建筑測(cè)量培訓(xùn)課件

建筑測(cè)量培訓(xùn)PPT課件緒論第一講本次授課目的和要求了解測(cè)量學(xué)的定義，任務(wù)和作用，測(cè)量工作的實(shí)質(zhì)，確定地面點(diǎn)位的方法．測(cè)量常用的計(jì)量單位．計(jì)算中數(shù)字的湊整原則。本次授課的重點(diǎn)與難點(diǎn)分析1．測(cè)量的基準(zhǔn)面2．坐標(biāo)系的選擇及其意義3.高斯（-克呂格）平面直角坐標(biāo)系緒論第一講本次授課了解測(cè)量學(xué)的定義，任務(wù)和作用1.1測(cè)繪學(xué)與測(cè)量學(xué)一、測(cè)繪學(xué)研究地球整體及其表面和外層空間中的各種自然物體和人造物體的與地理空間有關(guān)的信息，并對(duì)這些與地理空間有關(guān)的信息進(jìn)行采集、處理、管理、更新和利用的理論和技術(shù)。

它既要研究測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀、地球重力場(chǎng)，以及地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何形態(tài)；又要結(jié)合社會(huì)和自然信息的地理分布，研究繪制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地形圖和專題地圖的理論和技術(shù)。

緒論1緒論測(cè)繪學(xué)測(cè)定繪制1.1測(cè)繪學(xué)與測(cè)量學(xué)緒論1緒論測(cè)繪學(xué)測(cè)定繪制二、測(cè)量學(xué)

測(cè)繪學(xué)中的第一部分內(nèi)容便是測(cè)量學(xué)研究的內(nèi)容。即測(cè)量學(xué)是一門研究地球表面的形狀和大小、地球重力場(chǎng)、確定地面點(diǎn)之間相對(duì)位置的科學(xué)。測(cè)量學(xué)：包括測(cè)定和測(cè)設(shè)兩部分工作。1.測(cè)定：就是用各種測(cè)量?jī)x器和工具，通過(guò)實(shí)地測(cè)量和計(jì)算，將地表的地物地貌位置按定比例尺縮繪成地形圖．作為規(guī)劃設(shè)計(jì)、經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)研究應(yīng)用的依據(jù)。2.測(cè)設(shè)：(放樣)：將設(shè)計(jì)圖上的建(構(gòu))筑物位置按設(shè)計(jì)要求在地面上標(biāo)定出來(lái)作為施工的依據(jù)。緒論測(cè)設(shè):圖紙地面測(cè)定:地面圖紙二、測(cè)量學(xué)緒論測(cè)設(shè):圖紙三、現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)的主要任務(wù)及作用1、主要任務(wù)精確地測(cè)定地面點(diǎn)的位置及地球的形狀和大小將地球表面的形態(tài)及其他相關(guān)信息測(cè)繪成圖進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)所需要的測(cè)繪工作2、作用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提供地圖行政勘界與權(quán)屬定界提供各種工程需要的測(cè)量技術(shù)軍事測(cè)繪緒論三、現(xiàn)代測(cè)繪學(xué)的主要任務(wù)及作用緒論四、工程測(cè)量的主要任務(wù)①測(cè)繪大比例尺地形圖②建筑物或構(gòu)筑物的施工放樣③繪制竣工總平面圖④對(duì)建筑物的安全性進(jìn)行位移和變形監(jiān)測(cè)緒論四、工程測(cè)量的主要任務(wù)緒論五、測(cè)繪學(xué)的分類：大地測(cè)量學(xué)(Geodesy)

攝影測(cè)量學(xué)(Photogrammetryandremotesensing)海洋測(cè)量學(xué)（marinesurveying

）地圖制圖學(xué)

(Cartography)工程測(cè)量學(xué)（engineeringsurveying）研究工程建設(shè)與自然資源開發(fā)中在規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工與管理各個(gè)階段進(jìn)行的測(cè)量理論與技術(shù)的學(xué)科。工程測(cè)量學(xué)是測(cè)繪科學(xué)技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)中的直接應(yīng)用。按工程種類分為建筑工程測(cè)量、線路測(cè)量、橋梁測(cè)量、隧道測(cè)量、礦山測(cè)量、城市測(cè)量、水利工程測(cè)量等。緒論五、測(cè)繪學(xué)的分類：緒論緒論1.2地面點(diǎn)位置的確定1.2.1測(cè)量的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面1.鉛垂線:重力的作用線稱為鉛垂線，簡(jiǎn)稱垂線。(萬(wàn)有引力與離心力)2．水準(zhǔn)面（levelsurface

）：假想靜止不動(dòng)的海水面向整個(gè)陸地延伸形成的封閉的曲面3．大地水準(zhǔn)面（geoid）：假想靜止不動(dòng)的平均海水面向整個(gè)陸地延伸形成的封閉的曲面4．水平面：與大地水準(zhǔn)面相切的平面緒論1.2地面點(diǎn)位置的確定1.2.1測(cè)量的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面緒論緒論緒論高程控制點(diǎn)稱水準(zhǔn)點(diǎn)——BM(BenchMark)。標(biāo)石水準(zhǔn)點(diǎn)、墻腳水準(zhǔn)點(diǎn)、簡(jiǎn)易標(biāo)志水準(zhǔn)點(diǎn)。緒論高程控制點(diǎn)稱水準(zhǔn)點(diǎn)——BM(BenchMark)。標(biāo)石緒論5．大地體：大地水準(zhǔn)面包圍的曲面形體稱為大地體。6．參考橢球體：測(cè)量上選一個(gè)非常接近大地體，并可用數(shù)學(xué)式表示的旋轉(zhuǎn)橢球體來(lái)表示地球的參考形狀和大小，這個(gè)形體稱為參考橢球體；其表面稱為參考橢球面；與參考橢球面相應(yīng)的線為法線。7．基準(zhǔn)線與基準(zhǔn)面

外業(yè)工作的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線：①基準(zhǔn)面：大地水準(zhǔn)面②基準(zhǔn)線：鉛垂線內(nèi)業(yè)計(jì)算和制圖的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線：①基準(zhǔn)面：參考橢球面②基準(zhǔn)線：法線緒論5．大地體：大地水準(zhǔn)面包圍的曲面形體稱為大地體。緒論參考橢球體的參數(shù)1．1980年以后IAG-75參數(shù):R=6378140米，α=1/298.257，推算值b=6356755.288米。2．1954年北京坐標(biāo)系參數(shù)（前蘇聯(lián)克拉索夫斯基參數(shù)）:R=6378245米，α=1/298.3，推算值b=6356863.019米。3．平均參數(shù):R=6371000米。緒論參考橢球體的參數(shù)1．1980年以后IAG-75參數(shù):緒論1.2.2確定地面點(diǎn)位置的方法

一、地面點(diǎn)的高程絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱標(biāo)高和海撥，用H表示如：A點(diǎn)高程用HA

表示；B點(diǎn)高程用HB表示高差：地面上兩點(diǎn)的高程之差，用h表示如：AB兩點(diǎn)高差用hAB表示：hAB

=HB－HA相對(duì)高程H：以假定水準(zhǔn)面作為高程的起算面。建筑標(biāo)高：±0.000的絕對(duì)高程是施工放樣時(shí)測(cè)設(shè)±0.000的依據(jù)。緒論1.2.2確定地面點(diǎn)位置的方法一、地面點(diǎn)的高程絕對(duì)高程緒論1大地坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系統(tǒng)是以參考橢球體面為基準(zhǔn)面，以法線為基準(zhǔn)線的球面坐標(biāo)系，通常以大地經(jīng)度、大地緯度和大地高表示，簡(jiǎn)稱經(jīng)度(L)，緯度(B)和高程（H）。L、B或H稱為大地坐標(biāo)。二、地面點(diǎn)的坐標(biāo)緒論1大地坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)系統(tǒng)是以參考橢球體面為基準(zhǔn)面，以緒論2高斯（-克呂格）平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)表示地面點(diǎn)的球面坐標(biāo)，工程設(shè)計(jì)上需要點(diǎn)位平面位置。工程建設(shè)在地球曲面上完成，工程設(shè)計(jì)均在平面上進(jìn)行?！捌矫妗迸c“曲面”必然有矛盾。高斯平面直角坐標(biāo)系是一種應(yīng)用廣泛的坐標(biāo)系統(tǒng)，可以解決這類問(wèn)題。高斯投影的原理：

1)沿N、S兩極在參考橢球面均勻標(biāo)出子午線(經(jīng)線)和分帶。

2)假想一個(gè)橫橢圓柱面套在參考橢球面上。

3)地球表面投影到橫橢圓柱面上。

4)展開成高斯平面。緒論2高斯（-克呂格）平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)大地坐標(biāo)表示地面點(diǎn)緒論

高斯投影緒論高斯投影高斯投影將球面上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到平面上投影必然會(huì)有變形，常分三種：對(duì)于地形圖的測(cè)繪來(lái)說(shuō)，要求投影后的角度保持不變形，同時(shí)長(zhǎng)度變化也要盡可能小，只有采用正形投影，并分帶進(jìn)行才能滿足上述要求。緒論面積變形長(zhǎng)度變形角度變形投影變形高斯投影將球面上的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到平面上緒論面積變形長(zhǎng)度變形角度變緒論

高斯投影的規(guī)律：

(1)中央子午線的投影為一條直線，且投影之后的長(zhǎng)度無(wú)變形；其余子午線的投影均為凹向中央子午線的曲線，且以中央子午線為對(duì)稱軸，離對(duì)稱軸越遠(yuǎn)，其長(zhǎng)度變形也就越大；(2)赤道的投影為直線，其余緯線的投影為凸向赤道的曲線，并以赤道為對(duì)稱軸；(3)經(jīng)緯線投影后仍保持相互正交的關(guān)系，即投影后無(wú)角度變形；(4)中央子午線和赤道的投影相互垂直。為了將投影變形限制在一定的范圍內(nèi)，采用分帶投影。緒論高斯投影的規(guī)律：緒論

分帶投影：

投影帶寬度：以相鄰子午面間的經(jīng)度差來(lái)劃分

6°帶：自格林尼治子午面起，自西向東每6°為一帶，全球共分60帶。帶號(hào)n與其中央子午線的經(jīng)度(L０）有下列關(guān)系：

L０=n×6°-3°已知經(jīng)度L求帶號(hào)n：

n=int(L/6)+1我國(guó)境內(nèi)有11個(gè)6°帶（13帶到23帶）緒論分帶投影： 緒論3°帶：自東經(jīng)1°30′開始每隔經(jīng)差3°劃分，全球共分120帶。帶號(hào)n與其中央子午線的經(jīng)度(L０）有下列關(guān)系：

L０

=n×3°已知經(jīng)度L求帶號(hào)n：n=int((L-1.5)/3)+1我國(guó)境內(nèi)21個(gè)3°帶（25帶到45帶）緒論3°帶：自東經(jīng)1°30′開始每隔經(jīng)差3°劃分，全球共分緒論6°帶和3°帶投影緒論6°帶和3°帶投影緒論

高斯—克呂格平面直角坐標(biāo)系

分帶投影后，各帶的中央子午線都和赤道垂直，以:

中央子午線為縱坐標(biāo)軸x

赤道為橫坐標(biāo)軸y

其交點(diǎn)Ｏ為坐標(biāo)原點(diǎn)這樣，在每個(gè)投影帶內(nèi)，便構(gòu)成了一個(gè)既和地理坐標(biāo)有直接關(guān)系、又有各自獨(dú)立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯-克呂格坐標(biāo)系緒論高斯—克呂格平面直角坐標(biāo)系緒論為了使橫坐標(biāo)y不出現(xiàn)負(fù)值，無(wú)論3°或6°帶，每帶的縱坐標(biāo)軸要西移500km，即在每帶的橫坐標(biāo)上加500km。為了指明該點(diǎn)屬于何帶，還規(guī)定在橫坐標(biāo)y值之前，要寫上帶號(hào)。未加500km和帶號(hào)的橫坐標(biāo)值稱為自然值，加上500km和帶號(hào)的橫坐標(biāo)值稱為通用值。例如：自然值：Y1=+36210.140m,Y2=-41613.070m通用值：Y1=38536210.140m,Y2=38458386.930m緒論為了使橫坐標(biāo)y不出現(xiàn)負(fù)值，無(wú)論3°或6°帶，每帶的縱坐標(biāo)緒論3、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系建立沒(méi)有高斯平面直角坐標(biāo)系那樣嚴(yán)格的規(guī)則，主要表現(xiàn)在:1.坐標(biāo)系X軸所在的中央子午線的經(jīng)度不一定滿足式(Lo=6N－3)或(Lo=3n)，可按不同要求采用其他的經(jīng)度，具有一定的隨意性；

2.坐標(biāo)軸X軸的正方向不一定指向北極，可根據(jù)工作需要自行確定，具有某種實(shí)用性；

3.坐標(biāo)系原點(diǎn)不一定設(shè)在赤道上，一般設(shè)在有利于工作的范圍內(nèi)，具有相應(yīng)的區(qū)域性。適用于測(cè)區(qū)面積較小；（原因：當(dāng)測(cè)區(qū)面積小于100Km2時(shí)可用水平面代替大地水準(zhǔn)面，此時(shí)不考慮地球曲率對(duì)測(cè)量的影響（指角度和距離））緒論3、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系建立沒(méi)有高斯平面緒論4、測(cè)量平面坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系區(qū)別：①坐標(biāo)軸不同：測(cè)量坐標(biāo)系橫軸為Y軸；縱軸為X軸；而數(shù)學(xué)坐標(biāo)系相反；②象限順序不同：測(cè)量平面直角坐標(biāo)系以順時(shí)針?lè)较蜷_始③角度起始點(diǎn)不同：測(cè)量平面直角坐標(biāo)系以縱軸北端為0；而數(shù)學(xué)坐標(biāo)系橫軸東端為0角度方向不同數(shù)學(xué)上的三角公式適用于測(cè)量平面坐標(biāo)系

x=s×cosαy=s×sinα緒論4、測(cè)量平面坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系區(qū)別：數(shù)學(xué)上的三角公式適用緒論三、地面點(diǎn)定位元素地面點(diǎn)的定位參數(shù)x、y、H基本工作有：角度測(cè)量、距離測(cè)量、高差測(cè)量。測(cè)量得到的數(shù)據(jù)為：角度(β)、距離(D)、高差(h)

地面點(diǎn)的空間位置是以投影平面上的坐標(biāo)（x，y）和高程H決定的，而點(diǎn)的坐標(biāo)一般是通過(guò)水平角測(cè)量和水平距離測(cè)量來(lái)確定的，點(diǎn)的高程是通過(guò)測(cè)定高差來(lái)確定的。所以，測(cè)角、量距和測(cè)高差是測(cè)量的三項(xiàng)基本工作。緒論三、地面點(diǎn)定位元素地面點(diǎn)的定位參數(shù)x、y、H

緒論四、地面點(diǎn)定位的工作原則:“先控制后碎部、從整體到局部，從高級(jí)到低級(jí)”這是對(duì)總體工作而言。任何測(cè)繪工作都應(yīng)先總體布置，然后再分階段、分區(qū)、分期實(shí)施。“步步有檢核”這是對(duì)具體工作而言。對(duì)測(cè)繪工作的每一個(gè)過(guò)程、每一項(xiàng)成果都必須檢核。緒論四、地面點(diǎn)定位的工作原則:“先控制后碎部、從整體到局部，緒論在小區(qū)域測(cè)量中為簡(jiǎn)化復(fù)雜的投影計(jì)算，可將橢球面視作平面，不考慮地球曲率的影響，即用平面代替大地水準(zhǔn)面，直接把地面點(diǎn)沿鉛垂線投影到平面上，以確定其位置。但這個(gè)取代有一定限度。對(duì)于距離，在半徑為10km測(cè)區(qū)內(nèi)，可以用平面代替大地水準(zhǔn)面，其產(chǎn)生的距離投影誤差可以忽略不計(jì)。對(duì)于角度，當(dāng)測(cè)區(qū)面積為100平方km時(shí)，用平面代替大地水準(zhǔn)面，對(duì)角度影響最大僅為0·51”，所以在這樣的測(cè)區(qū)進(jìn)行工程測(cè)量可以忽略不計(jì)。對(duì)于高程，即使在較短的范圍內(nèi)也應(yīng)該考慮地球曲率的影響。

1.3用水平面代替水準(zhǔn)面的限度緒論在小區(qū)域測(cè)量中為簡(jiǎn)化復(fù)雜的投影計(jì)算，可將橢球面視作平面，緒論1.4測(cè)量常用的計(jì)量單位

在測(cè)量中，常見(jiàn)有長(zhǎng)度、面積和角度三種計(jì)量單位。1.4.1長(zhǎng)度單位

國(guó)際通用長(zhǎng)度單位為m（米），我國(guó)規(guī)定采用米制。

1m=100cm(厘米)=1000mm（毫米）

1000m(米)=1km(公里)1.4.2面積單位

面積單位為m2(平方米)，大面積用km2(平方公里)。緒論1.4測(cè)量常用的計(jì)量單位緒論1.4.3角度單位

測(cè)量上常用到的角度單位有三種：60進(jìn)位制的度，100進(jìn)位制的新度和弧度。（1）.60進(jìn)位制的度：

1圓周角=360°(度)

1°(度)＝60ˊ(分)

1ˊ(分)＝60(秒)

（2）.弧度

角度按弧度計(jì)算等于弧長(zhǎng)與半徑之比。與半徑相等的一段弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角作為度量角度的單位，稱為一弧度，用ρ表示。按度分秒表示的弧度為：

1圓周角＝2πρ(弧度)＝360°(度)

ρ°=360°/2π=57.3°(度)

ρ'=(180°/π)/π=3438'(分)

ρ"=(180°/π)×60'×60"=206265"(秒)緒論1.4.3角度單位緒論1.5有效數(shù)字的湊整原則四舍五入原則奇進(jìn)偶不進(jìn)原則具體為：大于5者進(jìn)，小于5者舍，正好是5者，則看前面為奇數(shù)或偶數(shù)而定，為奇數(shù)時(shí)進(jìn)，為偶數(shù)時(shí)舍。例如：將下列數(shù)字湊整成小數(shù)后三位。原有數(shù)字湊整后數(shù)字

3.141593.1422.717292.7174.517504.5183.216503.2165.62355.624緒論1.5有效數(shù)字的湊整原則四舍五入原則緒論小結(jié)1．定義

測(cè)量學(xué)是一門研究地球表面的形狀和大小、確定地面點(diǎn)之間相對(duì)位置的科學(xué)。2．工程測(cè)量的主要任務(wù)階段任務(wù)內(nèi)容勘測(cè)測(cè)圖地形圖設(shè)計(jì)用圖地形圖的綜