测量学的任务及其在建筑工程中的作用

第一章绪论测量学的任务及其在建筑工程中的作用地面点位的确定用平面代替水准面的限度测量工作概念§1-1测量学的任务及其在建筑工程中的作用测量学的概念–研究地球的形状和大小，以及确定地面点（近地点、地下点等）相对位置的科学。测量学的任务–测定：又名测绘，测定地球表面的地物和地貌的位置与高程，并用图的形式表达出来。–测设：又称放样，将工程设计在实地标定出来，作为施工的依据。测量学的分类–大地测量学–地形测量学–摄影测量学–工程测量学–地图制图学大地测量学概念：研究地球的形状与大小及其重力场的科学。研究对象：地球表面一个较大的区域甚至整个地球，必须考虑地球的曲率。基本任务：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和研究地球的重力场理论、技术和方法。大地控制网是为研究地球有关的各种科学服务的，并且是施测地形图的重要依据。地形测量学概念：研究小地区地表各类地物形状和大小的科学。研究对象：地球自然表面上一个区域，由于地球半径很大，可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率。基本任务：测绘地表面各类物体形状和大小。摄影测量学利用摄影象片来研究地表形状与大小的科学。其任务与地形测量学相同，只是采用的方法不同。工程测量学概念：研究解决工程在勘测设计、施工放样、运营管理过程中各种测绘问题的科学。研究对象：工程中建设的测绘工作。基本任务：把地面上的情况描绘到图纸上，把图纸上设计的建筑物桩定到地面上，以及为建筑物施工过程中和竣工后所产生的各种变化而进行的变形观测。地图制图学主要研究地图的投影、编制理论和印刷出版等问题。氛围地图投影学、地图编绘学和地图制印学。§1-3地面点位的确定地球的形状与大小确定地面点位的方法确定地面点位的三个基本要素地球的形状与大小水准面大地水准面大地体铅垂线旋转椭球旋转椭球面椭球元素水准面与大地水准面水准面：设想有个静止的水面，让其延伸通过大陆和岛屿，形成一个封闭的曲面，称为水准面。特点：①假想的；②不规则且无法用数学式表示；③有无数个；④水准面上任一点的切面与该点的重力线方向即铅垂线方向垂直。大地水准面：与平均海水面相吻合的水准面，是一个复杂的不规则曲面。由于地球的吸引力的大小与地球内部的质量有关，地球内部的质量分布又不均匀，地面上各点的铅垂线方向产生不规则的变化，因而水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。确定地面点位的方法地面点的高程地面点的平面坐标–地理坐标–平面直角坐标–高斯平面直角坐标地面点的高程绝对高程（海拔）–1985国家高程基准假设高程高差地理坐标天文地理坐标–地面点沿铅垂线投影在大地水准面上的球面坐标，用天文经度和天文纬度表示。–相关概念•子午面•子午线（经线）•首子午面•首子午线•经度•赤道•纬度大地地理坐标–地面点沿法线投影在地球椭球面上的球面坐标，用大地经度和大地纬度表示。平面直角坐标测区较小时，可直接将大地水准面当作水平面，建立平面直角坐标系。测区西南角为原点；南北方向为纵（X）轴，以北为正；东西方向为横（Y）轴，以东为正。测量坐标系与数学坐标系的区别–纵轴为X轴，横轴为Y轴。–象限编号为顺时针序号。高斯平面直角坐标地图投影高斯投影高斯平面直角坐标–投影后中央中央子午线为纵轴–投影后的赤道为横轴确定地面点位的三个基本要素在实际工作中，确定地面点位时，往往不是直接测出它们的坐标和高程，而是先测出水平角、水平距离，以及点之间的高差，然后再据此推算地面点的坐标和高程。由此可见，距离、角度和高差是测定地面点位的基本要素。§1-4用平面代替水准面的限度地球曲率对水平距离的影响–在半径为10km（对一般工程测量和地形测量而言20km）的圆内，可以不考虑地球曲率对水平距离的影响。地球曲率对高差的影响–即使距离很短，也应顾及地球曲率对高程的影响。地球曲率对水平角的影响–在100km2的范围内，测水平角可不顾及地球曲率的影响。§1-5测量工作概念测绘地形图，主要就是测绘一些特征点（碎部点）的平面位置和高程。控制测量–控制点–控制网碎部测量–地物测量–地形测量测量工作的原则–由整体到局部–先控制后碎部–前一步工作未做检查不进行下一步工作