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1、2020/8/9,1,(普通测量学),测 量 学,2020/8/9,2,第一章 绪论,（几何线形） 公路几何线形 ：是路基路面、桥梁、隧道涵洞等平面、纵断面和横断面的统称。,2020/8/9,3,第一章 绪论,勘测、设计、施工 1、勘测：测图 （平、纵、横）、 水文、地质调查 2、设计：用图 3、施工：放样,2020/8/9,4,第一章 绪论,几 点 说 明 测量学是一门技术基础课,实践性比较强。 要求必须认真做好实验课（验证性）。这对整个测量学课程的理解会起到良好的效果。 本课程共给出两个独立成绩： 一、结业考试；（累加式考试成绩共分三方面） 1、实验课 35% 2、作 业 15% 3、笔
2、试 50%,2020/8/9,5,第一章 绪论,2、教学实习 教学实习以抽签 口试 为主。 根据以下四种情况评定成绩： 出席情况； 平时表现； 仪器操作； 口试情况。,2020/8/9,6,第一章 绪论,测量学可用一句话来定义（概括）： 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面（包括空中和地下）点位的科学。 土建类专业的学生主要是后半句话，它包括两个内容，即测量学的任务。,（一）、任务,1、测定(测图、测绘) 2、测设（设置、放样） （二）、测量学的分类 （三）、测量学在建筑工程中的作用,一、测量学的任务及其在建筑工程中的作用,2020/8/9,7,第一章 绪论,测量学的重点： 无论是测图，还
3、是放样都是有关: 地面点位的确定。,2020/8/9,8,第一章 绪论 二、地面点位的确定,（一）、地球的形状和大小 几个基本概念：,大地水准面,地球自然表面,地球椭球面,2020/8/9,9,第一章 绪论 二、地面点位的确定,基准面： 水准面； 大地水准面； 大地体； 铅垂线； 水准面的特性：水准面处处于铅垂线正交，是不规则的物理面。,2020/8/9,10,第一章 绪论 二、地面点位的确定,参考椭球面：拟合一个区域的旋转椭球面称为。,2020/8/9,11,第一章 绪论 二、地面点位的确定,2020/8/9,12,第一章 绪论 二、地面点位的确定,(二)确定地面点位的方法,1、高程 绝对高
4、程：以黄海的平均海水面大地水准面（基准面） 作为地面高程的起算面。 （水准原点高程为72.260米,在青岛附近的一个山洞里。） 例如：珠穆朗玛峰的绝对高程为 。,8844.43米,2020/8/9,13,第一章 绪论 二、地面点位的确定,参数： a、珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度 0.21米； b、峰顶冰雪深度3.50米。 （原1975年公布的珠峰高程数据停止使用） 相对高程：一假定水准面为地面高程起算面。 高 差：,2020/8/9,14,第一章 绪论 二、地面点位的确定,HA,HB,A,B,hAB,大地水准面,假定水准面,高程的确定,水准面,水准面,绝对高程,绝对高程,相对高程,相对高程
5、,HA,HB,2020/8/9,15,第一章 绪论 二、地面点位的确定,2、地理坐标 (旋转椭球面 上的坐标),大面积考虑地球曲率的影响.,2020/8/9,16,第一章 绪论 二、地面点位的确定,与前苏联1942年普尔科沃坐标系联测， 经苏联西伯尼亚从我国东北入境， 传算过来的坐标系1954北京坐标系。 大地原点前苏联列宁格勒普尔科沃天文台中央,2020/8/9,17,第一章 绪论 二、地面点位的确定,(3) 平面直角坐标系 球面坐标对局部测量不方便， 工程测量一般在平面直角坐标系进行。 地球是一个不可展的曲面， 通过投影将地球表面物体化算到平面上， 一定存在变形。 案例切橙子。,2020/
6、8/9,18,第一章 绪论 二、地面点位的确定,3、高斯平面直角坐标系,曲面变平面投影共有三种变形: a、长度; b、面积; c、角度; 高斯投影是保角变换(正形投影)，既保证角度不变，而长度和面积可以在允许范围内变化。,2020/8/9,19,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯投影: 按经差6度自西向东分60个投影带。中央子午线经度为： Lo= 6n - 3,2020/8/9,20,第一章 绪论 二、地面点位的确定,“保角”横圆柱体投影,图1.8 横圆柱体投影,图1.9高斯平面直角坐标系,2020/8/9,21,第一章 绪论 二、地面点位的确定,图1.7 6带投影,2020/8/9,22
7、,第一章 绪论 二、地面点位的确定,图1.11 3带投影,2020/8/9,23,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯投影特性,特点：赤道投影为直线，X轴处处处平行，高斯投影是等角投影的一种。,每带中央子午线与赤道投影相互垂直的直线；,除中央子午线外，投影带的其他子午线凹向中央子午线；,除赤道外，其他纬线凸向赤道；,投影前与投影后角度保持不变，但长度产生变形，平面上长度大于曲面上长度,2020/8/9,24,第一章 绪论 二、地面点位的确定,y,(b)(平移后)通用坐标系,为避免横坐标出现负值，将每投影带的坐标原点向西移500千米。 为判断点位所在投影带，其横坐标前应加投影带号。 通用坐标（
8、横坐标值）,2020/8/9,25,第一章 绪论 二、地面点位的确定,高斯平面直角坐标系和数学坐标系的两个区别和共同点：,区 别： 1、坐标轴不同 2、象限不同 共同点： 确定点位的函数表达式相同（角度从x轴正方向顺时针计算，象限也一样设定，所以数学中的计算方法也适用于该坐标系。）,2020/8/9,26,第一章 绪论 二、地面点位的确定,4、假定（独立）平面直角坐标,当测量区域较小（半径小于10km）时，可以过测区中心点在大地水准面上的投影点作一个切平面。如图所示:用切平面作为测量区域的投影面。在平面上建立一个平面直角坐标系。测量计算中。平面直角坐标系的原点一般选在测区的西南角，使测区内各点
9、的坐标均为正值。,2020/8/9,27,第一章 绪论,因此，在半径为 的范围内进行距离测量时可以不考虑地球曲率对距离的影响，用水平面代替水准面。,在半径为10千米的范围内进行水平距离测量时可以不考虑地球曲率队水平距离的影响。用水平面代替水准面。,（一）对水平距离的影响,2020/8/9,28,第一章 绪论,将按级数展开为;,代入得,A,B,D,b,b,a,2020/8/9,29,第一章 绪论,（一）对水平距离的影响,2020/8/9,30,第一章 绪论,（二）、对高程的影响 高程测量时，应顾及地球曲率对高程的影响。,A,B,D,b,b,a,地面点的高程为Bb，如果用水平面代替大地水准面，则点
10、的高程为Bb，两者之差，即为用水平面代替大地水准面对高程的影响。,将按级数展开为，,2020/8/9,第一章 绪论,2020/8/9,32,第一章 绪论,四、测量工作概述,（一）、测量的三项基本工作 测量工作的基本任务是确定地面点的位置，即地面点的坐标和高程。通常并不是直接测量出地面点的坐标和高程，而是通过测量待测边与已知边之间的水平角、待定点与已知点之间的水平距离和高差，然后经过计算得出地面点的坐标和高程。 因此，水平角、水平距离和高差是确定地面点位置的三个基本要素。水平角测量、水平距离测量和高差测量（或高程测量）是测量的三项基本工作。,2020/8/9,33,第一章 绪论,四、测量工作概述
11、,为了防止测量误差的积累，提高测量成果的精度，所以在测量工作中必须遵循的原则之一是； 在测量布局方面要“由整体到局部”； 在测量工作程序上要“先控制后碎部”； 在测量精度控制方面要“由高级到低级”。即先建立控制网，进行高精度的控制测量，在以控制点为基础，进行较低精度的碎部测量。,（二）、测量工作的原则和程序,2020/8/9,34,第一章 绪论,四、测量工作概述,（二）、测量工作的原则和程序,测量工作中必须遵循的原则之二是；,上一步工作没做检核不能做下一步工作。,2020/8/9,35,第一章 绪论,学习重点：,1、水准测量的原理。 2、外业水准测量的三项检核和内业计算的方法。 3、水准仪的使
12、用和检验。 学习要求和方法： 精读2-1、2-4节，并结合实际操作切实掌握。这部分内容对初学者来说虽然不难理解，但它是最基本和常用的测量工作。 掌握微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪的构造和使用，了解检验和校正的原理和方法，即本章中2-2、2-3、2-7及2-5的内容。这部分的内容自学比较困难，必须结合仪器在实验课中学习，才能学会。 一般了解水准测量误差产生的原因，对测量精度的影响以及消除或减少误差的方法，即本章中2-4-4节的内容。 对精密水准仪，只需了解其一般概念和构造特点即可。,学习重点,绪论这一章是学习本课程的预备知识，主要包括三个内容： 1、什么是测量学？ 测量学在建筑类专业中
13、的作用和学习本课程的目的要求。 2、地面点位的表示方法。这是重点。 3、测量工作的一般概念。 学习要求和方法： 1-1、1-2节讲的是第一个内容，首先提出了测量学的定义和任务，对此必须牢记。其次从测量技术的发展提出了现代测量学科的分类，这样可使同学了解测量学的全貌，进而了解在建筑类专业中及本书中需要学习那些测量知识，有助于同学明确学习目的性。 1-3、及1-4各节讲的是第二个内容，其中包括了测量学中某些基本理论和知识，但对地球的形状大小、大地水准面、旋转椭球体以及测定地理坐标等内容，因主要属于大地测量学的范畴，只需知道其意义就行，不必深究。1-3节是重点，必须对经度、纬度、平面直角坐标、水准面、水平面、平均海水面、绝对高程和相对高程等测量学中的词汇有清楚的概念并牢记之。但对高斯平面直角坐标，只需了解其一般意义即可。1-4节可作参考，但其结论十分重要。 1-5节讲的是第三个内容，可一般通读，其中测量工作的组织原则，迎接和第六、七章的学习及以后的实习和实际工作逐步加深理解。,
