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第一章绪论§建筑工程测量的任务教学目标：使学生了解测量学的定义和建筑工程测量的主要任务。重点难点：测量学的基本概念及在工程建设各阶段的主要任务。教学内容：一．测量学的基本概念1、基本概念测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面(包含空中、地下和海底）点位的科学。2、测量工作分类测量工作可分为两类：测定和测设。测定：将地面已有的特征点位和界线通过测量手段获得反映地面现状的图形和位置信息，供工程建设的规划设计和行政管理之用。测设：将工程建设的设计位置及土地规划利用的界址划分在实地标定，作为施工和定界的依据。测设又称施工放样。二、在工程建设各阶段的主要任务工程建设一般分为勘测设计、施工建设、运营管理三个阶段，在这三个阶段中测量工作的主要任务是：勘测设计_阶段——控制，测绘地形图施工建设阶段——施工放样，竣工测量运营管理阶段——安全监测，变形观测§地面点位的确定教学目标：理解各种坐标系的定义，掌握测量工作的基本概念及基本原则。重点难点：各种坐标系的定义及异同。教学内容：一、地球的形状和大小1、地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地球表面的71%。2、大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面。3、大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小的形体。4、参考椭球体及参考椭球面参考椭球体：一个非常接近大地体，并可用数学式表示几何形体，作为地球的参考形状和大小。它是一个椭圆绕其短轴旋转而形成的形体，故又称旋转椭球体。参考椭球面：参考椭球体外表面，是球面坐标系的基准面。二、测量工作的基准线和基准面测量工作的基准线—铅垂线。测量工作的基准面—大地水准面。测量内业计算的基准线—法线。测量内业计算的基准面—参考椭球面。三、确定地面点位的方法（一）地面点的高程（1）绝对高程H(海拔)——地面点到大地水准面的铅垂距离（2）相对高程H’——地面点到假定水准面的铅垂距离。（3）高差——hAB=HB-HA=H’B-H’A（4）我国的高程系统主要有：1985国家高程系统1956黄海高程系统地方高程系统。如：珠江高程系统。（二）地面点在投影面上的坐标坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。1、地理坐标（属于球面坐标系统）适用于：在地球椭球面上确定点位。2、平面直角坐标适用于：测区范围较小，可将测区曲面当作平面看待。其与数学中平面直角坐标系相比，不同点：（1）测量上取南北方向为纵轴（X轴），东西方向为横轴（Y轴）（2）角度方向顺时针度量，象限顺时针编号。相同点：数学中的三角公式在测量计算中可直接应用。测量上的平面直角坐标数学上的平面直角坐标（三）高斯平面直角坐标适用于：测区范围较大，不能将测区曲面当作平面看待。1、6°带的划分（1）为限制高斯投影离中央子午线愈远，长度变形愈大的缺点，从经度0°开始，将整个地球分成60个带，6°为一带。（2）公式：——中央子午线经度；N——投影带的带号。2、3°带的划分从东经开始，将整个地球分成120个带，3°为一带。有：——中央子午线经度；N——投影带的带号。3、我国高斯平面直角坐标的表示。方法：（1）为了避免坐标出现负值先将自然值的横坐标Y加上500000米；（2）再在新的横坐标Y之前标以2位数的带号。如：国家投影坐标为（51000，），则其所在的6°带的带号为多少在带号内的自然坐标为多少(20带，51000，137680)四、用水平面代替水准面的限度（一）、对距离的影响在半径为10km的圆面积内进行长度的测量时，可以不必考虑地球曲率的影响，即可把水准面当作水平面看待。（二）、对高程的影响地球曲率的影响对高差而言，即使在很短的距离也必须加以考虑。§测量工作概述教学目标：使学生对测量工作的基本内容和基本原则有初步的认识。重点难点：测量工作的基本内容和基本原则一、测量工作的基本内容基本内容：高差测量（h）、角度测量（β、α）、距离测量（S、D）外业工作：测定和测设。内业工作：观测数据处理和绘图。二、测量工作的基本原则1、布局上“由整体到局部”，精度上“由高级到低级”，工作次序上“先控制后细部”。2、又一原则。即：“前一步工作未作检核，不进行下一步工作”。第二章水准测量高程测量的概念根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。即：H未=H已+h高程测量的方法分类按使用的仪器和测量方法分为：水准测量(leveling)三角高程测量(trigonometricleveling)气压高程测量(airpressureleveling)GPS测量。(GPSleveling)§水准测量原理与仪器操作教学目标：使学生掌握水准测量原理及如何操作水准仪重点难点：重点：水准测量原理；难点：视差的概念。教学内容一、基本原理水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。结论：A、B两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。二、仪器和工具(一)水准仪(level)1.望远镜(telescope)2.水准器(bubble)有两种：圆水准器(circularbubble)——精度低，用于粗略整平。水准管(bubbletube)——精度高，用于精平特性：气泡始终向高处移动。（二）水准尺(levelingstaff)——主要有单面尺、双面尺和塔尺。（三）尺垫(staffplate)放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。水准仪的使用操作程序：粗平—瞄准—精平—读数（一）粗平—调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。（二）瞄准视差概念、产生原因、消除方法（三）精平（四）读数—精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。§普通水准测量的实施及成果整理教学目标：使学生掌握水准路线的布设、水准测量闭合差的分配。重点难点：水准测量闭合差的分配。教学内容：一、水准点(BenchMark)二、水准路线(levelingline)1．闭合水准路线(closedlevelingline)2．附合水准路线(annexedlevelingline)。3．支水准路线(spurlevelingline)。三、水准测量的实施（外业）1.观测要求2.水准测量记录表四．水准测量的成果处理（内业）（一）计算闭合差：（二）分配高差闭合差高差闭合差限差（容许误差）分配原则：按与距离L或测站数n成正比，将高差闭合差反号分配到各段高差上。（三）计算各待定点高程§普通水准仪的检验与校正教学目标：使学生掌握普通水准仪的检校方法、自动安平水准仪的使用，并对精密水准仪有初步的认识。重点难点：普通水准仪i角的检验与校正教学内容一、水准仪轴线的几何关系水准仪轴线应满足的几何条件是：水准管轴LL动安平水准仪(compensatorlevel)二.精密水准仪（preciselevel）三．数字水准仪(digitallevel)及条纹码水准尺(codinglevelstaff)第三章角度测量§角度测量原理教学目标：使学生掌握DJ2、DJ6光学经纬仪各部件的作用及读数的方法。重点难点：DJ2、DJ6光学经纬仪读数的方法。教学内容一、水平角定义从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。其范围：顺时针0o~360o。二、竖直角定义在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。其范围在00~±900之间。如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。§光学经纬仪（opticaltheodolite）的使用一、DJ6光学经纬仪的构造（对照实物讲解）1.照准部(alidade)2.水平度盘(horizontalcircle)3.基座(tribrach)二、J6的读数方法分微尺测微器读数法：分微尺的分划值为1ˊ，估读到获ˊ(即：6)。“H”——水平度盘读数，“V”——竖直度盘读数。三、J2光学经纬仪的构造与J6相比，增加了：测微轮——用于读数时，对径分划线影像符合。换像手轮——用于水平读数和竖直读数间的互换。竖直读盘反光镜——竖直读数时反光。四、J2的读数方法一般采用对径重合读数法——转动测微轮，使上下分划线精确重合后读数。（见图）五、经纬仪的安置1、垂球对中整平法步骤2、光学对中整平法步骤§水平角测量(horizontalangleobservation)教学目标：使学生掌握水平角观测的两种常用方法——测回法、方向观测法。重点难点：重点：经纬仪安置及水平角测回法观测方法。难点：方向观测法的观测方法及各项限差的规定。一、测回法1．适用：两个方向的单角（∠AOB）。2．观测步骤：⑴盘左瞄准左边A，配度盘至0X′，读取a1。⑵顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。则上半测回角值：β1=b1-a1。⑶倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。⑷逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。则下半测回角值：β2=b2-a2⑸计算角值。若β1-β2≤±40（图根级）则有：β=（β1+β2）/23．记录二、方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2．观测步骤：（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。（2）下半测回倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/n的差值，来配置水平度盘。3．记录、计算§竖直角测量教学目标：使学生掌握竖直角观测的方法。重点难点：重点：竖直角观测、计算的方法。教学内容：一、竖直度盘(verticalcircle)的构造二、竖直角(verticalangle)的计算公式三、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、定义2、计算公式（1）指标差：x=（L+R-360°）/2（2）结论：取盘左盘右的平均值，可消除指标差的影响。四、竖直角的观测及记录一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25秒、J2≤15秒§光学经纬仪的检验与校正教学目标：熟悉经纬仪的几项基本检校项目。重点难点：难点：经纬仪的几项基本检校项目。教学内容：一、经纬仪的主要轴线及应该满足的条件二、经纬仪的检验与校正1．照准部水准管轴的检校2．十字丝竖丝的检校3．视准轴的检校4．横轴的检验与校正5．指标差的检校6．光学对中器的检校7．圆水准器的检校§水平角观测的误差分析一、物的误差二、人的误差三、环境的误差第四章：距离测量与直线定向教学目标：使学生掌握精密钢尺量距、电磁波测距的方法及方位角的计算。重点难点：重点：方位角的概念及计算。难点：尺长方程式的含义。§钢尺量距(steeltapemeasuring)一、量距工具二、钢尺量距钢尺量距最基本的要求——平、准、直按精度分：一般量距和精密量距（一）一般量距步骤（二）精密量距步骤§电磁波测距（EDM）简介一、电磁波测距（electro-magneticdistancemeasuring）的基本原理s=ct/2二、分类1．按测程分：短程、中程、远程。2．按传播时间t的测定方法分：脉冲法测距、相位法测距。3．按测距仪所使用的光源分：普通光源、红外光源、激光光源。4．按测距精度分：Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。三、使用§直线定向直线定向（lineorientation）：确定地面直线与标准方向间的水平夹角。一．标准方向（基本方向）分类1、真子午线方向（turemeridiandirection）2、磁子午线方向（magneticmeridiandirection）3、轴子午线(坐标纵轴)方向(ordinatesaxisdirection)二．方位角（azimuth）1．定义2．分类及关系：（1）真方位角Ａ＝磁方位角Ａm＋磁偏角δ＝坐标方位角α＋子午线收敛角γ（2）同一直线正反坐标方位角相差180°，即：三．方位角测量（方位角推算举例）第五章：测量误差的基本知识教学目标：测量误差基本知识重点难点：重点：各种误差的概念。难点：误差传播定律的应用。、§测量误差的概念测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：一．系统误差(systemerror)二．偶然误差(accidenterror)此外，在测量工作中还要注意避免粗差(grosserr