工程测量培训PPT课件
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工程测量培训教材PPT课件
X1 为待测点的 X 坐标，Y1 为待测点的 Y 坐标。 A 为置镜点到待测点坐标方位角。 S 为置镜点到待测点的距离。 如下图所示：
-
8
2、坐标方位角的推算 D
A B
1
3
2
C
❖坐标方位角又称方向角。在平面直角坐标系统内，以平行 于X轴的方向为基准方向，顺时针转至该边的水平角（0～ 360）称为坐标方位角（也可简称为方位角）。
简单型: L-R1-R2-L
形 分
复曲线
正常型: L-Ls1-R1-R2-Ls2-L
类
卵型: L-Ls1-R1-Ls2-R2-Ls3-L
复合型: L-Ls1-Ls2 … - Lsn - L
回头曲线 L-R1-L-R2-L-R3-L
-
12
3）、曲线 要素计算
A、简单型平曲线计算
JD2
①已知条件 α (偏转角) R=XXX Ls1=0 Ls2=0
外矢距
-
11
2) 平曲线类型
三个基本线形元素
直线:
L
圆曲线: R
缓和曲线: Ls
简单型: L-R-L 基本型 对称型: L-Ls-R-Ls-L
凸型: L-Ls1-Ls2-L C 型: R1-Ls1-Ls2-R2
S 型: 反向平曲线连接2-L
虚交点：转换为单交点
面
线
坐标
-
15
补：桩号的含义
K1+700.00 JD2(x2,y2 )
Ls2
? K2+900.00
JD3(x3,y3)
JD1(x1,y1)
DS1=S2-(T1-2+T2-1)=400
桩号的含义、书写
JD2平曲线要素计算结果 T1-1=400, T1-2=450 Ls1=100, Lc=110, Ls2=120
-
8
2、坐标方位角的推算 D
A B
1
3
2
C
❖坐标方位角又称方向角。在平面直角坐标系统内，以平行 于X轴的方向为基准方向，顺时针转至该边的水平角（0～ 360）称为坐标方位角（也可简称为方位角）。
简单型: L-R1-R2-L
形 分
复曲线
正常型: L-Ls1-R1-R2-Ls2-L
类
卵型: L-Ls1-R1-Ls2-R2-Ls3-L
复合型: L-Ls1-Ls2 … - Lsn - L
回头曲线 L-R1-L-R2-L-R3-L
-
12
3）、曲线 要素计算
A、简单型平曲线计算
JD2
①已知条件 α (偏转角) R=XXX Ls1=0 Ls2=0
外矢距
-
11
2) 平曲线类型
三个基本线形元素
直线:
L
圆曲线: R
缓和曲线: Ls
简单型: L-R-L 基本型 对称型: L-Ls-R-Ls-L
凸型: L-Ls1-Ls2-L C 型: R1-Ls1-Ls2-R2
S 型: 反向平曲线连接2-L
虚交点：转换为单交点
面
线
坐标
-
15
补：桩号的含义
K1+700.00 JD2(x2,y2 )
Ls2
? K2+900.00
JD3(x3,y3)
JD1(x1,y1)
DS1=S2-(T1-2+T2-1)=400
桩号的含义、书写
JD2平曲线要素计算结果 T1-1=400, T1-2=450 Ls1=100, Lc=110, Ls2=120
《工程测量课件》PPT课件
◆摄影测量学：研究利用摄影和遥感技术获取被
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
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
工程测量基础知识培训教材(64张)PPT
地貌：地面高低 起伏的形态
在地形图上通常 用等高线来表示 地貌
§ 1.3 地面点位的确定
地面点的空间位置由三维 坐标确定，包括
球面坐标（L，B，H）或（X， Y，Z）
平面坐标 (x, y)和高程H，可 写为(x, y，H)
起始大 地子午 面
E
N
• P（L B H）
H
•P
O
B
K
L
赤道
面
1、确定椭球的形状和大小 S 大地经度L 大地纬度B
Z Y
扁率 a b
a
数学模型
x2 y2 z2 1 a2 a2 b2
X
地球平均半径 R=6371km
R1(aab) 3
§ 1.2 地球椭球——参考椭球体
• 旋转椭球理论上是唯一 的数学球体
• 旋转椭球参数，难以全 球统一确定；各国自己 测定并采用的旋转椭球 称为参考椭球
• 同时顾及地球几何参数 和物理参数的旋转椭球 称为地球椭球体，又称 为参考椭球体
• 参考椭球面是测量计算 和制图的基准面
§ 1.3 地面点位的确定
地球表面所有地 理空间信息总称 为地形。
地形包括 地物和地貌两大部 分
§ 1.3 地面点位的确定
地物：地面上人造和天然 的固定物体
将地物特征点按比例缩小 在图纸上，并用一定的地 物符号绘制在地形图上。
§ 1.3 地面点位的确定
2、椭球的定位和定向 大地高H
§ 1.4 测量中常用的坐标系统
地面点位的坐标与选用的地球椭球和坐标系 统有关，测量中常用的坐标系统有：天文坐标系、 大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直 角坐标系
一、天文坐标系
球面坐标，称为地理坐标
在地形图上通常 用等高线来表示 地貌
§ 1.3 地面点位的确定
地面点的空间位置由三维 坐标确定，包括
球面坐标（L，B，H）或（X， Y，Z）
平面坐标 (x, y)和高程H，可 写为(x, y，H)
起始大 地子午 面
E
N
• P（L B H）
H
•P
O
B
K
L
赤道
面
1、确定椭球的形状和大小 S 大地经度L 大地纬度B
Z Y
扁率 a b
a
数学模型
x2 y2 z2 1 a2 a2 b2
X
地球平均半径 R=6371km
R1(aab) 3
§ 1.2 地球椭球——参考椭球体
• 旋转椭球理论上是唯一 的数学球体
• 旋转椭球参数，难以全 球统一确定；各国自己 测定并采用的旋转椭球 称为参考椭球
• 同时顾及地球几何参数 和物理参数的旋转椭球 称为地球椭球体，又称 为参考椭球体
• 参考椭球面是测量计算 和制图的基准面
§ 1.3 地面点位的确定
地球表面所有地 理空间信息总称 为地形。
地形包括 地物和地貌两大部 分
§ 1.3 地面点位的确定
地物：地面上人造和天然 的固定物体
将地物特征点按比例缩小 在图纸上，并用一定的地 物符号绘制在地形图上。
§ 1.3 地面点位的确定
2、椭球的定位和定向 大地高H
§ 1.4 测量中常用的坐标系统
地面点位的坐标与选用的地球椭球和坐标系 统有关，测量中常用的坐标系统有：天文坐标系、 大地坐标系、高斯平面直角坐标系、独立平面直 角坐标系
一、天文坐标系
球面坐标，称为地理坐标
工程测量的基本知识ppt课件
y1
y
X12 =D12 cos 12 Y12=D12 sin 12
2023/11/5
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（2）计算待求点坐标
X
y12
2
x1
X12
12
D12
1
0
y1
y
X2=X1+X12 =X1+D12 cos 12
y2=y1+Y12 =y1+D12 sin 12
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已知：A、B两点坐标(XA,YA),(XB,YB) 计算：距离DAB；方位角αAB
➢ 为了能正确区分某点所处投影带的位置， 规定在横坐标值前面标以两位数的投影带 带号。
2023/11/5
47
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;
X=2433586.693m
(2)其投影带的带号为38 、P点离38带的纵轴X轴的实际坐标
➢ 施工阶段——建（构）筑物定位和细部放样测量
– 把建（构）筑物外轮廓各轴线的交点，其平面位置和高程在实地标 定出来，然后根据这些点进行细部放样。
➢ 工程竣工阶段——竣工测量
– 通过实地测量检查施工质量并进行验收，同时根据检测验收的记录 整理竣工资料和编绘竣工图。
➢ 变形观测
– 对设计与施工指定的工程部位，按拟定的周期进行沉降、位移与倾 斜等变形观测，作为验证工程设计与施工质量的依据。
水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。
水准面
铅 垂 线
铅 垂 线
铅 垂 线
➢ 大地水准面和铅垂线是测量工作的基准面和基准线 。
2023/11/5
《工程测量》课件
测量分类
按测量方式可分为直接测量、间接测量和组合测量；按测量精度可 分为等精度测量和不等精度测量。
测量误差与精度
误差定义
01
测量误差是测量结果与真值之差，分为系统误差、随机误差和
粗大误差。
精度定义
02
精度是衡量测量结果可靠性和准确性的指标，通常用相对误差
和绝对误差来表示。
误差处理
03
误差处理包括误差识别、误差分析和误差减小。
课程目标
掌握工程测量的基本概念 、原理和方法；
了解工程测量的实际应用 和案例分析；
熟悉各种测量仪器的使用 和操作；
培养解决实际问题的能力 ，提高实践操作技能。
02
工程测量的基础知识
测量的基本概念
测量定义
测量是利用测量仪器或工具，通过一定的操作，获得被测对象量 值的过程。
测量要素
被测对象、计量单位、测量精度和测量方法。
THANK YOU
感谢各位观看
05
工程测量的应用
建筑工程测量
建筑工程测量是工程测量的重要应用领 域之一，主要涉及建筑物的规划、设计 、施工和运营各阶段的测量工作。
在运营阶段，需要进行建筑物的沉降观 测、维护保养等，确保建筑物的正常使 用和安全。
在施工阶段，需要进行施工放样、建筑 物的安全监测等，确保施工质量和安全 。
在规划阶段，需要进行地形测量、地质 勘察等，为建筑设计提供基础数据。
测量工具与设备
传统测量工具
钢卷尺
用于测量长度，精度高 ，使用方便。
水准仪
用于测量水平面或倾斜 角度，常用于建筑工地
和道路建设。
罗盘
用于确定方向，常用于 地质勘探和地下工程。
测距仪
按测量方式可分为直接测量、间接测量和组合测量；按测量精度可 分为等精度测量和不等精度测量。
测量误差与精度
误差定义
01
测量误差是测量结果与真值之差，分为系统误差、随机误差和
粗大误差。
精度定义
02
精度是衡量测量结果可靠性和准确性的指标，通常用相对误差
和绝对误差来表示。
误差处理
03
误差处理包括误差识别、误差分析和误差减小。
课程目标
掌握工程测量的基本概念 、原理和方法；
了解工程测量的实际应用 和案例分析；
熟悉各种测量仪器的使用 和操作；
培养解决实际问题的能力 ，提高实践操作技能。
02
工程测量的基础知识
测量的基本概念
测量定义
测量是利用测量仪器或工具，通过一定的操作，获得被测对象量 值的过程。
测量要素
被测对象、计量单位、测量精度和测量方法。
THANK YOU
感谢各位观看
05
工程测量的应用
建筑工程测量
建筑工程测量是工程测量的重要应用领 域之一，主要涉及建筑物的规划、设计 、施工和运营各阶段的测量工作。
在运营阶段，需要进行建筑物的沉降观 测、维护保养等，确保建筑物的正常使 用和安全。
在施工阶段，需要进行施工放样、建筑 物的安全监测等，确保施工质量和安全 。
在规划阶段，需要进行地形测量、地质 勘察等，为建筑设计提供基础数据。
测量工具与设备
传统测量工具
钢卷尺
用于测量长度，精度高 ，使用方便。
水准仪
用于测量水平面或倾斜 角度，常用于建筑工地
和道路建设。
罗盘
用于确定方向，常用于 地质勘探和地下工程。
测距仪
测量培训课件ppt课件
计算距离。
机械测距
利用机械结构，如弹簧或齿轮 等，测量目标距离。
角度测量
光学测角
利用光学原理，如望远 镜或显微镜等，测量角
度。
电子测角
利用电子传感器，如电 子罗盘或陀螺仪等，测
量角度。
机械测角
利用机械结构，如量角 器或转盘等，测量角度
。
水准仪测角
利用水准仪的原理，通 过测量两点间的高差来
计算角度。
利用直角坐标系，通过测量点的坐标值来确 定目标位置。
三维坐标测量
利用三维坐标系，通过同时测量三个坐标轴 上的值来确定目标位置。
极坐标测量
利用极坐标系，通过测量角度和距离来确定 目标位置。
摄影测量
利用摄影技术，通过拍摄照片并分析照片中 的几何特征来确定目标位置和姿态。
04 工程测量实践
建筑施工测量
建筑施工测量的定义
建筑施工测量的技术方法
建筑施工测量是工程测量中的一个重 要分支，主要涉及施工前后的测量工 作，包括施工控制网的建立、建筑物 的定位和变形观测等。
建筑施工测量的技术方法包括全站仪 、GPS、水准仪等，这些技术方法能 够实现快速、准确的测量。
建筑施工测量的重要性
建筑施工测量是确保工程质量的重要 环节，通过准确的测量，可以控制施 工误差，提高建筑物的安全性和稳定 性。
对测量设备进行定期维护保养，确保设备正常运行，降低故障风 险。
使用合格设备
使用经过认证合格的测量设备，避免因设备质量问题导致意外事 故。
设备存放与运输安全
在存放和运输测量设备时，应遵循安全规范，防止设备损坏或人 身伤害。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
水利工程测量
机械测距
利用机械结构，如弹簧或齿轮 等，测量目标距离。
角度测量
光学测角
利用光学原理，如望远 镜或显微镜等，测量角
度。
电子测角
利用电子传感器，如电 子罗盘或陀螺仪等，测
量角度。
机械测角
利用机械结构，如量角 器或转盘等，测量角度
。
水准仪测角
利用水准仪的原理，通 过测量两点间的高差来
计算角度。
利用直角坐标系，通过测量点的坐标值来确 定目标位置。
三维坐标测量
利用三维坐标系，通过同时测量三个坐标轴 上的值来确定目标位置。
极坐标测量
利用极坐标系，通过测量角度和距离来确定 目标位置。
摄影测量
利用摄影技术，通过拍摄照片并分析照片中 的几何特征来确定目标位置和姿态。
04 工程测量实践
建筑施工测量
建筑施工测量的定义
建筑施工测量的技术方法
建筑施工测量是工程测量中的一个重 要分支，主要涉及施工前后的测量工 作，包括施工控制网的建立、建筑物 的定位和变形观测等。
建筑施工测量的技术方法包括全站仪 、GPS、水准仪等，这些技术方法能 够实现快速、准确的测量。
建筑施工测量的重要性
建筑施工测量是确保工程质量的重要 环节，通过准确的测量，可以控制施 工误差，提高建筑物的安全性和稳定 性。
对测量设备进行定期维护保养，确保设备正常运行，降低故障风 险。
使用合格设备
使用经过认证合格的测量设备，避免因设备质量问题导致意外事 故。
设备存放与运输安全
在存放和运输测量设备时，应遵循安全规范，防止设备损坏或人 身伤害。
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水利工程测量
工程测量施工培训ppt课件
⑤接收机开始记录数据后，应及时将测站名、测站仪器号、 时段号、天线高等信息记录在手簿上。同时应注意仪器的警 告信息，及时处理各种特殊情况。
⑥一个时段观测过程中严禁进行以下操作：关闭接收机重 新启动，进行自测试，改变接收设备预置参数，改变天线位 置，按关闭和删除文件功能键等。
⑦静置和观测期间应防止仪器震动，不得移动仪器，要防 止人员或其他物体碰动天线或阻挡信号。
• （2）精度要求
• 应按四等导线测量的技术要求进行施测，设计测角中误差 为±2.5″。
（3）导线水平角观测技术要求
（4）距离测量技术要求 距离应往返各观测2测回，并应进行气象改正，加、乘 常数改正，投影改正。 （5）平差计算 以经过复测确认正确无误的CPI、CPII控制点为固定点， 采用严密平差计算。推荐使用科傻导线平差软件及南方平 差易。
2.1GPS观测注意事项
• ①必须严格遵守调度命令，按作业计划规定时间同步观测同 一组卫星。当某个测站没按计划到达点位时，应及时通知其 他各测站，并经观测计划编制者同意对时段作必要调整，作 业人员不得擅自更改观测计划。
• ②经检查，接收机的电源电缆、天线电缆等项连接正确，接 收机预置状态和工作状态正常后，方能启动接收机开始测量 。
• 2、纵断面纵坡数据的复核
• 应对纵断面设计高程数据进行复核，并对变坡点里 程进行核对，并对涉及到纵断面高程数据的所有设 计图纸进行核对，所有图纸的里程、纵坡、高程数 据应一致。
• 3、复核发现设计数据有不符之处时，应进一步核 实，并及时与设计单位联系解决。
五、施工计算
• 1、线形计算 • 1.1平面线形的坐标计算 • 根据设计资料的交点坐标及曲线要素，可算出直线
• ③安置接收机天线时，天线的对中精度为1mm，并应利用脚 架和水准气泡严密对中；雷雨季节架设天线时，要注意防雷 击，雷雨过境时，应停止观测，并卸下天线。
工程测量培训完整ppt课件
（8）选择有利的观测时间，一天当中，上午日出后半小时至一个半小时，下午日落 前三小时至半小时为最佳观测时间，阴天、有微风时，全天都可观测。
（9）电池应经常进行充放电的保养。依照季节每一个月至三个月长期不用仪器时应 定期充电。通电一次每次约一个小时。
（10）一起在运输时必须注意防潮、防震和防高温。测量完毕应立即关机。迁站时应
（5）施工导线点的密度应满足施工放线的需要。放线点若 距控制点远，则放线不方便，并且误差也大。放线时应一 站到位，放线视距不宜超过500米。
10
返回
.
六、桥、涵施工测量
桥梁工程施工测量是指将图纸上的结构物尺寸和高程测 设到实地上，工作内容包括：基础施工测量、墩台身施工 测量、墩台顶部施工测量和上部结构安装测量。 1、基础施工测量 2、墩、台身施工测量 3、墩、台顶部施工测量 4、上部结构安装测量 5、涵洞施工测量
每个钻孔桩或挖孔桩的深度应该用不小于4kg的重锤及测绳测定，
打入装的打入深度根据桩的长度推算。在钻孔过程中，测定钻
孔导杆的倾斜度，用以测定孔的倾斜度。
12
返回
.
2、墩、台身施工测量
为保证墩台身的垂直度以及轴线传递正确，可利用基础面上 的纵、横轴线用线垂法或经纬仪投测到墩、台身上。
（1）吊垂线法 用一重垂球悬吊在砌筑到一定高度的墩、台身顶边缘各侧， 当垂球尖对准基础面上轴线时，垂球线在墩、台身边缘的 位置即为轴线位置，画短线做标记；经检查尺寸合格后方 可施工。当有风或砌筑高度较大是，使用吊垂线法满足不 了投测要求，应用经纬仪投测。
梁体就位时，其支座中心线应对准钢垫板中心线，初步就 位后，用水准仪检查梁两端的高程，偏差应该在±5mm以内。
对于预制安装箱梁、板梁、T型梁等，测量的主要工作是 控制平面位置；对于支架现浇的梁体结构，测量的主要工作 时是控制高程，测得弹性变形，消除塑性变形，同时根据设 计保留一定的预拱度；对于悬臂挂篮施工的梁体结构，测量 的主要工作是控制高程和预拱度。
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22
（二）平面直角坐标 由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规 划、设计 、施工中，测量和计算十分不便。 投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到 平面上。 即 X= F 1（L，B） Y= F 2（L，B） 我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内 也可采用独立平面直角坐标。
23
高斯平面直角坐标系
1、高斯投影的概念
面的地形按比例缩绘成地形图。
测设 是指把图纸上规划设计好的建筑物、
构筑物等的位置在地面上标定出来，
作为 施工的依据。
返回
7
一. 地球的形状和大小
1．地球自然形体：是一个不规则的几何体，
海洋面积约占地球表面的71%。
高山
陆地
海洋
丘陵
8
大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向 陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。
25
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
c
赤道
赤道
S
26
高斯投影平面
中
央
子
午
赤道
线
高斯投影必须满足：
高斯投影是一种等角投影。它是由德国数 学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国 大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以 补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简 称“高斯投影”。
24
测量对地图投影的要求：
①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保 持不变，这样免除了大量投影计算工作； ②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上 原形保持相似，给识图用图带来很大方便。 ③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、 统一的计算公式把各带连成整体。
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。
验潮站
水准原点
H0
大地水 准面
17
三、地面点的坐标
地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐 标或 空间直角坐标表示。 （一）地理坐标
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的经度和纬度，称为该 点的地理坐标，可表示为 A(L,B) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
12
二、测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线 。 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
大地水
准面
G
返回
13
一、确定地面点位的方法
地面点的空间位置可以用点在水准面或水
平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅
垂距离（H）来确定。
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椭球上的基本概念
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。
子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台 纬线 N
起
的子午面NGS 。
始
子
子午线：子午面与地球面的交线，午
G
线
又叫经线。
W
O
纬 线：垂直于地轴的平面与地
球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 起始子午面 地球中心的平面WME。
M
O
B
n
L
北纬0~90˚ 南纬0~90˚
大地经度L
S
大地纬度B
20
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕西省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
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大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
S
赤 道：赤道平面与地球面
的交线。
赤道平面 E
赤道
19
大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成
的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。
大地纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点
的大地纬度，用B表示。
L取值范围： 东经0~180˚
起始子午面 （首子午面）
N P
赤道 平面
西经0~180˚ B取值范围：
相对高程： 某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。
高差： 地面上两点高程之差。 如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
16
我国的高程系统： 水准原点 全国高程的起算点。 1985年国家高程基准 （72.260m ） 1956年黄海高程系 （72.289m）
大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小 的形体。
9
由于大地水准面是一个不规则的曲 面，不能用数学公式表述，因而需要寻 找一个理想的几何体代表地球的形状和 大小。
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。
10
2．参考椭球体及参考椭球面
参考椭球体 一个非常接近大地体，并可用数学式表示 几何形体，作为地球的参考形状和大小。 它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体， 故又称旋转椭球体。
参考椭球面 参考椭球体外表面，
是球面坐标系的基准面。
参考椭球面
11
旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁 率α决定。
我国目前采用的参考
椭球体的参数为：
长半轴 a= 6378140m
短半轴 b= 6356755.3m
扁 率 α=
a b=
a
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作 圆球，其平均半径 R =6371km
C
如地面点：
A （X，Y，H） A
B
X
c
a
b
Y
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二、地面点的高程
地面点的高程： 地面点沿铅垂方向到 大地水准面的距离。
注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。
如图：HA= 166.780m HB= - 136.680m
A
HA 大地水准面
HB
B
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绝对高程（海拔） ：某点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离。如：HA、HC。
2
二方法为各 类工程服务。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
3
4
5
6
三、测量工作分类
测量工作包括测定和测设两部分。
测定 是指使用测量仪器和工具，通过测量
和计算，测定点的坐标，或把地球表
第一章 绪论
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4
工程测量的任务 测量工作的基准面和基准线 地面点位的确定 测量工作概述
1
一、测量学的概念
测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地 面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。
测量工作的基本任务： 确定地面点在规定坐标系中的
坐标值（X，Y，Z）。
（二）平面直角坐标 由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规 划、设计 、施工中，测量和计算十分不便。 投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到 平面上。 即 X= F 1（L，B） Y= F 2（L，B） 我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内 也可采用独立平面直角坐标。
23
高斯平面直角坐标系
1、高斯投影的概念
面的地形按比例缩绘成地形图。
测设 是指把图纸上规划设计好的建筑物、
构筑物等的位置在地面上标定出来，
作为 施工的依据。
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7
一. 地球的形状和大小
1．地球自然形体：是一个不规则的几何体，
海洋面积约占地球表面的71%。
高山
陆地
海洋
丘陵
8
大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向 陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。
25
2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
c
赤道
赤道
S
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高斯投影平面
中
央
子
午
赤道
线
高斯投影必须满足：
高斯投影是一种等角投影。它是由德国数 学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国 大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以 补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简 称“高斯投影”。
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测量对地图投影的要求：
①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保 持不变，这样免除了大量投影计算工作； ②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上 原形保持相似，给识图用图带来很大方便。 ③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、 统一的计算公式把各带连成整体。
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。
验潮站
水准原点
H0
大地水 准面
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三、地面点的坐标
地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐 标或 空间直角坐标表示。 （一）地理坐标
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的经度和纬度，称为该 点的地理坐标，可表示为 A(L,B) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
12
二、测量工作的基准线和基准面
测量工作的基准线—铅垂线 。 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
大地水
准面
G
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一、确定地面点位的方法
地面点的空间位置可以用点在水准面或水
平面上的位置（X，Y）及点到大地水准面的铅
垂距离（H）来确定。
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椭球上的基本概念
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。
子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台 纬线 N
起
的子午面NGS 。
始
子
子午线：子午面与地球面的交线，午
G
线
又叫经线。
W
O
纬 线：垂直于地轴的平面与地
球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 起始子午面 地球中心的平面WME。
M
O
B
n
L
北纬0~90˚ 南纬0~90˚
大地经度L
S
大地纬度B
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大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕西省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
21
大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
S
赤 道：赤道平面与地球面
的交线。
赤道平面 E
赤道
19
大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成
的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。
大地纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点
的大地纬度，用B表示。
L取值范围： 东经0~180˚
起始子午面 （首子午面）
N P
赤道 平面
西经0~180˚ B取值范围：
相对高程： 某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。
高差： 地面上两点高程之差。 如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
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我国的高程系统： 水准原点 全国高程的起算点。 1985年国家高程基准 （72.260m ） 1956年黄海高程系 （72.289m）
大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小 的形体。
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由于大地水准面是一个不规则的曲 面，不能用数学公式表述，因而需要寻 找一个理想的几何体代表地球的形状和 大小。
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。
10
2．参考椭球体及参考椭球面
参考椭球体 一个非常接近大地体，并可用数学式表示 几何形体，作为地球的参考形状和大小。 它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体， 故又称旋转椭球体。
参考椭球面 参考椭球体外表面，
是球面坐标系的基准面。
参考椭球面
11
旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁 率α决定。
我国目前采用的参考
椭球体的参数为：
长半轴 a= 6378140m
短半轴 b= 6356755.3m
扁 率 α=
a b=
a
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作 圆球，其平均半径 R =6371km
C
如地面点：
A （X，Y，H） A
B
X
c
a
b
Y
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二、地面点的高程
地面点的高程： 地面点沿铅垂方向到 大地水准面的距离。
注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。
如图：HA= 166.780m HB= - 136.680m
A
HA 大地水准面
HB
B
15
绝对高程（海拔） ：某点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离。如：HA、HC。
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二方法为各 类工程服务。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
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5
6
三、测量工作分类
测量工作包括测定和测设两部分。
测定 是指使用测量仪器和工具，通过测量
和计算，测定点的坐标，或把地球表
第一章 绪论
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4
工程测量的任务 测量工作的基准面和基准线 地面点位的确定 测量工作概述
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一、测量学的概念
测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地 面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。
测量工作的基本任务： 确定地面点在规定坐标系中的
坐标值（X，Y，Z）。