測量員培訓(xùn)講義

測量員培訓(xùn)

測量員概況：在建設(shè)單位從事測量放線工作、測量驗(yàn)線工作，測量員屬于管理崗位。測量工屬于技術(shù)崗位。測量員和測量工的區(qū)別:測量工屬于技術(shù)崗位。測量員屬于管理崗位。

建筑測量員是在指從事建筑測試工作，具備相關(guān)工作能力。能正確使用常用的測量儀器和工具，對建筑工程施工各階段進(jìn)行各種測量的專業(yè)人員。建筑測量員的工作貫穿建筑施工中的每個(gè)重要階段。測量員在施工每一個(gè)工序中都必不可少，所有的建筑施工都需要通過測量工作來銜接，以保證設(shè)計(jì)意圖的正確執(zhí)行。測量員崗位職責(zé)1、緊密配合施工，堅(jiān)持實(shí)事實(shí)是、認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)。2、測量前需了解設(shè)計(jì)意圖，學(xué)習(xí)和校核圖紙；了解施工部署，制定測量放線方案。3、會同建設(shè)單位一起對紅線樁測量控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地校測。4、測量儀器的核定、校正。5、與設(shè)計(jì)、施工等方面密切配合，并事先做好充分的準(zhǔn)備工作，制定切實(shí)可行的與施工同步的測量放線方案。6、須在整個(gè)施工的各個(gè)階段和各主要部位做好放線、驗(yàn)線工作，并要在審查測量放線方案和指導(dǎo)檢查測量放線工作等方面加強(qiáng)工作，避免返工。7、驗(yàn)線工作要主動(dòng)。驗(yàn)線工作要從審核測量放線方案開始，在各主要階段施工前，對測量放線工作提出預(yù)防性要求，真正做到防患于未然。8、準(zhǔn)確地測設(shè)標(biāo)高。9、負(fù)責(zé)垂直觀測、沉降觀測，并記錄整理觀測結(jié)果（數(shù)據(jù)和曲線圖表）。10、負(fù)責(zé)及時(shí)整理完善基線復(fù)核、測量記錄等測量資料。第一章緒論

§1-1測量學(xué)的任務(wù)與主要內(nèi)容測量學(xué)：指測定地球的形狀、大小及其它信息和工程測量的工作。一般是指測定地面點(diǎn)的位置和地面的圖形，簡言之是指量度地球表面的學(xué)科。1.早期的定義研究地球的形狀和大小，確定地面點(diǎn)的坐標(biāo)的學(xué)科。2.當(dāng)前的定義研究測定和描繪地球及其表面的各種形態(tài)的理論和方法的學(xué)科。第一章緒論

§1-1測量學(xué)的任務(wù)與主要內(nèi)容一．測量學(xué)的任務(wù)：測定地面點(diǎn)的位置，測圖，用圖，放樣。測量地面點(diǎn)位置：如坐標(biāo)X、Y，高程H。另外測量角度、平距等。測圖：把地物、地貌、規(guī)劃范圍，地籍界線等測繪到圖紙上。用圖：在已有的圖紙上進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)道路、繪景觀圖、圖解土地紅線、量取數(shù)據(jù)等。放樣：將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖形及土地紅線測設(shè)到地面上。二、測量學(xué)分類1.普通測量學(xué)：測定小范圍的地表形狀、高低、面積、方向等的科學(xué)，投影面為平面。2.大地測量學(xué)：一般測定大面積(測區(qū)半徑大于等于10km)的地表形狀、高低、面積、方向等的科學(xué)，投影面為曲面。3.工程測量學(xué):為工程服務(wù)的測量學(xué)，如園林、園藝、城市建設(shè)等工程測量中的勘測、規(guī)劃設(shè)計(jì)、竣工和管理階段的各項(xiàng)測量工作。

4．地籍測量是指測定土地及其附屬物的權(quán)屬界線、幾何行狀、面積等測繪工作。5.航空攝影測量、遙感技術(shù)：利用航空航天遙感技術(shù)測定地球表面的形狀、大小、高低、圖形等的學(xué)科。6.研究模擬地圖和數(shù)字地圖的設(shè)計(jì)、編繪、復(fù)制的理論和方法的科學(xué)。主要內(nèi)容：地圖投影、地圖編繪、地圖整飾、地圖出版三.測量的作用

為用戶提供測量技術(shù)

(如測量地面點(diǎn)的位置、測圖、平整土地、放樣等)和資料(如圖紙、坐標(biāo)、長度、角度、面積、土方及其它信息等)，作為研究地殼升降、大地變遷和海岸線移動(dòng)的依據(jù)，城市規(guī)劃、土地管理和數(shù)字化地球的依據(jù)。§1-2

地球的形狀和大小地球現(xiàn)狀為東西較長,南北較短扁平的球體。地球表面海水面積約占71%，陸地面積約占據(jù)29%，陸地最高的珠穆朗瑪峰頂點(diǎn)為海拔8844.43m（2005年10月9日國家測繪局局長陳邦柱宣布。比1975年的8848.13米低3.7米）,海底最深處的馬里亞納海溝在海平面以下11022m,假設(shè)有一個(gè)靜止的海水面向陸地延伸，該靜止的海水面稱為水準(zhǔn)面。地球的制高點(diǎn)－珠穆朗瑪峰海拔高程8844.43m1101211013地球海面下最深處高程為－11000

m大地水準(zhǔn)面的的定義、形狀的研究由于海水面受到地球運(yùn)動(dòng)和磁力的作用，海水面高低發(fā)生變化，此時(shí)的平均海水面稱為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是略有起伏的不規(guī)則的表面，它無法用數(shù)學(xué)公式表示.因而也就不知其實(shí)際形狀。水準(zhǔn)面的特性：水準(zhǔn)面處處與鉛垂線(重力方向)垂直，大地水準(zhǔn)面和鉛重線是外業(yè)測量的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。（一）大地體：

由大地水準(zhǔn)面包圍的地球稱為大地體。（二）參考橢球體

設(shè)地球長半經(jīng)a和短半經(jīng)b的橢圓繞短軸形成的旋轉(zhuǎn)體稱為參考橢球體。參考橢球體的表面稱為參考橢球面。我國在54年北京坐標(biāo)系中,a=6378245m，b=6356863m，扁率α=（a-b）/a=1:298.3。(三)圓球體當(dāng)a=b、α=(a-b)/a=0時(shí)，由于橢球的扁率很小，在普通測量中可視橢球?yàn)閳A球體，其半徑采用橢球曲率半徑的平均值，R＝6371km?！?-3

確定地面點(diǎn)的方法

一、地理坐標(biāo)：地面點(diǎn)在球面上的位置用經(jīng)緯度表示時(shí)，稱為地理坐標(biāo)。1.天文坐標(biāo)

天文坐標(biāo)又稱天文地理坐標(biāo)，用天文經(jīng)度和天文緯度表示地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的位置。地面上的N點(diǎn)的經(jīng)度，即通過N點(diǎn)的子午面與起始子午面的夾角，用λ表示。從起始子午面起，向東從00一1800為東經(jīng)，向西從00

一1800

為西經(jīng)。

地面上N點(diǎn)的緯度，即通過N點(diǎn)的鉛垂線與赤道面的夾角，用φ表示。從赤道向北自0O–90O為北緯,向南00

一900

為南緯。2.大地地理坐標(biāo)用經(jīng)度L和緯度B確定地面點(diǎn)在參考橢球體上的投影位置，其L，B稱為大地地理坐標(biāo)。N點(diǎn)的大地經(jīng)度L就是包含N點(diǎn)的子午面和首子午面(起始子午面)所夾的角。N點(diǎn)的大地緯度B就是過N點(diǎn)的法線(與旋轉(zhuǎn)橢球面垂直的線)與赤道面的夾角。二、高斯-克呂格平面直角坐標(biāo)

1.高斯-克呂格平面直角坐標(biāo)系假設(shè)橢球體放在空心橢圓柱體內(nèi)，過南極、北極的母線切開，橢圓柱面展開后為高斯投影平面，橢球面上與橢圓柱面內(nèi)相切的一條子午線稱為中央子午線，中央子午線在高斯平面上的投影為X軸，赤道在高斯平面上的投影為橫坐標(biāo)Y軸，兩軸坐標(biāo)的交點(diǎn)0為坐標(biāo)原點(diǎn)。高斯-克呂格平面直角坐標(biāo)系圖

0xyTU1-7

橫切橢圓柱投影

2.高斯投影

橢球面上的圖形展開后在平面上的投影其圖形的角度保持不變，邊長在允許范圍內(nèi)變形，形成相似圖形，這種投影方法叫高斯投影即正形投影。

地圖投影就是建立橢球體上的點(diǎn)與平面上的點(diǎn)之間的函數(shù)關(guān)系，用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：

x=f1(L,B)y=f2(L,B)

式中：(L，B)為大地坐標(biāo)，(x、y)為該點(diǎn)投影到平面上的直角坐標(biāo)。地圖投影包括正形投影、等面積投影、任意投影。

TU1-53.投影帶

在高斯投影中，為了限制子午線兩側(cè)的長度變形，按經(jīng)差分別為60，30，1.50分割橢球面，每個(gè)瓜瓣形地帶稱為一個(gè)投影帶。六度帶用于比例尺1:2.5萬,1:5萬的地形圖分幅,三度帶用于1:1萬比例尺的地形圖分幅。TU1－6

六度帶

是自英國格林尼治的子午面起，自西向東每隔60將橢球劃分為60個(gè)六度帶，編號為1～60，各帶的中央子午線的經(jīng)度Lo依次為30、90、

150、……3570。如圖1-6所示。

帶號與中央子午線經(jīng)度的關(guān)系為Lo6=6n-3，Lo3=3k

式中Lo6

、Lo3分別為60帶和30帶的中央子午線經(jīng)度。n、k是60帶和30帶的帶號。例如，北京所在六度投影帶的中央子午線經(jīng)度Lo6＝1170，則n=(Lo6+3)/6＝20，北京位于60帶第20帶。 X(N)Y(W)0`0500km4.投影帶中點(diǎn)的坐標(biāo)在投影帶中規(guī)定以原點(diǎn)起北X為正，南X為負(fù)，東Y為正，西Y為負(fù)，這時(shí)投影帶中點(diǎn)的坐標(biāo)稱為自然坐標(biāo),由于我國位于北半球，故我國縱坐標(biāo)均為正。

為了避免橫坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，把坐標(biāo)縱軸向西移500km作為新坐標(biāo)原點(diǎn)，這時(shí)投影帶中點(diǎn)的坐標(biāo)稱為通用坐標(biāo),為了區(qū)別各投影帶的坐標(biāo)，再在橫坐標(biāo)值前冠以本帶帶號。例1例2

在六度帶的第18帶中某點(diǎn)的通用坐標(biāo)Y值計(jì)算方法：Y=冠帶號N（Y`+500km），式中Y`=-254366.15m(自然橫坐標(biāo))，則Y=冠帶號N（-254366.15m+500km）=18245633.85m（通用坐標(biāo)）。xyo500km

=500000+

=+636780.360m=500000+=+227559.720m國家統(tǒng)一坐標(biāo)：（帶號）（帶號）例：有一國家控制點(diǎn)的坐標(biāo):x=3102467.280m,y=19367622．380m，（1）該點(diǎn)位于6?帶的第幾帶？（2）該帶中央子午線經(jīng)度是多少？（3）該點(diǎn)在中央子午線的哪一側(cè)？（4）該點(diǎn)距中央子午線和赤道的距離為多少？（第19帶）

（L。=6o×19-3o=111?）（先去掉帶號，原來橫坐標(biāo)y＝367622.380—500000＝-132377.620m，在西側(cè)）（距中央子午線132377.620m，距赤道3102467.280m）(1)坐標(biāo)軸不同。高斯坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)為x，正方向指向北，橫坐標(biāo)軸為y，正方向指向東，而笛卡爾坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)；

測量學(xué)上的高斯平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)上的笛卡爾平面直角坐標(biāo)系的不同點(diǎn)：(2)坐標(biāo)象限不同。

高斯坐標(biāo)系以北東區(qū)(NE)為第一象限，順時(shí)針劃分為四個(gè)象限，代號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。笛卡爾坐標(biāo)也是以北東區(qū)(NE)為第一象限，但逆時(shí)針劃分為四個(gè)象限；(3)表示直線方向的方位角α起算基準(zhǔn)不同

高斯坐標(biāo)系以縱軸X的北端起算，順時(shí)針計(jì)值。笛卡爾坐標(biāo)系以橫軸X東端起算，逆時(shí)針計(jì)值(圖1—9)。不同點(diǎn)：1、x，y軸互異。2、坐標(biāo)象限不同。3、表示直線方向的方位角定義不同。相同點(diǎn)：數(shù)學(xué)計(jì)算公式相同。

高斯平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)上的笛卡爾平面直角坐標(biāo)系的異同點(diǎn)：高斯平面直角坐標(biāo)系笛卡爾坐標(biāo)系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD三、假定平面直角坐標(biāo)

xypXY0ⅠⅡⅢⅣ

在小測區(qū)面積（范圍半徑小于10km），通常把原點(diǎn)選在測區(qū)圖形的西南角處，縱坐標(biāo)軸X與過原點(diǎn)的子午線方向一致，橫坐標(biāo)軸為Y軸的坐標(biāo)系稱為假定平面直角坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系分成四個(gè)象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，東北角為第Ⅰ象限，順時(shí)針依次排列。圖形一般放在假定平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限。在假定平面直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)稱為假定平面直角坐標(biāo)。四、地面點(diǎn)高程圖1－10（一）

絕對高程地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱為海拔高度，如HA，HB。我國各時(shí)期的同一大地水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程有時(shí)不一樣，如青島水準(zhǔn)原點(diǎn)值分別為Hi=H56=72.289m，Ho=H85=72.260m，改正數(shù)δ=H85-H56=-0.029m。通式：Ho=Hi+δH0=H85（二）相對高程

地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面鉛垂距離，如Ha，Hb。(三)高差兩地面點(diǎn)間的高程之差稱為高差，如hAB=HB-HA，h有正、負(fù)之分。

對距離影響的限度sABθoaC大地水準(zhǔn)面水平面C`st圖1－11a§1-4

地球曲率對測量工作的影響

一.對距離影響的限度S：ΔS=t-s=s3/(3R2)=103km/(3×6371×6371km）=0.82Cm，Δs/s=0.82Cm/10km=1：121萬，對于1mm+1ppm×s的紅外測距儀,，相對誤差K=11mm/10km=1：91萬，說明代替引起的距離誤差小于紅外線測距誤差，這是允許的，故其限度可取s=10km以內(nèi)。

對高程影響的限度ABθoaC大地水準(zhǔn)面水平面C`stΔh圖1－11b二.

對高程影響的限度Δh=s2/(2R)=0.22/(2×6371km）=3.1mm，說明s很小對高程的影響也是不可忽視的。三.