(1)《工程测量学》绪论
工程测量绪论
展开后为Y轴，向东为正。
投影
剪开 展平
1．6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远，长
度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将 整个地球分成60个带，6°为一带。 λ =6N-3 λ——中央子午线经度, N——投影带号。
计算公式：
2．3°带的划分
若仍不能满足精度要求,可进行3
°带、
1.5 °带的划分。
3
°带计算公式：
λ =3N λ——中央子午线经度, N——投影带号。
3.我国高斯平面直角坐标的表示方法
方法： （1）先将自然值的横坐
标Y加上500000米；
（2）再在新的横坐标Y 之前标以2位数的带号。
例：国家高斯平面点P（2433586.693， 38514366.157）所表示的意义: (1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离;
§1.4 地球曲率对测量工作的影响
测量工作中用水平面代替水准面的限度
1．对水平角、距离的影响——在10km2范围
内，可忽略不计。
2．对高程的影响——即使距离很短也要顾及
地球曲率的影响。
§1.5 测量工作概述
一．测量的基本工作 测角、量边、测高差 二．测量工作的基本原则
由整体到局部、由高级到低级、先控制后细部
注意：高差由后面的减前面的 AB间的高差表示B点比A点高出多少 高差有正负之分
4. 我国的高程系统
主要有： （1）1985国家高程系统 （2）1956黄海高程系统 （3）地方高程系统。如：珠江高程系统。 注：水准原点：青岛市观象山 H0= 72.260m（85黄海系） = 72.289m（56黄海系）
该点离基准面高度（H）——基准线
二．地面点的坐标
12009第1章绪论工程测量
2、地球的物理表面——水准面
水准面
地球自 然表面
大地水准面：
作用： 大地水准面是测量工作 的基准面。
大地体：大地水准面所包围的形体。
该几何体必须满足两个条件： ① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示。
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点，即
椭球定位最佳拟合的参 考点
我国统一采用的坐 标系为“1980年国 家坐标系”。
测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线（重力的作用线） 测量工作的基准面—大地水准面。 测量内业计算的基准线—法线。 测量内业计算的基准面—参考椭球面。
O 铅垂线
优点：① 减少误差积累； ② 避免错误发生 ③ 提高工作效率。
§1.5现代测绘科学技术发展简介
1．我国古代测量学的成就
2．目前测量学发展状况及展望 测量室内外一体化。 GPS（Global positioning system）的发展。 RS（Remote sense）的发展。 GIS（Geographic information system）的发展。 3S技术的结合和数字地球的概念。
上述内容,具体地说包括如下六项基本技能: 测、记、算、绘、用、放。 测 ── 仪器使用和观测的正规操作方法。 记 ── 正规的记录方法。 算 ── 准确地按正规格式进行内业计算或 应用计算机编程进行计算。 绘 ── 绘制地形图方法。 用 ── 地形图的阅读与应用方法。 放 ── 正规的施工放样及施工质量检测方 法。 四心──热心、爱心、耐心、齐心 。
二、对高程的影响
工程测量学考试复习要点
工程测量学复习要点武汉大学X X第一章绪论1、定义一：工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
一般的工程建设分为规划设计、施工建设和运营管理三个阶段。
工程测量学是研究这三阶段所进行的各种测量工作。
2、工程测量学的内容划分：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”三大部分。
（1）规划设计阶段（工程勘测阶段）：主要提供各种比例尺的地形图和剖面图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等测量工作。
（2）施工阶段（施工测量阶段）：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量，变形观测及设备的安装测量。
（3）运营管理阶段（安全监测阶段）：工程建筑物的变形监测：水平位移、沉陷、倾斜、以及摆动等定期和持续观测3、工程测量的主要内容：（1）工程测量中的地形图测绘（2）工程控制网布设及优化设计（3）施工放样技术和方法（4）工程的变形监测分析和预报（5）工程测量的通用和专用仪器（6）工程测量学中的误差及测量平差理论。
4、工程测量常用的技术：（1）常规地面测量技术（2）卫星定位技术（GPS）（3）影像技术（4）水下地形测量技术（5）特种量测技术（6）信息管理技术。
5、工程测量的特点：（1）与其它测量的相同点：基本理论、方法、观测手段、平差原理及仪器使用相同1）测量精度要求变化大，从高精度测量到低精度测量2）有特殊的测量仪器和特殊的点位装置3）测量场地小、干扰大（作业环境复杂）4）测量时间性强，数据多5）工程背景要求高。
第二章工程建设中的测量工作与信息管理1、（1）规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。
取得地形资料的方法是，在所建立的控制测量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。
（2）施工建设阶段的测量的主要任务是，按照设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平面位置和高程，作为施工与安装的依据。
《工程测量课件》PPT课件
测物体的信息，以确定物体的形状、大小和空间 位置的的理论和技术。
◆海洋测量学：研究海洋定位，测定海洋大地水
准面、海底和海洋地形、海洋重力、磁力及 编制各种海图的理论和技术。
◆工程测量学：为某项工程项目所进行的专门测
量，包括勘探阶段、设计阶段、 施工阶 段、和管理阶段所进行的各种测量(地形测 绘、施工测量、变形测量等)。
测量学是研究地球形状、大小及确定地球表面 （包括空中、地表、地下和海洋）物体空间位置, 以及对这些空间位置信息进行处理、储存、管理 的科学。
2．测量学科的分类 ◆大地测量学 ：研究地球的形状、大小和重力场
及其变化。解决大范围地区的控制测量和地球重 力场问题。（分常规大地测量学、空间大地测量 学、卫星大地测量学）
◆地图制图学 ：研究各种地图的制作理论、方法
及应用的科学。如地图编绘、投影、整饰、 印刷及建立地图数据库等。
储运工程测量属工程测量学范畴。面向储运 工程项目在各个阶段所进行的测量工作。 3、主要任务：
◆测绘地形图（勘探阶段）
◆使用地形图（设计阶段）
◆建（构）筑物施工放样、建筑质量检验 （施工阶段）
1、大地坐标系
（以参考椭球体面为基准面）：经度L、维度B、高程H 1954北京坐标系（克拉索夫斯基椭球） （原点在前苏联列宁格勒天文台中心） 1980西安坐标系（IUGG-75椭球) （原点在陕西省泾阳县永乐镇)
34°32′27.00″N108°55′25.00″E
2.空间直角坐标系 (地心坐标系)
L N INT [ 60 1]
n
INT
[
L
1030 30
1]
6 0
6N-3
工程测量绪论
内容提要：
第一章 绪论
§1.1
测量学的发展、学习意义及要求
测量学的定义
测量学科的分类
第一章: 测量学绪论
§1.1 测量学的任务和作用
一、测量学的定义
二、测量学的任务 三、测量学的分类
四、测量学的特点
三、测量学科的分类 ◆普通测量学：研究小区域、不考虑地球曲率 ◆大地测量学（GPS）：研究大区域、必须考虑地球曲率 ◆摄影测量学（RS）：利用电磁波、传感器获取目标的影
像数据
◆工程测量学：研究工程建设中各阶段进学（GIS）：研究地图
四、测量工作的特点 实践性强 绝对不能出错 保证足够的精度 离不开仪器
集体作业
比较辛苦
工程测量学复习提纲
啊啊啊啊好多啊怎么背啊啊啊啊。
的工程测量复习提纲= =第一章绪论1、工程测量学的定义：工程测量学是研究各种工程在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
2、任务：为工程建设提供测绘保障，满足工程建设个阶段的各种需求。
●勘测设计阶段：提供地形图；●施工建设阶段：施工放样测量；●运营管理阶段：工程健康监测作用：尖兵与卫士。
3、内容：地形资料的获取与表达；工程控制测量及数据处理；建筑物的施工放样；设备安装检测；工程及与工程有关的变形监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应用。
第二章（判断，看）第三章工程测量学的理论技术和方法1、测量误差和精度理论：（1）测量误差包括偶然误差、系统误差和粗差三种。
⏹偶然误差又称随机误差，当观测值的误差受许多因素的影响，而每一因素的影响都较小且量级相当时，则该观测值是随机变量，其误差属于偶然误差，且大多服从正态分布。
最小二乘平差法建立在观测值只含偶然误差的情况下。
⏹系统误差是大小和符号（或者方向、形状等）有规律的误差，可通过测量方案或方法的优化来消除或减弱，也可通过附加模型进行改正。
⏹粗差是大的偶然误差，其特点是数值大且随机出现，通过多余观测数可进行粗差探测和定值定位。
（2）（3）测量精度是指测量精确度与准确度的总称。
在测量中，精度主要包括仪器的精度与数值的精度。
仪器的精度由标称精度描述，它与仪器的分辨率、制造技术与工艺等有关。
数值的精度分为相对精度与绝对精度。
⏹相对精度有两种：一种是指观测量的精度与该观测量的比值，比值越小，相对精度越高。
另一种是指一点相对于另一点特别是邻近点的精度。
⏹绝对精度是指一个观测量相对于其真值的精度，或者相对于基准点的精度。
（3）测量精度与误差的关系：测量精度与误差是密不可分的，误差小则精度高，误差大则精度低，测量精度常用中误差（又称标准差）来表示。
但是测量精度与误差是两个不同的概念。
精度包括精确度与准确度，精确度与偶然误差有关，准确度与偶然误差和系统误差有关。
《工程测量》教学大纲
《工程测量》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称：Engineering surveying课程代码：0602135学时：32学分：2课程性质：学科基础课课程类别：理论课先修课程：高等数学、概率论与数理统计、工程制图开课学期：第4学期适用专业：交通工程二、课程教学目标本课程是必修学科基础课，也是该专业重要的专业特色课程。
使学生具备熟练掌握有关仪器的远离、操作、数据采集与应用的能力。
通过本课程的理论教学和实验训练，使学生具备下列能力：1、了解地球的形状及坐标系统，理解工程测量、测定、测设的含义及地球曲率对测量结果的影响；2、掌握水准仪、经纬仪、全站仪、GPS接收机等常规测量仪器的基本原理、操作方法、读数方法、记录方法、计算方法以及检验与矫正方法；3、掌握误差理论的基本知识、平面坐标及高程的简单平差方法；4、掌握地形图的分幅及编号方法等，掌握大比例尺地形图的测绘方法；掌握地形图的应用方法等。
5、掌握测设的基本方法，掌握道路平面、纵断面、横断面的测设方法。
三、课程教学目标与毕业要求的对应关系四、课程的基本内容4.1 理论教学（支撑教学目标1、2、3、4、5）4.2 实验课程（支撑教学目标2）分小组进行实验，每组4-6人。
五、教学安排本课程由课堂教学、课程实验两部分部分组成。
课堂教学围绕工程测量、测量仪器、误差、控制测量、地形测量以及道路测设的基本概念、原理、方法进行授课。
课程实验主要目的是使学生掌握水准仪及经纬仪的仪器原理及操作、读数及计算方法。
六、教学方法1、幻灯片教学，动态讲授基本原理与方法；2、课堂仪器实物展示及操作演示，增强学生理解；3、引导式教学，课堂加强提问引导与互动，避免满堂灌；4、类别教学，通过课程内容前后联系、比较与回顾，加深学生的知识印象；5、实操巩固，把仪器的实验操作实验与教学的关键点结合，通过理论与实际联系的方式加深知识掌握。
比如在介绍水准仪的原理、读数及闭合水准测量后，进行水准仪操作及闭合水准测量实验，然再讲水准仪的检验与矫正，使学生更牢固的掌握水准仪相关知识。
工程测量01绪论
一、测绘学介绍 （一）定义
测绘学是研究地球形状和大小、确定地球表面（包 括空中、地表、地下和海洋）物体的空间位置，以及 对于这些空间位置信息进行处理、储存、管理的科学。
它包括测量和制图两项主要内容。
测绘学按照研究对象及采用技术的不同，又可分为 下列学科：
1、大地测量学 2、摄影测量学 3、工程测量学 4、海洋测量学 5、地图制图学
1:298.3
1940年前苏联
IUGG-75 WGS-84
6378140 6378137
6356755.3 6356752
1:298.257 1:298.257223563
1979年国际大地 测量与地球物理
联合会
1984年美国
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第二节 地面上点位的确定
图1-2 大地坐标系
第16页/共32页
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第三节 用水平面代替水准面的限度
二、地球曲率对高程的影响
如图1-7所示，地面点B′在球面和水平面上的投影分别为B和C，并设这两 点的高差为Δh，从图中可以看出，∠CAB=α/2，因该角很小，若以弧度表 示，则有：
放样方法：方向交会法、距离交会法、方向距离交会法、极坐标法、坐 标法、偏角法、偏距法、投点法等。
仪器：光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪以及GPS技术等。
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第一节 概述
（4）建筑物竣工测量
竣工测量：工程建设项目竣工验收时所进行的测量工作。 目的：根据控制网点测定已有建筑物的实际位置以及部分建筑物 的几何形体，以检验施工质量，为工程的验收、决算、维护等工作 提供依据。 竣工测量的成果主要包括：竣工总平面图、分类图、辅助图、断 面图以及道路曲线元素、细部点坐标、高程明细表等。
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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。
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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。
——(苏黎世高等工业大学，马西斯教授)
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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。
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)）
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一、工程测量学的历史
➢公元前27世纪——埃及金字塔——工程放样
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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。
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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
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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
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一、工程测量学的历史
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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
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一、工程测量学的历史
二十世纪五十年代，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。
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二、工程测量学的定义
“定义”的评价：
工程测量学
工程测量 工程建筑
普通工程测量
精密工程测量
工业测量
机器设备
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画矩形的工具
最知名的测量队长
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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
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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
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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”。
山东科技大学攻读博士学位研究生招 生专业目录
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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。
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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。”
一、工程测量学的历史
在历史上，许多名人都与测绘有关。 ➢ 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
081603地图制图学与地理信息工程
现代地图制图理论与方法 数字城市技术与应用
081622★城乡地籍与国土信息
城乡地籍信息采集与管理
矿山岩移、边坡稳定的监测理论与技术
矿山土地监测、评价与复垦 标“★”的专业为经国务院学位办备 案的一级学科下自设专业。
地理信息系统及应用
参考自：
空间数据分析与质量控制 空间数据挖掘
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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、
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二、工程测量学的定义
现代测绘学： 现代测绘科学
计算机信息科学
工程测量学 地形测量
遥感 摄影测量 地理信息系统
土地信息系统 地籍测绘
市政工程管理
综合集成
Geomatics 属于 空间信息科学
工
程
测
量测
学
绘 科
多学
媒与
体工 课程 件学
院
绪论
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
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一、工程测量学的历史
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081600测绘科学与技术(一级学科) 081601大地测量学与测量工程
现代测量数据处理理论及应用 卫星定位技术与应用 “3S”技术集成与应用 地表监测与控制 工业测量与精密工程测量
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三、工程测量学的内容
1. 工程测量学的服务对象 2. 工程建设三阶段的测量工作 3. 课程的教学内容 4. 工程测量学的相关组织与机构
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方法： 星载、机载、舰载和地面
数据采集方法，通过计算机硬 件和软件并借助现代信息技术 来处理和管理各种空间数据。
版 权 所 有： 山 东 科 技 大 学 测 绘 科 学 与 工 程 学 院 刘尚国 skdlsg@
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。