單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),0,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),0,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作,建筑工程測(cè)量,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作建筑工程測(cè)量,1,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作,1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其作用,1.2,地球的形狀與大小,1.3,地面點(diǎn)位置的確定,1.4,用水平面代替水準(zhǔn)面的限度,1.5,測(cè)量工作概述,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作1.1測(cè)繪學(xué)的概念及其作用1.2地球的形狀與大,2,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作,知識(shí)目標(biāo),掌握測(cè)繪學(xué)最新概念的含義及其學(xué)科分類。,掌握大地水準(zhǔn)面、測(cè)量的基準(zhǔn)面及基準(zhǔn)線等的概念。,掌握測(cè)量的三項(xiàng)基本工作目的，明確測(cè)量工作的程序和原則。,了解高斯投影原理及高斯平面直角坐標(biāo)系的設(shè)計(jì)原理。,能力目標(biāo),能夠認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)的基本研究范圍。,能區(qū)分不同坐標(biāo)系的設(shè)計(jì)原理及坐標(biāo)元素。,能明確本教材的學(xué)習(xí)主題及學(xué)習(xí)重點(diǎn)。,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作知識(shí)目標(biāo)掌握測(cè)繪學(xué)最新概念的含義及其學(xué)科分類。,3,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作,建筑工程測(cè)量學(xué)是測(cè)繪學(xué)下屬工程測(cè)量學(xué)科中的一門(mén)實(shí)用專業(yè)技術(shù)課，也是土木工程、建筑設(shè)計(jì)、工程監(jiān)理和房地產(chǎn)等專業(yè)的一門(mén)必修課，學(xué)習(xí)本課程的目的是能夠使用常規(guī)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行普通控制測(cè)量、掌握大比例尺地形圖測(cè)繪方法和建筑工程施工放樣的基本理論和方法。,引言,認(rèn)識(shí)測(cè)繪學(xué)工作 建筑工程測(cè)量學(xué)是測(cè)繪學(xué)下屬工程,4,1.1.1,測(cè)繪學(xué)的概念,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,測(cè)繪學(xué)起初的概念是：研究如何確定地地面點(diǎn)之間的相對(duì)空間位置，將地球表面的地形及其它信息繪制成地形圖，以及確定地球形狀與大小的科學(xué)。,最新測(cè)繪學(xué)是研究對(duì)實(shí)體（包括地球整體、表面以及外層空間各種自然和人造的物體）中與地理空間分布有關(guān)的各種幾何、物理、人文及其隨時(shí)間變化的信息的采集、處理、管理、更新和利用的科學(xué)與技術(shù)。,1.1.1 測(cè)繪學(xué)的概念 任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念及其分,5,1.1.2 測(cè)繪學(xué)的分類,1.按工作性質(zhì)對(duì)測(cè)繪學(xué)分類,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,測(cè)定：,使用測(cè)量?jī)x器和工具，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算將地物和地貌的位置按一定比例尺、規(guī)定的符號(hào)縮小繪制成地形圖，供科學(xué)研究和工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)使用。,測(cè)設(shè)：,將在地形圖上設(shè)計(jì)出的建筑物和構(gòu)筑物的位置在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，作為施工的依據(jù)。,1.1.2 測(cè)繪學(xué)的分類1.按工作性質(zhì)對(duì)測(cè)繪學(xué)分類任務(wù)1,6,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,大地測(cè)量學(xué),定義：它是研究地球的形狀、大小和重力場(chǎng)，測(cè)定地面點(diǎn)幾何位置和地球整體與局部運(yùn)動(dòng)的理論。,測(cè)定地球的大小是指研究大地水準(zhǔn)面的形狀,（或地球橢球的扃率）；測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置,是指測(cè)定以地球橢球面為參考面的地面點(diǎn)的位置。,1,）,2,）,攝影測(cè)量學(xué),定義：它是研究利用攝影或遙感的手段獲取目標(biāo)物的影像數(shù)據(jù)，從中提取幾何的或物理的信息，,并用圖像，圖形和數(shù)字形式表達(dá)測(cè)繪成果的學(xué)科。,2,.按學(xué)科對(duì)測(cè)繪學(xué)分類,任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念及其分類 大地測(cè)量學(xué)1）2）,7,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,地圖學(xué),定義：它是研究模擬地圖和數(shù)字地圖的基礎(chǔ)理論、地圖設(shè)計(jì)、地圖編制和復(fù)制的技術(shù)方法及其應(yīng)用的學(xué)科。,3,）,4,）,工程測(cè)量學(xué),定義：在工程建設(shè)勘察設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作。它是研究在工程建設(shè)和自然資源開(kāi)發(fā)各個(gè)階段進(jìn)行測(cè)量工作的理論和技術(shù)的學(xué)科。,工程測(cè)量按工程建設(shè)的對(duì)象分為：建筑工程測(cè)量、水利工程測(cè)量、鐵路工程測(cè)量、公路工程測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、礦山工程測(cè)量、精密工程測(cè)量、地圖量算和圖上作業(yè)等。,任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念及其分類 地圖學(xué)3）4）,8,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,普通測(cè)量學(xué),定義：是研究地球表面局部區(qū)域內(nèi)測(cè)繪工作的基本理論，儀器和方法的學(xué)科，但側(cè)重于測(cè)繪地形圖的理論，技術(shù)。又稱為地形測(cè)量學(xué)。,5,）,6,）,海洋測(cè)量學(xué),定義：它是研究以海洋水體和海底為對(duì)象所進(jìn)行的測(cè)量和海圖編制理論和方法的學(xué)科。,海洋測(cè)量學(xué)主要分為：海道測(cè)量、海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量、海洋專題測(cè)量以及航海圖、海底地形圖、各種海洋專題圖和海洋圖集的編制。,任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念及其分類 普通測(cè)量學(xué)5）6）,9,任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（,GNSS,）,是利用衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航定位的各種定位系統(tǒng)統(tǒng)稱。目前已建或正在建的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)有美國(guó)的,GPS,衛(wèi)星、俄羅斯的,GLONASS,衛(wèi)星、歐盟的伽利略（,GALILEO,）衛(wèi)星及中國(guó)的北斗衛(wèi)星（,BDS,）。,7,）,8,）,遙感學(xué),(Remote Sensing,，,RS,）,定義：它是研究以海洋水體和海底為對(duì)象所進(jìn)行的測(cè)量和海圖編制理論和方法的學(xué)科。,9,）,地理信息系統(tǒng),(,簡(jiǎn)稱,GIS),是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性以一定的格式輸入、存儲(chǔ)、檢索、更新、顯示、制圖和綜合分析應(yīng)用的技術(shù)系統(tǒng)。它是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與空間地理分布數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過(guò)一系列空間操作和分析方法，為地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和工程設(shè)計(jì)，乃至政府行政職能和企業(yè)經(jīng)營(yíng)提供對(duì)規(guī)劃、管理和決策有用的信息，并回答用戶提出的有關(guān)問(wèn)題。,任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念及其分類 全球衛(wèi)星定位系,10,1.1.,3,建筑工程測(cè)量的任務(wù),任務(wù),1.1,測(cè)繪學(xué)的概念及其分類,3.,變形觀測(cè),監(jiān)測(cè)建、構(gòu)筑物在施工與使用階段的沉降和位移狀態(tài)，以便采取措施防治，保證建筑物的建筑物的安全運(yùn)營(yíng)。,2.,施工放樣,將工程設(shè)計(jì)圖上設(shè)計(jì)的建、構(gòu)筑物各個(gè)結(jié)構(gòu)的點(diǎn)、線位置信息在現(xiàn)場(chǎng)做出標(biāo)記，作為施工的依據(jù)。,1.,地形圖測(cè)繪,運(yùn)用各種測(cè)量?jī)x器、軟件，通過(guò)實(shí)地測(cè)量，把待建設(shè)工程所在范圍內(nèi)地面上的地物、地貌按一定的比例尺測(cè)繪成大比例尺圖，為工程設(shè)計(jì)人員提供設(shè)計(jì)所需要的資料。,1.1.3 建筑工程測(cè)量的任務(wù)任務(wù)1.1 測(cè)繪學(xué)的概念,11,1.,2,.,1,大地水準(zhǔn)面,任務(wù),1.2,地球的形狀與大小,水準(zhǔn)面,：假想靜止不動(dòng)的海水面延伸穿過(guò)陸地，包圍整個(gè)地球，形成一個(gè)封閉的并處處與鉛垂線垂直的曲面。水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)多個(gè)。,大地水準(zhǔn)面,：與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是唯一的。,1.2.1 大地水準(zhǔn)面任務(wù)1.2 地球的形狀與大小,12,1.,2,.,2,測(cè)量工作的基準(zhǔn)線與基準(zhǔn)面,任務(wù),1.2,地球的形狀與大小,重力：地球上的質(zhì)點(diǎn)所受的萬(wàn)有引力與離心力的合力。,鉛垂線：重力的方向。,鉛垂線是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線。,大地水準(zhǔn)面作為測(cè)量工作的基準(zhǔn)面。,1.2.2 測(cè)量工作的基準(zhǔn)線與基準(zhǔn)面任務(wù)1.2 地球的,13,1.,2,.,3,參考橢圓球面,任務(wù),1.2,地球的形狀與大小,因此人們?cè)O(shè)想，用一個(gè)與大地體非常接近的又能用數(shù)學(xué)式表述的規(guī)則球體即旋轉(zhuǎn)橢球體來(lái)代表地球的形狀。它是由橢圓,NESW,繞短軸,NS,旋轉(zhuǎn)而成，是一個(gè)規(guī)則的曲面體。可以用數(shù)學(xué)公式來(lái)表示，即,式中，,a,、,b,為參考橢球體的幾何參數(shù)，,a,為長(zhǎng)半徑，,b,為短半徑。參考橢球體扁率,應(yīng)滿足下式：,1.2.3 參考橢圓球面任務(wù)1.2 地球的形狀與大小,14,任務(wù),1.2,地球的形狀與大小,地球的形狀與大小,任務(wù)1.2 地球的形狀與大小 地球的形狀與大小,15,任務(wù),1.2,地球的形狀與大小,常用的參考橢球體,任務(wù)1.2 地球的形狀與大小常用的參考橢球體,16,1.,3,.,1,地理坐標(biāo)系,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,天文地理坐標(biāo)系,以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)沿鉛垂線投影在該基準(zhǔn)面上的位置，稱為該點(diǎn)的天文坐標(biāo)。該坐標(biāo)用天文經(jīng)度（,）和天文緯度（,）表示。,在本初子午線以東的叫東經(jīng)，以西的叫西經(jīng)。其值分為東經(jīng),0,180,和西經(jīng),0,180,。,在赤道以北的叫北緯，以南的叫南緯，其值分為北緯,0,90,和南緯,0,90,。,1.,天文地理坐標(biāo)系,1.3.1 地理坐標(biāo)系任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定天文,17,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,以參考橢球面為基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)沿橢球面的法線投影在該基準(zhǔn)面上的位置，稱為該點(diǎn)的大地坐標(biāo)。該坐標(biāo)用大地經(jīng)度（,L,）和大地緯度（,B,）表示。,包含地面點(diǎn),P,的法線與地球旋轉(zhuǎn)軸,NS,的平面稱為點(diǎn),P,的大地子午面。過(guò)點(diǎn),P,的大地子午面與本初大地子午面所夾的兩面角就稱為點(diǎn),P,的大地經(jīng)度。用,L,表示，其值分為東經(jīng),0,180,和西經(jīng),0,180,。,過(guò)點(diǎn),P,的法線與橢球赤道面所夾的線面角就稱為點(diǎn),P,的大地緯度。用,B,表示，其值分為北緯,0,90,和南緯,0,90,。,2.,大地地理坐標(biāo)系,大地地理坐標(biāo)系,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定以參考橢球面為基準(zhǔn)面，地面點(diǎn)沿,18,1.,3,.,2,高斯平面直角坐標(biāo)系,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,1.,高斯投影原理,利用高斯投影法建立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯平面直角坐標(biāo)系。假設(shè)一個(gè)橢圓柱橫套在地球橢球體外并與橢球面上的某一條子午線相切，這條相切的子午線稱為中央子午線。假想在橢球體中心放置一個(gè)光源，通過(guò)光線將橢球面上一定范圍內(nèi)的物象映射到橢圓柱的內(nèi)表面上，然后將橢圓柱面沿一條母線剪開(kāi)并展成平面，即獲得投影后的平面圖形。,1.3.2 高斯平面直角坐標(biāo)系任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的,19,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,高斯投影,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定高斯投影,20,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,2.,高斯投影特點(diǎn),1）保角條件,投影后角度大小不變。,2）長(zhǎng)度變形固定性,長(zhǎng)度投影后會(huì)變形，但是在一點(diǎn)上各個(gè)方向的微分線段變形比m是個(gè)常數(shù)k。,3）中央子午線的投影特點(diǎn),投影后的中央子午線為直線，無(wú)長(zhǎng)度變化。其余的經(jīng)線投影為凹向中央子午線的對(duì)稱曲線，長(zhǎng)度較球面上的相應(yīng)經(jīng)線略長(zhǎng)。,4)赤道的投影特點(diǎn),赤道的投影也為一直線，并與中央子午線正交。其余的緯線投影為凸向赤道的對(duì)稱曲線。,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定2.高斯投影特點(diǎn) 1,21,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,3.,高斯分帶投影,為了對(duì)變形加以控制，測(cè)量中采用限制投影區(qū)域的辦法，即將投影區(qū)域限制在中央子午線兩側(cè)一定的范圍，這就是所謂的分帶投影，如圖,1-5,所示。投影帶一般分為,6,帶投影和,3,帶投影兩種。,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定,22,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,高斯平面直角坐標(biāo)的分布,高斯平面直角坐標(biāo)系,6,帶投影與,3,帶投影的關(guān)系,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定高斯平面直角坐標(biāo)的分布高斯平面,23,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,4.,高斯投影的平面直角坐標(biāo)系,通過(guò)高斯投影，將中央子午線的投影作為縱坐標(biāo)軸，用,x,表示；將赤道的投影作為橫坐標(biāo)軸，用,y,表示；兩軸的交點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，由此構(gòu)成的平面直角坐標(biāo)系稱為高斯平面直角坐標(biāo)系。對(duì)應(yīng)于每一個(gè)投影帶，就有一個(gè)獨(dú)立的高斯平面直角坐標(biāo)系，區(qū)分各帶坐標(biāo)系則利用相應(yīng)投影帶的帶號(hào)。,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定4.高斯投影的平面直角坐標(biāo)系,24,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,高斯平面直角坐標(biāo)系,任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的確定高斯平面直角坐標(biāo)系,25,1.,3,.,3,獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可以用測(cè)區(qū)中心點(diǎn),A,的水平面來(lái)代替大地水準(zhǔn)面。在這個(gè)平面上建立的測(cè)區(qū)平面直角坐標(biāo)系，稱為獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系（又稱為假定平面直角坐標(biāo)系）。,獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系,1.3.3 獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的,26,1.,3,.,4,空間平面直角坐標(biāo)系,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,空間直角坐標(biāo)系又稱為地心坐標(biāo)系，衛(wèi)星大地測(cè)量是利用空中衛(wèi)星的位置來(lái)確定地面點(diǎn)的位置。由于衛(wèi)星圍繞地球質(zhì)心運(yùn)動(dòng)，所以衛(wèi)星大地測(cè)量中需采用地心坐標(biāo)系。,地心坐標(biāo)系,1.3.4 空間平面直角坐標(biāo)系任務(wù)1.3 地面位置點(diǎn)的,27,1.,3,.,5,高程,任務(wù),1.3,地面位置點(diǎn)的確定,1.,高程的分類,1,）絕對(duì)高程（海拔）,在一般的測(cè)量工作中都以大地水準(zhǔn)面作為高程起算的基準(zhǔn)面。因此，地面任一點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離就稱為該點(diǎn)的絕對(duì)高程或海拔，簡(jiǎn)稱高程，,2,）相