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1、工程测量学工程测量学教材培养计划绪论工程测量的概念 （重点）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。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。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、方法和技术的一门应用性学科。评价： 定义一比较大众化，易于理解。 定
2、义二较定义一更具体、准确，且范围更大 定义三更加概括、抽象和科学。定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且都上升到了理论、方法和技术，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。学科地位一级学科测量学二级学科大地测量学工程测量学摄影测量与遥感地图制图学学科交叉一级学科测量学二级学科大地测量学工程测量学摄影测量与遥感地图制图学学科交叉发展历史生产、生活的需要以及建筑、农田、水利建设等公元前二十七世纪建设的埃及大金字塔，其形状与方向都很准确，说明当时已有放样的工具和方法。我国二千多年前的夏商时代，为了治水开始了
3、水利工程测量工作。司马迁在史记中对夏禹治水有这样的描述：“陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬，山行乘撵（j），左准绳，右规矩、载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。”所记录的是当时的工程勘测情景，准绳和规矩就是当时所用的测量工具，绳是丈量距离的工具，规是画圆的器具，矩则是一种可定平、测长度、高度、深度和画圆画矩形的通用测量仪器。早期的水利工程多为河道的疏导，以利防洪和灌溉，其主要的测量工作是确定水位和堤坝的高度。公元前十四世纪，在幼发拉底河与尼罗河流域曾进行过土地边界的划分测量。我国的地籍管理和土地测量最早出现在殷周时期，秦、汉过渡到私田制。隋唐实行均田制，建立户籍册。宋朝按乡登记和清丈土地，出
4、现地块图。到了明朝洪武四年，全国进行土地大清查和勘丈，编制的鱼鳞图册，是世界最早的地籍图册。秦代李冰父子领导修建的都江堰水利枢纽工程。北宋时沈括为了治理汴渠，测得“京师之地比泗州凡高十九丈四尺八寸六分”，是水准测量的结果。长沙马王堆汉墓出土的地图包括地形图、驻军图和城邑图三种，是目前世界上发现的最早的地图。发展历史 军事、交通运输的需要-旅行、航海等工程测量学的发展也受到了战争的促进。中国战国时期修筑的午道，公元前210年秦始皇修建的“堑山堙谷，千八百里”直道，古罗马构筑的兵道，以及公元前218年欧洲修建的通向意大利的“汉尼拨通道”等，都是著名的军用道路。修建中应用了测量工具进行地形勘测、定线
5、测量和隧道定向开挖测量。 唐代李筌指出“以水佐攻者强，先设水平测其高下，可以漂城，灌军，浸营，败将也”，说明了测量地势高低对军事成败的作用。中华民族伟大象征的万里长城修建于秦汉时期，这一规模巨大的防御工程，从整体布局到修筑，都进行了详细的勘察测量和施工放样工作。发展历史 这样随着历史文化的发展，科学技术的进步，工程建设的项目越来越多，规模也越来越大，内容也越来越复杂，对测量工作的要求也就越来越高，这就在测绘科学这个领域内渐渐地形成了“工程测量学”这门学科。目前国内外测绘专业都有工程测量学这门课程，大都是以培养工程测量人才为目标。 国际测量师联合会（FIG）中设有工程测量专业的委员会，以便在世界
6、范围内交流这门学科的成就，探讨它的发展方向。四个工作组：1）测量方法和限差；2）土石方计算；3）变形测量；4）地下工程测量。一个特别组：变形分析与解释60余所高校工程测量国际学术讨论会1988年前的专题：1.测量仪器和数据获取；2.数据解释、处理和应用；3.高层建筑物和设备安装测量；4.地下和深层建筑物测量；5.环境和工程建筑物变形监测。1992年的专题是：1.测量理论与测量方案；2.测量技术和测量系统；3.信息系统和CAD；4.在建筑工程和工业中的应用。工程测量国际学术讨论会1996年的专题：1.测量和数据处理系统；2.监测和控制；3.在工业和建筑工程中的质量问题；4.数据模型和信息系统；5
7、.交叉学科的大型工程项目。2004年的专题：1.大型工程测量项目；2.测量和数据处理技术；3.监测和风险管理；4.瑞士阿尔卑斯山特长隧道工程测量学的内容工程测量的内容，按照其服务的对象分：（1）工业建设测量（2）铁路公路测量（3）桥梁测量（4）隧道及地下工程测量（5）水利工程建设测量（6）输电线路与输油管道测量（7）城市建设测量工程测量学的内容工程测量学的内容主要内容：模拟或数字的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；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的
8、建立与应用等。工程测量学的内容1）工程地形图的测量 直接使用1:1万至1:10万比例尺的国家基本地形图。 对于一些大型工程，往往还需要专门测绘1：2000到1：5000比例尺的区域性或带状性地形图。 在施工建设和运营管理阶段，往往需要用数字成图法测绘1:1000，1:500乃至更大比例尺的地形图或专题图。工程测量学的内容 水下（含江、河、库、湖、海等）地形测绘和各种纵横断面图测绘。 各种比例尺的地形图是工程信息系统的基础地理信息。 城市1:500或1:1000的基本地形图和城乡地籍图测绘属于国家基本测绘范畴，与工程测量的关系密切。工程测量学的内容2）工程控制网布设分为测图控制网、施工控制网、变
9、形监测网和安装控制网。网的精度、可靠性、灵敏度和建网费用等质量准则问题。绝大多数首级工程控制网都可采用GPS定位技术来建立。将现代卫星与地面测量技术相结合、取长补短。无加密控制网的控制测量将走进工程测量领域。精密工程控制网须进行网的优化设计。工程测量学的内容3）施工放样技术和方法放样（或称测设）。点、线、面、体的放样。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：常规的光学、电子经纬仪、水准仪、全站仪，GPS技术、专用的测量仪器和工具。施工放样一体化、自动化工程测量学的内容4）工程的变形监测分析和预报工程建筑物的变形及与工程有关的灾害监测是工程
10、测量学的重要内容。变形分析和预报属于多学科的交叉领域。变形监测网的布设；变形监测技术，除常规的仪器和方法外，大量地使用各种传感器和专用仪器。变形观测数据处理的内容和方法：监测网处理：参考点稳定性分析，目标点位移量计算。监测点上的时间序列观测数据处理方法。变形体的静态、准静态、运动态和动态模型。工程测量学的内容5）工程测量的仪器经纬仪、水准仪、全站仪和GPS接收机是工程测量的通用仪器。专用仪器包括机械式、光电式及光机电（子）多传感器集成式仪器或测量系统。基维线测量或准直测量仪器：有正锤、倒锤及垂线观测仪、引张线仪、各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。在距离测量仪器：中长距离、短距离和微距离测量。ME5000、铟瓦线尺测距仪DISTINVAR、应变仪DISTERMETER、双频激光干涉仪、CCD线列传感器测量，距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级。工程测量学的内容高程测量：液体静力水准测量系统。倾斜测量（又称挠度曲线测量）。三维激光扫瞄仪：图象工程测量。混合测量系统。高精度（亚毫米、微米乃至纳米）、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位测量、准直测量，可测量坐标、偏距、倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测量振动频度以及物体的动态变化等。工程测量学的内容6）工程测量学中的误差及测量平差理论最小
