哈工大测量学ppt第一章课件

1、2020/8/9,1,(普通测量学),测 量 学,2020/8/9,2,第一章 绪论,（几何线形） 公路几何线形 ：是路基路面、桥梁、隧道涵洞等平面、纵断面和横断面的统称。,2020/8/9,3,第一章 绪论,勘测、设计、施工 1、勘测：测图 （平、纵、横）、 水文、地质调查 2、设计：用图 3、施工：放样,2020/8/9,4,第一章 绪论,几 点 说 明 测量学是一门技术基础课,实践性比较强。 要求必须认真做好实验课（验证性）。这对整个测量学课程的理解会起到良好的效果。 本课程共给出两个独立成绩： 一、结业考试；（累加式考试成绩共分三方面） 1、实验课 35% 2、作 业 15% 3、笔 试 50%,2020/8/9,5,第一章 绪论,2、教学实习 教学实习以抽签 口试 为主。 根据以下四种情况评定成绩： 出席情况； 平时表现； 仪器操作； 口试情况。,2020/8/9,6,第一章 绪论,测量学可用一句话来定义（概括）： 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中和地下）点位的科学。 土建类专业的学生主要是后半句话，它包括两个内容，即测量学的任务。,（一）、任务,1、测定(

2、测图、测绘) 2、测设（设置、放样） （二）、测量学的分类 （三）、测量学在建筑工程中的作用,一、测量学的任务及其在建筑工程中的作用,2020/8/9,7,第一章 绪论,测量学的重点： 无论是测图，还是放样都是有关: 地面点位的确定。,2020/8/9,8,第一章 绪论 二、地面点位的确定,（一）、地球的形状和大小 几个基本概念：,大地水准面,地球自然表面,地球椭球面,2020/8/9,9,第一章 绪论 二、地面点位的确定,基准面： 水准面； 大地水准面； 大地体； 铅垂线； 水准面的特性：水准面处处于铅垂线正交，是不规则的物理面。,2020/8/9,10,第一章 绪论 二、地面点位的确定,参考椭球面：拟合一个区域的旋转椭球面称为。,2020/8/9,11,第一章 绪论 二、地面点位的确定,2020/8/9,12,第一章 绪论 二、地面点位的确定,(二)确定地面点位的方法,1、高程 绝对高程：以黄海的平均海水面大地水准面（基准面） 作为地面高程的起算面。 （水准原点高程为72.260米,在青岛附近的一个山洞里。） 例如：珠穆朗玛峰的绝对高程为 。,8844.43米,2020/8/9,1

3、3,第一章 绪论 二、地面点位的确定,参数： a、珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度 0.21米； b、峰顶冰雪深度3.50米。 （原1975年公布的珠峰高程数据停止使用） 相对高程：一假定水准面为地面高程起算面。 高 差：,2020/8/9,14,第一章 绪论 二、地面点位的确定,HA,HB,A,B,hAB,大地水准面,假定水准面,高程的确定,水准面,水准面,绝对高程,绝对高程,相对高程,相对高程,HA,HB,2020/8/9,15,第一章 绪论 二、地面点位的确定,2、地理坐标 (旋转椭球面 上的坐标),大面积考虑地球曲率的影响.,2020/8/9,16,第一章 绪论 二、地面点位的确定,与前苏联1942年普尔科沃坐标系联测， 经苏联西伯尼亚从我国东北入境， 传算过来的坐标系1954北京坐标系。 大地原点前苏联列宁格勒普尔科沃天文台中央,2020/8/9,17,第一章 绪论 二、地面点位的确定,(3) 平面直角坐标系 球面坐标对局部测量不方便， 工程测量一般在平面直角坐标系进行。 地球是一个不可展的曲面， 通过投影将地球表面物体化算到平面上， 一定存在变形。 案例切橙子。,2020/

4、8/9,18,第一章 绪论 二、地面点位的确定,3、高斯平面直角坐标系,曲面变平面投影共有三种变形: a、长度; b、面积; c、角度; 高斯投影是保角变换(正形投影)，既保证角度不变，而长度和面积可以在允许范围内变化。,2020/8/9,19,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯投影: 按经差6度自西向东分60个投影带。中央子午线经度为： Lo= 6n - 3,2020/8/9,20,第一章 绪论 二、地面点位的确定,“保角”横圆柱体投影,图1.8 横圆柱体投影,图1.9高斯平面直角坐标系,2020/8/9,21,第一章 绪论 二、地面点位的确定,图1.7 6带投影,2020/8/9,22,第一章 绪论 二、地面点位的确定,图1.11 3带投影,2020/8/9,23,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯投影特性,特点：赤道投影为直线，X轴处处处平行，高斯投影是等角投影的一种。,每带中央子午线与赤道投影相互垂直的直线；,除中央子午线外，投影带的其他子午线凹向中央子午线；,除赤道外，其他纬线凸向赤道；,投影前与投影后角度保持不变，但长度产生变形，平面上长度大于曲面上长度,2020/

5、8/9,24,第一章 绪论 二、地面点位的确定,y,(b)(平移后)通用坐标系,为避免横坐标出现负值，将每投影带的坐标原点向西移500千米。 为判断点位所在投影带，其横坐标前应加投影带号。 通用坐标（横坐标值）,2020/8/9,25,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯平面直角坐标系和数学坐标系的两个区别和共同点：,区 别： 1、坐标轴不同 2、象限不同 共同点： 确定点位的函数表达式相同（角度从x轴正方向顺时针计算，象限也一样设定，所以数学中的计算方法也适用于该坐标系。）,2020/8/9,26,第一章 绪论 二、地面点位的确定,4、假定（独立）平面直角坐标,当测量区域较小（半径小于10km）时，可以过测区中心点在大地水准面上的投影点作一个切平面。如图所示:用切平面作为测量区域的投影面。在平面上建立一个平面直角坐标系。测量计算中。平面直角坐标系的原点一般选在测区的西南角，使测区内各点的坐标均为正值。,2020/8/9,27,第一章 绪论,因此，在半径为 的范围内进行距离测量时可以不考虑地球曲率对距离的影响，用水平面代替水准面。,在半径为10千米的范围内进行水平距离测量时可以不考虑

6、地球曲率队水平距离的影响。用水平面代替水准面。,（一）对水平距离的影响,2020/8/9,28,第一章 绪论,将按级数展开为;,代入得,A,B,D,b,b,a,2020/8/9,29,第一章 绪论,（一）对水平距离的影响,2020/8/9,30,第一章 绪论,（二）、对高程的影响 高程测量时，应顾及地球曲率对高程的影响。,A,B,D,b,b,a,地面点的高程为Bb，如果用水平面代替大地水准面，则点的高程为Bb，两者之差，即为用水平面代替大地水准面对高程的影响。,将按级数展开为，,2020/8/9,第一章 绪论,2020/8/9,32,第一章 绪论,四、测量工作概述,（一）、测量的三项基本工作 测量工作的基本任务是确定地面点的位置，即地面点的坐标和高程。通常并不是直接测量出地面点的坐标和高程，而是通过测量待测边与已知边之间的水平角、待定点与已知点之间的水平距离和高差，然后经过计算得出地面点的坐标和高程。 因此，水平角、水平距离和高差是确定地面点位置的三个基本要素。水平角测量、水平距离测量和高差测量（或高程测量）是测量的三项基本工作。,2020/8/9,33,第一章 绪论,四、测量工作概述

7、,为了防止测量误差的积累，提高测量成果的精度，所以在测量工作中必须遵循的原则之一是； 在测量布局方面要“由整体到局部”； 在测量工作程序上要“先控制后碎部”； 在测量精度控制方面要“由高级到低级”。即先建立控制网，进行高精度的控制测量，在以控制点为基础，进行较低精度的碎部测量。,（二）、测量工作的原则和程序,2020/8/9,34,第一章 绪论,四、测量工作概述,（二）、测量工作的原则和程序,测量工作中必须遵循的原则之二是；,上一步工作没做检核不能做下一步工作。,2020/8/9,35,第一章 绪论,学习重点：,1、水准测量的原理。 2、外业水准测量的三项检核和内业计算的方法。 3、水准仪的使用和检验。 学习要求和方法： 精读2-1、2-4节，并结合实际操作切实掌握。这部分内容对初学者来说虽然不难理解，但它是最基本和常用的测量工作。 掌握微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪的构造和使用，了解检验和校正的原理和方法，即本章中2-2、2-3、2-7及2-5的内容。这部分的内容自学比较困难，必须结合仪器在实验课中学习，才能学会。 一般了解水准测量误差产生的原因，对测量精度的影响以及消除或

8、减少误差的方法，即本章中2-4-4节的内容。 对精密水准仪，只需了解其一般概念和构造特点即可。,学习重点,绪论这一章是学习本课程的预备知识，主要包括三个内容： 1、什么是测量学？ 测量学在建筑类专业中的作用和学习本课程的目的要求。 2、地面点位的表示方法。这是重点。 3、测量工作的一般概念。 学习要求和方法： 1-1、1-2节讲的是第一个内容，首先提出了测量学的定义和任务，对此必须牢记。其次从测量技术的发展提出了现代测量学科的分类，这样可使同学了解测量学的全貌，进而了解在建筑类专业中及本书中需要学习那些测量知识，有助于同学明确学习目的性。 1-3、及1-4各节讲的是第二个内容，其中包括了测量学中某些基本理论和知识，但对地球的形状大小、大地水准面、旋转椭球体以及测定地理坐标等内容，因主要属于大地测量学的范畴，只需知道其意义就行，不必深究。1-3节是重点，必须对经度、纬度、平面直角坐标、水准面、水平面、平均海水面、绝对高程和相对高程等测量学中的词汇有清楚的概念并牢记之。但对高斯平面直角坐标，只需了解其一般意义即可。1-4节可作参考，但其结论十分重要。 1-5节讲的是第三个内容，可一般通读，其中测量工作的组织原则，迎接和第六、七章的学习及以后的实习和实际工作逐步加深理解。,

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