《工程测量学》课程教案首页(表格式).pdf

浙浙 江江 同同 济济 科科 技技 职职 业业 学学 院院 教教 案案 首首 页页课程 工程测量技术班级周次星期节次课题教学目的要求教学重点难点组织教学复习旧课第一章测量基本知识通过概论的学习，使学生了解测量学的基本知识，测量学的特点，以及学习测量点的方法。重点：测量坐标系的建立；测量的基本工作和测量的基本原则难点：理解大地水准面的概念，高斯直角坐标系课堂教学 2 学时课堂内容：课堂内容：1、测量学概述地球的形状和大小，地面点位的确定（1 学时）2、用水平面代替水准的限度，测量工作的组织原则（1 学时）课后总结：课后总结：讲授新课1、测量上坐标系及高程系的建立（教学手2、地球曲率对距离的影响可忽略，对高程的影响则要加以考虑段、师生活3、测量工作的基本组织原则动设计）4、大地水准面的概念布置作业参考书教具教材、讲稿1/5Ch1Ch1 测量基本知识测量基本知识1-11-1 测量学的任务与作用测量学的任务与作用一、定义：研究地球的形状和大小以及确定地面点位的学科。一、定义：研究地球的形状和大小以及确定地面点位的学科。二、分类（按研究的二、分类（按研究的 X X 围和对象的不同）围和对象的不同）1、大地测量学研究地球表面大区域点位测定以及整个地球的形状，大小和地球重力场测定的理论和方法的学科。它分为常规大地测量和卫星大地测量。2、普通测量学研究地球表面局部地区的地貌及人工构造物将其测绘成地形图的基本理论和方法的科学。3、摄影测量学利用摄影或遥感技术获取被测地表物华的信息（影式或数字），进行分析处理，绘制成地形图或数字模型的学科。4、工程测量学研究工程建设在规划、设计、施工、运行、管理等各阶段进行的测量工作的理论和方法的学科。5、制图学研究将地球表面的点，线经过投影变换后绘制成各种不同要求的地图、海图的学科。三、任务三、任务1、测绘通过点位的测定，将地物和地貌绘制成图，为工程建设提供可靠的数据资料。2、测设将设计图上的工程构造物的平面位置和高程在实地标定出来，作为施工的依据。仪器测绘上的变革（全站仪、GPS、3D 激光扫描）；3S 技术；3S 技术，GIS、GPS、RS 北约对南联盟的军事打击中，以空间技术计算机技术，通讯技术和信息技术为支柱的测绘高新技术日新月异。Geomaties 地球空间信息学。发展：电子仪器，实现数据自动采集，处理贮存与输出；数字化成圆系统，（航测与全站仪，成圆周期短，劳动强度小，图纸精度高。）1-2地球的形状和大小最高珠穆朗玛峰 8848.13m，最低马里亚纳海沟 11022m（R地=6371km）2/5海水占 71%设想海水所覆盖的形华看作地球总的形状一、水准面一、水准面设想以一个静止不动的为水面延伸穿过陆地，形成一个封闭的曲面，称为水准面。其特性是与铅垂线处处垂直。二、大地水准面二、大地水准面通过平均海水面的那个水准面。它是测量工作的基准面。不能作为绘图和计算的投影面。三、旋转椭球华三、旋转椭球华非常接近大地水准面，可用数学式表达的几何形体来代表地球的总形状，它由一椭圆绕其短半轴 b 旋转而成。1-31-3地面点位的确定地面点位的确定一、坐标系统一、坐标系统1、地理坐标用经度和纬度来表示天文地理坐标大地水准面上，由天文测量的方法测定大地地理坐标旋转椭球体，由大地测量数据推算得到2、高斯平面直角坐标点是球面上的，须展绘在平面上。1）高斯投影从 0子示线起，每隔经差6自西向东分带，称为6带，带号 N 160。中央子示线经度0 6N 32）坐标（13 号23 号带）我国位于北半球，x 为正，y 为正有负，规定将每带的坐标原点向西移500km，横坐标前加注投影带的带号。如 B 点位于 20 带，其真正横坐标xB 113424.690m则yB 20(113424.690500000)20386575.310m3、平面直角坐标局部 X 围内，把测区的球面当作平面看低X 轴指向北方象限顺时针划分三角函数的公式符号不变二、高程系统二、高程系统3/5XX 验潮站求得黄海平均海水面大地水准面（1956 年黄海高程系）1987 年启用“1985 国家高程基准”标准基点H=72.260m绝对高程；地面点至高程基准面的铅垂距离。相对高程：地面点至假定水准面的铅垂蹁高差：地面上两点间的高程之差，称为高差hAB HB HA HB HAhAB hBA1-41-4水平面代替水准面的限度水平面代替水准面的限度球面上的点展绘在平面上将产生变形。在实际测量中，在一定的精度要求和测区面积不大的情况下，可以用水平面代替水准面，将小 X 围的地面图形通过正射投影直接描绘在平面上，讨论多大 X 围，地球曲率对角度，距离，高差的影响。一、对水平角度的影响一、对水平角度的影响球面内角和比平面内角和大、即为地球曲率对角度的影响。AR2当 A=10km2=0.05A=100km2=0.51A地面面积；R地球曲率；206265二、对距离的影响二、对距离的影响A、B 为水准面上的两点，其距离为孤长D，所对圆心角过 A 点作一平面，则AB 在水平面上的距离为D，两者之差D作为地球曲率对距离的影响D D D R(y)1tg33D R33(D)RD3DD2D 223RD3RD11()1220000 122万当 D=10kmD=8mmD4/5D11()200000 20万D=25kmD=128mmDD149000D=50kmD=1026mmD在半径为 10km 的 X 围内，用水平面代替水准面对距离产生的影响忽略不计。三、对高差的影响三、对高差的影响A、B 位于同一水准面上，其高程相等（变差为零），B 点投影到水平面上得B点，BB即为水平面代替水准面对高差的影响。h OBOB Rsecr R(secQ 1)D2h 2R当D 0.1km h 0.78mmD 1km h78mmD 10km h7.8mm对高程而言，即使是很短的距离加以考虑1-51-5测量工作概述测量工作概述一、测量工作的基本原则一、测量工作的基本原则测量的目的是为了确定地面点的平面位置和高程，以便绘图或为施工提供资料，在测量工作中不可避免地产生误差，甚至出现错误，如果测量从任一点开始，逐点施测，不加控制和检查，前一点的误差传递到后一点，故应采取一定的程序和方法，以防提前积累，保证测量成果的质量。在布局上，从整体到局部在精度上，由高级到低级在程序上，先控制后碎部二、测量的基本无素二、测量的基本无素三、测量的基本工作三、测量的基本工作距离测量、角度测量、高差测量四、测量工作的要求四、测量工作的要求测、记、算、绘5/5