工程测量学课件 绪论

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1、2009-11-210工工 程程 测测 量量 学学第 一 章绪 论第 一 章绪 论2009-11-211主主 要要 内内 容容 和和 重重 点点主要内容：主要内容： 1 什么是工程测量学？什么是工程测量学？ 2 为什么要学工程测量学？为什么要学工程测量学？ 3 如何学工程测量学？如何学工程测量学？重 点：重 点：什么是工程测量学？什么是工程测量学？重点友情提示！难点需要掌握点2009-11-2121.1 1.1 工程测量学在测绘学中的定位和研究工程测量学在测绘学中的定位和研究工程测量学在测绘学中的定位和研究工程测量学在测绘学中的定位和研究应用领域应用领域应用领域应用领域1.1.1 学科定义定义

2、一： 工程测量学是定义一： 工程测量学是研究研究各种工程在各种工程在规划设计规划设计、 施工建设施工建设和和运营管理运营管理阶段所进行的各种阶段所进行的各种 测量工作测量工作的学科。的学科。2009-11-213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。定义二：定义二：2009-11-214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

3、设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。定义三：定义三：2009-11-215定义一比较大众化，易于理解。 定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评评评评 价：价：价：价：2009-11-216工程测量学的学科位置一级学科一级学科二级学科测绘学测绘学大地测量学大地测量学工程测量学工程测量学摄影测量与遥感地图制图学2009-11-217学科交叉、学科综合、学科

4、细分。 测绘学的二级学科： 大地测量学：几何大地测量、物理大地测量、 空间大地测量、海洋大地测量 工程测量学（矿山测量）； 摄影测量学与遥感； 地图制图学； 地理信息系统； 不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘 ）。 60余所高校设有“测绘工程”本科专业1.1.2 1.1.2 学科地位学科地位2009-11-218工程测量学（德国）工程测量学（德国）： 测量仪器和方法 线路、铁路、公路工程测量 高层建筑测量 地下建筑测量 安全监测1.1.3 1.1.3 研究应用领域研究应用领域2009-11-219国际测量师联合会（国际测量师联合会（( (F F d d rationrationInternati

5、onaleInternationaledes des G G omom trestresFIG FIG ）工程测量委员会工程测量委员会四个工作组：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：一个特别组：变形分析与解释2009-11-220六个工作组六个工作组 1.精密工程测量技术与方法；精密工程测量技术与方法； 2.线路工程测量与优化；线路工程测量与优化； 3.变形测量；变形测量； 4.工程测量信息系统；工程测量信息系统； 5.激光技术在工程测量中的应用；激光技术在工程测量中的应用； 6.电子科技文献和网络。电子科技文献和网络。 两个专题

6、组：两个专题组： 1.专用测量仪器；专用测量仪器； 2.工程测量标准。工程测量标准。2009-11-221工程测量国际学术讨论会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；测量仪器和数据获取； 2.数据解释、处理和应用；数据解释、处理和应用； 3.高层建筑物和设备安装测量；高层建筑物和设备安装测量； 4.地下和深层建筑物测量；地下和深层建筑物测量； 5.环境和工程建筑物变形监测。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；测量理论与测量方案； 2.测量技术和测量系统；测量技术和测量系统； 3.信息系统和信息系统和CAD；4.在建筑工程和工业中的

7、应用。在建筑工程和工业中的应用。2009-11-2221996年的专题： 1.测量和数据处理系统；测量和数据处理系统； 2.监测和控制；监测和控制； 3.在工业和建筑工程中的质量问题；在工业和建筑工程中的质量问题； 4.数据模型和信息系统；数据模型和信息系统； 5.交叉学科的大型工程项目。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；大型工程测量项目； 2.测量和数据处理技术；测量和数据处理技术； 3.监测和风险管理；监测和风险管理； 4.瑞士阿尔卑斯山特长隧道瑞士阿尔卑斯山特长隧道2009-11-223工程测量学的研究、应用领域很广，涉及到大型工程项目，既有测量及其数据获

8、取、处理的理论、技术与方法；又有专用测量仪器的研制和信息系统的建立。既相对稳定性，又不断发展、与时俱进。2009-11-224工程测量学的研究领域(面向工程建设)工程测量学工程测量学线路工程测量线路工程测量水利工程测量水利工程测量桥梁工程测量桥梁工程测量隧 道 工 程 测 量隧 道 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量矿山测量矿山测量海洋测量海洋测量军事工程测量军事工程测量工业测量工业测量2009-11-2251.2 1.2 工程测量学的内容工程测量学的内容工程测量学的内容工程测量学的内容1、按服务对象分、按服务对象分：（1）线状工程）线状工程：铁路，公路，桥梁，隧道，（

9、输）管道，输电线等。 合理经济，贯通（2）块状工程）块状工程：工业厂区，港口，水利工程等。 范围小，高精度2009-11-2262、按工程建设中测量工作进行的次序分：三个阶段（规划设计阶段，施工阶段，经营管理阶段） （1）规划设计阶段：规划设计阶段： 任务： a)为设计提供各种比例尺地形图，收集1：1万，1：5万国家地形图，实测1：10001：5000的地形图，水下地形图； b)提供其它地形资料（如纵横断面）； c)为工程地质，水文地质，水文测验单元提供资料； d)地层稳定性观测。如膨胀地区，冲击层地区（如上海）。2009-11-227（2）施工阶段施工阶段：任务：定线，放样，将图纸上的东西，

10、实测到地面上，建立施工控制网放样方法和放样精度变形观测竣工测量（提供现状图）。（3）经营管理阶段经营管理阶段：任务：监视工程建筑物的稳定性及安全，科学研究，以此验证安全系数的合理性，科学性，并从理论上提出合理建设，为设计提供依据。2009-11-2281.3 1.3 工程测量学的结构体系工程测量学的结构体系工程测量学的结构体系工程测量学的结构体系 “特殊与一般”、“纵向与横向处理”相结合的结构体系。 特殊”，指每一工程的特殊性，“一般”指各种工程的共性（一般性），对于共性，进行统一讲解，而对于特殊性，则针对某一工程进行具体描述。 “纵向处理”，是指按工程建设的三个阶段阐述测量工作的理论、方法和

11、技术； 而“横向处理”是指按典型工程分别进行讲述。2009-11-229 本工程测量学特点：第一篇“工程测量学的基本理论、方法与技术”中，分别用一章来讲述“工程建设中的测量工作与信息管理”、“工程控制网布设的理论与方法”、“工程测量学的仪器与方法”、“工程建设中的地形图测绘”、“工程建筑物的施工放样”、“工程建筑物的变形监测”、“工业设备的安装和检校测量”，突出了该二级学科的基本理论、方法与技术，具有一般性，是纵向处理。这一篇也是测绘工程专业各选修方向的必学内容；2009-11-230 第二篇“典型工程的测量和实践”则体现了各典型工程的特殊性，具有横向结构体系特点，可根据各测绘工程专业和选修方

12、向的特点选择性地学习。 “绪论”和“展望”前后相呼应，既是铺垫，又有总结，统领全书和指明本学科的发展方向。2009-11-2311.4 1.4 工程测量学的发展概况工程测量学的发展概况工程测量学的发展概况工程测量学的发展概况 工程测量学是一门历史悠久的学科。 公元前二十七世纪：埃及大金字塔。 公元前十四世纪，在幼发拉底河与尼罗河流域进行过土地边界划分测量。 公元前十五世纪意大利都灵保存的金矿巷道图2009-11-232 我国早在三千多年前的夏商时代的夏禹治水描述：“陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬（qiao)，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。”这里所记录的

13、就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，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，矩则是一种可定平，可测长度、高度、深度和画圆、画矩形的通用测量仪器。2009-11-233 公元前二十七世纪埃及金字塔公元前二十七世纪埃及金字塔?公元前十四世纪，幼发拉底河与尼罗河流域，土 地边界的测定2009-11-234 公元前二十七世纪埃及金字塔公元前二十七世纪埃及金字塔金字塔底部四边几乎是正北、正南、正东、正西，误差少于1度。金字塔底角不是60而是5151，每壁三角形的面积等于其高度的平方塔高与塔基周长的比为地球半径与周长之比，因而，用塔高来除底边的2倍，即可求得

14、圆周率大金字塔在线条、角度等方面的误差很小，350英尺的长度，偏差不到0.25英寸2009-11-235 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。 殷周时期的土地测量，秦、汉的私田制。隋唐实行均田制，建立户籍册。宋朝按乡登记和清丈土地，出现地块图。到了明朝洪武年间的土地大清丈，编制鱼鳞图册（世界最早的地籍图册）。 四大发明之一的指南针，从司南、指南鱼算起，有二千多年的历史。对矿山测量和其它工程勘测有很大的贡献。2009-11-236城邑图，或称园寝图、园庙图。马王堆三号汉墓中发掘出三幅绘在帛上的地图，编制得十分精美。这三幅地图分别是地形图、驻军图与

15、城邑图。所示的方位都是上南下北、左东右西，与现在通用的地图正好相反。城邑图损坏严重，图上无文字，绘有城墙，用蓝色画出城门上的亭阁，红色表示街坊和庭院，按正方形画出街道等。这三幅地图的出现，给中国的地图史提供了最早的宝贵实物资料，其制作年代距今已有2100多年，是我国迄今为止发现的最早制作的地图，也是三幅当今世界上无比珍贵的中国古地图。2009-11-237 工程测量学的发展在很长的一段时间内是非常缓慢的。直到二十世纪初，由于西方的第一、二次技术革命和工程建设规模的不断扩大，工程测量学才受到人们的重视，并发展成为测绘学的一个重要分支。1964年国际测量师联合会（FIG）为了促进和繁荣工程测量，成

16、立了工程测量委员会（第六委员会），从此，工程测量学在国际上作为一门独立的学科开展活动。2009-11-238 “广义工程测量学”：“一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量”。 大型特种精密工程建设和对测绘提出的愈来愈高的要求是工程测量学发展的动力。2009-11-239 隔河岩大坝外部变形观测。北京正负电子对撞机m。武汉长江二桥、长达30多公里的杭州湾大桥。 高454m的上海东方明珠电视塔。长18.4km的秦岭隧道等。 国外的大型特种精密工程：德国汉堡的粒子加速器研究中心，1959年建的同步加速器，直径仅100m，1978年的正负电子储存环，直径743m，1990年的电子质子储存环，直径2000m。2009-11-240 欧洲原子核研究中心1990年建成的环形正负电子对撞机，直径8.6km、周长27km，整个工程位于百米深的地下。 美国的超导超级对撞机，其