水準(zhǔn)測(cè)量原理主講教師：劉

莎聯(lián)系電話：1392342730測(cè)量學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院CONTENTS01課程介紹02測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)目錄01課程介紹010203課程性質(zhì):專業(yè)基礎(chǔ)課程學(xué)

分:3.5課

時(shí):60課程設(shè)計(jì)思路:

本課程依據(jù)完整的工作過程設(shè)計(jì)了4個(gè)并行關(guān)系的學(xué)習(xí)項(xiàng)目。目的在于通過具體的工作過程，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，使學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽創(chuàng)新的能力和組織管理、與人相處的社會(huì)能力。044課程介紹課程性質(zhì)課程介紹課程內(nèi)容組織與安排課程介紹專業(yè)能力目標(biāo)3、利用全站儀進(jìn)行角度測(cè)量和距離測(cè)量4、根據(jù)項(xiàng)目的具體要求進(jìn)行小區(qū)域控制測(cè)量5、能夠進(jìn)行地形圖的識(shí)讀與應(yīng)用2、利用水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行高程測(cè)量1、能夠操作水準(zhǔn)儀、全站儀等常規(guī)測(cè)量?jī)x器課程介紹考核方案課程總評(píng)（100%）平時(shí)成績(jī)（20%）考勤（4%）作業(yè)成績(jī)（6%）MOOC作業(yè)(3%)書面作業(yè)（3%）MOOC學(xué)習(xí)進(jìn)度（4%）課堂表現(xiàn)（6%）參與活動(dòng)（3%）表現(xiàn)得分（3%）過程性考核（50%）支水準(zhǔn)路線測(cè)量（15%）測(cè)回法觀測(cè)水平角（15%）計(jì)算能力考核（20%）期末考核（30%）

工程測(cè)量基礎(chǔ)凡有工程建設(shè)的地方就需要開展測(cè)量，凡參與工程建設(shè)的人員都應(yīng)具備相關(guān)的測(cè)量知識(shí)和技能，它在整個(gè)工程建設(shè)中起著先導(dǎo)性、關(guān)鍵性的作用。學(xué)習(xí)本課程的意義（1）土木工程（包括公路、建筑、市政）的設(shè)計(jì)、施工、竣工、擴(kuò)建維修及變形監(jiān)測(cè)均要進(jìn)行測(cè)量工作。（2）從高職專業(yè)的特點(diǎn)，更要學(xué)好測(cè)量。高職教育是培養(yǎng)高等級(jí)專門應(yīng)用性人才，高職專業(yè)更加注重動(dòng)手能力的培養(yǎng)，而測(cè)量課程是培養(yǎng)動(dòng)手能力的重要途徑之一。掌握好本課程的要求認(rèn)真聽課，做好筆記；獨(dú)立完成作業(yè)；實(shí)驗(yàn)課認(rèn)真對(duì)待。課程介紹本課程的意義及要求課程介紹探討接觸過的測(cè)量工作？學(xué)習(xí)測(cè)量的意義？課程介紹工程測(cè)量的主要任務(wù)測(cè)繪大比例尺地形圖建筑物或結(jié)構(gòu)物的施工放樣繪制竣工總平面圖對(duì)建筑物的安全性進(jìn)行位移和變形監(jiān)測(cè)

02測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)一、測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況

1、我國(guó)古代測(cè)量學(xué)的成就

1長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)墓出土的西漢時(shí)期長(zhǎng)沙國(guó)地圖——世界上發(fā)現(xiàn)的最早的軍用地圖2北宋時(shí)沈括的《夢(mèng)溪筆談》中記載了磁偏角的發(fā)現(xiàn)。3清朝康熙年間，1718年完成了世界上最早的地形圖之一《皇與全圖》。2、目前測(cè)量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望

一、測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況

（1）全站儀的測(cè)量室內(nèi)外一體化（2）全球定位系統(tǒng)GPS的發(fā)展2、目前測(cè)量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望一、測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況

（3）

遙感RS的發(fā)展（4）地理信息系統(tǒng)GIS的發(fā)展。（5）3S技術(shù)的結(jié)合,和數(shù)字地球（digitalearth）的概念。一、測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況

三測(cè)量學(xué)的定義及分類1測(cè)量學(xué)的定義：測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面（包含空中、地下和海底）點(diǎn)位的科學(xué)。根據(jù)它的任務(wù)與作用，包括兩個(gè)部分：

測(cè)定（測(cè)繪）——由地面到圖形。指使用測(cè)量?jī)x器，通過測(cè)量和計(jì)算，得一系列測(cè)量數(shù)據(jù)，或把地球表面的地形縮繪成地形圖。

測(cè)設(shè)（放樣）——由圖形到地面。指把圖紙上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的建筑物、構(gòu)筑物的位置在地面上標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。2測(cè)量學(xué)科的分類：

測(cè)量學(xué)科按照研究范圍和對(duì)象的不同，產(chǎn)生了許多分支科學(xué)。一般分為：普通測(cè)量學(xué)、大地測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量學(xué)、工程測(cè)量學(xué)和制圖學(xué)。

工程測(cè)量是指工程建設(shè)和資源開發(fā)的勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、竣工、變形觀測(cè)和運(yùn)營(yíng)管理各階段中進(jìn)行的各種測(cè)量工作的總稱。三測(cè)量學(xué)的定義及分類四測(cè)量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線水準(zhǔn)面和大地水準(zhǔn)面圖1、測(cè)量工作基準(zhǔn)面——水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面。測(cè)量工作是在地球表面進(jìn)行的，而海洋占整個(gè)地球表面的71%，故最能代表地球表面的是海水面，人們將海水面所包圍的地球形體看作地球的形狀。測(cè)量工作基準(zhǔn)面自然選擇海水面。

水準(zhǔn)面

——靜止海水面所形成的封閉的曲面。

大地水準(zhǔn)面

——其中通過平均海水面的那個(gè)水準(zhǔn)面。

水準(zhǔn)面的特性——處處與鉛垂線正交、封閉的重力等位曲面。

鉛垂線——測(cè)量工作的基準(zhǔn)線。地球自然表面A大地水準(zhǔn)面橢球面平均海洋面向陸地?zé)o限延伸所形成的封閉曲面鉛垂線大地水準(zhǔn)面四測(cè)量工作的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線2、測(cè)量計(jì)算基準(zhǔn)面——參考橢球參考橢球：由一橢圓（長(zhǎng)半軸a，短半軸b）繞其短半軸b旋轉(zhuǎn)而成的橢球體。測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基準(zhǔn)面：參考橢球面測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的基準(zhǔn)線：法線大地水準(zhǔn)面參考橢球面ba五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系1、平面直角坐標(biāo)——用坐標(biāo)（x，y）來表示。適用于：測(cè)區(qū)范圍較小，可將測(cè)區(qū)曲面當(dāng)作平面看待。數(shù)學(xué)上的平面直角坐標(biāo)

測(cè)量上的平面直角坐標(biāo)1、地理坐標(biāo)（屬于球面坐標(biāo)系統(tǒng)）——用經(jīng)度和緯度來表示。

五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系適用于：在地球橢球面上確定點(diǎn)位。五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系

當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較大時(shí)，不可忽略地球曲率的影響，就通過“投影”的辦法把原本球面上的問題轉(zhuǎn)化到平面上來解決。高斯坐標(biāo)系測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)高斯投影是等角橫切橢圓柱投影。高斯投影是一種等角投影。它是由德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯(Gauss，1777～1855)提出，后經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格(Kruger，1857～1923)加以補(bǔ)充完善，故又稱“高斯—克呂格投影”，簡(jiǎn)稱“高斯投影”。五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)NSc中央子午線赤道高斯投影平面赤道中央子午線

高斯投影采用分帶投影。將橢球面按一定經(jīng)差分帶，分別進(jìn)行投影。五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系

我國(guó)規(guī)定按經(jīng)差6o和3o進(jìn)行投影分帶。

6o帶自首子午線開始，按6o的經(jīng)差自西向東分成60個(gè)帶。

3o帶自1.5o開始，按3o的經(jīng)差自西向東分成120個(gè)帶。高斯投影帶劃分五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系測(cè)量的基礎(chǔ)知識(shí)高斯平面直角坐標(biāo)系的建立：x軸—中央子午線的投影y軸—赤道的投影原點(diǎn)O—兩軸的交點(diǎn)OxyP（X，Y）高斯自然坐標(biāo)注：X軸向北為正，

y軸向東為正。赤道中央子午線五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系

由于我國(guó)的位于北半球，東西橫跨11個(gè)6o帶，各帶又獨(dú)自構(gòu)成直角坐標(biāo)系。

故：X值均為正，而Y值則有正有負(fù)。世界地圖赤道五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系（1）先將自然值的橫坐標(biāo)加上500000米；（2）再在新的橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號(hào)。五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系xyo500km

=500000+=636780.360m=500000+=227559.720m國(guó)家統(tǒng)一坐標(biāo)：

（帶號(hào)）=（帶號(hào)）五地面點(diǎn)位的確定---坐標(biāo)系高斯坐標(biāo)系

我國(guó)的水準(zhǔn)原點(diǎn)建在青島市觀象山，在1985年國(guó)家高程系統(tǒng)中，其高程為72.260米。五地面點(diǎn)位的確定---高程青島市觀象山地面點(diǎn)的高程ABhABHAHBHA′HB′大地水準(zhǔn)面黃海平均海水面鉛垂線鉛垂線假定高程起算面絕對(duì)高程：地面點(diǎn)沿鉛垂線到大地水準(zhǔn)面的距離，用H表示。相對(duì)高程：地面點(diǎn)沿鉛垂線到假定水準(zhǔn)面的距離，用H’表示。高差：同一高程系中，地面兩點(diǎn)高程之差，用h表示。五地面點(diǎn)位的確定---高程六測(cè)量工作概述測(cè)量工作的基本原則為了限制誤差傳遞和誤差積累，提高測(cè)量精度，測(cè)量工作必須遵循“先整體后局部，先控制后碎部，由高級(jí)到低級(jí)”的原則來組織實(shí)施。先整體后局部—布局上先控制后碎部—程序上由高級(jí)到低級(jí)—精度上六測(cè)量工作概述測(cè)量的三項(xiàng)基本工作高程測(cè)量，水平角測(cè)量，水平距離測(cè)量是測(cè)量的三項(xiàng)基本工作。從事測(cè)量工作的要求a、測(cè)量成果質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到工程質(zhì)量，無論是測(cè)量誤差超限或產(chǎn)生錯(cuò)誤，都會(huì)使工程質(zhì)量降低或造成經(jīng)濟(jì)損失，因此從事測(cè)量的工作人員，應(yīng)