建筑工程測(cè)量的課件

1、直線定向 確定地面上兩點(diǎn)的相對(duì)位置時(shí)，僅知道兩點(diǎn)之間的水平距離還不夠，通常還必須確定此直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角。測(cè)量上把確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的角度關(guān)系稱為直線定向。一 標(biāo)準(zhǔn)方向 1.真子午線方向 過地球南北極的平面與地球表面的交線叫真子午線。通過地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午線方向。指向北方的一端叫真北方向，如圖4.9所示。真子午線方向是用天文測(cè)量方法確定的。2.磁子午線方向磁子午線方向是磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，自由靜止時(shí)磁針軸線所指的方向，指向北端的方向稱為磁北方向，如圖4.9所示，可用羅盤儀測(cè)定。 3.坐標(biāo)縱軸方向 在平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，是以測(cè)區(qū)中心某點(diǎn)的真子午線

2、方向或是磁子午線方向作為坐標(biāo)縱軸方向，指向北方的一端稱為軸北，即為X軸方向.二、 方位角 由標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針方向量至某直線的夾角稱為該直線的方位角。方位角取值范圍是0360。 1.方位角的種類 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方向不同有三種：若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€方向，則其方位角稱為真方位角，用A表示。 若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€方向，則其方位角稱為磁方位角，用Am表示。 若標(biāo)準(zhǔn)方向是坐標(biāo)縱軸，則稱其為坐標(biāo)方位角，用表示。 測(cè)量工作中，一般采用坐標(biāo)方位角表示直線的方向，并將坐標(biāo)方位角簡(jiǎn)稱為方位角。 2.三種方位角之間的關(guān)系 由于地球的南北兩極與地球的南北兩磁極不重合，所以地面上同一點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向是不一致

3、的，兩者之間的夾角稱為磁偏角，用表示；過同一點(diǎn)的真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向的夾角稱為子午線收斂角，用表示。磁子午線北端和坐標(biāo)縱軸方向偏于真子午線以東叫東偏，、為正；偏于西側(cè)叫西偏，、為負(fù)。不同點(diǎn)的、值一般是不相同的。AAmAAm三. 正、反坐標(biāo)方位角 如圖所示，1、2是直線的兩個(gè)端點(diǎn)，1為起點(diǎn)，2為終點(diǎn)。過這兩個(gè)端點(diǎn)可分別作坐標(biāo)縱軸的平行線，把圖中12稱為直線12的正坐標(biāo)方位角；把21稱為直線12的反坐標(biāo)方位角。同理，若2為起點(diǎn)，1為終點(diǎn)，則把圖中21稱為直線21的正坐標(biāo)方位角；把12稱為直線21的反坐標(biāo)方位角。顯然，正反方位角相差180，圖中21=12+180即有： 正=反+180 四. 坐

4、標(biāo)方位角的推算 實(shí)際測(cè)量工作中，并不是直接確定各邊的坐標(biāo)方位角，而是通過與已知坐標(biāo)方位角的直線連測(cè)，并測(cè)量出各邊之間的水平夾角，然后根據(jù)已知直線的坐標(biāo)方位角，推算出各邊的方位角值。如圖所示，1、2為已知的起始邊，它的坐標(biāo)方位角已知為12，觀測(cè)了水平角2、3。則從圖中可以看：23212121802343232318034.5.5象限角 從坐標(biāo)縱軸的北端或南端順時(shí)針或逆時(shí)針起轉(zhuǎn)至直線的銳角稱為坐標(biāo)象限角，用R表示，其角值變化從090。為了表示直線的方向，應(yīng)分別注明北偏東、北偏西或南偏東、南偏西。如北東85，南西47等。顯然，如果知道了直線的方位角，就可以換算出它的象限角，反之，知道了象限也就可以推

5、算出方位角。 坐標(biāo)方位角與象限角之間的換算關(guān)系，如表4.2所示。丈量工具直線定線平坦地面上的丈量方法傾斜地面的距離丈量鋼尺量距的注意事項(xiàng)直線定向直線方向象限象限角與方位角的關(guān)系北東R南東180R南西180R北西360R第五章 點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算 5.1控制測(cè)量概述控制測(cè)量就是確定控制點(diǎn)位置的工作。根據(jù)范圍大小建立的控制網(wǎng)分為國(guó)家控制網(wǎng)、城市及工程控制網(wǎng)和小地區(qū)控制網(wǎng)三種。在測(cè)量的計(jì)算工作中，根據(jù)某直線的方位角、水平距離和一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算直線另一端點(diǎn)的坐標(biāo)的工作稱為坐標(biāo)正算。而根據(jù)直線兩個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)要求計(jì)算直線的方位角和水平距離的工作稱為坐標(biāo)反算。在建筑工程測(cè)量計(jì)算中，還常用到建筑坐標(biāo)系與測(cè)量坐標(biāo)

6、系之間的坐標(biāo)換算工作。為了限制測(cè)量誤差的累積，確保區(qū)域測(cè)量成果的精度分布均勻，并加快測(cè)量工作進(jìn)度，測(cè)量工作應(yīng)按照“從整體到局部，先控制后碎部”這樣的程序開展。即在一個(gè)大范圍內(nèi)從事測(cè)量工作，首先應(yīng)從整體出發(fā)，在區(qū)域內(nèi)選擇少數(shù)有控制意義的點(diǎn)，組成整體控制網(wǎng)，用高精度的儀器、精密的測(cè)量方法，求出各控制點(diǎn)的位置，這項(xiàng)工作稱為控制測(cè)量?？刂泣c(diǎn)的位置確定以后，再以各控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，確定其周圍各碎部點(diǎn)的位置，這項(xiàng)工作稱為碎部測(cè)量。平面控制網(wǎng)控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng) 高程控制網(wǎng)小地區(qū)控制網(wǎng)主要指面積在15平方公里以內(nèi)的小范圍，為大比例尺測(cè)圖和工程建設(shè)而建立的控制網(wǎng)。小地區(qū)控制網(wǎng)應(yīng)盡可能與國(guó)家控制網(wǎng)中的高

7、級(jí)控制點(diǎn)進(jìn)行連測(cè)，將國(guó)家控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程作為小地區(qū)控制網(wǎng)的起算和校核數(shù)據(jù)。若與國(guó)家控制網(wǎng)進(jìn)行連測(cè)有困難，也可以在測(cè)區(qū)內(nèi)建立獨(dú)立的控制網(wǎng)。小地區(qū)平面控制網(wǎng)可以采用三角測(cè)量的方法建立，也可以采用導(dǎo)線測(cè)量的方法建立。所謂導(dǎo)線，就是將相鄰控制點(diǎn)用直線連接而構(gòu)成的折線圖形。構(gòu)成導(dǎo)線的控制點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)。相鄰導(dǎo)線點(diǎn)的邊長(zhǎng)稱為導(dǎo)線邊。相鄰導(dǎo)線邊之間的水平角稱為轉(zhuǎn)折角。導(dǎo)線測(cè)量就是通過測(cè)定導(dǎo)線邊的邊長(zhǎng)和各轉(zhuǎn)折角，根據(jù)已知數(shù)據(jù)，推算出各導(dǎo)線邊的坐標(biāo)方位角，從而求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。小地區(qū)控制網(wǎng)小地區(qū)平面控制網(wǎng)應(yīng)根據(jù)測(cè)區(qū)面積的大小按精度要求分級(jí)建立。在測(cè)區(qū)范圍內(nèi)建立統(tǒng)一的精度最高的控制網(wǎng)，稱為首級(jí)控制網(wǎng)。直接為測(cè)圖

8、建立的控制網(wǎng)，稱為圖根控制網(wǎng)。圖根控制網(wǎng)中的控制點(diǎn)稱為圖根控制點(diǎn)，簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn)。小地區(qū)高程控制網(wǎng)可以采用水準(zhǔn)測(cè)量的方法建立，也可以采用三角高程測(cè)量的方法建立。水準(zhǔn)測(cè)量適用于地勢(shì)平坦的城市建筑區(qū)，三角高程測(cè)量主要使用于地面高差起伏較大的山區(qū)和丘陵地區(qū)。各種等級(jí)的高程控制點(diǎn)和和平面控制點(diǎn)都埋設(shè)有固定的標(biāo)石，它們的點(diǎn)名、坐標(biāo)、高程可向各有關(guān)城建或測(cè)繪部門查得。5.2 坐標(biāo)正算 坐標(biāo)正算，就是根據(jù)直線的邊長(zhǎng)、坐標(biāo)方位角和一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算直線另一個(gè)端點(diǎn)的坐標(biāo)的工作。如圖5.3所示，設(shè)直線AB的邊長(zhǎng)DAB和一個(gè)端點(diǎn)A的坐標(biāo)XA、YA為已知，則直線另一個(gè)端點(diǎn)B的坐標(biāo)為：XB=XA+XAB YB=YA+YA

9、B 式中，XAB、YAB稱為坐標(biāo)增量，也就是直線兩端點(diǎn)A、B的坐標(biāo)值之差。由圖5.3中，根據(jù)三角函數(shù)，可寫出坐標(biāo)增量的計(jì)算公式為：XAB=DABcosABYAB=DABsinAB 式中X、Y的符號(hào)取決于方位角所在的象限 例5.1 已知直線B1的邊長(zhǎng)為125.36m，坐標(biāo)方位角為2110753，其中一個(gè)端點(diǎn)B的坐標(biāo)為（1536.86 ，837.54），求直線另一個(gè)端點(diǎn)1的坐標(biāo)X1，Y1。解: XB1=DB1CosB1=125.36cos2110753=107.31mYB1=DB1sinB1=125.36sin2110753=64.81mX1=XB+XB1=1536.86107.31=1429.5

10、5mY1=YB+YB1=837.5464.81=772.73m5.3 坐標(biāo)反算坐標(biāo)反算，就是根據(jù)直線兩個(gè)端點(diǎn)的已知坐標(biāo)，計(jì)算直線的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角的工作。如圖5.3所示，若A、B為兩已知點(diǎn)，其坐標(biāo)分別為(XA，YA)和(XB，YB),根據(jù)三角函數(shù)，可以得出直線的邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角計(jì)算公式： 例5.2 已知B點(diǎn)坐標(biāo)為（1536.86 ，837.54），A點(diǎn)坐標(biāo)為（1429.55，772.73），求距離DBA和坐標(biāo)方位角BA。解:先計(jì)算出坐標(biāo)增量：XBA1429.55-1536.86=-107.31YBA772.73-837.54=-64.81直接用計(jì)算器計(jì)算：按107.31 INV PR 64.81 顯示125.36（距離DBA）；按 xy 顯示2110753（坐標(biāo)方位角BA）。 5.4建筑坐標(biāo)與測(cè)量坐標(biāo)的換算為了工作上的方便， 在建筑工程設(shè)計(jì)總平面圖上，通常采用施工坐標(biāo)系（即假定坐標(biāo)系）來求算建筑方格網(wǎng)的坐標(biāo)，以便使所有建（構(gòu)）筑物的設(shè)計(jì)