发布时间 : 星期一 文章1.1绪论 建筑工程测量的任务及地面点平面位置的确定更新完毕开始阅读c2147469af1ffc4ffe47ac2b
课题：第一章 绪论
第一讲 建筑工程测量的任务及地面点平面位置的确定
课型：讲授 教学目的与要求：
1．了解测量学的概念及分类、地球的形状和大小；
2．理解测定和测设的概念和区别、建筑物的施工测量、水准面和水平面区别、三种坐标的适用范围、高斯平面直角坐标x，y的含义；
3．掌握大地水准面、铅垂线的概念及作用，测量学与数学中的平面直角坐标系的区别、测量工作的实质、地面点位置的表示方法。
教学重点、难点：
重点：测定和测设的区别；地面点位置的表示方法；大地水准面、铅垂线的概念及作用；测量学与数学中的平面直角坐标系的区别。 难点：高斯平面直角坐标
采用教具、挂图：地球仪、世界地图、多媒体课件。 复习、提问：
1． 日常生活中，你注意到了哪些测量问题，你能想明白吗？ 2． 为什么说有工程建设就有测量施工？ 3． 大地水准面、铅垂线的概念及作用？ 4． 地面点平面位置的表示方法？
5． 我国目前采用的大地坐标系是什么？
课堂小结：
本次课主要学习了建筑工程测量的任务及地面点平面位置的确定，理解教材中本讲各图形表示的含义，使学生重点掌握测定和测设的区别、大地水准面、铅垂线的概念及作用，测量学与数学中的平面直角坐标系的区别、测量工作的实质、地面点位置的表示方法。
作业：3、4、5、7、8 课后分析：
开场白：介绍建筑工程测量课程在建筑工程技术专业教学计划中作为核心课程的重要地位；介绍理论课、实验课、实训课的时间安排、教学内容及基本要求；介绍本课程开设的学期数、周学时、作业要求、考试考核方式。
第一章 绪论
第一讲 建筑工程测量的任务及地面点平面位置的确定
一、测量学的概念
1. 测量学的定义：是研究三维空间中各种物体的形状、大小、位置、方向和其分布的学科。
物体：指地球表面或其广大区域或其局部区域；图纸上设计好的建筑物（由此导出测量学的两大内容）
2．测量学的内容：包括测定和测设两部分。
（1）测定的定义：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列特征点的测量数据，将地球表面的地物和地貌缩绘成地形图。测定也称测绘或测图。 （2）测设的定义：是指用一定的测量方法将设计图纸上规划设计好的建筑物位置，在实地标定出来，作为施工的依据。测设也称放样或放线。
（3）测定与测设的关系：测定和测设的工作程序和内容相反。前者把地上实物测到图纸上，后者将设计蓝图测到实地上，它们彼此是逆过程。
3． 测量学的分类：测量学按照研究对象及采用的技术不同，可分为以下几个分支学科：大地测量
学、摄影测量与遥感学、地图制图学、海洋测绘学、普通测量学、工程测量学。工程测量学的内容很广泛，如建筑工程测量、公路测量、铁路测量、矿山测量、水利工程测量。 二、建筑工程测量的任务
1．测绘大比例尺地形图
为工程建设的规划设计提供必要的图纸和资料。
2．建筑物的施工测量
具体包括建立施工场地的施工控制网、建筑场地的平整测量、建（构）筑物的定位、放线测量、基础工程的施工测量、主体工程的施工测量、构件安装时的定位测量和标高测量、施工质量的检验测量、竣工图测量。 3．建筑物变形观测
是对于一些重要的建（构）筑物，在施工和运营期间，为了确保安全，应定期对建（构）筑物进行变形观测。
（在建筑工程测量的三大任务中，重点强调建筑物的施工测量的任务） 三、地面点位的确定
地球是自然球体（形状1），表面是不平坦和不规则的，地球表面海洋面积约占71%，陆地面积仅占29%。因此，地球表面的大部分被水所包围。（由此导出水准面的定义） （一）概念：
1．水准面和水平面
（1）水准面：人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个曲面称为水准面。其特点有二：水准面有无数个；通过水准面一点的切线与其重力方向线垂直，即：水准面上每一个点的铅垂线与该点的重力方向线重合。（水准面是曲面，而不是平面） （2）水平面：与水准面相切的平面，称为水平面。
2．大地水准面的定义及作用：水准面有无数个，其中与平均海水面相吻合的水准面，称为大地水准面。它是测量工作的基准面，是绝对高程的起算面，大地水准面上的绝对高程均为零。 3．铅垂线的定义及作用
重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线，高程的大小必须沿铅垂线方向来衡量。 4．大地体：由大地水准面所包围的形体，称为大地体。（形状2） 5．地球椭球体：与大地水准面相接近，并能用数学公式表示的形体，称为地球椭球体。 其大小的表示方法：地球椭球体的参数值为：a=6 378 140m，b=6 356 755m，α=1：298.257。 （二）地球的形状与大小：
1．地球的形状
人们对地球的认识过程为：自然球体→大地体→地球椭球体→球体→局部平面。 2．地球的大小
地球椭球体：地球椭球体的参数值为：a=6 378 140m，b=6 356 755m，α=1：298.257。
球体：R = (2a+b)/3=6371km 局部平面：用其面积表示。
（三）地面点位的确定 1．测量工作的实质
测量工作的实质是确定地面点的位置，而地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点在大地水准面上的投影位置（两个参数：λ、φ或x、y）和该点的高程H（一个参数）。 2．地理坐标
地理坐标是用经度λ和纬度φ表示地面点在大地水准面上的投影位置，由于地理坐标是球面坐标，不便于直接进行各种计算。 3．高斯平面直角坐标
高斯平面直角坐标是利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。在广大区域内确定点的平面位置，一般采用高斯平面直角坐标。高斯投影法是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上，见图1-3、1-4。我国目前采用的国家坐标系称为“1980年国家大地坐标系”。
见图1-6，6?带中央子午线的经度λ0= 6? N-3?
14 78° 27 3° 6°带 9° 81° 87° 93° 117° 99° 105° 111°N 1带 2带 0° 6° 15 84° 29 16 90° 31 17 18 19 20
96° 102° 108° 114° 120° 33 35 37 39 1?30′ 4?30′ n 1 2 3 3°带 图1-6 高斯平面直角坐标系6?带投影与3?带投影的关系
3?带中央子午线的经度λ′o= 3?n
地面点的平面位置，可用高斯平面直角坐标x、y来表示。由于我国位于北半球，x坐标均为正值，y坐标则有正有负，如图1-5a所示，yA＝＋136780m，yB＝－272440m为了避免y坐标出现负值，将每带的坐标原点向西移500km，如图1-5b所示，纵轴西移后：
规定在横坐标值前冠以投影带带号。如A、B两点均位于第20号带，则：yA＝20636780m，yB
＝20227560m。
x(N) 中央子午线投影 x 500km yA yB A B xB
yA yB B xA xB
赤道 A
O y(E) O xA
y
4．独立平面直角坐标
在局部区域内确定点的平面位置，可以采用独立平面直角坐标。
当测区范围较小时，可以用测区中心点a的水平面来代替大地水准面，见图1-7。在这个平面上建立的测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系，如图1-7所示。在独立平面直角坐标系中，规定南北方向为纵坐标轴，记作x轴，x轴向北为正，向南为负；以东西方向为横坐标轴，记作y轴，y轴向东为正，向西为负；坐标原点O一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为正值；坐标象限按顺时针方向编号，见图1-8，其目的是便于将数学中的公式直接应用到测量计算中，而不需作任何变更。
A Ⅳ
x yA
x
Ⅰ
y
xA A′ O y Ⅲ
Ⅱ
O
1-8 坐标象限
图1-7 独立平面直角坐标系
讲解时注意讲解与数学上的直角坐标的区别。