与参考椭球面相垂直的方向线为法线。 N
b
W
o
a
E
S
2、我国现用的参考椭球元素
决定参考椭球大小的元素为椭圆的长半轴a和扁率f， 简称参考椭球元素。
f ab a
参考椭球体的定位：
我国以陕西省泾阳县永乐镇某点为大地原点建立了 全国统一坐标系，即“1980年国家大地坐标系”。
2.1.2 地面点位的确定
• ③ 竣工阶段：测绘竣工图，供日后扩建、改建、维修和城市管理 应用，对某些重要的建筑物或构筑物在建设中和建成以后都需要 进行变形观测，以保证建筑物的安全。
2) 铁路、公路建设的测量工作 ① 为了确定一条最经济合理的路线，需要进行路线测量。 ② 当路线跨越河流时，必须建造桥梁，需要进行桥梁测量。 ③ 当路线穿过山地需要开挖隧道时，需要进行隧道测量。
丘陵
1、几个基本概念
铅垂线是重力方向线，重力是万有引力和离心力的合力。
设想以一个静止的水面向陆地延伸，形成一个闭合的曲面包围整个地 球，称这个闭合曲面为水准面。水准面有无数个。铅垂线与水准面垂直。
由于地球内部质量分布不均匀，重力的大小与方向也受其影响，故引 起了铅垂线方向的改变，致使大地水准面成为一个有微小起伏的复杂曲面 （不规则）。
3）通过对本课程的学习，应掌握下列有关测定和测设的基 本内容（重点）：
（1）地形图测绘
（2）地形图应用
（3）施工放样
（4）变形观测
（5）竣工测量
2. 地球的形状及地面点位置的确定（重点）
2.1.1地球的形状和大小
• 地球自然形体：是一个不规则的几何体，海洋面积约占地球 表面的71%。 陆地
高山
海洋
地籍测量学：调查和测定土地机器上附着物的权属、位置、 质量、数量和利用现状等基本情况的学科。其为土地和房屋管 理、城乡规划、税收、土地整理等方面提供重要的基础资料。
摄影测量学与遥感：
研究利用航空摄影照片或电磁波传感器获取目标物的几 何和物理信息， 用以测定目标物的形状、 大小、 空间位置， 判释其性质及相互关系， 并用图形、 图像和数字形式表达的 理论和技术的学科。
3.测量学的学科分类
按研究范围和对象及采用技术的不同分为：
• 大地测量学：研究地球表面广大区域点位测定的理论和方 法。包括地球的大小和形状的测定、国家基本测量控制网 和地球表面的重力分布。
地形测量学：研究将地球表面局部地区的地貌、地物测绘 成地形图和编制成地籍图的基本理论和方法的学科。
• 工程测量学：研究工程建设领域中所进行的各种测量工作 的理论和方法的学科。（城市建设、大型厂矿建筑、农田 水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工 程监测保养等方面的测绘工作。）
铅
垂
线
水平线
水准面
通过平均海水面的一个水准面称为大地水准面。 大地水准面是测量工作的基准面。由大地水准面所包围 的地球形体称为大地体。
与参考椭球面相垂直的方向线为法线。
由于大地水准面是一个不规则的曲面，无法用数学方法 表示。以地球自转轴NS为旋转轴，使椭圆NESW绕NS旋转，得 到的一个与大地水准面极为接近的规则曲面，称为参考椭球 面。
大地地理坐标：表示地面点在参考椭球面上的位置，用大地 经度L和大地纬度B表示。大地经、纬度是根据起始大地点的大
测量工作的实质是确定地面点的空间位置，首先必须了解 测量工作的参考基准即坐标系和高程系（2+1）。
1、坐标系统
确定点的球面位置坐标系有地理坐标系和平面直角坐标系。
（1）地理坐标（球面坐标）
天文地理坐标：表示地面点在大地水准面上的位置，用天文经
度λ和天文纬度φ表示。用天文测量的方法直接测定。基准是 铅垂线和大地水准面。
• 地图制图学：研究地图的信息传输、 空间认知、 投影原 理、 制图综合和地图的设计、 编制、 复制以及建立地 图数据库等的理论和技术的学科。
• 本课程主要介绍普通测量学及部分工程测量学的内容， 以便能为土木工程、工程管理、房地产开发、城镇规划 与建筑设计等提供测量专业服务。
数字高程模型DEM
4D地图
（1）测绘 使用测量仪器和工具，通过测量和计算得到地面点位一系 列空间数据，按一定的数学方法将地表形态缩绘成地形图，供经济建设、 规划设计、国防建设及科学研究使用。
地面
图纸
（2）测设（放样）：
用一定的测量方法，按照一定的精度，把图纸上规 划设计好的建(构)筑物的平面位置和高程标定在实地上， 作为施工的依据。
教学实训安排
• 每个行政班按教学名单分为n个实训小组，每个小 组4~6人，每个组安排组长1人，负责本小组的实 训工作。
• 作业与实验报告填写名单序号。
第一章 工程测量学的基本知识
1、 测量学及建筑工程测量的任务与作用
2、测量学的基础知识
1.测量学及建筑工程测量的任务与作用
1、测量学的定义：
研究地球的形状、大小以及确定地面（包含空中、地下和水下）点空 间位置的科学。 2、测量学的内容：
建筑工程测量学
课程性质与要求
• 课程性质：专业技术基础，必修课。
• 考核方式：闭卷考试。
• 课程成绩的计算办法：考试占60﹪，实训、考 勤和平时作业占40﹪。
• 课时安排：本课程采用课堂教学与实训相结合的 方式进行教授，共48-56课时。其中教学课时 36-44个，实训课时12个。
课程要求
• 本课程学习的目的和要求： 1、能熟练操作常用的测量仪器（能测）； 2、对观测数据能进行精度评定和成果计算（会算）； 3、能解决土木工程设计、施工和管理过程中遇到的 测量问题（应用）。
图纸
地面
测量学将地表形态（地形）分为地物和地貌。地形 (land form)是地物和地貌总称。
1) 地物(ground feature) ：地面上天然或人工形成的物体，它包括 平原、湖泊、河流、海洋、房屋、道路、桥梁等；
2) 地貌(relief) ：地表高低起伏的形态，它包括山地、丘陵和平原 等。数字正射影来自图DOM数字线划地图DLG
数字栅格地图DRG
4. 测量学在国民经济建设中的应用
1) 城市规划、给水排水、煤气管道、工业厂房和高层建筑建 设的测量工作
• ① 设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供建筑物的平面及竖向 设计使用；
• ② 施工阶段：将设计建筑物的平面位置和高程在实地标定出来， 作为施工的依据；