工程測量電子教案.ppt

1、1，a，工程測量，第1章引言，2，a，03.07.2020，2，主要內(nèi)容和要點，主要內(nèi)容：1什么是工程測量？你為什么想學習工程測量？如何學習工程測量？要點：什么是工程測量？中國地質(zhì)大學工程學院工程測量學，3，a，1.1工程測量學在測繪中的定位和研究應用，1.1.1學科定義1:工程測量學是研究各種項目在規(guī)劃、設計、施工和運行管理階段進行的各種測量工作的學科。4，a，1.1工程測量在測繪中的定位和研究應用領域，1.1.1學科定義定義2:工程測量主要研究工程、工業(yè)和城市建設及資源開發(fā)各階段中收集和處理地形及相關信息、施工放樣、設備安裝、變形監(jiān)測、分析和預測的理論、方法和技術，并研究與測量和工程相關的

2、信息的管理和使用。1.1測繪工程測量的定位和研究應用領域1.1.1學科定義3:工程測量是研究測量和描述具體幾何實體，實現(xiàn)地球空間(包括地面、地下、水下和空中)抽象幾何實體測量和布局的理論、方法和技術的應用學科。1.1工程測量在測繪中的定位和研究應用領域，1.1.1學科評價定義：定義1:通俗易懂。定義2:它比定義1更具體、更準確、更廣泛。定義3:它更一般、抽象和科學。定義2和3除建筑工程外，機械、設備和其他幾何實體都是工程測量的研究對象，它們都涉及到理論、方法和技術，強調(diào)工程測量是研究與幾何實體有關的測量和布局的理論、方法和技術，而不是研究各種測量工作。7，a，工程測量的學科定位，8，a，1.1

3、，工程測量在測繪中的定位與研究應用領域，1.1.2，學科定位，跨學科，綜合與細分。測繪的兩個學科：大地測量學：幾何大地測量學、物理大地測量學、空間大地測量學和海洋大地測量學；工程測量(礦山測量)；攝影測量和遙感；地圖制圖和地理信息系統(tǒng)；房地產(chǎn)測繪(房地產(chǎn)測繪、地籍測繪)。60多所高校有“測繪工程”本科專業(yè)，9、a、1.1工程測量在測量中的定位與研究應用領域，1.1.3工程測量的研究與應用領域(德國):測量儀器與方法、線路、鐵路與公路工程測量、高層建筑測量和地下建筑測量安全監(jiān)控，10、a、1.1工程測量在測量中的定位與研究應用領域，1.1.3國際測量工作者聯(lián)合會工程測量委員會在該領域的研究與應用

4、開始，并有4個工作組和測量方法和公差；2.土方計算；3.變形測量；4.地下工程測量。一個特殊小組：變形分析與解釋，11，a，1.1定位與測繪工程測量研究與應用領域，1.1.3研究與應用領域后來成為6個工作組和2個特殊小組，6個工作組1。精密工程測量技術和方法；2.線路工程測量和優(yōu)化；3.變形測量；4.工程測量信息系統(tǒng)；5.激光技術在工程測量中的應用：6.電子科技文獻與網(wǎng)絡。兩個專題小組：1。特殊測量儀器；2.工程測量標準。12，a，1.1工程測量在測繪中的定位，1.1.3國際工程測量研究與應用研討會。1988年前的話題：1。測量儀器和數(shù)據(jù)采集；2.數(shù)據(jù)解釋、處理和應用；3.高層建筑及設備的安裝

5、測量；4.地下和深層建筑物的測量；5.環(huán)境與工程建筑的變形監(jiān)測。1992年的主題是：1 .測量理論和測量方案，13，a，1.1工程測量在測繪中的定位，1.1.3工程測量研究與應用國際研討會，1996專題：1。測量和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)；2.監(jiān)測和控制；3.工業(yè)和建筑項目中的質(zhì)量問題；4.數(shù)據(jù)模型和信息系統(tǒng)；5.跨學科大型工程項目。2004年專題：1。大型工程測量項目；2.測量和數(shù)據(jù)處理技術；3.監(jiān)測和風險管理；4.瑞士阿爾卑斯山特長隧道，14，a，1.1工程測量在測繪中的定位和研究及應用領域，1.1.3研究及應用領域概述：工程測量具有廣泛的研究和應用領域，涉及大型工程項目，包括測量理論、技術和方法以及

6、數(shù)據(jù)采集和處理；還發(fā)展了特殊的測量儀器和建立了信息系統(tǒng)。它相對穩(wěn)定，不斷發(fā)展，與時俱進。1.1工程測量在測繪中的定位與研究應用領域，1.1.3工程測量的研究與應用領域(用于工程建設)，16、1.2工程測量的內(nèi)容，1.2.1工程測量根據(jù)工程建設規(guī)劃設計、施工和運行管理三個階段分為“工程測量”和“工程測量”。測繪工作的三個階段如下：1 .規(guī)劃設計階段：主要提供各種比例尺的地形圖，以及工程地質(zhì)勘探、水文地質(zhì)勘探和水文測驗的測量。重要工程區(qū)域的穩(wěn)定性監(jiān)測。1.2工程測量內(nèi)容，1.2.1按工程施工階段2劃分。施工階段：施工控制網(wǎng)的建立、工程建筑物的線形和放樣、施工質(zhì)量控制、開挖和建筑物測量、工程竣工測量

7、、變形觀測和設備安裝測量。3.運營管理階段：工程建筑物變形觀測：定期或連續(xù)監(jiān)測水平位移、沉降、傾斜和擺動。建立項目管理和維護信息系統(tǒng)。18，a，1.2工程測量內(nèi)容，1.2.2按服務對象劃分：建筑工程測量、水利工程測量、線路工程測量、橋梁隧道工程測量、地下工程測量、海洋工程測量、軍事工程測量、三維工業(yè)測量、礦山測量、城市測量等。個性和共性；特殊關系和一般關系。19、a、1.2工程測量內(nèi)容、1.2.3工程測量內(nèi)容主要內(nèi)容：1)模擬或數(shù)字地形數(shù)據(jù)的采集和表達；2)工程控制測量和數(shù)據(jù)處理；3)建筑施工放樣；4)大型精密設備的安裝和調(diào)試測量；5)工業(yè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢驗和控制；6)工程變形和與工程相關的各

8、種災害的監(jiān)測、分析和預測；7)工程測量專用儀器的開發(fā)和應用；8)工程信息系統(tǒng)的建立和應用等。20、a、1.2工程測量內(nèi)容、1.2.3工程測量內(nèi)容1)1.1-1.3:1萬比例尺的國家基礎地形圖直接用于地形測繪。對于一些大型項目，通常需要繪制比例尺為1: 2000到1: 5000的區(qū)域或帶狀地形圖。在建設和運營管理階段，經(jīng)常需要使用數(shù)字制圖方法繪制1:1000、1:500或更大比例尺的地形圖或?qū)ｎ}圖。1.2工程測量內(nèi)容，1.2.3工程測量內(nèi)容1)水下地形測繪(包括河流、水庫、湖泊、海洋等)。)地形測繪和各種垂直和水平剖面測繪。各種比例尺的地形圖是工程信息系統(tǒng)的基礎地理信息。1:500或1:1000

9、城市基礎地形圖和城鄉(xiāng)地籍圖屬于國家基礎測繪范疇，與工程測量密切相關。1.2工程測量內(nèi)容1.2.3工程測量內(nèi)容2)工程控制網(wǎng)的布設分為測繪控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測網(wǎng)和安裝控制網(wǎng)。質(zhì)量標準1.2工程測量內(nèi)容，1.2.3工程測量內(nèi)容，3)施工放樣技術和方法(或放樣)。點、線、面和體的放樣。方法：方向交會法、距離交會法、方向距離交會法、極坐標法、坐標法、偏斜角法、偏距法、投擲點法等。儀器：常規(guī)光電經(jīng)緯儀、水準儀、全站儀、全球定位系統(tǒng)技術、專用測量儀器和工具。施工放樣的集成與自動化。1.2工程測量的內(nèi)容，1.2.3工程測量的內(nèi)容4)監(jiān)測和分析工程建筑物的變形，監(jiān)測與工程有關的災害是工程測量的重要內(nèi)容

10、。變形分析和預測是跨學科的領域。變形監(jiān)測網(wǎng)的布設；除了傳統(tǒng)的儀器和方法外，變形監(jiān)測技術中還使用了大量的傳感器和專用儀器。變形觀測數(shù)據(jù)處理的內(nèi)容和方法：監(jiān)測網(wǎng)處理：基準點穩(wěn)定性分析和目標點位移計算。監(jiān)測點時間序列觀測數(shù)據(jù)的處理方法?？勺冃挝矬w的靜態(tài)、準靜態(tài)、動態(tài)和動態(tài)模型。1.2工程測量內(nèi)容1.2.3工程測量內(nèi)容5)工程測量儀器經(jīng)緯儀、水準儀、全站儀和全球定位系統(tǒng)接收機是工程測量的通用儀器。特殊儀器包括機械、光電和光機電(子)多傳感器集成儀器或測量系統(tǒng)?；境叽缇€測量或準直測量儀器：有鉛錘、倒錘和垂直觀測儀器、張力線儀器、各種激光準直器、矯直機(向下和向上)、自準直儀、尼龍絲或金屬絲準直測量系統(tǒng)

11、等。中距測量儀器：中長距離、短距離和微距離測量。ME5000、銦瓦線尺測距儀、應變片測距儀、雙頻激光干涉儀和電荷耦合器件線傳感器測量，測距精度從毫米、微米到納米。26，a，1.2工程測量內(nèi)容，1.2.3工程測量內(nèi)容5)工程測量的儀器高程測量：靜壓水準系統(tǒng)。傾斜度測量(也稱為偏轉(zhuǎn)曲線測量)。三維激光掃描儀：圖像工程測量?；旌蠝y量系統(tǒng)。高精度(亞毫米、微米甚至納米)、快速、遙測、非接觸、可移動、連續(xù)、自動記錄、微機控制等?？捎糜诰芏ㄎ粶y量和對準測量，可測量坐標、偏移量、傾斜度、厚度、表面粗糙度和平坦度，以及物體的振動頻率和動態(tài)變化等。27，a，1.2工程測量內(nèi)容，1.2.3工程測量內(nèi)容6)工程測

12、量誤差和測量平差理論最小二乘法：經(jīng)典最小二乘法、模型誤差、自由網(wǎng)和準穩(wěn)定平差。非最小二乘估計：穩(wěn)健估計和有偏估計。參數(shù)估計、非參數(shù)估計和半?yún)?shù)估計；線性估計和非線性估計。1.3結構體系工程測量，28、a結構體系結合特殊與一般和縱向與橫向處理?！疤厥狻笔侵该總€項目的特殊性，“一般”是指各個項目的共性(共性)。對于共性，進行統(tǒng)一解釋；對于特殊性，對某個項目進行具體描述。“縱向處理”是指按照工程建設的三個階段闡述測量工作的理論、方法和技術；“橫向處理”是指根據(jù)典型項目進行的描述。29，a，1.3工程測量的結構體系，本工程測量的特點：在第一章“工程測量的基本理論、方法和技術”中，有一章用于描述“工程建

13、設中的測量工作和信息管理”、“工程控制網(wǎng)布設的理論和方法”、“工程測量的儀器和方法”、“工程建設中的地形圖測繪”和“工程建筑物”本文也是測繪工程專業(yè)所有選修方向的必修內(nèi)容；30，a，1.3工程測量的結構體系，第二章“典型項目的測量與實踐”反映了每個典型項目的特殊性，它具有水平結構體系的特點，可以根據(jù)每個測繪工程專業(yè)的特點和選修方向有選擇地進行研究。導論和展望前后呼應，既是鋪墊，也是總結，引領全書，指明了學科發(fā)展方向。1.4工程測量的發(fā)展概況，工程測量是一門歷史悠久的學科。公元前27世紀：埃及大金字塔。公元前14世紀，在幼發(fā)拉底河和尼羅河流域進行了陸地邊界劃分調(diào)查。公元前15世紀意大利都靈保存的

14、金礦巷道圖，32，a，1.4工程測量發(fā)展概況，于霞對我國早在3000多年前的夏商代治水的描述：“乘陸地的公共汽車，乘水的船，乘泥的撬，乘山的趕(J)，左標尺，右標尺，四點鐘抬，開九州，過九島，北九澤和九三?！边@里記錄的是當時的工程勘察現(xiàn)場。標尺和規(guī)則是當時使用的測量工具。他們一定是隗囂水準測量儀器。繩子是測量距離的工具。標尺是畫圓的工具。力矩是測量長度、高度和深度以及畫圓和矩形的通用測量工具。33歲，男，1.4秦時期李冰父子領導的都江堰水利樞紐工程測量開發(fā)。北宋時，沈括測量“都城的土地比泗州高19英尺4英尺8英寸6點”，這是水準測量的結果。長沙馬王堆漢墓出土的地圖包括地形圖、駐軍圖和城市圖，是

15、世界上發(fā)現(xiàn)最早的地圖。殷周土地調(diào)查，秦漢私人土地制度。隋唐時期實行了土地均等化制度，建立了戶籍制度。到了宋代，根據(jù)張清的鄉(xiāng)鎮(zhèn)登記和土地情況，出現(xiàn)了一幅地圖。明代洪武年間，土地處于清代，編制了世界上最早的地籍圖冊魚鱗圖冊。指南針，四大發(fā)明之一，已有兩千多年的歷史，從司南和導游魚算起。它為礦山測量和其他工程測量做出了巨大貢獻。1.4戰(zhàn)爭也促進了工程測量的發(fā)展。公元前210年，秦始皇修建了“1800英里的戰(zhàn)壕谷”直路、古羅馬修建的軍事公路和公元前218年歐洲修建的通往意大利的“漢尼拔通道”，這些都是著名的軍事公路。長期以來，工程測量的發(fā)展非常緩慢。直到20世紀初，由于西方第一次和第二次技術革命以及工

16、程建設規(guī)模的不斷擴大，工程測量才受到人們的重視，并發(fā)展成為測繪的一個重要分支。1964年，國際測量工作者聯(lián)合會成立了工程測量委員會(第六委員會)，以促進和繁榮工程測量。從那時起，工程測量已經(jīng)成為一門獨立的學科。35，a，1.4工程測量發(fā)展概述，“廣義工程測量”:“不屬于地球測量、國家地圖集和官方測量的所有地形測量都屬于工程測量”。大型特種精密工程的建設和對測繪越來越高的要求是工程測量發(fā)展的動力。1.4發(fā)展工程測量，隔河巖大壩外部變形觀測。北京正負電子對撞機m武漢長江大橋，長度超過30公里的杭州灣大橋。上海東方明珠電視塔，高454米。秦嶺隧道長18.4公里。國外大型特種精密工程：德國漢堡粒子加速器研究中心，同步加速器建于1959年，直徑僅100米，正負電子儲存環(huán)于1978年直徑743米，電子質(zhì)子儲存環(huán)于1990年直徑2000米。37、a、1.4、38、a、1.4。歐洲核子研究中心在1980年建造的環(huán)形正負電子對撞機美國超導對撞機的直徑長達27公里。為了保證橢圓軌道上的投影變形最小且位于一個平面上，采用了雙共形投影，并在各種精密測量中考慮了重力和潮汐的影響。39，a，1.4。德國