(1)《工程测量学》绪论.pptx

1、,测 绘 科 学 与 工 程 学 院,绪 论,工程测量学 多媒体课件,主 要 内 容,一、工程测量学的历史,二、工程测量学的定义,三、工程测量学的内容,四、相关的课程与知识,五、工程测量的现代发展,一、工程测量学的历史,测量学是从人类生产实践中发展起来的一门历史悠久的科学，是人类与大自然作斗争的一种手段。翻开人类历史，在文化最先发达的地区，都有测量工作的史实记载。,一、工程测量学的历史,公元前27世纪埃及金字塔工程放样,公元前27世纪埃及金字塔工程放样,一、工程测量学的历史,一、工程测量学的历史,历史上所有的大型建筑，如我国的万里长城、都江堰工程、京杭大运河，宗教大型庙宇、教堂、军事通道以及大型水利工程苏伊士运河、巴拿马运河等，在勘测设计、施工建设和运营管理阶段都离不开工程测量。,一、工程测量学的历史,一、工程测量学的历史,矿山测量 周礼记载，我国周朝已有采矿 四大发明之一的指南针，对矿山测量有很大贡献 意大利都灵存有公元前十五世纪的金矿巷道图 埃及在公元前十三世纪也有按比例缩绘的巷道图 希腊人格罗亚里山德里斯基在公元前一世纪对地下定向测量就有叙述 德国在矿山测量方面有很大贡献，格阿格

2、里柯拉于1556年出版了采矿与冶金一书，论述了用罗盘测量井下巷道,一、工程测量学的历史,史记夏本纪夏禹治水“随行乘车，水行乘船，泥行乘橇，山行乘撵，左准绳，右规矩，载四时，以开九州岛，通九道，陂九泽，度九山”等勘测情况 准绳和规矩就是当时所用的测量工具。 准是可揆（kui）平的水准器 绳是丈量距离的工具 规是画圆的器具 矩则是可定平、测长度、 画矩形的工具,最知名的测量队长,一、工程测量学的历史,北宋沈括治理汴渠，“京师之地比泗州凡高十九丈四尺八寸六分”（梦溪笔谈），水准测量,北宋汴京四渠示意图,一、工程测量学的历史,长沙马王堆汉墓地形图、驻军图和城邑图，目前世界上发现的最早的地图,http:/ 林肯、华盛顿、拿破仑、赫鲁晓夫、勃列日涅夫做过测量员 秦始皇大修万里长城、灵渠，隋炀帝大修京杭大运河，康熙皇帝亲自主持全国的大地测量和测图工作 古今中外有不少帝王、总统、国家级领导人从事过测绘，被传为佳话 亚里士多德、哥白尼、伽利略、开普勒、高斯、徐光启等伟大的哲学家、科学家、数学家无不与测绘有关 当代测绘殿堂，更是两院院士云集之地，省部级以上官员也多有测绘背景,一、工程测量学的历史,二十世纪

3、五十年代，我国的高等教育中出现了工程测量专业和工程建设测量学这门课程。 1982年，由李青岳教授在工程建设测量学课程基础上主编了工程测量学教材。 目前，国内外测绘专业都有工程测量学这门课程， 大多数测绘工程专业都以培养工程测量人才作为目标。,二、工程测量学的定义,定义1： 工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 学科定位： 隶属于“大地测量学与测量工程”（二级学科） 一级学科为“测绘科学与技术”。,参考自： 山东科技大学攻读博士学位研究生招生专业目录,标“”的专业为经国务院学位办备案的一级学科下自设专业。,二、工程测量学的定义,定义2： 工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。,二、工程测量学的定义,定义3： 工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的

4、一门应用性学科。,二、工程测量学的定义,“定义”的评价： 定义1比较大众化，易于理解； 定义2较定义1更具体、准确，且范围更大； 定义3更加概括、抽象和科学。 定义2、3除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术，而不是研究各种测量工作。,二、工程测量学的定义,“定义”的评价：,工程测量学,工程测量,工业测量,工程建筑,机器设备,普通工程测量,精密工程测量,二、工程测量学的定义,现代测绘学： 现代测绘科学、定位技术、遥感和地理信息学等学科与现代计算机科学和信息科学、通信科学等相结合的多学科集成，出现了新的学科“Geomatics”，即“现代测绘学”或“地球空间信息学”。 论“Geomatics”的中译名（李德仁. 测绘学报，1998，27(2)）,二、工程测量学的定义,现代测绘学：,二、工程测量学的定义,现代测绘学： “Geomatics”学科的出现给传统的测绘专业带来了机遇，同时也带来挑战和竞争。 机遇：信息的获取和处理从专业领域走向更加通用和成熟！ 挑战和竞争：测绘技术在过去几十年甚至上百

5、年来的专业优势，现在已经不是测绘业的“专利”和特长。 例如：以前的地面点定位，需要建立控制网专业技术人员的测量各种复杂的计算； 而现在，在一般精度要求的情况下，这些工作只需要一套GPS接收机就可以完成。,二、工程测量学的定义,广义工程测量学： 工程测量学的发展已经远远突破了原来的土木工程的狭窄概念，而面向所谓的“广义工程测量”发展。 “一切不属于地球测定，不属于有关国家地图集的地形测量和不属于官方测量的实际测量课题，都属于工程测量。” (苏黎世高等工业大学，马西斯教授),二、工程测量学的定义,广义工程测量学： 广义工程测量学是研究、提供、处理和表达地表上、下及周围空间建筑和非建筑工程几何物理信息和图形信息，以及研究抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用技术学科。,三、工程测量学的内容,工程测量学的服务对象 工程建设三阶段的测量工作 课程的教学内容 工程测量学的相关组织与机构,三、工程测量学的内容,1、工程测量学的服务对象 按照其服务的对象来讲，它包括： 工业建设测量 铁路公路测量 桥梁测量 隧道及地下工程的测量 水利工程建设测量 输电线路与输油管道测量 城市建设测量 等等,

6、三、工程测量学的内容,2、工程建设三阶段的测量工作 一般的工程建设，基本上可以分为3个阶段，即规划设计阶段、建筑施工阶段与运营管理阶段。,三、工程测量学的内容,2、工程建设三阶段的测量工作规划设计阶段 提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量。,三、工程测量学的内容,2、工程建设三阶段的测量工作建设施工阶段 施工控制网的建立 定线放样 竣工测量 变形观测 设备的安装测量,三、工程测量学的内容,2、工程建设三阶段的测量工作运营管理阶段 变形观测在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期地对其位移、沉陷、倾斜以及摆动等进行观测。,三、工程测量学的内容,3、课程的教学内容 （一）课程简介与先导知识 （二）工程建设中地形信息的获取和应用 （三）工程建设中的施工测量 （四）工程建设中变形测量和工业设备形位检测,三、工程测量学的内容,3、课程的教学内容 （一）课程简介与先导知识 绪论、工程测量学的理论与基本观点 （二）工程建设中地形信息的获取和应用 第一章 工程建设对地形图的要求与应用 第二章 线路

7、设计阶段的测绘工作 第三章 水下地形测绘（“海洋测绘”课程中讲解） 第四章 专题图测绘,三、工程测量学的内容,3、课程的教学内容 （三）工程建设中的施工测量 第五章 施工控制网的建立 第六章 施工放样的方法和精度分析 第七章 线路工程放样 第八章 地下工程施工测量（“地下工程测量学/矿山测量学”中讲解）,三、工程测量学的内容,3、课程的教学内容 （四）工程建设中变形测量和工业设备形位检测 第九章 变形测量概述 第十章 垂直位移与水平位移观测 第十一章 变形观测新技术（自学内容） 第十二章 变形观测数据处理 第十三章 变形观测工程实例 第十四章 工业设备形位检测,三、工程测量学的内容,4、工程测量学的相关组织与机构 国际测量师联合会(FIG)之第六委员会为“工程测量委员会(Engineering Surveys)”。（1964年）,Founded in 1878，Paris,http:/ “工程测量国际学术讨论会” 德国、瑞士、奥地利三个德语系国家自20世纪50年代发起组织了一个“工程测量国际学术讨论会”，每隔34年举行一次会议。 至今（2014）已有16届，每一届都有几个与当时工程测量

8、发展有关的专题。,三、工程测量学的内容,4、工程测量学的相关组织与机构 中国测绘学会下设有工程测量分会。每2年举办一次全国性的学术会议。 各省的测绘学会， 下设有工程测量专业委员会。,重点,四、相关的课程与知识,四、相关的课程与知识,测量学(数字测图原理与方法) 控制测量学(大地测量学) 为工程建设的规划设计提供各种比例尺的地形图 施工放样和变形观测方法，需要建立在测量学和控制测量学的基础上,四、相关的课程与知识,摄影测量(航空摄影、低空摄影、近景摄影) 摄影测量方法测绘地形图，已广泛地应用于工程建设的规划设计阶段中：线划地形图、影像地图。 用近景摄影测量的方法，还可以观测水流的形态及工程建筑物的变形(包括瞬间变形)。 应用航空摄影测量进行铁路勘测选线，是行之有效的方法。 航空摄影的数据还可以用来进行森林、土壤、地质等的判读，解决工程建设与资源勘察中的问题。,四、相关的课程与知识,空间大地测量、重力测量学 用全球定位系统(GPS)进行工程测量，涉及到空间大地测量和重力测量等学科。 在大型精密工程测量中，要顾及到重力场的变化，也要用到重力测量学的知识。,四、相关的课程与知识,五、工程测量

9、的现代发展,空间技术在工程测量中的应用与发展 数字测绘与空间信息技术的应用和发展 变形监测理论和方法的发展 工业测量 工程测量学的发展趋势和特点,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展 GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革！ GPS定位技术在工程测量中的应用： 工程控制测量 地形测绘 施工放样 竣工测量 变形监测 工程机械控制,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展,中国“北斗1号”试验导航卫星,欧洲“伽利略”导航卫星,俄罗斯Glonass （格洛纳斯全球导航系统）,截止2012年5月北斗在轨卫星12颗，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度优于20m，授时精度优于100ns,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展 卫星定位技术使控制测量发生了显著的变化； RTK技术提高了施工放样和细部测量速度和精度； 城市连续运行参考站网向一网多用方向发展； 空间技术开始在变形监测中应用。,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展 卫星定位技术使控制测量发生了显著的变化 大型和精密工程： 长江三峡工程; 西气东输工程; 南水北调工程; 青藏铁路工程; 特长跨海大桥 等。 卫星定位技术在这些大型工程控制网建设中发挥重要作用，为上述工程顺利进行提供了有力的技术保障。,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展 RTK技术提高了施工放样和细部测量速度和精度,http:/ RTK技术提高了施工放样和细部测量速度和精度,五、工程测量的现代发展,1、空间技术在工程测量中的应用与发展 城市连续运行参考站网向一网多用方向发展 “CORS”利

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