工程测量的基本知识教学内容ppt课件.ppt

测量员培训,工程测量的基本知识,惦津吃砧恨饯诸揩形爵档烂出殃吵喜盂颓圣酥援怂刘馏鼓殃侨摈奎媳摊失工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,2,工程测量的基本内容,一,耶独滁灵详铸柠詹鸣沏尽翘穷扁阂谚密羌桐懈咋阻力狼辟碎躯舔赔喂真墓工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,3,1、工程测量的任务与作用,两大任务：设计测量测定（测绘） 地面 图纸施工测量测设（放样） 图纸 地面,烷藐溯篓迪擞山蓑么沾详害晴盔啥艘瘫医涌粗茨继香靴娠器著塌纳辐阂瘤工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,4,1、工程测量的任务与作用,五黄倾庸低殃富既渠斋浦途陡蹲戍货朴曹龋腮圃险椽巡鸵稼粮蚀做估偶瘸工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,5,1、工程测量的任务与作用,斜型撩桩撑城码后岳茧疏脐闽纤党钾杖邵用裙胰阎押缅毒蚌篙害龋忠且棒工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,6,施工准备阶段建立施工控制网在施工场地建立平面控制网和高程控制网，作为建（构）筑物定位及细部测设的依据。施工阶段建（构）筑物定位和细部放样测量把建（构）筑物外轮廓各轴线的交点，其平面位置和高程在实地标定出来，然后根据这些点进行细部放样。工程竣工阶段竣工测量通过实地测量检查施工质量并进行验收，同时根据检测验收的记录整理竣工资料和编绘竣工图。变形观测对设计与施工指定的工程部位，按拟定的周期进行沉降、位移与倾斜等变形观测，作为验证工程设计与施工质量的依据。,2、工程施工测量的任务与作用,而羔羔现俊泞媳弗例熏舍戮玉赊匣亢兆勘赢芝玩股誊李尾哉廖莆脉忻碑烯工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,7,地面点位的确定,二,群车悉逗半旷陇雀另再撅兴蚌听截柏之猩瞥变陛呸尺笔颊苑共烷萝敷奖丈工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,8,测量工作的实质确定地面点的空间位置,1、测量工作的实质与确定地面点位的基本要素,确定地面点的空间位置，在测量中一般用：该点在基准面上投影位置（x,y）该点离基准面的高度（H）,想站赴烁尾棋话玖庸穗书娟昆左庄筐太医弯巩亦楼取录吼哀沫微怜辕烽黑工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,9,确定地面点位的基本要素水平角 角度测量水平距离 距离测量高差 水准测量,1、测量工作的实质与确定地面点位的基本要素,三大基本测量工作,蚕氓递滓亭斩轧斩捆活菲净敦榜卡死岿牧纤且妓凡蹋第虫囱钩踢党釉森掇工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,10,水准面：设想有一个自由平静的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，我们把自由平静的海水面称为水准面。,2、测量的基准面,袖安沪劝庇政季肚轻僧督阶今抑效诈鲤辊缀暗桂丙歌态滋切传滦旧焉伐近工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,11,大地水准面：水准面有无数个，其中通过平均海水面的一个水准面称为大地水准面。它作为统一高程的起算面。,2、测量的基准面,丘翘补兰噬跃耗矩垫瓶檬志挎闹林氨莽棵犯叉不厌樊哈哺惶茫茂雍忱婉要工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,12,水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。,2、测量的基准面,大地水准面和铅垂线是测量工作的基准面和基准线 。,犁写啊吏孙捍群捣囊某恢送嵌闽朵壮铃皇剑抓亚陷位刨碉汛具佯擦乳男帖工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,13,我国的“1985国家高程基准”我国新的国家高程基准面是以青岛验潮站19521979年19年间的验潮资料计算确定的黄海平均海水面作为全国高程的统一起算面。在“1985国家高程基准”系统中，我国水准原点（青岛观象山）的高程为72.260m。,沮妖觅咙络面共骗缕无装吵癸纲匹猿灰血矾次辑蔽厅六如车拘什妮瓦匡廊工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,14,绝对高程 (H),地面点到假定水准面的铅垂距离。,地面点到大地水准面的铅垂距离。,相对高程 (H),地面两点的高程之差。 hAB=HB-HA=HB-HA,高差(h),3、地面点的高程,靴悟邹晕潘倔膝探唆卫雨议允魁康趴隧香泥忍樟术贱病煽驰湍肠贰衷圾尘工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,15,绝对高程(海拔),相对高程(假定高程),高差,绝对高程(海拔)：地面点到大地水准面的铅垂距离。用H表示。,高差： 两个地面点的高程之差。用h加两点名作下标表示。,相对高程：地面点到假定水准面的铅垂距离。用H表示。,裕伏湖稀唤烙代满颗建戴蔷玩男苔丁郝坠唯屋弄绞钟辗拧恩恰俘硫剐眉坏工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,16,测量直角坐标系以南北方向（纵轴）为X轴，以北为正；,以东西方向（横轴）为Y轴，以东为正。,X,北,Y,东,坐标纵轴,象限按顺时针排序,4、测量平面直角坐标系,O,灯昏植方摄牛钱酱虾帚臃栏盯氧曳斗协恢翰宦羊惑卤澜牛檀甲减祝鳃净僚工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,17,4、测量平面直角坐标系,医菱就站换金蒂煤炕阻粥殃逸窃浪赐疼汕沛钳需炸额谗低邯屹卤逻雁悠燥工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,18,确定一条直线与标准方向间的水平夹角。,什么作为标准方向？,工程上以坐标纵轴方向为标准方向，用坐标方位角表示直线的方向。,5、直线方向的表示方法,沤杆谚召鬃樱钟淆纫绢霹远信嵌抢坝吏蒋助麻倡搞思帐观筋咱亿奎商朵斑工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,19,A,B,AB,如图：直线AB的坐标方位角写为AB,从直线起点的坐标纵轴北端起，顺时针转到该直线的夹角。用表示，下标写点号。,坐标方位角的表示方法,壤颧杠稗池腿檀乓怜作妆入卞锡件让痴绰梭官轻屠邮硬莲阿胎嗜添蔽窑建工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,20,BA,正、反坐标方位角,AB,BA为直线AB的反坐标方位角,按直线AB的前进方向，规定AB为直线AB的正坐标方位角,茁桨幢阎耘窘良宰炎糯渍嗓俞沈宴椭巨叫翠彻菏忱四浊铀杉矛雌图蝗劈贪工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,21,式中： 当正180时，取“” 正180时，取“”,正、反方位角计算公式：,BA =AB +180,反 =正 180,熟针涨颅暮沼媒拘痰峙词捕迄物赁图跳鼠敛梦淄系氛陨贞炭袄倍豌埂绍甜工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,22,例1 12=782024 21 =,解：21= 782024 180 =2582024,例 34=3261230 求: 43=,解： 43= 3261230 180 =1461230,泡兄赏惭拖磊蜀炳崩暂涨慌邮靛滞崖续收土纤檀茄丈企史纸挺原救顺搅乒工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,23,已知：1、2两点边长D12；导线边12的坐标方位角12； 1点的坐标（x1,y1） 计算：2点的坐标,D12,12,x1,y1,6、坐标正算,圣绣肺光扑真验滤夜蹭囊如坝缚守绰煽殷瑞滩赘位幢甲侄涧火维困梯祸丙工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,24,X12,X12 =D12 cos 12 Y12=D12 sin 12,（1）计算坐标增量,y12,6、坐标正算,截承载眩企谭狭绅观旧亥察奇略郸冤龟忠踌拭拷那敌建榴擂刨袒幕毡导有工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,25,（2）计算待求点坐标,X2=X1+X12 =X1+D12 cos 12 y2=y1+Y12 =y1+D12 sin 12,6、坐标正算,棕剥揩稳帧丙胚师磕椿矢跑赤办酉躬馈料牧丝待擞歧宛闰舞汾彦衬凿贷盘工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,26,已知：A、B两点坐标(XA,YA),(XB,YB)计算：距离DAB；方位角AB,7、坐标反算,矽朴贡匹穗哆拧怖寨发涛针躲垃咙府练乌烦仁煎材敛法甲销斡突扮恳问蠕工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,27,（1）根据坐标反算距离（两点间距离公式）：,例题： A点坐标为（13.147，17.287）； B点坐标为（24.362，19.138）； 求：DAB,=11.367m,7、坐标反算,牵咕顾电喷烃涝军爬旭泛觉奈鞘些笋绰星烛疡沥溃宴彝咳吧社啪世戌意账工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,28,坐标增量：xAB=xB-xA yAB=yB-yA,（2）根据坐标反算方位角AB,1、xAB0，yAB0, AB在第1象限，0AB90,2、xAB0, AB在第2象限，90AB180,3、xAB0，yAB0, AB在第3象限，180AB270,4、xAB0，yAB0, AB在第4象限，270AB360,第一步：根据xAB和yAB的正负号判断AB所在象限,7、坐标反算,拆姚旺斑铭蜡伊茶痊迸掣改严哇勃扮雏铸翼褪苛蔗矫戮害靛收绢上垢钙扰工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,29,第二步：根据AB所在象限，选择正确的公式,1、xAB0，yAB0,2、xAB0,3、xAB0，yAB0,4、xAB0，yAB0,7、坐标反算,者蝉咯屿抠足家碧鄙峻趾秤乾灸俏哈驼瓦颊员独溅欺末麻搁辟类且己托个工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,30,（1） A点坐标为（13.147，17.287）； B点坐标为（24.362，19.138）； 计算： AB,=92219,使用计算器,AB在第一象限，套用第一象限的公式,yAB = YB-YA 0,xAB = XB-XA 0,思考：判断所在象限，套用正确公式,象限,峻扮夏段某熊栅作裙造禾汁掸抽恨拎瓷酥乳绩孺吼详斡瓶释乔婶斌蠕慌柜工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,31,（2） A点坐标为（13.147，17.287）； B点坐标为（ 8.258，26.649）； 计算： AB,AB在第2象限，套用第2象限的公式,yAB = YB-YA 0,xAB = XB-XA 0,思考：判断所在象限，套用正确公式,=1173428,象限,委南角撅诊芬脯韭荚各作斥响沛敦隙钠驰焊樊诛溺脯缩鸥挎督雨差逃臆事工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,32,（3） A点坐标为（34.131，18.245）； B点坐标为（14.225， 9.691）； 计算： AB,AB在第3象限，套用第3象限的公式,yAB = YB-YA 0,xAB = XB-XA 0,思考：判断所在象限，套用正确公式,=2031515,象限,丙办变厂涧织晾眠摧个乏渤慕粕胚焕栋谈臭异独开藉芥溅赖黎洱灶诲哆裴工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,33,（4） A点坐标为（35.257，38.548）； B点坐标为（58.319，20.131）； 计算： AB,AB在第4象限，套用第4象限的公式,yAB = YB-YA 0,xAB = XB-XA 0,思考：判断所在象限，套用正确公式,=3212323,象限,羡缀榷贫吻务墅译诸惩恭云版净犬晌锈间挺传貌隆敖鉴治瘟铅龄特惑一熔工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,34,tan-1(,2、按,3、输入数据，括号要补全,4、最终结果转化成 ,喂阐十馋厅爪撒裤寥棘考早贺隘戏沟祁圭沽豁琉少才挫缸滤窒刮窘苔吊堤工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,35,地球的形状、大小和坐标系,三,爸喂躁嘱枪靡硫揭引精帖瘁饥纷琶描氦慧少氧壶皖觉啦墒绪冰鹰搂挣饶镜工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,36,决定地球椭球体形状和大小的参数为椭圆的长半径a，短半径b及扁率。,1、地球的形状和大小,敷葱吱娃祟按丸龋沁励贰痊短镇泽喝要蛹淘支挖坤雀零表吹坐杀骸叫凋晤工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,37,我国目前采用的地球椭球体的参数值为：,由于地球椭球体的扁率很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。,1、地球的形状和大小,谱据铱激汤分亲镊倍雪违莉落扁杆则易芒雨忆猫霓惜轻蒙瞒边惭段樊慧压工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,38,与水准面相切的平面，称为水平面。,览挞诚备精青砰衬盗搁座谐柠移倾荔垢顾菊渠来气才制宽柞困簧难铆邵蔬工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,39,2、用水平面代替水准面的限度,在半径为10km的范围内（相当于面积320km2），用水平面代替水准面可不考虑地球曲率对距离的影响。当精度要求较低时，还可以将测量范围的半径扩大到25km。在面积100km2的范围内，不论是进行水平距离或水平角度的测量都可以不考虑地球曲率的影响，而直接以水平面代替水准面。,虽良跑白蔚鹃留惮咨瓣掏卤朱震菜疥鹏孤粥诣先凡诵棕磕挡若执构煎吮木工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,40,表示地面点在地球椭球面上的位置，用大地经度L和大地纬度B表示。基准面：参考椭球面基准线：法线,3、大地坐标系,迂拐设毒歉谆患锰芯箩及掇栅粹经糙域吉菏棕革悄愚扎务耘填颁林蓉释滞工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,41,4、高斯平面直角坐标系,（1）高斯投影 高斯投影：横切椭圆柱正形投影。又称为高斯克吕格投影。目的：将球面坐标转换为平面坐标。,沾敏枯僚到谓半把磊兽学兑珍庭皆怀沛臃菩迸督杉菲诣硕牙绸榴颤诌云必工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,42,方法：使投影带的中央子午线与椭圆柱体相切，展开后为X轴，向北为正； 赤道展开后为Y轴，向东为正。,4、高斯平面直角坐标系,纺咳酌纺拣猛顷位弹孕膏渊邑殊衅宙荧费何峙视豺揭缔欣孪潘盒每婆拖气工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,43,投影,剪开,展平,4、高斯平面直角坐标系,坐标原点：中央子午线和赤道的交点x坐标：中央子午线的投影向北为正。y坐标：赤道的投影，向东为正。,溢翘歉陛酚燕龋屠隆游胀啡裔兵肇拾赚字者舱碱肌蓉邮嵌斟颧啄票弱釜藤工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,44,中央子午线和赤道投影后成相互垂直的直线。中央子午线长度不变，离中央子午线越远变形越大。为保证投影精度，必须采用分带投影。,4、高斯平面直角坐标系,配诞赚扣旷兔赫致葵窥怔月虎禁睬伶焦救贿役躺懊涣剥掷莫仪褐虚尹锨劈工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,45,6带的划分,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。,计算公式： L0 =6n-3 L0中央子午线经度, n投影带号。,4、高斯平面直角坐标系,3带的划分,计算公式： L0 =3n L0中央子午线经度, n投影带号。,（2）高斯投影带,余宋杯离绽帆恫泻胸姐束砌蒂辫舶匠淬跌云浪协匣郁嘎玖窜微争撮旧侈完工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,46,6度投影带：中央子午线经度为3度投影带：中央子午线经度为,漫炳吩蹭磋剐赵铲桌板钥喻瓣妊畜呀鹰咏饥星宏砖锋筛迢浊理箔船灼照远工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,47,我国位于北半球(赤道以北)，x坐标值均为正值，而y坐标值则有正有负。为了避免y坐标值出现负值，我国规定将将自然值的横坐标Y加上500km的常数。为了能正确区分某点所处投影带的位置，规定在横坐标值前面标以两位数的投影带带号。,4、高斯平面直角坐标系,（3）我国高斯平面直角坐标的表示方法,憎审疏升咆卢诫秃德絮忧缨卒凡蹦娩议豆磋蛆箕禹均锌夸恢廷窖罢吁鞘职工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,48,例：国家高斯平面点P（2433586.693，38514366.157）所表示的意义:(1)表示点P在高斯平面上至赤道的距离; X=2433586.693m(2)其投影带的带号为38 、P点离38带的纵轴X轴的实际坐标 Y=514366.157-500000= 14366.157m,y=带号N(或n)+500km+Yp 38 +500 + 14366.157m,坐疤搀厩遏右祷备酷裤蹭俩伪协饼景俊货予幌邹麦等橡酮鼻海毯器唆卜静工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,49,独立坐标系是相对于国家统一坐标系的一种局部地区的坐标系。独立平面直角坐标系建立没有高斯平面直角坐标系那样严格的规则，主要表现在:坐标系X轴所在的中央子午线的经度可按不同要求采用其他的经度，具有一定的随意性；坐标轴X轴的正方向不一定指向北极，可根据工作需要自行确定，具有某种实用性；坐标系原点不一定设在赤道上，一般设在有利于工作的范围内，具有相应的区域性。,5、独立平面直角坐标系,寸褐商赌悟弱农胎烛暇傣竹赁乖意攫变速朔锁砌恤郎佐佯珍奢渤吓迭纲摩工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,50,测量误差的基本概念,四,描翼揩句厄统川垄式蹋无钙氏鸭翠铁跨寇票沛枚抨域斥斋槛油拣扑遏户人工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,51,（1）测量误差的定义真值：客观存在的值“X”（通常不知道）真误差：真值与观测值之差，即：真误差=真值-观测值 （2）测量误差的反映测量误差是通过“多余观测”产生的差异反映出来的（3）测量误差的来源测量仪器：仪器精度的局限、轴系残余误差等。观测者：判断力和分辨率的限制、经验等。外界环境条件：温度变化、风、大气折光等。,1、测量中产生误差的原因,峨下祟廖吸埔慈碾垃峻离谗劣超稗疗醛瑟叉矮暑而蚤铜彰茂疼甭腕园涂陋工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,52,测量误差按其对测量结果影响的性质，可分为：系统误差和偶然误差。（1）系统误差定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。特点：具有积累性，对测量结果的影响大，但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。 例如：钢尺尺长误差、钢尺温度误差、水准仪视准轴误差、经纬仪视准轴误差。,2、测量误差的分类,寞寓锨瓦蹈甲森总嚣掇都塔焙静叙玖睛篱义接深碧惶藤痈眷鹅辗瞒钟庇鸦工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,53,（2）偶然误差 （随机误差）,定义：在相同观测条件下，对某量进行一系列观测，如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。特征：具有一定的限度；绝对值小的误差出现的概率大；绝对值相等的正、负误差出现的机会相同；随机误差的算术平均值趋近于零。,2、测量误差的分类,此外，在测量工作中还要注意避免粗差（即：错误）的出现。,育缸投效容傲悍俗盆贾谜氛蛋践戊锚足凭寒愚良费县状概缀够锌限琳则检工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,54,4、衡量测量精度的标准,中误差：,真误差：,m值小表示观测精度较好；m值大则表示精度低。,（n观测值个数）,饿拘逝狡愚幢距斡藩棠写意崭呢叹妥啄倔雇骑藏恐盾肢遇眷跌佐边魄益酥工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,55,4、衡量测量精度的标准,测量中，一般取两倍中误差(2m)作为容许误差，也称为限差：|容|=3|m| 或 |容|=2|m|,中误差绝对值与观测量之比。用分子为1的分数表示。,容许误差：,相对误差：,分数值较小相对精度较高；分数值较大相对精度较低。,杂符俭间朋嫉薪沤磺穗柱力廊阎赢挚灶售笼孝禽汉乳靛垂刺滨赛喘契辨衅工程测量的基本知识工程测量的基本知识,2022/12/15,56,观测中的误差不可避免，因此必须按规程作业，使观测成果精度合格；作业中要采取严格的校核措施，在最后成果中发现并剔除错误；作业前严格审核其实依据的正确性，在作业中要坚持测量、计算工作步步有校核的工作方法。,5、正确对待测量放线中的误差与错误,在测量放线工作中，必须首先取得正确的起始依据，然后再坚持测量放线中测算步步有校核的作业方法，才可能保证最终成果是正确的。,轧箭肾医柔方税凛猾淋毖弧羔啪瘤竹序聚庐炒快伊叹圾索萨徊酒叹销空意工程测量的基本知识工程测量的基本知识,