工程测量学课件---第一章工程建设对地形图的要求与应用分解
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《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]
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6N-3
工程测量学课件
第一章绪论内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系（大地、天文）、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法。
重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序。
难点：大地水准面、高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法。
§ 1.1 测量学的发展、学习意义及要求一、测量学的发展概况1、我国古代测量学的成就我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。
现举出以下几例。
（1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上发现的最早的军用地图。
注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。
图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。
大约是公元前 2500 年刻制的，距今大约四千余年了。
（2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。
（3）清朝康熙年间， 1718 年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。
在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即 1708 年至 1760 年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。
2、目前测量学发展状况及展望（1）全站仪的测量室内外一体化。
（2）全球定位系统 GPS （ Global positioning system ）的发展。
（3）遥感 RS （ Remote sense ）的发展。
（4）地理信息系统 GIS （ Geographic information system ）的发展。
（5） 3S 技术的结合 , 和数字地球（ digital earth ）的概念。
“工程测量”课程教学PPT课件
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15
假想一个横椭圆柱面套在参考椭球面上
.
16
地球表面投影到横椭圆柱面上
• 地球的投影
• 红线是投影线
•
取出地球的投 影---剪开---压 平后
.
17
2.高斯平面的特点
• 1)投影后的中央子午线NBS是直线， 长度不变。
• 2)投影后的赤道ABC是直线，保持 ABC⊥NBS。
• 3)离开中央子午线的子午线投影是 以二极为终点的弧线，离中央子午 线越远，弧线的曲率越大，说明离 中央子午线越远投影变形越大。
.
18
3.高斯平面直角坐标系的建立
• 建立规则: • ①X轴是中央子午线NBS的投影，
北方为正方向； • ②Y轴是赤道ABC的投影，东方
为正方向； • ③原点，即中央子午线与赤道交
点用O表示； • ④四象限按顺时针顺序Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ、Ⅳ排列
.
19
高斯平面直角坐标表示地面点位置
• 如x=2433586.693m， y=38514366.157m。
.
24
第四节 高程系统的概念
• 一、高程系统的一般概念 • 二、实际应用中的地面点高程的概念
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25
一、高程系统的一般概念
• 地面点高程：地面点到某一高程基准面的垂直距离。
• 大地高系统：以参考椭球体面为基准面的高程系统。大地高，表示地面点到参考 椭球体面的垂直距离。
• 正高系统：以大地水准面为基准面的高程系统。正高，表示地面点到大地水准面 的垂直距离。
• 2.坐标轴X轴的正方向不一定指向北极，可根据 工作需要自行确定，具有某种实用性；
• 3.坐标系原点不一定设在赤道上，一般设在有 利于工作的范围内，具有相应的区域性。
工程建设中的地形图及其应用PPT文档共33页
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
工程测量ppt精选课件
1.高斯投影（横切椭圆柱正形投影） ★方法： 将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。 ★ 特点：投影后角度保持不变，中央子午线投影后一条直
线，且长度不变。 P
m
Q
Q′
E
E′
赤道
中央子午线
完整编辑ppt
26
P′
E 赤
高斯投 影平面
P m
道
E′
P′
完整编辑ppt
中央 子午线
27
★高斯投影六度带和三度带投影示意图
A
③ 测高差 h
B hab
HB
大地水准面
C hbc HC
北
b
P
（方位角）
Dbc c
α
β
a
D 完整编辑ppatb
36
完整编辑ppt
37
三、卫星定位方法
利用卫星信号接受机，同时接受多颗定位卫 星发射的信号进行定位，称为卫星定位。
GPS卫星
P
GPS接受机
完整编辑ppt
38
§1.5 用水平面代替水准面的限度
工程测 量学
完整编辑ppt
1
第一章 绪 论
任务及在国民经济建设中的作用
地球的形状和大小
测量中常用的坐标系统
确定地面点位的原理
用水平面代替水准面的限度
测量的基本工作
完整编辑ppt
2
§1.1 任务及意义
◆ 测绘学 是研究地球形状和大小以及
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、 存储、管理的科学。
交点 Y 轴 方 向： 垂直于X完O整编Z辑平ppt 面，构成右手坐标系。 22
例如：地面上任意点P的空间直角坐标（X、Y、Z）
线，且长度不变。 P
m
Q
Q′
E
E′
赤道
中央子午线
完整编辑ppt
26
P′
E 赤
高斯投 影平面
P m
道
E′
P′
完整编辑ppt
中央 子午线
27
★高斯投影六度带和三度带投影示意图
A
③ 测高差 h
B hab
HB
大地水准面
C hbc HC
北
b
P
（方位角）
Dbc c
α
β
a
D 完整编辑ppatb
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完整编辑ppt
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三、卫星定位方法
利用卫星信号接受机，同时接受多颗定位卫 星发射的信号进行定位，称为卫星定位。
GPS卫星
P
GPS接受机
完整编辑ppt
38
§1.5 用水平面代替水准面的限度
工程测 量学
完整编辑ppt
1
第一章 绪 论
任务及在国民经济建设中的作用
地球的形状和大小
测量中常用的坐标系统
确定地面点位的原理
用水平面代替水准面的限度
测量的基本工作
完整编辑ppt
2
§1.1 任务及意义
◆ 测绘学 是研究地球形状和大小以及
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、 存储、管理的科学。
交点 Y 轴 方 向： 垂直于X完O整编Z辑平ppt 面，构成右手坐标系。 22
例如：地面上任意点P的空间直角坐标（X、Y、Z）
工程测量(李仲) 第一章绪论PPT课件
• 我们做过的测绘工作: – 量长度 – 量角度
– 角度单位 – 重力单位
– 量高度,重量
– 地图比例尺
• 我们用过的测绘产品: – 地理图册 – 旅游图册
– 珠穆朗玛峰高程 – 马里亚纳海沟深度 – 地球的海陆面积比例
•
我们了解掌握的一些测绘常识: – 地球的形状,地球计阶段； （2）施工阶段； （3）工程完工后
• 2、铁路、公路建设的测量工作
（1）路线的确定时； （2）当路线跨越河流时； （3）当路线穿越山地时；
我国测绘科技的成就
– 建立了统一的坐标和高程系统 – 测绘了全国各种比例尺地图 – 科学探索与考察：珠峰，南极站 – 大型特殊工程：长江大桥、三峡水电枢纽等 – 大型精密工程：正负电子对撞机的安装等 – 先进测绘仪器：全站仪，GPS、等 – 建成全国GPS网和 GIS基础框架
（2）应撑伞，给仪器遮阳。雨天禁止使用仪 器。
（3）仪器镜头上的灰尘、污痕，只能用软毛 刷和镜头纸轻轻擦去。不能用手指或其他物品 擦，以免磨坏镜面。
（4）旋转仪器各部分螺旋要有手感。制动螺 旋不要拧得太紧，微动螺旋不要旋转至尽头。
4·仪器的搬迁
（1）贵重仪器或搬站距离较远时，必须把仪器装箱后再 搬。
第二部分：拓展部分（后5章）
（1）第9、10章——施工测量、施工控制测量 （2）第11、12章——民用与工业建筑测量 （3）第13章——变形观测、竣工测量
第一章 绪论
• 本章主要内容：
– 测量学基本概念、作用、学习目的、方法 – 测量实验实习须知 – 地面点位确定基础 – 测量工作概述
测绘是什么?
现代地形图
现代地形图
现代地形图
图形地代现
测绘学院
建筑工程测量PPT课件
确定地面点位的方法 地面点的投影位置 地面点的高程
（一）地球的形状和大小
水准面与水平面
设想以一个静止不动的海 水面延伸穿越陆地，形成 一个闭合的曲面包围了整 个地球，这个闭合曲面称 为水准面。
水准面的特点是水准面上 任意一点的铅垂线都垂直 于该点的曲面。
与水准面相切的平面，称 为水平面。
大地水准面 水准面有无数个，其中
建筑工程测量
第一章 绪 论
学测点概 习量位念 方工的及 法作确任
概定务 述
一、测量概述
测量学：研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学 内容： 测定：指得到一系列测量数据，或将地球表面的地 物和地貌缩绘成
地形图。 测设：指将设计图纸上规划设计好的建筑物位置，在实地标定出来，
作 为施工的依据。 分类：地形测量学 大地测量学 摄影测量学 工程测量学 制图学 应用与发展： 广泛应用于经济建设、国防建设、生产活动、军事活动、
2、高斯平面直角坐标
利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。在广大区 域内确定点的平面位置，一般采用高斯平面直角坐标。
方法： 6°带从起始子午线开始，自西向东每隔6°为一带，将椭球面分成60个 经差相等的投影带，依次用阿拉伯数字1~60进行编号，即东经0°~6°为第一 带，6°~12°为第二带，……，如图。
4．角度单位 测量上常用的角度单位有度分秒制和弧度制两种。
（1）度分秒制 1圆周角=360˚，1˚=60′，1′=60″ （2）弧度制 弧长等于圆半径的圆弧所对的圆心角，称为一个弧度，用ρ表示。
1弧度==57. 3˚=3 438′=206 265″
（四）学习方法
理论教学 实践教学 实习教学
掌握基本理论 加强动手能力 提高操作技能
工程测量-精品课件.ppt
工程测量期末复习
四川大学水电学院 项霞
第一章 绪论
➢ 本章重点： 1、基本概念（测量学、测绘学、铅垂线、大地
水准面、绝对高程、相对高程等）； 2、确定地面点位的三个基本要素，测量工作的
三个基本内容； 3、测量工作的基本原则及采用该原则的原因； 4、高斯平面直角坐标系的建立以及该坐标系中
投影带号与中央子午线的换算。
• 测量误差有哪些？
• 测量中衡量精度的指标有哪些？
• 测量中衡量精度的最主要的指标是什么？ 其计算公式是什么？
• 会用误差传播定律进行简单的计算。会 计算同精度观测值的最或是值。
• 如：已知一测回中一个方向的中误差， 求n个测回所得水平角值的中误差？
• D12=59.200±0.021m， D23=86.800±0.028m
• 测绘学的定义：是研究地球整体及其表面和外 层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信 息，并对这些与地理空间有关的信息进行采集、 处理、管理、更新和利用的理论和技术。
• 测量学：是研究测定地面点的几何位置、地球 形状、地球重力场，以及地球表面自然形态和 人工设施的几何形态的理论和技术。其内容包 括测定和测设两部分。
• 地形图的概念。地物的概念？比例尺精度的概念。 • 大、中、小比例尺各是哪些？ • 地形图的符号有哪些？地物符号又分为哪几类？
• 等高线的概念、分类、特性。能绘出典型地物的等 高线。（试用六条等高线绘出某地貌）
• 等高距和等高线平距的概念。
• 大比例尺地形图分幅编号的方法以及图外注记（如 比例尺应标在何处）。
4、直线定向的概念，测量中的三种标准方向及其相应的 方位角。
5、方位角的概念，三种方位角之间的关系。各种方位角 的正反方位角之间的关系（是否相差180度）。
四川大学水电学院 项霞
第一章 绪论
➢ 本章重点： 1、基本概念（测量学、测绘学、铅垂线、大地
水准面、绝对高程、相对高程等）； 2、确定地面点位的三个基本要素，测量工作的
三个基本内容； 3、测量工作的基本原则及采用该原则的原因； 4、高斯平面直角坐标系的建立以及该坐标系中
投影带号与中央子午线的换算。
• 测量误差有哪些？
• 测量中衡量精度的指标有哪些？
• 测量中衡量精度的最主要的指标是什么？ 其计算公式是什么？
• 会用误差传播定律进行简单的计算。会 计算同精度观测值的最或是值。
• 如：已知一测回中一个方向的中误差， 求n个测回所得水平角值的中误差？
• D12=59.200±0.021m， D23=86.800±0.028m
• 测绘学的定义：是研究地球整体及其表面和外 层空间中的各种自然物体和人造物体的有关信 息，并对这些与地理空间有关的信息进行采集、 处理、管理、更新和利用的理论和技术。
• 测量学：是研究测定地面点的几何位置、地球 形状、地球重力场，以及地球表面自然形态和 人工设施的几何形态的理论和技术。其内容包 括测定和测设两部分。
• 地形图的概念。地物的概念？比例尺精度的概念。 • 大、中、小比例尺各是哪些？ • 地形图的符号有哪些？地物符号又分为哪几类？
• 等高线的概念、分类、特性。能绘出典型地物的等 高线。（试用六条等高线绘出某地貌）
• 等高距和等高线平距的概念。
• 大比例尺地形图分幅编号的方法以及图外注记（如 比例尺应标在何处）。
4、直线定向的概念，测量中的三种标准方向及其相应的 方位角。
5、方位角的概念，三种方位角之间的关系。各种方位角 的正反方位角之间的关系（是否相差180度）。