何謂大地水準(zhǔn)面課件

第一章緒論第一章緒論教學(xué)要點(diǎn)測量學(xué)的概念，建筑工程測量的主要任務(wù)；地球的形狀與大小，地面點(diǎn)位的確定方法；用水平面代替水準(zhǔn)面的限度；測量的基本工作，測量的基本原則，測量工作的基本要求，常用的測量元素和單位。

一、教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)要點(diǎn)測量學(xué)的概念，建筑工程測量的主要任務(wù)；一、教學(xué)內(nèi)容二、重點(diǎn)和難點(diǎn)

重點(diǎn)確定地面點(diǎn)位的方法；難點(diǎn)高斯平面直角坐標(biāo)系的建立。三、教學(xué)要求了解測量學(xué)的概念，建筑工程測量的任務(wù)，地球的形狀和大小，用水平面代替大地水準(zhǔn)面的限度。掌握確定地面點(diǎn)位的方法，測量的基本工作、基本原則和基本要求，常用的測量元素和單位。四、教學(xué)方法多媒體教學(xué)，課件講解。

二、重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)確定地面點(diǎn)位的方法；五、思考題與習(xí)題1．測量學(xué)的概念？建筑工程測量的任務(wù)是什么？2．何謂鉛垂線？何謂大地水準(zhǔn)面？它們在測量中的作用是什么？3．如何確定點(diǎn)的位置？4．測量學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系有何不同？5．何謂水平面？用水平面代替水準(zhǔn)面對水平距離、水平角和高程分別有何影響？6．何謂絕對高程？何謂相對高程？何謂高差？已知HA=36.735m，HB=48.386m，求hAB。7．測量的基本工作是什么？測量工作的基本原則是什么？

五、思考題與習(xí)題1．測量學(xué)的概念？建筑工程測量的任務(wù)是什么？第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定

2第三節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度3第四節(jié)測量工作概述4第一節(jié)建筑工程測量的任務(wù)

11第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定2第三節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限一、測量學(xué)的概念

測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面點(diǎn)位的科學(xué)。

第一節(jié)建筑工程測量的任務(wù)

測設(shè)

測設(shè)是指將設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的建筑物位置，在實(shí)地標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。

測定測定是指得到一系列測量數(shù)據(jù)，或?qū)⒌厍虮砻娴牡匚锖偷孛部s繪成地形圖。內(nèi)容一、測量學(xué)的概念第一節(jié)建筑工程測量的任務(wù)測設(shè)測定內(nèi)二、建筑工程測量的任務(wù)建筑工程測量是測量學(xué)的一個組成部分。它是研究建筑工程在勘測設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營管理階段所進(jìn)行的各種測量工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。1測繪大比例尺地形圖

2建筑物的施工測量

3建筑物的變形觀測

二、建筑工程測量的任務(wù)建筑工程測量是測量學(xué)的一個一、地球的形狀和大小

第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定

水準(zhǔn)面和水平面

1人們設(shè)想以一個靜止不動的海水面延伸穿越陸地，形成一個閉合的曲面包圍了整個地球，這個閉合曲面稱為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面的特點(diǎn)是水準(zhǔn)面上任意一點(diǎn)的鉛垂線都垂直于該點(diǎn)的曲面。與水準(zhǔn)面相切的平面，稱為水平面。一、地球的形狀和大小第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定水準(zhǔn)大地水準(zhǔn)面2水準(zhǔn)面有無數(shù)個，其中與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面，它是測量工作的基準(zhǔn)面。由大地水準(zhǔn)面所包圍的形體，稱為大地體。大地水準(zhǔn)面2水準(zhǔn)面有無數(shù)個，其中與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面鉛垂線3重力的方向線稱為鉛垂線，它是測量工作的基準(zhǔn)線。在測量工作中，取得鉛垂線的方法如圖1-1所示。O 圖1-1鉛垂線 鉛垂線3重力的方向線稱為鉛垂線，它是測量工作的基準(zhǔn)線。O 地球橢球體4由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻，致使大地水準(zhǔn)面成為一個有微小起伏的復(fù)雜曲面，如圖1-2a所示。選用地球橢球體來代替地球總的形狀。地球橢球體是由橢圓NWSE繞其短軸NS旋轉(zhuǎn)而成的，又稱旋轉(zhuǎn)橢球體，如圖1-2b所示。N S E W O a b a N S W E 地球橢球體 大地水準(zhǔn)面 a）大地水準(zhǔn)面b）地球橢球體圖1-2大地水準(zhǔn)面與地球橢球體

地球橢球體4由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻，致使大地水準(zhǔn)面成為決定地球橢球體形狀和大小的參數(shù)：橢圓的長半徑a，短半徑b扁率α。其關(guān)系式為：A=a-b/a（1-1）我國目前采用的地球橢球體的參數(shù)值為：a=6378140m，b=6356755m，α=1：298.257。由于地球橢球體的扁率α很小，當(dāng)測量的區(qū)域不大時，可將地球看作半徑為6371km的圓球。在小范圍內(nèi)進(jìn)行測量工作時，可以用水平面代替大地水準(zhǔn)面。決定地球橢球體形狀和大小的參數(shù)：橢圓的長半徑a，短半徑b扁率一、確定地面點(diǎn)位的方法

第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定

地面點(diǎn)的空間位置須由三個參數(shù)來確定，即該點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置（兩個參數(shù)）和該點(diǎn)的高程。1地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置

地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，可用地理坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)表示。一、確定地面點(diǎn)位的方法第二節(jié)地面點(diǎn)位的確定地1地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置

（1）地理坐標(biāo)是用經(jīng)度λ和緯度φ表示地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，由于地理坐標(biāo)是球面坐標(biāo)，不便于直接進(jìn)行各種計(jì)算。（2）高斯平面直角坐標(biāo)利用高斯投影法建立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯平面直角坐標(biāo)系。在廣大區(qū)域內(nèi)確定點(diǎn)的平面位置，一般采用高斯平面直角坐標(biāo)。1地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置（1）地理坐標(biāo)是用經(jīng)度λ和（3）獨(dú)立平面直角坐標(biāo)當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以用測區(qū)中心點(diǎn)a的水平面來代替大地水準(zhǔn)面。在這個平面上建立的測區(qū)平面直角坐標(biāo)系，稱為獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。在局部區(qū)域內(nèi)確定點(diǎn)的平面位置，可以采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)。在獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系中，規(guī)定南北方向?yàn)榭v坐標(biāo)軸，記作x軸，x軸向北為正，向南為負(fù)；以東西方向?yàn)闄M坐標(biāo)軸，記作y軸，y軸向東為正，向西為負(fù)；坐標(biāo)原點(diǎn)O一般選在測區(qū)的西南角，使測區(qū)內(nèi)各點(diǎn)的x、y坐標(biāo)均為正值；坐標(biāo)象限按順時針方向編號，如圖1-8所示，其目的是便于將數(shù)學(xué)中的公式直接應(yīng)用到測量計(jì)算中，而不需作任何變更。

（3）獨(dú)立平面直角坐標(biāo)當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以用測區(qū)中心點(diǎn)2建筑物的變形觀測

（1）絕對高程地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的絕對高程，簡稱高程，用H表示。目前，我國采用的是“1985年國家高程基準(zhǔn)”，在青島建立了國家水準(zhǔn)原點(diǎn)，其高程為72.260m。

A B hAB HA HB HA′

HB′ 假定高程起算面

大地水準(zhǔn)面

黃海平均海水面

鉛垂線

鉛垂線

圖1-3高程和高差

2建筑物的變形觀測（1）絕對高程地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛（2）相對高程地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的相對高程或假定高程。（3）高差地面兩點(diǎn)間的高程之差，稱為高差，用h表示。高差有方向和正負(fù)。根據(jù)地面點(diǎn)的三個參數(shù)x、y、H，地面點(diǎn)的空間位置就可以確定了。（2）相對高程地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的相介紹現(xiàn)代建筑科學(xué)先進(jìn)的測量方法和工具，介紹測量的現(xiàn)場工作，以增強(qiáng)學(xué)生對本課程的學(xué)習(xí)興趣。

掌握水準(zhǔn)面和水平面、地面點(diǎn)的高程的各個概念，掌握確定地面點(diǎn)位的方法。

小結(jié)

介紹現(xiàn)代建筑科學(xué)先進(jìn)的測量方法和工具，介紹測量的現(xiàn)場工作，以第三節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度

當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以把水準(zhǔn)面看作水平面。探討用水平面代替水準(zhǔn)面對距離、角度和高差的影響，以便給出限制水平面代替水準(zhǔn)面的限度。一、對距離的影響ABabb′θR△hHHBB／ODD′圖1-10用水平面代替水準(zhǔn)面對距離和高程的影響結(jié)論：在半徑為10km的范圍內(nèi)，進(jìn)行距離測量時，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對距離的影響。

第三節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以把二、對水平角的影響結(jié)論：當(dāng)面積P為100km2時，進(jìn)行水平角測量時，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對距離的影響。球面多邊形面積P/km2球面角超值ε/（″）100.05500.251000.513001.52二、對水平角的影響結(jié)論：當(dāng)面積P為100km2時，進(jìn)行水平角三、對高程的影響結(jié)論：用水平面代替水準(zhǔn)面，對高程的影響是很大的，因此，在進(jìn)行高程測量時，即使距離很短，也應(yīng)顧及地球曲率對高程的影響。距離D/km0.10.20.30.40.512510△h/mm0.83713207831419627848三、對高程的影響結(jié)論：用水平面代替水準(zhǔn)面，對高程的影響是很大第四節(jié)測量工作概述

1．平面直角坐標(biāo)的測定測定地面點(diǎn)平面直角坐標(biāo)的主要測量工作是測量水平角和水平距離。2．高程的測定測定地面點(diǎn)高程的主要測量工作是測量高差。測量的基本工作是：高差測量、水平角測量、水平距離測量。

測量的基本工作

1第四節(jié)測量工作概述1．平面直角坐標(biāo)的測定測量的基測量工作的基本原則

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