工程測(cè)量的基本知識(shí)培訓(xùn)

測(cè)量員培訓(xùn)——工程測(cè)量的基本知識(shí)14.11.2023.2工程測(cè)量的基本內(nèi)容一14.11.2023.31、工程測(cè)量的任務(wù)與作用兩大任務(wù)：設(shè)計(jì)測(cè)量——測(cè)定（測(cè)繪）地面圖紙施工測(cè)量——測(cè)設(shè)（放樣）圖紙地面14.11.2023.41、工程測(cè)量的任務(wù)與作用14.11.2023.51、工程測(cè)量的任務(wù)與作用14.11.2023.6施工準(zhǔn)備階段——建立施工控制網(wǎng)在施工場(chǎng)地建立平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，作為建（構(gòu)）筑物定位及細(xì)部測(cè)設(shè)的依據(jù)。施工階段——建（構(gòu)）筑物定位和細(xì)部放樣測(cè)量把建（構(gòu)）筑物外輪廓各軸線的交點(diǎn)，其平面位置和高程在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，然后根據(jù)這些點(diǎn)進(jìn)行細(xì)部放樣。工程竣工階段——竣工測(cè)量通過實(shí)地測(cè)量檢查施工質(zhì)量并進(jìn)行驗(yàn)收，同時(shí)根據(jù)檢測(cè)驗(yàn)收的記錄整理竣工資料和編繪竣工圖。變形觀測(cè)對(duì)設(shè)計(jì)與施工指定的工程部位，按擬定的周期進(jìn)行沉降、位移與傾斜等變形觀測(cè)，作為驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)與施工質(zhì)量的依據(jù)。2、工程施工測(cè)量的任務(wù)與作用14.11.2023.7地面點(diǎn)位的確定二14.11.2023.8測(cè)量工作的實(shí)質(zhì)——確定地面點(diǎn)的空間位置1、測(cè)量工作的實(shí)質(zhì)與確定地面點(diǎn)位的基本要素確定地面點(diǎn)的空間位置，在測(cè)量中一般用：該點(diǎn)在基準(zhǔn)面上投影位置（x,y）該點(diǎn)離基準(zhǔn)面的高度（H）14.11.2023.9確定地面點(diǎn)位的基本要素水平角——角度測(cè)量水平距離——距離測(cè)量高差——水準(zhǔn)測(cè)量1、測(cè)量工作的實(shí)質(zhì)與確定地面點(diǎn)位的基本要素三大基本測(cè)量工作14.11.2023.10水準(zhǔn)面：設(shè)想有一個(gè)自由平靜的海水面，向陸地延伸而形成一個(gè)封閉的曲面，我們把自由平靜的海水面稱為水準(zhǔn)面。2、測(cè)量的基準(zhǔn)面14.11.2023.11大地水準(zhǔn)面：水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)個(gè)，其中通過平均海水面的一個(gè)水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面。它作為統(tǒng)一高程的起算面。2、測(cè)量的基準(zhǔn)面14.11.2023.12

水準(zhǔn)面上任意一點(diǎn)的鉛垂線都垂直于該點(diǎn)的曲面。鉛垂線鉛垂線鉛垂線水準(zhǔn)面2、測(cè)量的基準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是測(cè)量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線

。14.11.2023.13我國(guó)的“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”我國(guó)新的國(guó)家高程基準(zhǔn)面是以青島驗(yàn)潮站1952～1979年19年間的驗(yàn)潮資料計(jì)算確定的黃海平均海水面作為全國(guó)高程的統(tǒng)一起算面。在“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”系統(tǒng)中，我國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)（青島觀象山）的高程為72.260m。

14.11.2023.14

絕對(duì)高程(H)地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。

相對(duì)高程(H’)地面兩點(diǎn)的高程之差。

hAB=HB-HA=H’B-H’A

高差(h)3、地面點(diǎn)的高程14.11.2023.15絕對(duì)高程(海拔)相對(duì)高程(假定高程)高差絕對(duì)高程(海拔)：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。用H表示。高差：

兩個(gè)地面點(diǎn)的高程之差。用h加兩點(diǎn)名作下標(biāo)表示。相對(duì)高程：地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。用H’表示。.16測(cè)量直角坐標(biāo)系以南北方向（縱軸）為X軸，以北為正；以東西方向（橫軸）為Y軸，以東為正。X北Y東坐標(biāo)縱軸ⅠⅡⅢⅣ象限按順時(shí)針排序4、測(cè)量平面直角坐標(biāo)系O14.11.2023.174、測(cè)量平面直角坐標(biāo)系X北Y東OAXAYA（XA，YA）14.11.2023.18直線定向：確定一條直線與標(biāo)準(zhǔn)方向間的水平夾角。什么作為標(biāo)準(zhǔn)方向？工程上以坐標(biāo)縱軸方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)方向，用坐標(biāo)方位角表示直線的方向。5、直線方向的表示方法.19XYAB

AB如圖：直線AB的坐標(biāo)方位角寫為

AB從直線起點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸北端起，順時(shí)針轉(zhuǎn)到該直線的夾角。用

表示，下標(biāo)寫點(diǎn)號(hào)。坐標(biāo)方位角的表示方法14.11.2023.20

BA

正、反坐標(biāo)方位角XY

AB

BA為直線AB的反坐標(biāo)方位角按直線AB的前進(jìn)方向，規(guī)定

AB為直線AB的正坐標(biāo)方位角BA14.11.2023.21

式中：當(dāng)α正＜180°時(shí)，取“＋”

α正＞180°時(shí)，取“－”正、反方位角計(jì)算公式：αBA=αAB+180°α反=α正

±180°

BAXY

ABBA14.11.2023.22XY12

12

21例1

12=78°20′24″

21=解：

21=78°20′24″

＋180°

=258°20′24″例２

34=326°12′30″求:

43=解：

43=326°12′30″

－180°

=146°12′30″14.11.2023.23

已知：1、2兩點(diǎn)邊長(zhǎng)D12；導(dǎo)線邊12的坐標(biāo)方位角α12；

1點(diǎn)的坐標(biāo)（x1,y1）計(jì)算：2點(diǎn)的坐標(biāo)

D12

1212Xy0x1y16、坐標(biāo)正算14.11.2023.24

X12

X12=D12

cos

12

Y12=D12

sin

12（1）計(jì)算坐標(biāo)增量D12

1212Xy0x1y1

y126、坐標(biāo)正算14.11.2023.25（2）計(jì)算待求點(diǎn)坐標(biāo)

X12D12

1212Xy0x1y1

y12

X2=X1+

X12=X1+D12

cos

12

y2=y1+

Y12=y1+D12

sin

126、坐標(biāo)正算14.11.2023.26已知：A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)(XA,YA),(XB,YB)計(jì)算：距離DAB；方位角αABDAB

ABABXy0（xA,yA）（xB,yB）7、坐標(biāo)反算14.11.2023.27（1）根據(jù)坐標(biāo)反算距離（兩點(diǎn)間距離公式）：

DABABXy0（xA,yA）（xB,yB）例題：

A點(diǎn)坐標(biāo)為（13.147，17.287）；

B點(diǎn)坐標(biāo)為（24.362，19.138）；求：DAB=11.367m7、坐標(biāo)反算14.11.2023.28坐標(biāo)增量：ΔxAB=xB-xA

ΔyAB=yB-yA（2）根據(jù)坐標(biāo)反算方位角αAB1、ΔxAB>0，ΔyAB>0,αAB在第1象限，0°<αAB<90°2、ΔxAB<0，ΔyAB>0,αAB在第2象限，90°<αAB<180°3、ΔxAB<0，ΔyAB<0,αAB在第3象限，180°<αAB<270°4、ΔxAB>0，ΔyAB<0,αAB在第4象限，270°<αAB<360°第一步：根據(jù)ΔxAB和ΔyAB的正負(fù)號(hào)判斷αAB所在象限7、坐標(biāo)反算14.11.2023.29ⅠⅡⅢⅣxy第二步：根據(jù)αAB所在象限，選擇正確的公式1、ΔxAB>0，ΔyAB>02、ΔxAB<0，ΔyAB>03、ΔxAB<0，ΔyAB<04、ΔxAB>0，ΔyAB<07、坐標(biāo)反算14.11.2023.30（1）A點(diǎn)坐標(biāo)為（13.147，17.287）；

B點(diǎn)坐標(biāo)為（24.362，19.138）；計(jì)算：αAB

=9°22′19″使用計(jì)算器

αAB在第一象限，套用第一象限的公式△yAB=YB-YA>0△xAB=XB-XA>0思考：判斷所在象限，套用正確公式象限14.11.2023.31（2）A點(diǎn)坐標(biāo)為（13.147，17.287）；

B點(diǎn)坐標(biāo)為（8.258，26.649）；計(jì)算：αAB

αAB在第2象限，套用第2象限的公式△yAB=YB-YA>0△xAB=XB-XA<0思考：判斷所在象限，套用正確公式=117°34′28″象限14.11.2023.32（3）A點(diǎn)坐標(biāo)為（34.131，18.245）；

B點(diǎn)坐標(biāo)為（14.225，9.691）；計(jì)算：αAB

αAB在第3象限，套用第3象限的公式△yAB=YB-YA<0△xAB=XB-XA<0思考：判斷所在象限，套用正確公式=203°15′15″象限14.11.2023.33（4）A點(diǎn)坐標(biāo)為（35.257，38.548）；

B點(diǎn)坐標(biāo)為（58.319，20.131）；計(jì)算：αAB

αAB在第4象限，套用第4象限的公式△yAB=YB-YA<0△xAB=XB-XA>0思考：判斷所在象限，套用正確公式=321°23′23″象限14.11.2023.341、shifttantan-1(2、按3、輸入數(shù)據(jù)，括號(hào)要補(bǔ)全4、最終結(jié)果轉(zhuǎn)化成°′″14.11.2023.35地球的形狀、大小和坐標(biāo)系三14.11.2023.36NSEWOaba決定地球橢球體形狀和大小的參數(shù)為橢圓的長(zhǎng)半徑a，短半徑b及扁率α。1、地球的形狀和大小14.11.2023.37我國(guó)目前采用的地球橢球體的參數(shù)值為：由于地球橢球體的扁率α很小，當(dāng)測(cè)量的區(qū)域不大時(shí)，可將地球看作半徑為6371km的圓球。1、地球的形狀和大小14.11.2023.38與水準(zhǔn)面相切的平面，稱為水平面。14.11.2023.392、用水平面代替水準(zhǔn)面的限度在半徑為10km的范圍內(nèi)（相當(dāng)于面積320km2），用水平面代替水準(zhǔn)面可不考慮地球曲率對(duì)距離的影響。當(dāng)精度要求較低時(shí)，還可以將測(cè)量范圍的半徑擴(kuò)大到25km。在面積100km2的范圍內(nèi)，不論是進(jìn)行水平距離或水平角度的測(cè)量都可以不考慮地球曲率的影響，而直接以水平面代替水準(zhǔn)面。14.11.2023.40表示地面點(diǎn)在地球橢球面上的位置，用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示?；鶞?zhǔn)面：參考橢球面基準(zhǔn)線：法線3、大地坐標(biāo)系14.11.2023.414、高斯平面直角坐標(biāo)系（1）高斯投影高斯投影：橫切橢圓柱正形投影。又稱為高斯—克呂格投影。目的：將球面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)。

14.11.2023.42方法：使投影帶的中央子午線與橢圓柱體相切，展開后為X軸，向北為正；赤道展開后為Y軸，向東為正。4、高斯平面直角坐標(biāo)系OSN赤道面中央子午線M14.11.2023.43投影剪開展平4、高斯平面直角坐標(biāo)系坐標(biāo)原點(diǎn)：中央子午線和赤道的交點(diǎn)x坐標(biāo)：中央子午線的投影向北為正。y坐標(biāo)：赤道的投影，向東為正。14.11.2023.44中央子午線和赤道投影后成相互垂直的直線。中央子午線長(zhǎng)度不變，離中央子午線越遠(yuǎn)變形越大。為保證投影精度，必須采用分帶投影。4、高斯平面直角坐標(biāo)系14.11.2023.456°帶的劃分為限制高斯投影離中央子午線愈遠(yuǎn)，長(zhǎng)度變形愈大的缺點(diǎn)，從經(jīng)度0°開始，將整個(gè)地球分成60個(gè)帶，6°為一帶。計(jì)算公式：L0=6n-3L0——中央子午線經(jīng)度,n——投影帶號(hào)。4、高斯平面直角坐標(biāo)系3°帶的劃分計(jì)算公式：L0=3nL0——中央子午線經(jīng)度,n——投影帶號(hào)。（2）高斯投影帶

14.11.2023.466度投影帶：中央子午線經(jīng)度為3度投影帶：中央子午線經(jīng)度為14.11.2023.47我國(guó)位于北半球(赤道以北)，x坐標(biāo)值均為正值，而y坐標(biāo)值則有正有負(fù)。為了避免y坐標(biāo)值出現(xiàn)負(fù)值，我國(guó)規(guī)定將將自然值的橫坐標(biāo)Y加上500km的常數(shù)。為了能正確區(qū)分某點(diǎn)所處投影帶的位置，規(guī)定在橫坐標(biāo)值前面標(biāo)以兩位數(shù)的投影帶帶號(hào)。4、高斯平面直角坐標(biāo)系（3）我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示方法

14.11.2023.48例：國(guó)家高斯平面點(diǎn)P（2433586.693，38514366.157）所表示的意義:(1)表示點(diǎn)P在高斯平面上至赤道的距離;

X=2433586.693m(2)其投影帶的帶號(hào)為38、P點(diǎn)離38帶的縱軸X軸的實(shí)際坐標(biāo)

Y=514366.157-500000=14366.157my=帶號(hào)N(或n)+500km+Yp

38+500+14366.157m14.11.2023.49獨(dú)立坐標(biāo)系是相對(duì)于國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)系的一種局部地區(qū)的坐標(biāo)系。獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系建立沒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:坐標(biāo)系X軸所在的中央子午線的經(jīng)度可按不同要求采用其他的經(jīng)度，具有一定的隨意性；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；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。5、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系14.11.2023.50測(cè)量誤差的基本概念四14.11.2023.51（1）測(cè)量誤差的定義真值：客觀存在的值“X”（通常不知道）真誤差：真值與觀測(cè)值之差，即：真誤差=真值-觀測(cè)值

（2）測(cè)量誤差的反映測(cè)量誤差是通過“多余觀測(cè)”產(chǎn)生的差異反映出來(lái)的（3）測(cè)量誤差的來(lái)源測(cè)量?jī)x器：儀器精度的局限、軸系殘余誤差等。觀測(cè)者：判斷力和分辨率的限制、經(jīng)驗(yàn)等。外界環(huán)境條件：溫度變化、風(fēng)、大氣折光等。

1、測(cè)量中產(chǎn)生誤差的原因14.11.2023.52測(cè)量誤差按其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的性質(zhì)，可分為：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。（1）系統(tǒng)誤差定義：在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均相同或按