432.2-500000=-34567.8m 為負(fù)值，在西側(cè)；若為正值，則在東側(cè),如B點(diǎn)。 距離中央子午線34567.8m（自然值）surveying自然值與通用值的換算：從分帶投影的理論中我們已知道,當(dāng)帶幅較小時(shí),投影誤差可以忽略。水準(zhǔn)面是一個(gè)曲面,水平面是與水準(zhǔn)面相切的平面。當(dāng)范圍較小時(shí)，可以不考慮地球曲率的影響，直接把地球表面的物體投影到水平面上。即用水平面代替水準(zhǔn)面，那么多大范圍可以代替？surveying1.2.3用水平面代替水準(zhǔn)面的限度surveying 用水平面代替水準(zhǔn)面，主要考慮對距離、高程的影響