園林測量_圖文

1、第一章測量的基本知識教學(xué)目的:1.理解并掌握測量學(xué)的概念,明確測量學(xué)的任務(wù)。2.學(xué)會地面點位的確定方法。3.掌握平面圖、地形圖、比例尺的概念4.理解并掌握測量工作的基本原則教學(xué)重點:1.地面點位的確定2.比例尺3.測量工作的基本原則教學(xué)難點:1.高斯平面直角坐標系2.測量工作的基本原則。教學(xué)資料:測量學(xué)教材、教學(xué)課件教學(xué)方法:講授法、講解法、演示法講授新課:人類生存在地球表面上,我們非常有必要了解地球的形狀和大小,怎樣才能將地球表面的局部形狀和大小測繪成圖,以供國民經(jīng)濟建設(shè)使用,是測量學(xué)所要研究和解決的問題。第一章測量的基本知識第一節(jié)測量學(xué)的任務(wù)及其在工程建設(shè)中的作用1.測量學(xué):是研究地球的形

2、狀、大小以及確定地面點位的科學(xué)。2.測量學(xué)的基本任務(wù):是測繪地形圖和為工程建設(shè)服務(wù)而進行的施工測量。(1測定:指使用測繪儀器,按照一定的方法測定地面點的位置,將測區(qū)的地形縮繪成地形圖,供國民經(jīng)濟建設(shè)使用。(2測設(shè):主要針對施工放樣而言,即按照設(shè)計圖紙上工程建筑物的平面位置和高程,用一定的測量儀器和方法測設(shè)到實地上去的測量工作。3.測量學(xué)的分科:測量學(xué)包括大地測量學(xué)、地形測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,測量學(xué)已發(fā)展為多個學(xué)科,還包括海道測量學(xué)和制圖學(xué)等學(xué)科。(1大地測量學(xué):研究地球表面上一個較大區(qū)域甚至整個地球表面的形狀和大小,必須考慮地球曲率的影響。(2地形測量學(xué):研究地球

3、自然表面小區(qū)域內(nèi)測繪工作的學(xué)科。(3攝影測量學(xué):利用攝影像片來研究地球形狀和大小的測繪科學(xué)。(4工程測量學(xué):研究工程建設(shè)在勘察設(shè)計、施工和管理階段所進行的各種測量工作的學(xué)科。4.測量學(xué)在工程建設(shè)中的作用和地位:測量工作在工程勘測、規(guī)劃設(shè)計、施工、管理等方面貫穿始終,是前期性、先行性、基礎(chǔ)性的工作。第二節(jié)地面點位的確定一、地球的形狀及大小(一相關(guān)的概念1.地形:地物和地貌統(tǒng)稱為地形。(1地物:人工或自然所形成的物體,如河流、房屋、鐵路、公路等。(2地貌:地球表面的各種起伏形態(tài)稱為地貌,如山地、平原、丘陵等。(3地物特征點:地物輪廓的轉(zhuǎn)折點稱為地物的特征點。2.水準面:人們設(shè)想有一個靜止的海水面,

4、向陸地內(nèi)部無限延伸而形成一個封閉的曲面,這個靜止的海水面稱為水準面,水準面有無數(shù)個。3.大地水準面:與平均海水面相吻合的水準面稱為大地水準面。4.大地體:大地水準面所包圍的形體稱為大地體。(二地球的形狀和大小1.地球的形狀地球的形狀首先是大地體,近似成參考橢球體,再進一步近似成圓球體。2.地球的大小地球的形狀是參考橢球體時,地球的大小可用長半徑a和扁率表示,其中,a=6378140m,=1:298.257; 當(dāng)?shù)厍虻男螤钍菆A球體時,地球的大小可用半徑R表示,R=6371km。 二、大地坐標系和高程在測量工作中,為了確定地面的空間位置,分別用點的坐標和高程來表示。在大范圍內(nèi)需用地理坐標系或高斯克

5、呂格坐標系來表示點的平面位置。NS為橢圓的旋轉(zhuǎn)軸,N表示北極,S表示南極。(一1、子午面2、起始子午面3、子午線4、赤道面、赤道5、天文緯度6、天文經(jīng)度(拿一個地球儀講解(二地面點位置的表示方法確定地面上一點的空間位置,可由坐標和高程表示。1.地面點的坐標:包括地理坐標、平面直角坐標、高斯平面直角坐標(1地理坐標:用經(jīng)度、緯度表示地面點的絕對位置。緯度用、經(jīng)度用表示。(2平面直角坐標:當(dāng)測區(qū)范圍較小時,可采用平面直角坐標,以X軸為縱軸,一般用它表示南北方向,以Y軸為橫軸,表示東西方向。數(shù)學(xué)上的平面直角坐標系與測量上平面直角坐標系的異同點。如下圖:x xo y o y測量學(xué)中的平面直角坐標系數(shù)學(xué)

6、中的平面直角坐標系(3高斯平面直角坐標1高斯平面直角坐標建立:在大區(qū)域測圖時,不能將地球的球面當(dāng)作平面看待,測圖可采用高斯平面直角坐標系,它是以中央子午線和赤道投影為互相垂直的直線,中央子午線的投影是X軸,赤道的投影是Y軸,其交點是坐標原點。2高斯平面直角坐標系的性質(zhì)中央子午線的投影為一條直線,且投影后長度無變形,其余經(jīng)線的投影為凹向中央子午線的對稱曲線。赤道的投影也為一直線,其余緯線的投影為凸向赤道的對稱曲線。中央子午線和赤道投影后為互相垂直的直線,成為其他經(jīng)緯線投影的對稱軸。而其他經(jīng)緯線投影后仍保持互相垂直關(guān)系,即投影前后角度無變形,故稱為正形投影。36帶的劃分:從格林威治子午線(首子午線

7、起,依次每隔經(jīng)度6分為一帶,整個地球分為60帶,用數(shù)字1-60順序編號,可按下式計算:=6N-3 其中,為投影帶中央子午線的經(jīng)度,N為投影帶帶號4點在高斯平面直角坐標系中的坐標值理論上中央子午線的投影是X軸,赤道的投影是Y軸,其交點是坐標原點。點的X坐標是點至赤道的距離;點的Y坐標是點至中央子午線的距離,設(shè)為y;y有正有負。為了避免Y坐標出現(xiàn)負值,把原點向西平移500公里。為了區(qū)分不同投影帶中的點,在點的Y坐標值上加帶號N所以點的橫坐標通用值為y=N*1000000+500000+y2.地面點的高程:有絕對高程和相對高程之分。(1絕對高程:地面點沿垂線方向至大地水準面的距離稱為絕對高程。如下圖

8、,地面點A和B的絕對高程分別為H A和H B(2相對高程:地面點到任意水準面的鉛直距離稱為相對高程。如下圖,地面點A和B 的絕對高程分別為H A 和H B。(3高差:地面兩點高程之差稱為高差。高差有正負之分。如下圖,地面點A和B的高差hAB=H A-H B= H A -H B (4高程零點:目前我國大多采用“1985年國家高程基準”所定的平均海水面為高程零點,稱為“1985國家高程基準”根據(jù)新的高程基準面,得出青島水準原點的高程為72.260m。高程測量的任務(wù)是求出點的高程,即求出該點到某一基準面的垂直距離。為了建立一個全國統(tǒng)一的高程系統(tǒng),必須確定一個統(tǒng)一的高程基準面,通常采用大地水準面即平均

9、海水面作為高程基準面。解放后我國采用青島驗潮站19501956年觀測結(jié)果求得的黃海平均海水面作為高程基準面。根據(jù)這個基準面得出的高程稱為“1956黃海高程系”。為了確定高程基準面的位置,在青島建立了一個與驗潮站相聯(lián)系的水準原點,并測得其高程為72.289m。水準原點作為全國高程測量的基準點。從1989年起,國家規(guī)定采用青島驗潮站19521979年的觀測資料,計算得出的平均海水面作為新的高程基準面。 三、以水平面代替水準面的限度1.對水平距離的影響當(dāng)精度要求較高時,測區(qū)半徑R10km的范圍內(nèi)時,可不考慮地球曲率的影響,即可把水準面當(dāng)作水平面看待。在精度要求較低時,其半徑可擴大到25km。2.對水

10、平角度的影響在面積P100 km2范圍內(nèi)進行水平角測量時,可不考慮地球曲率的影響。以上兩項分析說明:在面積為100 km2范圍內(nèi),不論是水平距離或水平角度測量,都可以不顧及曲率的影響。在要求精度較低的情況下,這個范圍還可以相應(yīng)擴大。3.對高程的影響在進行高程測量時,即使在很短的距離內(nèi)也必須考慮地球曲率的影響。第三節(jié)平面圖、地形圖、地圖、斷面圖1.平面圖:在小區(qū)測繪時,可將地球表面當(dāng)成平面看待,而不考慮地球曲率的影響,將地物按正射投影投影到水平面上,只表示地物的平面位置,不表示地貌,按比例尺縮小繪在平面圖紙上,成為測區(qū)地物的相似圖形,這種圖稱為平面圖。2.地形圖:凡是圖上既表示出房屋、道路、河流

11、等一系列地物的平面位置,又表示出地面各種高低起伏的地貌形態(tài),并經(jīng)過綜合取舍、按比例縮小后,用規(guī)定的符號和一定的表示方法描繪在圖紙上的正射投影圖,稱為地形圖。3.地圖:考慮地球曲率的影響,應(yīng)用地圖投影的方法,將整個地球或地面一個大區(qū)域的圖形，依比例縮繪在平面上的圖，稱為地圖。 4斷面圖：過地面某一方向線的鉛垂面與地表面的交線稱為該方向線的斷面圖。 第四節(jié) 比例尺 一、比例尺的定義：圖上某線段的長度 與實地相應(yīng)線段水平距離之比，稱為圖的比例尺。 二、比例尺的種類：包括數(shù)字比例尺、圖示比例尺。 數(shù)字比例尺： 是用分子為 1，分母為整數(shù)的分數(shù)表示。如：1：1000 、1：5000 等。 說明：比例尺分

12、母越大，比例尺越小，反之，分母越小，比例尺越大，反映地面越詳細。 1 圖示比例尺： 圖示比例尺可以減少圖紙伸縮的影響， 常見的圖示比例尺為直線比例尺。 直線比例尺的繪制方法： 如下圖，為 1:500 的直線比例尺，由間距為 2mm 的兩條平等直線構(gòu)成，以 2cm 為單位分 成若干大格，左邊第一大格十等分，大小格分界處注以 0，右邊其他大格分界處標記按繪圖比 例尺換算的實際長度。 直線比例尺的使用方法： 使用時， 先用分規(guī)在圖上量取某線段的長度， 然后用分規(guī)的右針尖對準右邊的某個整分劃， 使分規(guī)的左針尖落在最左邊的基本單位內(nèi)，讀取整分劃的讀數(shù)再加上左邊 1/10 分劃對應(yīng)的讀 數(shù)，即為該直線的水

13、平距離。如上圖所示。 二、比例尺精度 1 概念：圖上 0.1mm 的長度相當(dāng)于實際的水平距離為比例尺精度。 用公式表示為： 2 作用： 確定測圖比例尺。 確定測圖的準確程度。 測圖用的比例尺愈大，表示地面情況越詳細，相應(yīng)工作量加大。因此，測圖比例尺關(guān)系 到實際需要、成圖時間與測量費用的問題。一般以工作需要為主要因素，即根據(jù)在圖上需要 表示出的最小地物有多大，點的平面位置或兩點間距離要精確到什么程度為準。 3幾種常見的比例尺精度： =0.1 M，M 為比例尺的分母。 例尺 比例尺精度/m 1:5000 0.50 1:2000 0.20 1:1000 0.10 1:500 0.05 第五節(jié) 一、測

14、量工作的基本原則 測量工作的基本原則及基本測量工作 測量工作必須按照一定的原則進行， 這就是在布局上 “由整體到局部” ； 在工作步驟上 “先 控制后碎部” 。即先進行控制測量，然后進行碎部測量；在精度上由高精度到低精度。 其中，控制測量包括平面控制測量和高程控制測量，如下圖所示，先在測區(qū)內(nèi)部設(shè) A、B、 C、D、E、F 等控制點連成控制網(wǎng)（圖中為閉合多邊形） ，用較精密的方法測定這些點的平面 位置和高程以控制整個測區(qū)，并依一定的比例尺將它們縮繪到圖紙上，然后以控制點為依據(jù) 進行碎部測量。 二、基本測量工作 1測量水平距離，如下圖中的 DAB 2測量水平角, 如下圖中的 3測量高程, 如下圖 A、B、C 點的高程不同。 第六節(jié) 測量誤差的基本知識 一、測量誤差的分類 根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因和誤差性質(zhì)的不同，測量誤差可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類。 1系統(tǒng)誤差：在相同的觀測條件下（同樣的儀器工具、同樣的技術(shù)與操作方法、同樣的 外界條件） ，對某量作一系列觀測，其誤差保持同一數(shù)值、同一符號，或遵循一定的變化規(guī)律， 這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。 2.偶然誤差：在相同的觀測條件下，對某量作一系列的觀測，其觀測誤差的大小和符號均 不一致，從表面上看沒有任何規(guī)律，這種誤差稱為偶然誤差。