工程测量教案.doc

江苏省技工院校

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授课日期

2.21

班级

10JT1A

课题：测量学概述

教学目的要求：掌握测量学的相关基本概念、坐标系统、基本工作方法

教学重点、难点：高程系、基本工作

授课方法：讲授

教学参考及教具（含多媒体教学设备）：教材

授课执行情况及分析：大部分学生基本能够理解，掌握良好。

板书设计或授课提纲

新课引入：这学期我们要学习工程测量这门课，这位大家以后学习其他课程打下一个良好的基础

新课内容：

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、测量学的分类

1、大地测量学：研究地球表面广大地区的点位测定及整个地球的形状、大小和变化及地球重力场测定的理论和方法的学科。由于人造地球卫星和空间技术的利用，测量又分为常规大地测量和卫星大地测量两种。

2、地形测量学：研究将地球表面局部地区的自然地貌、人工建筑和行政权属界线等测绘成地形图、地籍图的基本理论和方法的学科。

3、摄影测量学：研究利用航空和航天器对地面摄影或遥感，以获取地物和地貌的影像和光谱，并进行分析处理，从而绘制成地形图的基本理论和方法的学科。

4、工程测量学：研究工程建设在设计、施工和管理阶段中所需要进行的测量工作的基本理论和方法的学科。包括工程控制测量、土建施工测量、设备安装测量、竣工测量和工程变形观测等。

三、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

由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。

该几何体必须满足两个条件：

①形状接近地球自然形体；

②可以用简单的数学公式表示。

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。

旋转椭球体由长半轴a（或短半轴b）和扁率α决定。我国目前采用的参考椭球体的参数为：

长半轴a=6378140m

短半轴b=6356755.3m

扁率α==

测量精度要求不高时，可把地球看作圆球，其平均半径R=6371km。

四、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。

五、确定地面点位的方法

在测量工作中，我们一般用：

某点在基准面上的投影位置（x,y）和该点离基准面的高度（H）来确定。

（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。

其中，我国的水准原点建在青岛市观象山，在1985年国家高程系统中，其高程为72.260米；在1956年黄海高程系统中的高程为72.289米。

（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