建筑筑工工程程測測量量第1章緒緒論論2015年4月12日1中山山市市三三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理理工工學學校校建筑筑工工程程測測量量學學課課程程概概述述課程程性性質(zhì)質(zhì)：：專業(yè)業(yè)基基礎(chǔ)礎(chǔ)技技術(shù)術(shù)課課總學學時時數(shù)數(shù)：：48學時時其中中：：課課堂堂理理論論教教學學24學時時實驗驗24學時時使用用教教材材：：《建筑筑工工程程測測量量》———中國國建建筑筑工工業(yè)業(yè)出出版版社社（（中國國建建設(shè)設(shè)教教育育協(xié)協(xié)會會組組織織編編寫寫））參考考教教材材：：1、《土木木工工程程測測量量》第二二版版———武漢漢理理工工大大學學出出版版社社（（過靜靜珺珺主主編編））2、《建筑筑測測量量學學》———中國國測測繪繪出出版版社社（（楊楊德德麟麟、、高高飛飛））相關(guān)關(guān)課課程程：：測量量教教學學實實習習（（2周））2015年4月12日2中山山市市三三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理理工工學學校?！督ㄖすこ坛虦y測量量》教材材內(nèi)內(nèi)容容分分為為兩兩大大部部分分第一一部部分分：：基基本本部部分分（（前前8章））（1）第第1章———緒論論（2）第第2、3、4章———測量量三三項項基基本本工工作作(H、β、D）（3）第5章———測量量誤誤差差的的基基本本知知識識（4）第第6章———小地地區(qū)區(qū)控控制制測測量量（5）第第7、8章———大比比例例尺尺地地形形圖圖測測繪繪和和地地形形圖圖的的應(yīng)應(yīng)用用第二二部部分分：：專專業(yè)業(yè)部部分分（（后后6章））（6）第第9、10章———施工工測測量量的的基基本本工工作作和和建建筑筑施施工工控控制制測測量量（7）第11、12章——工業(yè)與民用建建筑施工測量量（8）第13章——建筑物變形觀觀測與竣工總總平面圖的編編繪（9）第14章——全站儀及其應(yīng)應(yīng)用2015年4月12日3中山市三鄉(xiāng)理理工學校講題:建筑工程測量量內(nèi)容提要：第一章緒緒論第一節(jié)建建筑測量的的任務(wù)與作用用建筑測量的任任務(wù)建筑測量在建建筑施工中的的作用2015年4月12日4中山市三鄉(xiāng)理理工學校一、測量學的的任務(wù)（一）測量學學與制圖學統(tǒng)統(tǒng)稱為測繪學學1.測繪學定義測繪學是研究究地球整體及及其表面和外外層空間中的的各種自然物物體和人造物物體的有關(guān)信信息，并對這這些地理空間間信息進行采采集、處理、、管理、更新新和利用的一一門科學。2.測量學的定義義測量學是一門門古老的科學學。它是研究究地球表面的的形狀和大小小以及確定地地面點位的科科學2015年4月12日5中山市三鄉(xiāng)理理工學校測繪學的分科科１．大地測量學２．攝影測量與遙遙感學３．工程測量學４．海洋測量學５．地圖制圖學６．測繪儀器學７．普通測量學——幾何(天文)大地測量學、、物理(重力)大地測量學、、衛(wèi)星(空間)大地測量學——地面(近景)攝影測量學、、航空攝影測量學、、航天遙感測測量學——普通工程測量量學（包含土土木、建筑、、水利、交通、、礦山測量等等）、精密工工程測量學、特特種工程測量量學——海洋水體測量量學、水下地地形測量學、、航道測量——地圖學與GIS、地圖制圖工程程——光學測繪儀器器學、電子測測繪儀器學——局部地區(qū)地形形測量與一般般工程測量2015年4月12日6中山市三鄉(xiāng)理理工學校（二）測量學的任務(wù)務(wù)◆測定（測繪））(location)——研究地球形狀狀和大小(包括地球重力力場)◆測設(shè)（放樣））(seting-out)——確定地面點的的空間位置(含地下和空間間)測設(shè):圖紙地面測定:地面圖紙2015年4月12日7中山市三鄉(xiāng)理理工學校測定——使用測量儀器器和工具，通通過測量計算算，得到一系系列測量數(shù)據(jù)據(jù)，或把地球球表面的地形形縮繪成地形形圖，供國家家建設(shè)和科學學研究使用。。測設(shè)——把圖紙上規(guī)劃劃設(shè)計好的建建筑物、構(gòu)筑筑物的位置，，通過野外測測量的方法在在地面上標定定出來，作為為施工的依據(jù)據(jù)。2015年4月12日8中山市三鄉(xiāng)理理工學校二、建筑測量量在建筑施工工中的應(yīng)用土木工程（包包括公路、建建筑）的設(shè)計計、施工、竣竣工、擴建維維修及變形監(jiān)監(jiān)測均要進行行測量工作。?！魪母呗殞I(yè)的的特點看，更更要學好測量量學建筑測量是為為建筑工程提提供服務(wù)的。。它服務(wù)于建建筑工程的每每一個階段，，貫穿于建筑筑工程的始終終。在工程建建設(shè)的各個階階段都離不開開測量工作，，都要以測量量工作為先導導。而且測量量工作的精度度和速度直接接影響到整個個工程的質(zhì)量量和進度。2015年4月12日9中山市三鄉(xiāng)理理工學校一、在國家經(jīng)經(jīng)濟建設(shè)中的的應(yīng)用1.工程建設(shè)的尖兵2.軍事作戰(zhàn)的眼睛3.科學研究的工具4.現(xiàn)代管理的基礎(chǔ)（數(shù)字地球、、數(shù)字中國和和數(shù)字城市））2015年4月12日10中山市三鄉(xiāng)理理工學校二、在土木建建筑工程中的的作用1.勘測設(shè)計階段段:測繪各種比例例尺的地形形圖,供規(guī)劃、設(shè)計計使用2.施工階段:施工測量、測測設(shè)(施工放樣)、竣工測量和和變形觀測3.運營管理階段段:建（構(gòu)）筑物物變形觀測和和安全監(jiān)測預預報、擴建改改建2015年4月12日11中山市三鄉(xiāng)理理工學校第二節(jié)地地面點位的確確定內(nèi)容提要：一、地地面點平面位位置的確定◆測量基準面◆地面點的平面面坐標二、地面點高高程位置的確確定◆地面點的高程程坐標三、用水平面面代替水準面面的限度四、確定地面面點位的三個個基本要素2015年4月12日12中山市三鄉(xiāng)理理工學校第二節(jié)地地面點位位的確定地球表面所有有地理空間信信息總稱為地形。地球表面上的的點稱為地面點。如：左圖中中A、B、C地形包括地物和地貌兩大部分2015年4月12日13中山市三鄉(xiāng)理理工學校地球形狀和大大小1.地球是一個表表面起伏較大大的橢球地球表面最高高峰：8844.43m海洋底部最深深處:11022.00m地球表面最大大高差近20km2.地球又又是一一個近近似光光滑的的水球球大陸面面積:占29%海洋面面積:占71%3.地球平平均半半徑:6371km2015年4月12日14中山市市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工工學校校確定地地面點點的空空間位位置需需用三三個量量，在在測量量工作作中一一般用用:某點在在基準準面上上投影影位置置（x,y）該點離離基準準面高高度（（H）一．測測量基基準面面1．測量量工作作基準準面——水準面面、大大地水水準面面?！羲疁拭婷妗o止海海水面面所形形成的的封閉閉曲面面?！舸蟮氐厮疁蕼拭妗渲型ㄍㄟ^平平均海海水面面的那那個水水準面面。2015年4月12日15中山市市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工工學校校◆水準面面的特特性——處處與與鉛垂垂線正正交、、封閉閉的重重力等等位曲曲面。?！翥U垂線線——測量工工作的的基準準線2015年4月12日16中山市市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工工學校校大地水水準面面設(shè)想當當海洋洋處于于靜止止均衡衡狀態(tài)態(tài)時，，將它它延伸伸到陸陸地內(nèi)內(nèi)部所所形成成的封封閉曲曲面。。陸地靜止海海水面面大地水準準面2015年4月12日17中山市三三鄉(xiāng)理工工學校地球表面低密度礦體高密度礦體大地水準準面和鉛鉛垂線示示意圖大地水準準面2015年4月12日18中山市三三鄉(xiāng)理工工學校基本概念念1.重力方向向線即鉛垂線線,是測量工工作的基基準線2.水準面自由靜止止的水面面;是等位面面,有無數(shù)個個3.大地水準準面靜止平衡衡狀態(tài)下下的平均均海水面面,向大陸島島嶼延伸伸而形成成的閉合合水準面面特性:唯一性、、等位面面、不不規(guī)則曲曲面作用：測量野外外工作的的基準面4.大地體由大地水水準面包包圍的地地球形體體，是不不規(guī)則球球體。2015年4月12日19中山市三三鄉(xiāng)理工工學校2．測量計計算基準準面——旋轉(zhuǎn)橢球球由橢圓（（長半軸軸a，短半軸軸b）繞b軸旋轉(zhuǎn)而而成的橢橢球體。?？捎脭?shù)數(shù)學式表表示的光光滑曲面面。2015年4月12日20中山市三三鄉(xiāng)理工工學校二．地面面點的坐坐標(一)地理坐標標（屬于于球面坐坐標系統(tǒng)統(tǒng)）適用于：：在地球球橢球面面上確定定點位。。分為：：1.天文地理理坐標(天文經(jīng)度度，天文緯緯度)2.大地地理理坐標(大地經(jīng)度度B，大地緯緯度L)2015年4月12日21中山市三三鄉(xiāng)理工工學校(二)平面直角角坐標適用于：：研究范范圍較小小。測量平面直角坐標系數(shù)學平面直角坐標系

2015年4月12日22中山市三三鄉(xiāng)理工工學校不同點：：1．測量上上北方向向為X軸正向，，東方向為為Y軸正向。。2．角度方方向順時時針度量量；象限限順時針針編號。。相同點:數(shù)學中的的三角公公式在測測量中可可直接應(yīng)應(yīng)用。坐標系的的異同：：2015年4月12日23中山市三三鄉(xiāng)理工工學校三.地面點的的高程1.絕對高程程H——到大地水水準面的的鉛垂距距離。2.相對高程程H’———到假定水水準面的的鉛垂距距離。3.高差差——hAB=HB-HA=H’B-H’A2015年4月12日24中山市三三鄉(xiāng)理工工學校主要有：：（1）1985國家高程程系統(tǒng)（2）1956黃海高程程系統(tǒng)（3）地方高高程系統(tǒng)統(tǒng)。如：：珠江高高程系統(tǒng)統(tǒng)。注：水準準原點：：青島市市觀象山山H0=72.260m（85黃海系））=72.289m（56黃海系））4.我國的高高程系統(tǒng)統(tǒng)2015年4月12日25中山市三三鄉(xiāng)理工工學校國家水準準原點（（高程零零點H。）位于青島島觀象山山，黃海平均均海水面面為高程程基準面面1956黃海高程程系：H。=72.289m1985國家高程程基準：H。=72.260m，相差29mm合肥市目目前仍采采用上海海吳淞高程程系如合肥市市某點:吳淞高程程—1.856m=85黃海高程程我國的高高程系統(tǒng)統(tǒng)2015年4月12日26中山市三三鄉(xiāng)理工工學校用水平面面代替水水準面的的限度一、對距距離的影影響大地水準準面上：：在水平面面上：誤差值：：相對誤差差：結(jié)論：當測區(qū)半半徑r<10km時,誤差僅為為1/120萬，可用用水平面面代替大地地水準面面2015年4月12日27中山市三三鄉(xiāng)理工工學校對水平角角的影響響球面三角角形內(nèi)角和球面角超超P—球面三角角形面積積R—地球半徑徑，結(jié)論：當測區(qū)范范圍在100km2，用水平面面代替水水準面時時，對角角度影響響僅為0.51″，在普通通測量工工作中可可以忽略略不計2015年4月12日28中山市三三鄉(xiāng)理工工學校對高程的的影響用水平面代代替水準準面對高高程的影影響就是是地球曲曲率對高高程的影影響結(jié)論:必須顧及及其影響響,進行改正正2015年4月12日29中山市三三鄉(xiāng)理工工學校第三節(jié)測測量工作作的原則則和程序序一．測量量的基本本工作——測角、量量邊、測測高差二．測量量工作中中用水平平面代替替水準面面的限度度1．對水平平角、距距離的影影響——在面積約約320km2內(nèi)，可忽忽略不計計。2．對高程程的影響響——即使距離離很短也也要顧及及地球曲曲率的影影響。2015年4月12日30中山市三三鄉(xiāng)理工工學校測量三項項基本工工作測量工作作包括測測定和測測設(shè)兩部部分，其其實質(zhì)都都是確定定地面點點的點位位確定點位位的三要要素：高高差、水水平角、、水平距距離測量三項項基本工工作：高程測量量（第二二章）角度測量量（第三三章）距離測量量（第四四章）測量工作作的基本本概念2015年4月12日31中山市三三鄉(xiāng)理工工學校三．測量量工作的的基本原原則布局上：：由整體體到局部部精度上：：由高級級到低級級次序上：：先控制制后細部部測量工作作的又一一原則:“前一步步工作未未作檢核核，不進進行下一一步工作作”。2015年4月12日32中山市三三鄉(xiāng)理工工學校學習測量量學的目目的和要要求掌握現(xiàn)代代普通測測量學的的基本知知識和基基本理論論具有使用用常規(guī)測測量儀器器的操作作技能，，了解先先進測繪繪儀器的的原理和和使用方方法掌握大比比例尺地地形圖測測圖原理理和方法法，了解解數(shù)字測測圖過程程，能正正確使用用地形圖圖掌握測量量數(shù)據(jù)處處理的基基本理論論和評定定測量精精度的一一般方法法能正確使使用測量量儀器進進行一般般施工測測量2015年4月12日33中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校測繪學的發(fā)發(fā)展簡史高斯（C.F.Gauss，1777~1855年）世界近代測測量史的杰杰出代表，，現(xiàn)代測繪繪科學的奠奠基人，德德國著名的的數(shù)學家、、物理學家家、天文學學家。1794年，最早提出出最小二乘法法，奠定了的的近代測量量平差理論論的基礎(chǔ)，，1809年正式發(fā)表表（概率論論創(chuàng)始人法法國拉格朗朗日1806年發(fā)表最小小二乘原理理）1822年，創(chuàng)立高斯投影理論，1912年由德國大大地測量學學家克呂格格補充完善善，正式建建立高斯-克呂格投影影和高斯-克呂格平面面直角坐標標系，簡稱稱高斯平面直直角坐標系系1826年，創(chuàng)立三角角測量控制制網(wǎng)整體條件平差理論1828年，提出平均均海水面概概念，為全全球建立大大地水準面面作為高程基準面面打下基礎(chǔ)2015年4月12日34中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校一、現(xiàn)代測測繪學的發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀(1)望遠鏡的發(fā)發(fā)明，推動動了光學測測量儀器（（如光學水準準儀、經(jīng)緯緯儀）的發(fā)展和和廣泛使用用1859年第一臺地地形攝影機機在法國制制造，洛斯斯達開創(chuàng)了了地面攝影測測量方法1903年飛機的發(fā)發(fā)明，1915年第一臺自自動連續(xù)航航空攝影機機在德國蔡蔡司測繪儀儀器廠研制制成功，使使航空攝影測測量成為現(xiàn)實1947年瑞典生產(chǎn)產(chǎn)第一臺光電測距儀儀，世界從此此進入電子子測量時代代。隨后相相繼出現(xiàn)了了微波測距距儀、激光光測距儀、、紅外測距距儀等電子經(jīng)緯儀儀+光電測距儀儀+計算機=電子全站儀儀2015年4月12日35中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校二、現(xiàn)代測測繪學的發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀(2)從游標經(jīng)緯緯儀→光學經(jīng)緯儀儀→電子經(jīng)緯儀儀→電子全站儀→數(shù)字智能型型全站儀從光學水準準儀→自動安平水水準儀→電子水準儀儀→數(shù)字水準儀儀從地面攝影測測量→航空攝影測測量→數(shù)字攝影測測量→衛(wèi)星遙感（（RS）圖像處理→三維激光掃掃描系統(tǒng)從野外白紙紙測圖→計算機機助助制圖→數(shù)字化自動動成圖→地理信息系系統(tǒng)（GIS）從全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）→“3S”集成技術(shù)2015年4月12日36中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校電子全站儀儀與工程測測量2015年4月12日37中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校光學自動安安平水準儀儀與水準測測量2015年4月12日38中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校數(shù)字水準儀儀2015年4月12日39中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校2、德國蔡司司ZeissDiNi12數(shù)字水準儀儀(美國天寶Trimble)1、瑞士徠卡卡LeicaDNA中文數(shù)字水水準儀數(shù)字水準儀儀2015年4月12日40中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校航空攝影測測量2015年4月12日41中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校衛(wèi)星遙感圖圖像處理2015年4月12日42中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校三維激光掃掃描系統(tǒng)2015年4月12日43中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校地理信息系系統(tǒng)GIS建庫2015年4月12日44中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校GPS用于大地測測量2015年4月12日45中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校GPS用于軍事飛行高度9,840英尺/3,000米2015年4月12日46中山市三鄉(xiāng)鄉(xiāng)理工學校校GISDTM正射影像制圖修測可視化影像分析分類地面處理GPS、GIS、RS——““3S”集成彩色多光譜2015年4月12日47中山市三三鄉(xiāng)理工工學校三、我國國現(xiàn)代測測繪事業(yè)業(yè)的發(fā)展展建立和統(tǒng)統(tǒng)一了全全國坐標標系統(tǒng)和和高程系系統(tǒng)建立了全全國的大大地控制制網(wǎng)、國國家水準準網(wǎng)、基基本重力力網(wǎng)、完完成了大大地網(wǎng)和和水準網(wǎng)網(wǎng)的整體體平差；；完成了了國家基基本圖的的測繪工工作進行了珠穆朗瑪瑪峰和南極長長城站的的地理位位置和高高程的測