1、建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 建筑工程测量全册配套建筑工程测量全册配套 完整教学课件完整教学课件 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 一、测量学的概念一、测量学的概念 定义定义: : 研究地球的形状和大小，确定地面点的空间位置，研究地球的形状和大小，确定地面点的空间位置， 将地球表面的形状和其它信息测绘成地图的科学。将地球表面的形状和其它信息测绘成地图的科学。 对象对象: : 地球的自然表面地球的自然表面 分支分支: : 大地测量学大地测量学 摄影测量学摄影测量学 地图学地图学 地形测量学地形测量学 工程测量学工程测量学 海洋测量学海洋测量学 1.1 绪论 内容内容:
2、 : 研究地球形状和大小研究地球形状和大小 确定空间位置的技术确定空间位置的技术 测制地图的理论与技术测制地图的理论与技术 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 主要研究地球的形状、大小和重力场，测定地主要研究地球的形状、大小和重力场，测定地 面点的几何位置和地球整体与局部运动的理论和技面点的几何位置和地球整体与局部运动的理论和技 术的学科。术的学科。 基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重基本目标是测定和研究地球空间点的位置、重 力及其随时间变化的信息，提供大地基础设施、信力及其随时间变化的信息，提供大地基础设施、信 息和技术支持。息和技术支持。 大地测量学大地测量学 实用大地测量
3、学实用大地测量学 椭球面大地测量学椭球面大地测量学 物理大地测量学物理大地测量学 卫星大地测量学卫星大地测量学 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影象研究利用摄影或遥感的手段获取目标物的影象 数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、数据，从中提取几何的或物理的信息，并用图形、 图象和数字形式表达测绘成果的学科。图象和数字形式表达测绘成果的学科。 摄影测量学摄影测量学 航空摄影航空摄影 航天摄影航天摄影 航空航天摄影测量学航空航天摄影测量学 地面摄影测量学地面摄影测量学 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 研究模拟地图和数字地图的基础
4、理论、地图设研究模拟地图和数字地图的基础理论、地图设 计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。计、地图编制和复制的技术方法及其应用的学科。 地图学（地图制图学）地图学（地图制图学） 地图投影地图投影 地图编制地图编制 地图设计地图设计 地图制印地图制印 地图应用地图应用 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 发展阶段发展阶段 测量仪器测量仪器 测量理论测量理论 测量产品测量产品 古代古代 1717世纪前世纪前 绳尺、步弓、矩尺绳尺、步弓、矩尺 简单机械式简单机械式 弧度测量、面积计算弧度测量、面积计算 理论原始简单理论原始简单 粗糙的粗糙的 地图地图 近代近代 1717- -202
5、0世纪初世纪初 望远镜、经纬仪、望远镜、经纬仪、 水准仪、平板仪水准仪、平板仪 光学机械式光学机械式 三角测量、最小二乘三角测量、最小二乘 法、地图投影法、地图投影 测量走向精确测量走向精确 实测的实测的 地图地图 现代现代 2020世纪至今世纪至今 电子仪器、航空摄电子仪器、航空摄 影、影、GPSGPS 电子智能仪器电子智能仪器 GISGIS、RSRS、GPSGPS 数字测图数字测图 测量走向自动化测量走向自动化 数字数字 地图地图 将来将来 数字化、自动化、数字化、自动化、 小型化、智能化小型化、智能化 数字地球数字地球 大众化的大众化的 数字地图数字地图 测量学发展历史与趋势测量学发展历
6、史与趋势 1.1 绪论 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图测绘技术发展历程 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图测绘技术发展历程 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图产品形式的发展演变 1973年出土的马王堆出土的西汉地形图（西汉文帝十二年，前168年） 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图产品形式的发展演变 1.以南为上；2.符号化；3. 有注记 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图产品形式的发展演变 达芬奇画的地图 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地图产品形式的发展演变 建 筑 工 程 测 量建 筑 工
7、程 测 量 地图产品形式的发展演变 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 依依 据据SPOT 卫卫 星星 影影 像像 更更 新新 后后 的的 地地 形形 图图 最最 新新 时时 相相SPOT 卫卫 星星 正正 射射 影影 像像 图图 地图产品形式的发展演变 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 学科名称的发展演变 地形测量学地形测量学 测量学测量学 现代测量学现代测量学 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 二、现代测量学的概念二、现代测量学的概念 定义定义 研究在野外条件下，将地球表面的地物和地貌直接研究在野外条件下，将地球表面的地物和地貌直接 测绘成地形图的理论、技
8、术和方法的学科。测绘成地形图的理论、技术和方法的学科。 1.1绪论 地地 物物: :地面上位置固定、界线分明的物体（河流、桥梁）地面上位置固定、界线分明的物体（河流、桥梁） 地地 貌貌: :地面上高低起伏的自然形态（高山、丘陵）地面上高低起伏的自然形态（高山、丘陵） 1.1.地形测量学的概念地形测量学的概念 地形图地形图: :表示地物和地貌的表示地物和地貌的正射投影图正射投影图 对对 象象: :地球的局部区域地球的局部区域 内内 容容: : 控制测量控制测量 地形测图地形测图 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 2.2.现代测量学的概念现代测量学的概念 研究基本测量理论，利用现代测量
9、仪器和测研究基本测量理论，利用现代测量仪器和测 量方法测定地面点的空间位置，将地球表面的自量方法测定地面点的空间位置，将地球表面的自 然形态和人工设施测绘成数字地图的理论和技术然形态和人工设施测绘成数字地图的理论和技术 的学科。的学科。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 三、地形图的成图过程三、地形图的成图过程 大地测量 地形 控制测量 地形测图 制图印刷 建立全国建立全国 范围内骨范围内骨 干控制网干控制网 控制点控制点 加密加密 原图测绘原图测绘 原图清绘原图清绘 制版印刷制版印刷 1.1 绪论 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地物地貌地物地貌 数学法则数学法则
10、地物地貌地物地貌 测量的基本理论问题测量的基本理论问题 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地物地貌地物地貌 地物地貌地物地貌 第一步第一步： 地物地貌地物地貌 地物地貌地物地貌 第二步第二步： 地物地貌地物地貌 第三步第三步： 基准面基准面 投影投影 分幅分幅 1 1- -2,32,3 1 1- -4 4 1 1- -8 8 解决思路解决思路 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 一、地球的自然形体一、地球的自然形体 局部特点局部特点：高低起伏，极其复杂高低起伏，极其复杂 整体特点整体特点：1.近似一个两极略扁的椭球；近似一个两极略扁的椭球； 2.2.可视为水球（海可视为水
11、球（海71 %71 %，陆，陆29%29%）；）； 3.3.无法用数学公式描述。无法用数学公式描述。 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 1. 水准面水准面 静止的液体表面，称为水准面。静止的液体表面，称为水准面。 特性特性 处处与铅垂线正交 处处与铅垂线正交 二、大地水准面及其特性二、大地水准面及其特性 略有起伏的不规则曲面，有无穷多略有起伏的不规则曲面，有无穷多 水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线水准面与铅垂线可作为野外测量的基准面和基准线 建 筑 工 程 测 量建 筑
12、工 程 测 量 特性：特性： 大地水准面是水准面之一；大地水准面是水准面之一； 常作为高程基准面。常作为高程基准面。 2、大地水准面、大地水准面 设想的处于设想的处于静止静止状态的状态的平均平均海水面，并向陆地内海水面，并向陆地内 部延伸而形成的一个封闭形体的表面。其所包含的部延伸而形成的一个封闭形体的表面。其所包含的 形体称为大地体。形体称为大地体。 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 陆地陆地 大地水准面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 三、参考椭球面及其特性三、参考椭球面及其特性 参考椭球：参考椭球： 形状与大小以及与大地体的相关位置均已形状与大小以及与大地体
13、的相关位置均已 确定的地球椭球，其表面叫参考椭球面。确定的地球椭球，其表面叫参考椭球面。 椭球元素：椭球元素： 长短半轴长短半轴 a、b b或或a a、扁率扁率=（a a- -b b）/a/a 地球椭球：地球椭球： 形状与大小都与大地体十分接近的形状与大小都与大地体十分接近的旋转椭球旋转椭球 椭球定位：椭球定位： 确定地球椭球与大地体的相关位置的过程。其确定地球椭球与大地体的相关位置的过程。其 目的是使地球椭球面的局部与某一地区的大地目的是使地球椭球面的局部与某一地区的大地 水准面实现最佳拟合。水准面实现最佳拟合。 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 建 筑 工 程 测 量建 筑
14、 工 程 测 量 参考椭球面参考椭球面 特特 性性 ： 是一个规则表面，可用公式表示是一个规则表面，可用公式表示 可作为测量计算的基准面可作为测量计算的基准面 参考椭球面的确立，标志着测量坐标系参考椭球面的确立，标志着测量坐标系 的建立的建立 我国我国： 19541954年北京坐标系年北京坐标系 选用克拉索夫斯基椭球元素选用克拉索夫斯基椭球元素 a=6378245 m, =1:298.3a=6378245 m, =1:298.3 与苏联与苏联19421942年坐标系联测年坐标系联测 19801980年国家坐标系年国家坐标系 选用选用IUGG IUGG 推荐的椭球元素推荐的椭球元素 a=6378
15、140 m, =1:298.257a=6378140 m, =1:298.257 原点在陕西泾阳县永乐镇原点在陕西泾阳县永乐镇 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 选用椭球元素选用椭球元素 a =6378137 m, =1:298.257a =6378137 m, =1:298.257 我国我国20082008年年7 7月月1 1日启用的第一套日启用的第一套3 3维地心坐标系维地心坐标系 Chinese Geodetic Coordinate System 2000 20002000国家大地测量坐标系（国家大地测量坐标系（CGCS 2
16、000 CGCS 2000 ） WGSWGS- -8484坐标系（美国坐标系（美国 GPSGPS系统使用）系统使用） 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 四、圆球四、圆球 在地形测量中，将地球近似看成圆球在地形测量中，将地球近似看成圆球 R=R=（a+a+b)/3 = 6371 kma+a+b)/3 = 6371 km 地球形状、大小及其基准面地球形状、大小及其基准面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 一、大地坐标系一、大地坐标系 大地经度大地经度L: : 过椭球面上 过椭球面上M M点的子午面与起始子午面所构成点的子午面与起始子午面所构成 的二面角的二面角L, ,叫叫M
17、 M点的大地经度。点的大地经度。 东经：自起始子午面向东量称为东经东经：自起始子午面向东量称为东经 西经：自起始子午面向西量称为西经西经：自起始子午面向西量称为西经 各各0 0- -180180 1 1、坐标系的建立、坐标系的建立 2 2、大地坐标的定义、大地坐标的定义 大地纬度大地纬度B B: : 过椭球面上 过椭球面上M M点的法线与赤道面点的法线与赤道面 的夹角的夹角B,B,叫叫M M点的大地纬度。点的大地纬度。 北纬：自赤道面向北量称为北纬北纬：自赤道面向北量称为北纬 南纬：自赤道面向南量称为南纬南纬：自赤道面向南量称为南纬 各各0 0- -9090 测量坐标系和高程测量坐标系和高程
18、建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 二、天文坐标系二、天文坐标系 1、坐标系的建立、坐标系的建立 2、天文坐标定义、天文坐标定义 天文经度天文经度：过地面点过地面点M的天文子午面与起始天文子午面的天文子午面与起始天文子午面 之间的夹角。之间的夹角。 天文纬度天文纬度：地面点地面点M的铅垂线方向与天文赤道面的夹角。的铅垂线方向与天文赤道面的夹角。 测量坐标系和高程测量坐标系和高程 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 三、高程三、高程 基准面基准面: : 大地水准面大地水准面 大地水准面的确定大地水准面的确定: : 根据青岛验潮站根据青岛验潮站19501950- -195619
19、56年间年间 的验潮结果，作为黄海平均海水面的验潮结果，作为黄海平均海水面 19561956年黄海高程系年黄海高程系: : 水准原点高程：水准原点高程： 72.289 m72.289 m 根据青岛验潮站根据青岛验潮站19521952- -19791979年间年间 的验潮结果，作为黄海平均海水面的验潮结果，作为黄海平均海水面 19851985国家高程基准国家高程基准: : 水准原点高程：水准原点高程： 72.260 m72.260 m 定定 义义: :地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离，地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离， 通常称为高程、正高、海拔。用通常称为高程、正高、海拔。用H H表示。
20、表示。 测量坐标系和高程测量坐标系和高程 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 水准原点水准原点 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 四、地球坐标系和协议地球坐标系四、地球坐标系和协议地球坐标系 1、地心空间直角坐标系、地心空间直角坐标系 原点与地球质心重合，原点与地球质心重合，Z轴指向地球北极，轴指向地球北极，X轴指向轴指向 首子午面与赤道面的交点，首子午面与赤道面的交点，Y轴垂直于轴垂直于XOZ平面，构成平面，构成 右手坐标系。右手坐标系。 2、协议地球坐标系、协议地球坐标系 地球椭球中心与地球质心重合，椭球短轴与地地球椭球中心与地球质心重合，椭球短轴与地 球自转轴的平均
21、位置（协议地极）重合。球自转轴的平均位置（协议地极）重合。 (WGS-84 CGCS2000) 测量坐标系和高程测量坐标系和高程 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 五、平面直角坐标系 1、坐标系的定义、坐标系的定义 测量上，以测量上，以X轴为纵轴，轴为纵轴，Y轴为横轴。轴为横轴。 2、特点、特点 坐标轴向、象限顺序、角度量测方向坐标轴向、象限顺序、角度量测方向 均与数学坐均与数学坐 标系相逆；标系相逆； 基于数学坐标系推证的所有三角函数基于数学坐标系推证的所有三角函数 公式均可直接使用。公式均可直接使用。 o X Y 测量坐标系和高程测量坐标系和高程 建 筑 工 程 测 量建 筑
22、工 程 测 量 六、高差六、高差 定义定义: 同一高程系中，两点的高程之差同一高程系中，两点的高程之差。用。用h表示表示 B点对点对A点的高程点的高程: hAB = HB - HA A点对点对B点的高程点的高程: hBA = HA - HB 测量坐标系和高程测量坐标系和高程 H HA A H HB B B A h 大地水准面大地水准面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地球及基准面地球及基准面 绪绪 论论 测量学的概念测量学的概念 现代测量学的概念现代测量学的概念 地形图成图过程地形图成图过程 测量坐标系测量坐标系 地球的自然表面地球的自然表面 大地水准面及其特性大地水准面及其特性
23、 参考椭球面及其特性参考椭球面及其特性 大地坐标大地坐标 高程高程 本次课的主要内容本次课的主要内容 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 地物和地貌地物和地貌 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 O G P F 铅垂线铅垂线 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 N S a a b 地球椭球地球椭球 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 椭球定位椭球定位 大地水准面 参考椭球面 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 N S M L P 大地经度、纬度大地经度、纬度 格林尼日 天文台 B 建 筑 工 程 测
24、 量建 筑 工 程 测 量 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 天文坐标系天文坐标系 大地水准面大地水准面 天文赤道面天文赤道面 N S M 始 天 文 子 午 面 起 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 水准原点水准原点 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 一、地图投影的意义一、地图投影的意义 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 2.2.什么是投影什么是投影 按一定的数学法则将参考椭球面上的点、线、按一定的数学法则将参考椭球面上的点、线、 图形化算到平面上的过程。图形化算到平面上的过程。 1.1.为什么要投影为什么要
25、投影 参考椭球面是不可展曲面参考椭球面是不可展曲面 不便于地图的制作、使用和保管不便于地图的制作、使用和保管 不便于地图应用中的计算不便于地图应用中的计算 3.3.投影变形投影变形 长度变形、角度变形、面积变形长度变形、角度变形、面积变形 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 5.5.地图投影的选择地图投影的选择 依国土的位置、形状和地图的用途选择投影方式。依国土的位置、形状和地图的用途选择投影方式。 4.4.地图投影的种类地图投影的种类 按投影面按投影面 ： 按投影变形：等角投影按投影变形：等角投影 等积投影等积投影 任意投影（等距投影）任意投影（等距投影） 按投影面与参考椭球的位置
26、关系：按投影面与参考椭球的位置关系： 切、割切、割 正、横、斜正、横、斜 方位投影方位投影 圆锥投影圆锥投影 圆柱投影圆柱投影 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 投影后保持角度不变投影后保持角度不变 长度变形不能超过一定限度长度变形不能超过一定限度 小范围内图形保持相似小范围内图形保持相似 我国基本比例尺我国基本比例尺 地形图投影选择地形图投影选择 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 二、高斯投影二、高斯投影( (等角横切椭圆柱投影）等角横切椭圆柱投影） 1.1.高斯投影的基本概念高斯投影的基本概念 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 N S 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程
27、测 量 2.2.高斯投影条件高斯投影条件 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 投影后角度无变形投影后角度无变形 中央子午线投影后为直线中央子午线投影后为直线 中央子午线投影后长度无变形中央子午线投影后长度无变形 x = = F1 1( (L, ,B) ) y = = F2 2( (L, ,B) ) 高斯投影正算公式：高斯投影正算公式： 高斯投影反算公式：高斯投影反算公式： L = = G1 1( (x，y) ) B = = G2 2( (x，y) ) 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 3.3.高斯投影的规律高斯投影的规律 除中央子午线外，其它线段
28、的投影均有变形，且离除中央子午线外，其它线段的投影均有变形，且离 中央子午线愈远，长度变形愈大。中央子午线愈远，长度变形愈大。 中央子午线的投影是一条直线，其长度无中央子午线的投影是一条直线，其长度无 变形。其它子午线的投影为凹向中央子午线的变形。其它子午线的投影为凹向中央子午线的 曲线。曲线。 赤道的投影为一条与中央子午线垂直的直线。赤道的投影为一条与中央子午线垂直的直线。 其它纬线的投影为凸向赤道的曲线。其它纬线的投影为凸向赤道的曲线。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 投影前后的角度保持不变，且小范围内的图形保投影前后的角度保持不变，且小范围内的图形保 持相似。持相似。 具有
29、对称性。具有对称性。 面积有变形。面积有变形。 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 三、投影带的划分三、投影带的划分 2.2.分带的原则分带的原则 长度变形满足测图精度要求；长度变形满足测图精度要求； 邻带换算的工作量不至于过大。邻带换算的工作量不至于过大。 1.1.为什么要分带为什么要分带 为满足测图用图的精度要求，需要限制投影变形的大小。为满足测图用图的精度要求，需要限制投影变形的大小。 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 6 6 带：带：自首子午线由西向东每隔经差自首子午线由西向东每隔经差6 6
30、为一带，为一带， 依次按编号依次按编号n=1n=1- -6060。中央子午线经度。中央子午线经度L0与带号与带号n的关系的关系 为：为： L0 = 6n-3 n = (L0+ 3)/6 3 3 带：带：自东经自东经1 13030由西向东每隔经差由西向东每隔经差3 3 为一为一 带，依次按编号带，依次按编号n=1n=1- -120120。中央子午线经度。中央子午线经度L0与带与带 号号n的关系为：的关系为： L0 = 3 n n = L0 /3 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 3.3.划分方法划分方法 任意带：任意带：以测区中心子午线为中央子午线。以测区中心子午线为中央子午线。 建 筑 工
31、程 测 量建 筑 工 程 测 量 4.64.6 带与带与3 3 的关系的关系 带号为奇数的带号为奇数的3 3 带中央子午线与相应带中央子午线与相应6 6 带的中央带的中央 子午线重合。关系式：子午线重合。关系式：n = 2nn = 2n- -1 1 带号为偶数的带号为偶数的3 3 带中央子午线与相应带中央子午线与相应6 6 带的分带带的分带 子午线重合。子午线重合。 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 举例：举例：已知已知某点某点的的L= 11325，求其所在求其所在6带、带、3带带号和带带号和 中央子午线的大地经度。中央子午线的大地经度。 高斯高
32、斯- -克吕格投影克吕格投影 n =INT INT （L-1.5 ） /3 +1 = 38 L 0 =3n = 111 解：解： n= INTINT（L/6）+1 = 19 L0=6n - 3 = 111 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 19 20 38 108 114 120 3带带 6带带 6带与带与3带的关系带的关系 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 四、高斯平面直角坐标系四、高斯平面直角坐标系 1.1.建立方法建立方法 分带建立分带建立 中央子午线投影为中央子午线投影为X轴轴 赤道的投影为赤道的投影为Y轴轴 两轴交点为原点两轴交点为原点O 19 A B A :
33、 x= 50000.00 m y= -10000.00 m B : x= 50000.00 m y= 10000.00 m 2.2.自然坐标自然坐标 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 x O y 20 A B A: B: 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 3.3.通用坐标通用坐标 纵坐标西移纵坐标西移500500公里，公里， 即：即：Y值加值加500500公里公里 Y坐标前冠以带号坐标前冠以带号 19 A B A : X= 50000.00 m Y= 19 490000.00 m B : X= 50000.00 m Y= 19 510000.00 m 高斯高斯- -克吕格投影克吕
34、格投影 x y X X Y Y 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 五、换带计算五、换带计算 1.目的目的 使带边沿附近控制点化算到同一坐标系统中，以便相互利使带边沿附近控制点化算到同一坐标系统中，以便相互利 用；使用；使3、 6或任意带坐标之间实现共享。或任意带坐标之间实现共享。 2.计算过程计算过程 由已知由已知X、Y、L0应用高斯投影反算公式求得应用高斯投影反算公式求得L、B； 由由L、B、L 0应用高斯投影正算公式求得应用高斯投影正算公式求得X、Y。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 高斯高斯- -克吕格投影克吕格投影 六、投影
35、带的重叠六、投影带的重叠 1.为什么要重叠为什么要重叠 采用分带投影，虽限制了长度变形，但相邻带坐标系采用分带投影，虽限制了长度变形，但相邻带坐标系 相互独立，带边沿地形图无法拼接使用，控制点不能相互独立，带边沿地形图无法拼接使用，控制点不能 相互利用。为此，需用投影带重叠的方法解决。相互利用。为此，需用投影带重叠的方法解决。 2.重叠规定重叠规定 西带向东带延伸西带向东带延伸30，东带向西带延伸，东带向西带延伸7.5 或或15 重叠重叠 范围内的地形图有两套坐标网格，控制点有两套坐范围内的地形图有两套坐标网格，控制点有两套坐 标。标。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 1 8 2
36、10 211 3 2 69 70 791 1 7 792 71 70 32 东带东带 西带西带 地形图两套坐标格网 坐标格网坐标格网：为便于地：为便于地 形图的坐标读取，绘形图的坐标读取，绘 制的整公里坐标网线。制的整公里坐标网线。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 方位角的定义：方位角的定义： 在高斯平面内，由基准方向（北方向）顺时针量至某直线的在高斯平面内，由基准方向（北方向）顺时针量至某直线的 夹角，称为该直线的方位角。夹角，称为该直线的方位角。 依据基准方向（北方向）的不同选择，方位角有真方位角、依据基准方向（北方向）的不同选择，方位角有真方位角、 坐标方位角和磁方位角三种
37、。坐标方位角和磁方位角三种。 一、真方位角一、真方位角 基准方向：子午线北方向基准方向：子午线北方向 来来 源：天文观测、陀螺经纬仪测定和计算求得。源：天文观测、陀螺经纬仪测定和计算求得。 特特 点：同一直线上各点的真方位角不等。点：同一直线上各点的真方位角不等。 方位角及其相互关系方位角及其相互关系 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 方位角及其相互关系方位角及其相互关系 二、坐标方位角二、坐标方位角 基准方向：坐标纵轴方向基准方向：坐标纵轴方向 特点：特点：1.1.正反方位角正反方位角相差相差180 2.2.同一直线上各点坐标方位角相等同一直线上各点坐标方位角相等 来源：由来源：
38、由坐标反算坐标反算或或角度传递角度传递得到。得到。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 坐标方位角反坐标方位角反 算算 坐标北坐标北 AB A B BA Y X Y X tgAB = = Y X YB-YA XB-XA 坐标北坐标北 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 坐标方位角反算步骤坐标方位角反算步骤 已知已知XA、 YA、 XB、YB 求求 AB（用计算机）（用计算机） 计算坐标增量计算坐标增量 X =XB-XA，Y =YB-YA 计算计算 T T- -1 1( (Y / Y / X )X ) 判断判断X0? 是是 = + 180 判断判断0, = 90 2、 X 0
39、， Y 后红后红- - 前黑前黑- - 前红前红 （三等水准：后黑（三等水准：后黑- - 前黑前黑- - 前红前红- - 后红）后红） 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 四等水准测量四等水准测量 3.3.每测站的计算与检核每测站的计算与检核 1571 0739 1384 6171 1197 0363 0551 5239 +0833 +0932 +1 +0.8325 -1 0 37.4 37.6 -0.2 -0.2 -0.0745 2121 2196 1747 1821 1934 6621 2008 6796 37.4 37.5 -0074 -0175 0 -1 +1 -0.3 -0
40、.1 前后视距前后视距 100 m 前后视距差前后视距差 3 m 前后视距累计差前后视距累计差 10 m 红黑高差之差红黑高差之差 5 5 mm 红黑面读数差红黑面读数差 3 后红后红 - - 前黑前黑 - - 前红前红 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 1571 0739 1384 6171 1197 0363 0551 5239 +0833 +0932 +1 +0.8325 -1 0 37.4 37.6 -0.2 -0.2 -0.0745 2121 2196 1747 1821 1934 6621 2008 6796 37.4 37.5 -0074 -0175 0 -1 +1
41、-0.3 -0.1 S = 149.9 h = + 0.7580 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 四等水准测量四等水准测量 4.4.工作间歇工作间歇 工作间歇时，最好能在水准点上结束观测。否则，工作间歇时，最好能在水准点上结束观测。否则， 应该选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固应该选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固 定点作间歇点。间歇后应进行检测，结果符合限差要求定点作间歇点。间歇后应进行检测，结果符合限差要求 （5mm5mm）即可起测。）即可起测。 当无固定点可选择，可用钉有圆帽铁钉的三个木当无固定点可选择，可用钉有圆帽铁钉的三个木 桩打入最后两测站的转点作
42、为间歇点，间歇后检测任意桩打入最后两测站的转点作为间歇点，间歇后检测任意 两个间歇点间的高差，若符合限差要求即可由此起测。两个间歇点间的高差，若符合限差要求即可由此起测。 间歇后检测不合格，须从前一水准点开始观测。间歇后检测不合格，须从前一水准点开始观测。 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 三、单一水准路线高程平差计算三、单一水准路线高程平差计算 1.1.检查手簿，计算各测段的距离检查手簿，计算各测段的距离Si 、 测站数测站数ni 、高差、高差hi 及路线全长及路线全长 L 四等水准路线的实施四等水准路线的实施 起点起点 闭点闭点 2.2.计算高程闭合差计算高程闭合差 LmmHH
43、hW20)( 闭起 3.3.求高差改正数求高差改正数 ii SSWV / 4.4.计算高程计算高程 iiii VhHH 1 h1 h2 h3 h4 h5 h6 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 郑汉郑汉8 郑密郑密6 N1 N2 N3 2534 2607 2741 4905 18 20 20 32 0.337 2.544 0.595 0.664 0.014 0.014 0.015 0.027 0.364 2.559 0.581 0.678 46.55346.553 45.97245.972 48.531 45.875 48.895 12787 90 2.9502.950 0.070
44、 3.020 点点 号号 测段高差测段高差 距距 离离 测站数测站数 改正数改正数 改正后高差改正后高差 点之高程点之高程 备备 考考 高程误差配赋表高程误差配赋表 H起 起 H闭 闭 3.020 W = 0.070m W限 限 20mmS 71.7mm 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 1.1.高程控制网的概念高程控制网的概念 2.2.水准测量的基本原理水准测量的基本原理 3.3.水准仪及水准标尺水准仪及水准标尺 4.4.水准仪与水准标尺的检验校正：水准仪与水准标尺的检验校正：i 角误差角误差 5.5.四等水准测量的实施四等水准测量的实施 小小 结结 观测顺序观测顺序 记录计算规
45、则记录计算规则 限差要求限差要求 高程误差配赋高程误差配赋 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 水准测量实习安排 器材：水准仪、脚架、尺台、水准标尺器材：水准仪、脚架、尺台、水准标尺 手簿、铅笔、计算器、课本、小凳手簿、铅笔、计算器、课本、小凳 时间：时间： 5 5月月6 6日（下周三），仪器操作、仪器检校日（下周三），仪器操作、仪器检校 5 5月月8 8日日 教室上课教室上课 5 5月月1313、1515，四等水准测量计算，四等水准测量计算 任务：每个组观测一条闭合水准路线，任务：每个组观测一条闭合水准路线， 每人观测一个测段每人观测一个测段 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 1616 1515 1414 1313 1212 1717 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 0808 0707 0606 0505 0404 0909 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 5454 5353 5252 5151 5050 5555 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 6363 6262 6161 6060 5959 6464 建 筑 工 程 测 量建 筑 工 程 测 量 5454 5353 5252 5151 5050 5555 6 6 2 2 4 4 8 8 6 6 2 2 4 4 8 8 6 6 2 2 4
