工程测量培训PPT课件

M
O
B
n
L
北纬0~90˚ 南纬0~90˚
大地经度L
S
大地纬度B
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大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕西省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
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大地原点：全国统一坐标的起算点。
我国大地原点位于 陕省泾阳县永乐镇。
我国统一采用的坐 标系为“1980年国家 坐标系”。
S
赤 道：赤道平面与地球面
的交线。
赤道平面 E
赤道
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大地经度：过P点的子午面NPS与首子午面NMS所构成
的二面角叫做P点的大地经度，用L表示。
大地纬度：过P点的法线 Pn与赤道面的夹角叫做P点
的大地纬度，用B表示。
L取值范围： 东经0~180˚
起始子午面 （首子午面）
N P
赤道 平面
西经0~180˚ B取值范围：
高斯投影是一种等角投影。它是由德国数 学家高斯(Gauss，1777~1855)提出，后经德国 大地测量学家克吕格(Kruger，1857～1923)加以 补充完善，故又称“高斯—克吕格投影”，简 称“高斯投影”。
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测量对地图投影的要求：
①测量中大量的角度观测元素，在投影前后保 持不变，这样免除了大量投影计算工作； ②保证在有限范围内使得地图上图形同椭球上 原形保持相似，给识图用图带来很大方便。 ③投影能方便的按分带进行，并能用简单的、 统一的计算公式把各带连成整体。
面的地形按比例缩绘成地形图。
测设 是指把图纸上规划设计好的建筑物、
构筑物等的位置在地面上标定出来，
作为 施工的依据。
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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%。
高山
陆地
海洋
丘陵
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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。
参考椭球面 参考椭球体外表面，
是球面坐标系的基准面。
参考椭球面
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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=
a b=
a
1 298.257
测量精度要求不高时，可把地球看作 圆球，其平均半径 R =6371km
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（二）平面直角坐标 由于地理坐标是球面坐标，在工程建设规 划、设计 、施工中，测量和计算十分不便。 投影：将球面坐标按一定的数学法则归算到 平面上。 即 X= F 1（L，B） Y= F 2（L，B） 我国采用高斯平面直角坐标，小地区范围内 也可采用独立平面直角坐标。
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高斯平面直角坐标系
1、高斯投影的概念
大地体：大地水准面所包围的代表地球形状和大小 的形体。
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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。
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2．参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。
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2、高斯投影的原理
高斯投影采用分带投影。将椭球面按 高斯投影平面
一定经差分带，分别进行投影。
N
中
央
子
午 线
c
赤道
赤道
S
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高斯投影平面
中
央
子
午
赤道
线
高斯投影必须满足：
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椭球上的基本概念
地 轴：地球的自转轴(NS)，N为北极，S为南极。
子午面：过地球某点与地轴所组成的平面。
起始子午面：通过英国格林尼治天文台 纬线 N
起
的子午面NGS 。
始
子
子午线：子午面与地球面的交线，午
G
线
又叫经线。
W
O
纬 线：垂直于地轴的平面与地
球面的交线。
赤道平面：垂直于地轴并通过 起始子午面 地球中心的平面WME。
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二、工程测量的任务
工程测量是运用测量学的基本原理和方法为各 类工程服务。
工程建设三阶段
测量的任务
勘测设计
控制，测绘地形图
施工建设
施工放样，竣工测量
运营管理
安全监测，变形观测
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4
5
6
三、测量工作分类
测量工作包括测定和测设两部分。
测定 是指使用测量仪器和工具，通过测量
和计算，测定点的坐标，或把地球表
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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。
O 铅垂线
大地水
准面
G
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一、确定地面点位的方法
地面点的空间位置可以用点在水准面或水
平面上的位置（X，Y）Baidu Nhomakorabea点到大地水准面的铅
垂距离（H）来确定。
第一章 绪论
§1.1 §1.2 §1.3 §1.4
工程测量的任务 测量工作的基准面和基准线 地面点位的确定 测量工作概述
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一、测量学的概念
测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地 面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。
测量工作的基本任务： 确定地面点在规定坐标系中的
坐标值（X，Y，Z）。
目前我国统一采用
1985年国家高程基准 。
验潮站
水准原点
H0
大地水 准面
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三、地面点的坐标
地面点的坐标常用地理坐标、平面直角坐 标或 空间直角坐标表示。 （一）地理坐标
以参考椭球面为基准面，以椭球面法线为 基准线建立的坐标系。 地球表面任意一点的经度和纬度，称为该 点的地理坐标，可表示为 A(L,B) 。 如：北京 东经116º28′北纬39º54′
C
如地面点：
A （X，Y，H） A
B
X
c
a
b
Y
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二、地面点的高程
地面点的高程： 地面点沿铅垂方向到 大地水准面的距离。
注：地面点在大地水 准面以上，H为正； 地面点在大地水准 面以下，H为负。
如图：HA= 166.780m HB= - 136.680m
A
HA 大地水准面
HB
B
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绝对高程（海拔） ：某点沿铅垂线方向到 大地水准面的距离。如：HA、HC。
相对高程： 某点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。 如：HA′、HC ′。
高差： 地面上两点高程之差。 如：hAC = HC – HA hAC = HC′– HA′
当hAC为正时， C点高于A点； 当hAC为负时， C点低于A点；
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我国的高程系统： 水准原点 全国高程的起算点。 1985年国家高程基准 （72.260m ） 1956年黄海高程系 （72.289m）