建筑工程測量概論

建筑工程

測量學(xué)

1．1測量學(xué)概述1．2測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線1．3地面點位的確定1．4測量工作概述第一章緒論定義：

測量學(xué)是研究①地球的形狀和大小、②確定地面（包括空中、地下和海底）點位，③以及對這些空間位置信息進(jìn)行處理、存儲和管理的學(xué)科。

1．1測量學(xué)概述一、測量學(xué)的定義：

根據(jù)研究范圍、研究對象的不同，分若干分支

大地測量學(xué)普通測量學(xué)地形測量學(xué)攝影測量學(xué)工程測量學(xué)

幾何大地測量學(xué)

海洋大地測量學(xué)

物理大地測量學(xué)

衛(wèi)星大地測量學(xué)

礦山測量

建筑工程測量

線路測量

橋梁測量

城市測量

水利工程測量

二、測量學(xué)的分類：1、勘測設(shè)計階段：控制和測繪地形圖

2、施工建設(shè)階段：標(biāo)定設(shè)計建筑物的位置，竣工測量3、運營管理階段：安全檢測、變形觀測三、建筑工程測量學(xué)的任務(wù)：內(nèi)容

它的內(nèi)容包括兩部分測定和測設(shè)

測定

(普通測量學(xué)）：將局部區(qū)域的地貌和地物，按一定的比例尺和特定的符號縮小繪制成地形圖。

測設(shè)：將圖紙上規(guī)劃設(shè)計好各建（構(gòu)）筑物的位置，標(biāo)定到地面上，作為施工的依據(jù)。工程上也叫放樣。四、建筑工程測量學(xué)的內(nèi)容：測設(shè):圖紙地面測定:地面圖紙

1．2測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線1、大地體：設(shè)想有一個不受風(fēng)浪和潮汐影響的靜止的海水面，向陸地和島嶼延伸，形成一個封閉的形體，此封閉的形體稱為大地體。

大地體即可近似代表地球的形狀和大小一、地球的形狀和大小大地體配合最佳的參考橢球體

1．2測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線2、參考橢球體：我國采用的參數(shù)為：長半徑：a=6378.14km

短半徑：b=6356.755km

扁率：a=1/298.257

當(dāng)在局部地區(qū)測量時可將地球看成是一個圓球，平均半徑為6371km。一、地球的形狀和大小

1．2測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線1、重力：萬有引力和離心力的合力。2、鉛垂線：（基準(zhǔn)線）重力的方向線。3、水平線：與鉛垂線正交的直線。4、水平面：與鉛垂線正交的平面。二、重力、鉛垂線、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面

1．2測量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線5、水準(zhǔn)面：處處與鉛垂線垂直的連續(xù)封閉曲面。6、大地水準(zhǔn)面：（基準(zhǔn)面）與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面。二、重力、鉛垂線、水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面與參考橢球面極為相似

大地水準(zhǔn)面是一個有微小起伏、不能用簡單的幾何形體和數(shù)學(xué)公式表達(dá)的不規(guī)則曲面大地水準(zhǔn)面ab參考橢球面

1．3地面點位的確定表示地面點在某個空間中的位置需要三個參數(shù)

：測量上將空間坐標(biāo)系分解成確定點的球面位置的坐標(biāo)系(二維)和高程系(一維)。

坐標(biāo)(Coordinate)：地面點投影到基準(zhǔn)面后在基準(zhǔn)面上的位置。高程(Elevation)：地面點沿鉛垂線到基準(zhǔn)面上的距離。一、確定地面點位的方法二、地面點的高程：

1、高程：地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點的絕對高程或海拔，用H表示。

72.260m1985年國家高程基準(zhǔn)：黃海高程系統(tǒng)的水準(zhǔn)原點在青島的觀象山上，H=72.260m72.260m

2、假定高程：地面點到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。假定高程用HA′、HB′表示。

假定水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面

3、高差：兩個地面點位的高程之差稱為兩點位之間的高差，以h表示。即表示為:

hAB

=HBHA

又：

hAB

=HBHA=HB′HA′

所以有：兩點間的高差與高程起算面無關(guān)。

hAB=HB-HA=H'B-H'A

1、高程（絕對高程、海拔）2、相對高程（假定高程）3、高差假定水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面高差

1．3地面點位的確定1、地理坐標(biāo)2、平面坐標(biāo)3、空間直角坐標(biāo)二、地面點的坐標(biāo)1、地理坐標(biāo)：地理坐標(biāo)：地面點在球面上的位置常采用經(jīng)度（）和緯度（）來表示，稱為地理坐標(biāo)。大地坐標(biāo)系

極軸1、地理坐標(biāo)：北極(N)南極(S)—經(jīng)度

—緯度

2、獨立平面直角坐標(biāo)系：大地水準(zhǔn)面是一個曲面，其曲率半徑很大，當(dāng)測區(qū)范圍較?。ㄈ绨霃叫∮?0Km）時，可以用測區(qū)中心點P的切平面（水平面）來代替曲面。切平面作為投影平面，建立一個平面直角坐標(biāo)系縱軸：南北方向，記為X軸，向北為正橫軸：東西方向，記為Y軸，向東為正坐標(biāo)原點取在測區(qū)的西南角上2、獨立平面直角坐標(biāo)系：數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系測量平面直角坐標(biāo)系

坐標(biāo)系的異同：不同點：

1、X軸與Y軸和數(shù)學(xué)上規(guī)定的相反

2、角度方向順時針度量；象限順時針編號。相同點:

數(shù)學(xué)中的三角公式在測量中可直接應(yīng)用。3、高斯平面直角坐標(biāo)系：適用于：研究范圍較大的測量工作。高斯投影法：目的是將橢球面投影到平面上。方法：設(shè)想用一個平面成一個空心橢圓柱，使它橫在旋轉(zhuǎn)橢球（地球橢球）外面；橢圓柱的中心軸位于赤道面內(nèi)并通過球心；使旋轉(zhuǎn)橢球面上一條子午線和橢圓柱面相切（這一條子午線稱為中央子午線）卷套圖形：高斯投影方法圖一圖形：高斯投影方法圖一橢圓柱軸赤道圖形：高斯投影方法圖二投影剪開展平分帶子午線中央子午線

1.中央子午線的投影是一條直線，投影后長度沒有改變；其余經(jīng)線是凹向中央子午線的對稱曲線。高斯投影的規(guī)律：

2.赤道的投影也是一條直線，其余緯線的投影是凸向赤道的對稱曲線。

3.經(jīng)緯線投影后，仍然保持相互垂直的關(guān)系，也就是說投影后角度沒有改變。

4.中央子午線和赤道的投影為互相垂直的直線，以此建立平面直角坐標(biāo)，中央子午線的投影直線為縱軸——定為X軸；赤道的投影直線為橫軸——定為Y軸；其交點為坐標(biāo)原點。X軸向北為正，南為負(fù)；Y軸向東為正，西為負(fù)。（1）6°投影帶

6度投影帶是從首子午線起，每隔經(jīng)度劃分為一帶，自西向東將整個地球劃分為60個帶。帶號從首子午線開始，用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。位于各帶中央的子午線稱為該帶的中央子午線任意帶的中央子午線經(jīng)度與投影帶號N的關(guān)系計算公式：λ=6N-3——中央子午線經(jīng)度,N——投影帶號

6o帶——適用于小比例尺，如1：25000或更小比例尺測圖（長度變形誤差≤允許值）例：已知某6度帶帶號為N=21，問此帶的范圍是多少？解：由：知：往東移，往西移，范圍為（2）3度投影帶自東經(jīng)1.5°度開始，每隔3°度為一帶，全球共120帶。任意帶的中央子午線經(jīng)度與投影帶號N的關(guān)系計算公式：λ=3N——中央子午線經(jīng)度,N——投影帶號3o帶——1：10000或更大比例尺測圖精度（長度變形小于該測圖允許誤差）方法：（1）先將自然值的橫坐標(biāo)Y加上500Km；（2）再在新的橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號。

（3）我國高斯平面直角坐標(biāo)的表示方法坐標(biāo)原點向西移動500Km，橫坐標(biāo)值會變化OyxyABBAOxO--500Km----橫坐標(biāo)通用值==

帶號+

500Km+

自然坐標(biāo)值x

我國領(lǐng)土全部位于赤道以北，故X值均為正。為了避免橫坐標(biāo)值Y出現(xiàn)負(fù)值，特別規(guī)定：

①將每一投影帶的縱坐標(biāo)軸西移500公里；

②在Y坐標(biāo)值前面加一所在投影帶的號數(shù)。（這是為了讀坐標(biāo)值時直觀地反映其點所屬的投影帶）。

1．3地面點位的確定1．對水平角、距離的影響

——在面積約320km2內(nèi)，可忽略不計。2．對高程的影響

——即使距離很短也要顧及地球曲率的影響。三、測量工作中用水平面代替水準(zhǔn)面的限度

1.4測量工作概述測量目的———確定點的坐標(biāo)和高程測量方法———觀測已知與待定點之間幾何位置關(guān)系參看教材9頁—圖1.15測量手段———1、角度測量：

2、距離測量：

3、高差測量：

1.4測量工作概述一．測量的基本工作

——測角、量邊、測高差

1、角度測量：

2、距離測量：

3、高差測量：1．水平角

——在同一水平面內(nèi)兩條直線的夾角。2．豎直角

——在同一豎直平面內(nèi)一水平線與傾斜線的夾角。1、角度測量：1．水平距離

——兩點投影到水平面上的距離。2．傾斜距離

——兩點連線的直接距離。2、距離測量：1、長度單位英制單位：

海里、碼、英尺、英寸公制單位：公里、米、分米、厘米、毫米二、測量的單位單位換算1km=1000m；1m=10dm=100cm=1000m1英里=1.6093公里；1碼=3英尺；1英尺=12英寸=30.48厘米；1英寸=2.54厘米；1公里=1000米；1里=500米；

60進(jìn)制單位：度(d)、分(m)、秒（s)弧度單位：

1圓周=2、

1弧度=57.3。

=3434′=206265〞2、角度單位

通過高精密度的儀器，采用嚴(yán)密的方法，在測區(qū)內(nèi)精確測定出坐標(biāo)和高程的點?？刂泣c控制網(wǎng)控制點三．測量工作的基本原則測區(qū)的實際情況

控制點：通過高精密度的儀器，采用嚴(yán)密的方法，在測區(qū)內(nèi)精確測定出坐標(biāo)和高程的點。控制點ABCDE測區(qū)的地形圖控制網(wǎng)控制網(wǎng)控制網(wǎng)：按一定的規(guī)律連接相鄰控制點的幾何圖形?？刂茰y量：測定控制點的平面位置（坐標(biāo)）和高程位置（標(biāo)高）所進(jìn)行的工作。

控制測量之后，反映在圖紙上的是區(qū)域內(nèi)分布較有規(guī)律的一些點。碎部點：決定地物或地貌的形狀和大小的特征點稱為碎部點。碎部點主要就是測定這些碎部點的平面位置和高程墻角點河流轉(zhuǎn)折點山頂點山脊走向變化點

圖中1、2、3、4、5、6、7、8、9等均為地物特征點，A、B、C、D、E等均為地貌特征點124356789ABDCE測設(shè)將規(guī)劃、設(shè)計好的總平面圖中各建（構(gòu)）筑物的位置，標(biāo)定到地面上測設(shè)將規(guī)劃、設(shè)計好的總平面圖中各建（構(gòu)）筑物的位置，標(biāo)定到地面上三．測量工作的基本原則布局上：由整體到局部精度上：由高級到低級次序上：先控制后細(xì)部測量工作的又一原則