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科目： 建筑工程测量 月 日
专 业 工程测量 班 级 16工程测量 课 时 2 课 型 讲 授
课 题 单元一 测量基本知识
教 学目 的 1.描述测量学的研究内容和测量学的基础知识。
2.描述地面点位的确定方法（平面位置与空间位置确定）。
3.叙述“水准面”和“高程”的概念。
4.描述测量工作的组织原则。
重 点难 点及关键 重点：地面点位的确定（平面位置与空间位置确定）；测量工作的组织原则。难点：高斯平面直角坐标。
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教 学 过 程 或 内 容 教 法 要 点
课题一 工程测量的任务一、测量学研究对象及其任务
1．概念：测量学是一门研究测定地面点位置，确定并展示地球表面形态与大小的科学。研究测定地面点的平面位置及高程，将地球表面的地貌、地物、行政和权属界线测绘成图，确定地球的形状与大小，将规划设计的点和线在实地上定位的科学。
2．任务：测定、测设两部分。
二、测量学的分类：
《大地测量学》、《地形测量学》、《工程测量学》、《摄影测量学》、《地图测量学》、《海洋测量学》、《测量仪器学》
地形测量学：是研究地面及其附属物的测绘理论和方法的学科。
工程测量学：是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。
三、测量学在工程建设中的作用1）测量是工程规划选线的重要依据。
2）测量是工程勘察设计的重要基础工作。3）测量是工程顺利施工的基本保证。
4）测量是检验工程质量和监督工程设施安全营运的必要技术手段。
四、测量学的发展概况五、测量工作的特点及要求
1）实践性强
2）不容许出差错
3）有很强的精度观念
4）集体劳动，合作精神
5）野外作业，有吃苦耐劳精神
6）仪器精贵，精心爱护 课题二 地面点位的确定 一、地球的形状和大小
（一）地球形状
地球是由大地水准面围成的旋转椭球体；椭球的形状和大小可由其长半轴a(或短半轴b)和扁率来表示。我国的旋转椭球目前采用的参数值为：长半轴 　　　　a=6378.137km
短半轴 　　　　b=6356.752km（二）大地水准面
1．水准面：假想静止不动的海水面向陆地延伸而形成的闭合曲面有无数个，但大地水准面（通过平均海水面的水准面）只有一个，特点是重力位处处相等，与其上的铅垂方向处处保持正交。2．测量工作的基准
基准面：大地水准面；基准线：铅垂线。二、地面点位的表示方法
（一）地面点位的坐标系统：
1．地理坐标系：广大区域或整个地球的球面坐标系统，经度、纬度表示地面点位，根据采用的基准面、基准线及测量计算坐标的方法不同分为天文地理坐标（天文经度λ及天文纬度Ψ）和大地地理坐标（大地经度L和大地纬度B）
2．地心坐标系：属于空间三维直角坐标系，用于卫星大地测量
3．独立平面直角坐标系：小区域范围（半径不大于10Km）近似将球面当作平面处理规定：南北方向为纵坐标Ｘ，东西方向为横坐标Ｙ，原点Ｏ一般选在测区的西南角，象限自北方向起顺时针排列。
4．高斯平面直角坐标系：
1）原理：地图投影（测量上将旋转椭球体面等曲面上的点位化算到平面上）。
2）高斯投影：角度不变，且小范围内经投影后图形相似。
方法：将旋转椭球面经线划分成投影带，从首子午先起，每隔6划为一带（6°带），自西向东分成60个带，依次标号1，2，…，60编写带号。将旋转椭球面上的线段、图形先投影到能展成平面的椭圆柱面上，即使椭圆柱与球面某一中央子午线相切，将中央子午线东西各3°的带上的图形投影到椭圆柱面上，然后沿南北极方向切开展成平面即高斯投影平面。
3）高斯平面直角坐标：在高斯投影平面内，以中央子午线为坐标纵轴
y，以赤道为横轴x，两轴交点为坐标原点O。
4)已知任意一地经度,其所在6°带的带号N6及该带号中央子午线的经度L6计算=6N-35）坐标表示:由于我国处于北半球，x坐标值为正，y坐标值有正有负，为避免横坐标出现负值，将每带的坐标原点西移500km，并在其前面加带号。
5．在实际应用中，要确定地面点位，是建立与高级控制点之间的关系，即水平角β和水平距离D，所以，确定地面点的平面位置需要的两大元素为水平角β和水平距离D。（二）测量高程系
1．高程：地面点到大地水准面的铅垂距离，称为绝对高程，简称高程。A、B两点的绝对高程分别为、。
地面点沿其垂线到假定大地水准面的垂直距离称为相对高程。、表示A、B二点分别到假定的大地水准面的相对高程。
2.高差:地面点之间的高程之差，用h表示。如A、B两点高差为 =-=-3．我国的高程系统：取黄海平均海水面作为高程基准面，并自1987年起用“1985年国家高程基准”，即青岛国家水准原点的高程72.260m.。
三、用水平面代替基准面的限度
水准面是一个曲面，曲面上的几何图形，包括基本观测量(距离、角度、高差)，投影到平面上会产生变形，称为水准面曲率的影响。进行距离时以水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计。 用水平面作基准面对高程的影响是很大的。所以即使距离很短，也应考虑地球曲率对高程的影响。课题三 测量工作的原则和程序
一、测量工作的基本原则与程序为了防止测量误差的积累，提高测量精度，在测量工作中，必须遵循：
1、由高级到低级原则
2、先控制后碎部原则
3、从整体到局部原则
4、步有检核检核原则
二、测量学的基本工作：测量学的基本工作：高程测量，角度测量，距离丈量。
测量学的三个基本要素：水平角、距离、高差。课题四 建筑工程常用的测量仪器及用途一、建筑工程常用的测量仪器建筑工地需要用到的测量仪器都有经纬仪（或全站仪）、水准仪、钢尺、铅垂仪、水平仪
全站仪：放样、定向、测角经纬仪：定向、测角铅垂仪：轴线投测钢尺：距离测量水平仪：水平线、铅垂线课题五 测量误差基础知识一、研究测量误差的目的为了尽可能减少测量误差，提高测量的精确度。测量工作是在一定条件下进行的，外界环境、观测者的技术水平和仪器本身构造的不完善等原因，都可能导致测量误差的产生。通常把测量仪器、观测者的技术水平和外界环境三个方面综合起来，称为观测条件。观测条件不理想和不断变化，是产生测量误差的根本原因。通常把观测条件相同的各次观测，称为等精度观测；观测条件不同的各次观测，称为不等精度观测。二、测量误差分类1.按误差来源：(1) 观测误差 主要指观测环境中气温、气压、空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的不断变化，导致测量结果中带有误差。(2) 仪器误差 仪器在加工和装配等工艺过程中，不能保证仪器的结构能满足各种几何关系，这样的仪器必然会给测量带来误差。(4) 外界环境误差 由于观测者感官鉴别能力所限以及技术熟练程度不同，也会在仪器对中、整平和瞄准等方面产生误差。2.测量误差按其对测量结果影响的性质：(1) 系统误差(2) 偶然误差。 教学方法： 以讲授法为主。作为一门新课程，首先要向学生们讲授测量学的发展史、概念、目前发展状况及在工程中的应用，使同学们产生兴趣、树立学好测量学的信心、决心，然后再讲授学习测量学的方法和要求。

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