工程测量教材 (2)VIP免费

工程测量黑龙江水利水电学校2010年10月第一章绪论第一节工程测量的任务一、工程测量的概念工程测量是测量学的一个分支，是研究工程建设在勘测、规划、设计施工、运行管理各阶段的测量工作理论、技术和方法。二、测量学的任务从测量学的角度讲，其任务包括测绘和测试两个方面。测绘就是使用各种测量仪器和工具，运用各种测量方法测定地球表面的地物和地貌的位置，按一定的比例尺缩绘成图。广义上讲其过程是从实物到图的过程；测设是将图纸上设计好的建筑物的平面位置和高程，按设计要求标定在地面上，作为施工依据又称施工放样。三、测量学的分类测量学的分支学科有：1）大地测量学2）地形测量学3）摄影测量学4）工程测量学5）海洋测量学第二节测量工作概述一、工程测量研究的对象工程测量研究的最基本对象是空间上的点。测量工作的主要目的是确定点的坐标和高程。最后是直线、平面和体。只要将确定点的要素弄清楚，测量工作的基本要点就抓住了。空间点的投影如下图1—1所示，规定空间点在XOY坐标平面的投影的坐1标为a(x，y),其极坐标为（θ，r），点的高程用z坐标表示，在测量学中用高程来标定。图1—1点的投影图1—2点的平面直角坐标二、工程测量基本工作1、测量的基本工作控制测量、碎部测量以及施工放样的实质都是为了确定点的位置，而点位的确定都离不开距离、角度和高差这三个基本观测量。因此，测量的三项基本工作是：距离测量、角度测量、高差测量；确定地面点位置的三个基本要素为距离；角度和高差。三、测量的基本原则和方法(1)在测量布局上，“由整体到局部”；(2)在测量精度上，“由高级到低级”；(3)在测量程序上，“先控制后碎部”；(2)方法：在测量过程中，“随时检查，杜绝错误”。作用：防止错、漏的发生，以免影响后续工作。三、测量常用的度量单位1、角度单位：度、分、秒。1个圆周=360°；1°=60′；1′=60″。(2)弧度：等于半径的弧长所对应圆心角，称为一弧度角。以一个弧度角作2为角度的单位称为弧度制。ρ=180/πρ=180/π=57.2957795°ρ′=180*60/π=3437′.74677≈3438′ρ″=180*60*60/π=206264.806″≈206265″四、测量坐标与数学坐标的关系如下图1—3所示，两类坐标系。图1—3数学坐标系图1—4测量坐标系1、区别：①两类坐标系的轴正好相反。数学中的平面直角坐标以纵轴为y轴，自原点向上为正，向下为负；以横轴为x轴，自原点；测量上的平面直角坐标系以南北方向的纵轴为x轴，自原点向北为正，向南为负；以东西方向的横轴为y轴，自原点向东为正，向西为负②测量与数学上关于坐标象限的规定也有所不同，二者均以北东为第一象限但数学上的四个象限为逆时针递增编号，而测量上则为顺时针递增编号。2、联系理由是由于测量工作中以极坐标表示点位时其角度值是以北方向为准按顺时针方向计算的，而数学中则是以横轴为准按逆时针方向计算的，把x轴与y轴纵横互换后，数学中的全部三角公式都同样能在测量中直接应用，不需作任何变更五、测量工作在工程建设中的主要任务1）测绘大比例尺地形图2）施工放样和竣工测量3）变形观测3第三节地面点位的确定一、测量学的基准线和基准面1、铅垂线：离心力和地心引力的合力称为重力，重力的作用线即为铅垂线。（它是测量工作的基准线。）2、水准面：假想静止不动的水面延伸穿过陆地，包围了整个地球，形成一个闭合的曲面，这个曲面称为水准面。（无数个）3、大地水准面：在无数个水准面中，其中与平均海水面相吻合的称为大地水准面。（它是测量工作的基准面。）4图1—3大地水准面与椭球体(2)大地水准面的特性：a.不规则性（但处处与铅垂线垂直）；b.唯一性。(3)大地水准面的作用：一是点位的投影面；二是高程的起算面。4、总椭球体(1)定义：选用一个非常接近大地水准面，并可用数学表达式表示的规则几何形体来表示地球总的形状。这个数学形体就是由一个椭圆，绕其短轴旋转所形成的椭球体。长半轴a≈6378140m短半轴b≈6356755m扁率f=(a-b)/a≈1/298.257二、确定地面点的坐标系统1、天文地理坐标5图1—4地理坐标地面点在球面上的位置常用经度和纬度来表示，成为地理坐标。它以铅垂线为基准线，以大地水准面为基准面。2、平...