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1、石家庄财经职业学院实训 教 师 授课 教 案建筑工程测量 20 /20 学年 第 学期 课程 学习情境1:四边形水平内角测量项目学时：1学时项目简介:分别采用经纬仪和全站仪，以一个四边形的四个水平内角测量为工作任务，使学生掌握测量的基础知识、仪器构造与应用、角度测量与计算的方法、测量误差知识、仪器的检验等方面的能力。学习场地:主要在校内实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教、学、做为一体”的工程测量教学场所内开展,实施阶段在校内建有控制点和仪器检验的固定目标的实训场地完成。教学师资:以专任教师教学与指导实践为主. 描述 实施教学内容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯测量的基础知识：测量工作的
2、基准面与基准线；平面直角坐标系;我国高程系统；以水平面替代水准面的影响；测量工作的基本工作内容、基本原则；测量误差的知识。仪器操作:经纬仪构造与使用方法；全站仪构造与使用方法;经纬仪的检验与校正水平角测量:(1)测回法观测与计算；方向法观测与计算；角度测量误差.7学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导课件、录像、每组1台DJ2经纬仪、1台全站仪完成规定作业决策各组熟练工作场地，选取四边形的四个角点;明确工作任务，明确测回法上下半测回的精度，以及角度闭合差要达到的精度。学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演为原则，确定分工,明确各自责任，制订详细的工作计划。制订完
3、成项目所需的仪器、工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态。小组讨论实施熟悉经纬仪的构造，练习经纬仪的使用；经纬仪测回法观测四边形的四个水平内角，记录、计算;熟悉全站仪的构造，练习全站仪的使用;全站仪测回法观测四边形的四个水平内角，记录、计算；经纬仪的检验。8学时小组实训、角色扮演每组1台DJ2经纬仪、1台全站仪、2个标杆、组棱镜实施报告检查每测回上、下半测回相差40之内;四个角的内角和与30 0相差在2之内;仪器无使用不当而埙坏;项目实施情况总结。2学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出“
4、小组最终成绩和“学生最终成绩。 由专任教师进行教学点评。案例、课堂讨论、操作演示经纬仪、全站仪等演示仪器,多媒体小组互评表和教师评价表教学后记:任课教师 教研室主任： / 学习情境：四边形水平内角测量项目第一阶段：咨讯阶段讯息内容教学目标教学重点教学方法学时测量的基础知识建筑工程测量的任务理解工程测量的研究对象、工作及作用,理解测量工作的分类讲授2测量工作的基准面和基准线了解地球形状和大小，掌握大地水准面和铅垂线的概念及作用(）水准面、大地水准面、铅垂线讲授、讨论地面点位的确定掌握我国高程系统、独立的平面平面坐标系,水平面替代水准面对D、h的影响（）绝对高程、相对高程、高差、独立平面直角坐标系
5、、水平面替代水准面对D、影响讲授、讨论测量工作的基本内容与基本原则掌握测量工作的基本内容与基本原则（）测量的三项基本工作、测量的基本原则讲授、案例测量误差的基本知识理解误差的来源、分类，衡量误差的标准，掌握等精度平差计算（）衡量误差的标准、等精度平差计算以案例讲授要点、自学为主水平角测量水平角的测角原理理解水平角的测角原理讲授D光学经纬仪的构造与使用理解经纬仪各部分构成、熟练掌握经纬仪的使用方法（)经纬仪的使用方法讲授、演示、讨论、操作全站仪的构造与使用理解全站仪各部分构成、熟练掌握全站仪的使用方法()全站仪的使用方法讲授、演示、操作经纬仪水平角测量测回法观测、记录与计算，理解水平角的方向法测
6、量(）经纬仪水平角观测、记录与计算讲授、演示、案例。方向法以案例讲授要点、自学为主全站仪水平角测量掌握全站仪水平角测量方法（)全站仪水平角测量讲授、演示、操作经纬仪检验及角度测量注意事项经纬仪的检验与校正掌握经纬仪的检验方法，理解其校正方法(）经纬仪的检验演示、讲授要点,以自学为主1角度测量的误差及注意事项理解角度测量的误差及注意事项（）角度测量注意事项讲授要点，以自学为主作业：该阶段所需要完成规定的作业，见“建筑工程测量学生学习报告”的相应内容注:标(）为重点内容，标(）为次重点内容项目简介：分别采用经纬仪和全站仪，以一个四边形的四个水平内角测量为工作任务，使学生掌握测量的基础知识、仪器构造
7、与应用、角度测量与计算的方法、测量误差知识、仪器的检验等方面的能力。1. 测量的基础知识1.1。1 建筑工程测量的任务一、测量学的定义与基本任务研究地球形状、大小和地表（包括地面上各种物体)的几何形状及其空间位置的科学。测量工作的一个基本任务便是求得点的规定坐标系中的坐标值二、建筑工程测量的主要任务1、勘察设计阶段：地形图,提供设计依据2、施工阶段：施工前放线，施工中轴线（斜)、高程（层高)控制，竣工测量得竣工图3、施工及运营阶段的监测三、建筑工程测量工作的分类测设测定 地面 图纸112 测量工作的基准面和基准线一、地球的形状和大小1)地球表面起伏最大值/地球半径20/61很小2)地球表面1的
8、都是水大地体：人们设想有一个不受风浪和潮汐影响的静止海水面，向陆地和岛屿延伸形成一个封闭的形体，用此代表地球的形状和大小大地体接近旋转椭球体:a=6381 m b=56 75 m扁率=（a-b）/a=1298257在精度不高时,把地球看做球体,半径为6371二、测量工作的基准面和基准线铅垂线：某点的重力方向线，可用悬挂垂球的细线方同来表示水平线：与铅垂线正交的直线水平面：与铅垂线正交的平面称为水平面水准面:处处与重力方向垂直的连续曲面,任何自由静止的水面都是水准面大地水准面：与不受风浪和潮汐影响的静止海水面相吻合的水准面铅垂线、大地水准面是测量工作的基准线和基准面课堂讨论:为什么选择铅垂线、大
9、地水准面为测量工作的基准线和基准面？讨论引导要点:从稳定性、唯一性和易于测量方面来考虑基准线和基准面的选择.1。13 地面点位的确定一、确定地面点位的方法测量工作的实质:确定地面点的空间位置点的空间位置(三维）=该点在水准面或水平面（球面或平面)的位置(二维）+该点到大地水准面的铅垂距离(一维)二、地面点的高程绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离.简称高程。用H表示，如A相对高程地面点到假定水准面的铅垂距离。用H表示，如HA高差-地面两点之间的高程差.用h表示。如:h=B-HA= HB- BAHAH=HH hAB=hBA我国在青岛设立验潮站，长期观察和记录黄海海水面的高低变化，取其平均值作为大
10、地水准面的平均位置（其高程为零）,并在青岛观象山上建立了水准原点.将大地水准面的平均位置引测到水准原点，我国采用“98年高程基准”,水准原点高程为2。20m。三、地面点的坐标1、地理坐标2、平面直角坐标（）高斯平面直角坐标（2）独立平面直角坐标以西南角为坐标原点，纵轴为X轴，横轴为Y轴，轴正向为正北方向，负向为正南方向,轴正向为正东方向，负向为正西方向（上北下南左西右东)，象限以顺时针方向编号.课堂讨论：测量学中的直角坐标系与数学中的直角坐标系有何异同?讨论引导要点:引导学生绘制两种直角坐标系,从X、轴代表的方向、象限转向、X、Y轴位置方面分析不同之处，从坐标系基本要素、计算公式等方面分析相同
11、之处四、空间直角坐标用于卫星定位五、以水平面代替水准面的限度如果把一小块水准面当作平面看待,其产生的变形不超过测量和制图误差的容许范围时,即可在局部范围内，用水平面代替水准面,使测量和绘图工作大大简化。结论:（)在1km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。 （2）就高程测量而言，即使距离很短,也应用水准面作为测量的基准面,即应顾及地球曲率对高程的影响。1。.4 测量工作的基本内容与基本原则一、测量工作的基本内容主要目的:确定点的坐标和高程案例教学:以局部的地形情况分析测量工作的三项基本内容测量工作的基本内容：高程测量、角度测量、距离测量测量
12、工作一般分外业和内业两种二、测量工作的基本原则“从整体到局部、先控制后碎部”基本原则“步步有检核”案例教学：以局部的地形情况和地形图绘制的简单步骤分析测量工作的基本原则.15 测量误差的基本知识引导：测量误差的无处不在，举测量工作误差存在中的实例,强调测量误差具有不可避免性一、测量误差来源（一）误差来源、仪器误差：一来自制造：度盘偏心差、刻划误差等二来自使用与校正：轴系间正确关系与观测者无关2、观测误差:读数误差、尺不直误差、对中整平误差等观测者自身带来3、外界条件的影响：风、温度、阳光等自然因素（二）常用测量形式按观测条件分为 等精度测量:观测条件相同(如测回法多测回提高精度） 非等精度测量
13、：观测条件不同（计算繁琐)（三）粗差（错误）与误差不同概念，为避免粗差,一方面要认真,另一方面要有检校措施。二、测量误差的分类 系统误差偶然误差（一）系统误差特性：具有规律性、累积性的误差产生原因:仪器、工具制造或校正不完善影响：有些可用计算改正或用观测方向消除（二）偶然误差产生原因:由人、仪器、外界条件等多方面因素造成特性:()误差的绝对值不超过一定限值 （2）绝对值小误差出现的机会多 （3)绝对值相等的误差出现机会相等 (4）观测次数趋于无限时，误差平均值趋于零影响:误差值不大，如采用一定方法或计算消除系统误差,则偶然误差居主要地位,其值不可消除，只能随观测次数趋于无限时,误差平均值趋于零
14、.三、衡量精度的标准用真误差直接比对,方法简单但难以操作,引入几个指标作为衡量精度的标准（一）中误差n次等精度观测条件下,计算每次观测的真误差,按下式计算中误差（几何平均值）案例教学:以中误差计算实例为案例分析计算过程（二)容许误差偶然误差的绝对值不应超过一定的限值，为容许误差一般规定:(三)相对误差对于误差具有累积性的观测应用相对误差来评定案例教学:以相对误差计算实例为案例分析计算过程相对误差为绝对误差的绝对值与相应量之比。四、误差传播定律用于由直接观测值推导计算出非直接观测值(高差、内角和、视距测量等）（一)一般函数的误差传播对于（二）线性函数的误差传播（三)运用误差传播定律的步骤先写函数式，再求全微分，最后计算观测值函数中误差。注:
