文档介绍：青岛飞洋学院建筑工程学院
《建筑工程测量》
课程简介
《工程测量》是土木工程、工民建等专业必修的专业基础课,是一门实践性强,理论和实践相结合的课程。它是解决学生在各类土木工程建设中需掌握的测量基本理论,基本方法和基本技能,培养学生动手、实践和创新能力,为学生从事土木工程勘测、设计、施工、管理奠定基础。
第一章绪论
§ 测量学简介
一、测量学
测量学是研究地球的形状和大小,确定地球表面各种物体的形状、大小和空间位置的科学。
1、地物:地面上天然或人工形成的物体,它包括平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等;
2、地貌:地表高低起伏的形态,它包括山地、丘陵和平原等。
二、测量学的任务是测定和测设
1、测定:(location) 地面地图
2、测设:(seting-out) 地图地面
三、测量学主要分支学科
大地测量学: Geodesy (Geodetic Surveying)
地形测量学(普通测量学):Topographic surveying
摄影测量学: Photogrammetry
工程测量学: Engineering Surveying
矿山测量学: Mine Surveying
地图制图学: Cartography
地籍测量学: Cadastral Surveying
天文测量学:测量仪器学:海洋测绘学:房地产测绘
四、测量学的应用
1、军用
“天时,地利,人和”是打胜仗的三大要素。
“军事指挥员的眼睛”张松献图
GPS 神州五号轨道控制
2、民用
安装GPS是防止车辆被盗抢的最佳方法
建筑物建成后(甚至在施工期间)会因地基承载力弱或因自重和外力的作用而产生变形。如大坝可能位移、高层建筑物可能倾斜等。例三峡大坝蓄水、长江堤岸在枯水期和汛期的变形16cm googlearth 2007年北京启动交通动态导航系统,利用手机查询
农林上的森林和土地资源调查、作物产量和病虫害的预测预报“精细农业”“精细林业” AGGPS
农业科技示范园和园林工程的规划设计和施工。
3、科研
研究地球的形状和大小( 、大地水准面的确定精度)、地震预测预报、地壳升降、海陆变迁、土地资源的利用与监测、航天技术的研究等例中国地壳运动观测网络()
总之,基础性的学科,国民经济建设的先锋和尖兵五、测量学的发展
测量学的发展归根于测量仪器的发展,总的来说是由手工作业向自动化、数字化方向发展
量距:棍子、尺子电磁波测距仪
测角:光学经纬仪电子经纬仪
测坐标:传统的方法全站仪、GPS
水准仪:光学自动安平测量机器人
六、学习本课程,应掌握下列有关测定和测设的基本内容:
1) 地形图测绘:运用各种测量仪器和工具,通过实地测量和计算,把小范围内地面上的地物、地貌按一定的比例尺测绘成图;
2) 地形图应用:在工程设计中,从地形图上获取设计所需要的资料,例如点的坐标和高程、两点间的水平距离、地块的面积、地面的坡度、地形的断面和进行地形分析等;
3) 施工放样:把图上设计好的建筑物或构筑物的位置标定在实地上,作为施工的依据;
4) 变形观测:监测建筑物或构筑物的水平位移和垂直沉降,以便采取措施,保证建筑物的安全;
5) 竣工测量。
§ 地球的形状和大小1、地球球面 2、大地水准面
或者说水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。
水准面不唯一。
2) 大地水准面
与平均海水面相吻合的水准面称大地水准面。不规则的封闭曲面
大地水准面是唯一的。
大地体:
3 、参考椭球面
1)大地水准面——微小起伏、不规则、很难用数学方程表示
2)将地表地形投影到大地水准面上计算非常困难。
3)通常选择一个与大地水准面非常接近、能用数学方程表示的椭球面作为投影基准面,它由椭圆NESW绕其短轴NS旋转而成的旋转椭球,称参考椭球,其表面称参考椭球面。
4) 法线——由地表任一点向参考椭球面所作的垂线。
5) 决定参考椭球大小的元素为椭圆的长半轴a和扁率f,简称参考椭球元素。
参考椭球面与大地水准面相切的点称大地原点,该点的铅垂线与法线重合。
地球球面大地水准面参考椭球面
球面水平面
§ 测量坐标系与地面点位的确定
1、确定点的球面位置的坐标系
(1) 参心坐标系与地心坐标系
物理空间是三维的;
表示地面点在某个空间坐标系中的位置需要三个参数;
确定地面点位的实质就是确定其在某个空间坐标系中的三维坐标;
测量学将空间坐标系分为参心坐标系和地心坐标系。
“参心”意指参考椭球的中心,由于参考椭球的中心一般不与地球质心重合,所以它属于非地心坐标系。
“地心”意指地球的质心,表1-1中GPS使用的WGS-84属于地心坐标系。
工程测量通常