《道路工程測(cè)量測(cè)量》PPT課件.ppt

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1、§1.1道路交通工程測(cè)量的任務(wù)與作用§1.2地球的形狀與大小§1.3測(cè)量坐標(biāo)系§1.4水平面代替水準(zhǔn)面的限度§1.5測(cè)量工作的原則與程序第一章緒論一、測(cè)量學(xué)的概念測(cè)量學(xué)是研究如何測(cè)定地表上點(diǎn)的位置，如何將地球表面的形狀及其信息測(cè)繪成圖，如何確定地球的形狀與大小，并將設(shè)計(jì)圖紙上的工程構(gòu)造物在實(shí)地上標(biāo)定出來。測(cè)量工作的基本任務(wù)：（1）、測(cè)定（2）、測(cè)設(shè)（施工放樣）二、測(cè)量學(xué)科分類大地測(cè)量學(xué)：研究和確定地球形狀、大小、整體與局部運(yùn)動(dòng)和地表面點(diǎn)的幾何位置以及它們的變化的理論和技術(shù)的科學(xué)。攝影測(cè)量與遙感學(xué)：研究利用電磁波傳感器獲取目標(biāo)物的影像數(shù)據(jù)，從中提取語義

2、和非語義信息，并用圖形、圖像和數(shù)字形式表達(dá)的學(xué)科。地圖制圖學(xué)與地理信息工程：研究利用地圖圖形科學(xué)地、概括抽象地反映自然界和人類社會(huì)各種現(xiàn)象的空間分布、相互關(guān)系及其動(dòng)態(tài)變化，并對(duì)空間信息進(jìn)行獲取、智能抽象、存儲(chǔ)、管理、分析、處理、可視化及其應(yīng)用的科學(xué)。海洋測(cè)量學(xué)：它以海洋水體和海底為測(cè)繪對(duì)象，研究測(cè)量及海圖編制的理論和方法的科學(xué)，主要包括海道測(cè)量、海洋大地測(cè)量、海底地形測(cè)量、海洋專題測(cè)量以及航海圖、各類海洋圖等的編制。工程測(cè)量學(xué)：研究工程建設(shè)與自然資源開發(fā)中在規(guī)劃、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工與管理各個(gè)階段進(jìn)行的控制測(cè)量、地形測(cè)繪、施工放樣和變形監(jiān)測(cè)的理論和科學(xué)技術(shù)

3、。工程測(cè)量學(xué)是測(cè)繪科學(xué)技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)中的直接應(yīng)用。三、道路工程測(cè)量的任務(wù)和作用運(yùn)用測(cè)量學(xué)的基本原理和方法為各類建筑工程服務(wù)。工程建設(shè)三階段測(cè)量的任務(wù)勘測(cè)設(shè)計(jì)控制，測(cè)繪地形圖施工建設(shè)施工放樣，竣工測(cè)量運(yùn)營(yíng)管理安全監(jiān)測(cè)，變形觀測(cè)返回§1-2地球的形狀與大小一.地球的形狀和大小1．地球自然形體：是一個(gè)不規(guī)則的幾何體，陸地面積約占21%，海洋面積約占地球表面的71%。高山陸地丘陵海洋大地體：大地水準(zhǔn)面所包圍的代表地球形狀和大小的形體。大地水準(zhǔn)面：設(shè)想處于完全靜止的平均海水面向陸地和島嶼延伸所形成的閉合曲面。由于大地水準(zhǔn)面是一個(gè)不規(guī)則的曲面，不能用數(shù)

4、學(xué)公式表述，因而需要尋找一個(gè)理想的幾何體代表地球的形狀和大小。該幾何體必須滿足兩個(gè)條件：①形狀接近地球自然形體；②可以用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式表示。2．參考橢球體及參考橢球面參考橢球體一個(gè)非常接近大地體，并可用數(shù)學(xué)式表示幾何形體，作為地球的參考形狀和大小。它是一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而形成的形體，故又稱旋轉(zhuǎn)橢球體。參考橢球面參考橢球面參考橢球體外表面，是球面坐標(biāo)系的基準(zhǔn)面。旋轉(zhuǎn)橢球體由長(zhǎng)半軸a（或短半軸b）和扁率α決定。我國目前采用的參考橢球體的參數(shù)為：長(zhǎng)半軸a=6378140m短半軸b=6356755.288m扁率α==測(cè)量精度要求不高時(shí)，可把地球看作圓球，其

5、平均半徑R=6371km3、測(cè)量工作的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面測(cè)量工作的基準(zhǔn)線—鉛垂線。測(cè)量工作的基準(zhǔn)面—大地水準(zhǔn)面。測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的基準(zhǔn)線—法線。測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的基準(zhǔn)面—參考橢球面。OG大地水準(zhǔn)面鉛垂線二、確定地面點(diǎn)位的方法地面點(diǎn)的空間位置可以用點(diǎn)在水準(zhǔn)面或水平面上的位置（X，Y）及點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離（H）來確定。如地面點(diǎn)：A（X，Y，H）CYABabcX1、地面點(diǎn)的高程地面點(diǎn)的高程：地面點(diǎn)沿鉛垂方向到大地水準(zhǔn)面的距離。注：地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以上，H為正；地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面以下，H為負(fù)。如圖：HA=166.780mHB=-136.680mA大地水準(zhǔn)面HAB

6、HB絕對(duì)高程（海拔）：某點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離。如：HA、HC。相對(duì)高程：某點(diǎn)沿鉛垂線方向到任意水準(zhǔn)面的距離。如：HA′、HC′。高差：地面上兩點(diǎn)高程之差。如：hAC=HC–HAhAC=HC′–HA′當(dāng)hAC為正時(shí)，C點(diǎn)高于A點(diǎn)；當(dāng)hAC為負(fù)時(shí)，C點(diǎn)低于A點(diǎn)；我國的高程系統(tǒng)：水準(zhǔn)原點(diǎn)全國高程的起算點(diǎn)。1985年國家高程基準(zhǔn)72.260m1956年黃海高程系72.289m目前我國統(tǒng)一采用1985年國家高程基準(zhǔn)。水準(zhǔn)原點(diǎn)H0驗(yàn)潮站大地水準(zhǔn)面三、地面點(diǎn)在投影面上的坐標(biāo)地面點(diǎn)的坐標(biāo)常用地理坐標(biāo)、平面直角坐標(biāo)或空間直角坐標(biāo)表示。（一）地理坐標(biāo)以參考橢

7、球面為基準(zhǔn)面，以橢球面法線為基準(zhǔn)線建立的坐標(biāo)系。地球表面任意一點(diǎn)的經(jīng)度和緯度，稱為該點(diǎn)的地理坐標(biāo)，可表示為A(L,B)。如：北京東經(jīng)116o28′北緯39o54′S緯線NO地軸：地球的自轉(zhuǎn)軸(NS)，N為北極，S為南極。子午面：過地球某點(diǎn)與地軸所組成的平面。子午線：子午面與地球面的交線，又叫經(jīng)線。起始子午面：通過英國格林尼治天文臺(tái)的子午面NGS。緯線：垂直于地軸的平面與地球面的交線。赤道平面：垂直于地軸并通過地球中心的平面WME。赤道：赤道平面與地球面的交線。WE赤道赤道平面起始子午面起始子午線G大地經(jīng)度：過P點(diǎn)的子午面NPS與首子午面NMS所構(gòu)成的

8、二面角叫做P點(diǎn)的大地經(jīng)度，用L表示。大地緯度：過P點(diǎn)的法線Pn與赤道面的夾角叫做P點(diǎn)的大地緯度，用B表示。赤