1、工 程 測(cè) 量 鄭 禮 全,工程測(cè)量 課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)課 總學(xué)時(shí)數(shù)：32學(xué)時(shí) 相關(guān)課程：測(cè)量教學(xué)實(shí)習(xí)（1周）,工程測(cè)量,參考書: （1）合肥工業(yè)大學(xué)、重慶建筑大學(xué)、天津大學(xué)、哈爾濱建筑大學(xué)，測(cè)量學(xué)（第四版），中國(guó)建筑工業(yè)出版社 （2）過(guò)靜珺主編土木工程測(cè)量(第二版)，武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003年 （3）鄒永廉主編土木工程測(cè)量，高等教育出版社，2004年 （4）楊德麟、高飛等，建筑測(cè)量學(xué)，測(cè)繪出版社，1999年,第一部分：基本部分（前9章） （1）第1章測(cè)繪學(xué)概述與測(cè)量學(xué)基本概念 （2）第2、3、4章測(cè)量三項(xiàng)基本工作(H、D） （3）第5章測(cè)量誤差基礎(chǔ) （4）第6章控制測(cè)量 （5）

2、第7、8、9章地理空間信息基礎(chǔ)（主要內(nèi)容：地形圖基本知識(shí)、地形圖測(cè)繪與應(yīng)用） 第二部分：專業(yè)部分（后4章） （1）第10、11、12章測(cè)設(shè)基本工作與施工測(cè)量 （2）第13章GPS,1.1 測(cè)繪學(xué)的歷史發(fā)展簡(jiǎn)述,1. 緒 論,歷史悠久,4000多年,19世紀(jì):高斯投影及最小二乘 18世紀(jì):水準(zhǔn)測(cè)量方法出現(xiàn) 16世紀(jì):墨卡托投影(制圖方法),魏晉重差術(shù)地形測(cè)量規(guī)范 西晉制圖六體制圖規(guī)范,3S技術(shù)應(yīng)用 全自動(dòng)數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量 一戰(zhàn)時(shí)期：航空攝影測(cè)量,1.2 測(cè)繪學(xué)的分類,地圖制圖學(xué) 海洋測(cè)量學(xué) 工程測(cè)量學(xué) 攝影測(cè)量學(xué) 普通測(cè)量學(xué) 大地測(cè)量學(xué),測(cè)量學(xué),1.5 基本知識(shí),（1）地球自然表面形態(tài)：由高山、深谷

3、、平原、海洋等構(gòu)成的凸凹不平的曲面。 （2）地球形狀：大致為橢球體，自轉(zhuǎn)軸方向上半徑（短軸）短，垂直自轉(zhuǎn)軸方向中間半徑（長(zhǎng)軸）大。 （3）大地水準(zhǔn)面：通過(guò)平均海水面的曲面大地水準(zhǔn)面 （4）水準(zhǔn)面：任意平行大地水準(zhǔn)面的閉合曲面。 （5）地球橢球體：測(cè)量學(xué) 選用一個(gè)和大地水準(zhǔn) 面總的形狀非常接近 的數(shù)學(xué)形體來(lái)代表地 球形體。,（6）子午線:通過(guò)地球自轉(zhuǎn)軸的平面與地球表面的交線 （7） 首子午線：通過(guò)格林尼治天文臺(tái)的子午線 （8）子午面：子午線與地球自轉(zhuǎn)軸構(gòu)成的面 （9）首子午面：通過(guò)格林尼治天文臺(tái)的子午面,1.6 地面點(diǎn)位的確定 空間點(diǎn)位用點(diǎn)的球面位置(二維)及高程(一維) 來(lái)表示 1. 點(diǎn)的球面

4、位置的地理坐標(biāo)表示 （1）經(jīng)度:地面上某一點(diǎn)子午面與首子午面的夾角 東經(jīng):首子午面以東0180度 西經(jīng):首子午面以西0180度 （2）緯度：地面上某點(diǎn)的鉛垂線與赤道面的夾角 北緯：赤道以北090度 南緯：赤道以南090度,2. 點(diǎn)的球面位置的直角坐標(biāo)表示 （1）X軸：向北為正，向南為負(fù) （2）Y軸：向東為正，向西為負(fù) （3）象限：四個(gè)象限,3. 點(diǎn)的高程位置的表示方法 （1）高程：地面上任一點(diǎn)到水準(zhǔn)面的鉛垂距離。 （2）絕對(duì)高程：地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱為海拔。 （3） 相對(duì)高程：以某個(gè)水準(zhǔn)面作為高程起算面，地面上任一點(diǎn)到該水準(zhǔn)面的鉛垂距離稱為該點(diǎn)的相對(duì)高程，兩點(diǎn)的高程之差稱為高程差

5、。 鉛垂線：地面上某一點(diǎn)的 重力方向線。,4. 我國(guó)高程系統(tǒng) （1）大地水平面確定（青島驗(yàn)潮站） （2）1956年黃海高程系（19501956）青島大港驗(yàn)潮站一號(hào)軍用碼頭 （3）1985國(guó)家高程基準(zhǔn)（19531977）,青島大港1號(hào)碼頭驗(yàn)潮站標(biāo)牌,1.7 測(cè)量學(xué)常用的幾種坐標(biāo)系統(tǒng),1. 天文地理坐標(biāo)系： 用天文經(jīng)度和天文緯度來(lái)表示點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上投影的球面位置，它把整個(gè)地球置于一個(gè)坐標(biāo)系中，所以又稱為絕對(duì)位置。,2. 大地地理坐標(biāo)系（大地坐標(biāo)）： 用大地經(jīng)度和大地緯度表示地面點(diǎn)投影到地球橢球面的位置。 大地經(jīng)、緯度是根據(jù)起始大地點(diǎn)（又稱為大地原點(diǎn)，該點(diǎn)的大地經(jīng)緯度與天文經(jīng)緯度一致）的大地坐標(biāo)，

6、按大地測(cè)量所得的數(shù)據(jù)推算而得。我國(guó)的大地原點(diǎn)位于陜西涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)境內(nèi)，由此建立了“1980西安坐標(biāo)系”（簡(jiǎn)稱西安80坐標(biāo)系）。,3. 高斯直角坐標(biāo)系 采用高斯圓柱投影的方法建立的平面直角坐標(biāo)系稱為高斯直角坐標(biāo)系，是一種球面坐標(biāo)與平面坐標(biāo)相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)系統(tǒng)。 （1）分帶方法：以經(jīng)度線為基準(zhǔn)將地球分為若干帶，從首子午線開(kāi)始，每隔經(jīng)差6度（或3度）為一帶。,（2）坐標(biāo)表示方法： 1）各帶獨(dú)立坐標(biāo) 2）以各帶的中央子午線為X軸（縱坐標(biāo)），赤道以北為正；以赤道方向?yàn)閅軸（橫坐標(biāo)），交點(diǎn)（原點(diǎn)）以東為正 3）橫坐標(biāo)：帶號(hào)+500000m+本帶內(nèi)的坐標(biāo)值（以區(qū)別不同帶內(nèi)的不同點(diǎn)的相同坐標(biāo)）,（3）帶號(hào)與中央子

7、午線之間的關(guān)系 1）6度分帶： L0=6N3 已知任意點(diǎn)經(jīng)度，球其所屬的帶號(hào) N= Int(L +3) 6+0.5) 2）3度分帶： L0=3N 已知任意點(diǎn)經(jīng)度，求其所屬的帶號(hào) N= Int(L 3+0.5) 我國(guó)大陸部分在6度分 帶下的帶號(hào)范圍為 1323，在3度分帶下 為2545,4. 獨(dú)立直角坐標(biāo)系 當(dāng)測(cè)區(qū)面積不大時(shí)，可不考慮地球曲率的影響、不必進(jìn)行復(fù)雜的投影計(jì)算，可以直接將地面點(diǎn)沿鉛垂線投影到水平面上，由平面直角坐標(biāo)表示其投影位置。坐標(biāo)象限的順序按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。上下為X軸， 左右為Y軸，上為正， 東為正。這是土木工 程測(cè)量經(jīng)常采用的坐 標(biāo)系統(tǒng)之一。,5. 我國(guó)常用的坐標(biāo)系 （1）北京54坐標(biāo)系（北京獨(dú)立坐標(biāo)系） （2）西安80坐標(biāo)系 （3）WGS-84坐標(biāo)系（GPS測(cè)量使用）,1.8 測(cè)量工作的基本原則,（1）在測(cè)量布局上“由整體到局部” （2）在精度上“由高級(jí)到低級(jí)” （3）在程序上要“先控制后碎部” 這就是測(cè)量工作應(yīng)該遵守的重要原則。目的是為了防止測(cè)量誤差的逐漸傳遞及累積增大，保證測(cè)量結(jié)果滿足精度要求。,1.9 傳統(tǒng)測(cè)量工作的三要素,確定兩個(gè)點(diǎn)之間的關(guān)系可用距離、角