工程测量的基本知识
X
D AB AB
A
(xA,yA) 0
B(xB,yB) y
2020/3/3
26
(1)根据坐标反算距离(两点间距离公式):
D AB (xB xA )2 (yB yA )2
X
例题:
A点坐标为(13.147,17.287);
B点坐标为(24.362,19.138); 求:DAB
D AB (xB xA )2 (yB yA )2
水准面
铅 垂 线
铅 垂 线
铅 垂 线
➢ 大地水准面和铅垂线是测量工作的基准面和基准线 。
2020/3/3
12
➢ 我国的“1985国家高程基准”
– 我国新的国家高程基准面是以青 岛验潮站1952~1979年19年间 的验潮资料计算确定的黄海平均 海水面作为全国高程的统一起算 面。
– 在“1985国家高程基准”系统 中,我国水准原点(青岛观象山) 的高程为72.260m。
2020/3/3
44
(2)高斯投影带
➢ 6°带的划分
为限制高斯投影离中央子午线愈远,长度变形愈大的缺点,从经度0° 开始,将整个地球分成60个带,6°为一带。
计算公式: L0 =6n-3 L0——中央子午线经度, n——投影带号。
➢ 3°带的划分
计算公式: L0 =3n L0——中央子午线经度, n——投影带号。
tan1
20.131-38.548 58.319-35.257
+360o
2020/3/3
=321°23′23″
象限
33
2020/3/3
1、shift tan tan-1(
2、按
3、输入数据,括号要补全 4、最终结果转化成 °′″
34
三 地球的形状、大 小和坐标系
2020/3/3
35
决定地球椭球体形 状和大小的参数为 椭圆的长半径a, 短半径b及扁率α。
W
ab
a
2020/3/3
N
b aO
a
E
S
36
我国目前采用的地球椭球体的参数值为:
a 6378137m
b 6356752m
1
298.257
由于地球椭球体的扁率α很小,当测量的区域不大 时,可将地球看作半径为6371km的圆球。
2020/3/3
37
与水准面相切的平面,称为水平面。
思考:判断所在象限,套用正确公式
△xAB = XB-XA < 0
△yAB = YB-YA < 0
αAB在第3象限,套用第3象限的公式
αA B
tan1
yB -yA xB -xA
1800
tan1
9.691-18.245 14.225-34.131
+180o
2020/3/3
=203°15′15″
三大基本测 量工作
2020/3/3
9
➢ 水准面:设想有一个自由平静的海水面,向陆地延伸而形 成一个封闭的曲面,我们把自由平静的海水面称为水准面。
2020/3/3
10
➢ 大地水准面:水准面有无数个,其中通过平均海水 面的一个水准面称为大地水准面。它作为统一高程 的起算面。
2020/3/3
11
水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。
X
2020/3/3
AB
A
B Y
19
➢ 正、反坐标方位角
按直线AB的前进方向,规定AB为直线AB的正坐标方位角 BA为直线AB的反坐标方位角
X
2020/3/3
AB
A
B
BA
Y
20
X
AB
A
B
BA
Y
αBA =αAB +180°
正、反方位角计算公式:
α反 =α正 ±180°
2020/3/3
式中:
ΔyAB<0
αA B
tan1
yB -yA xB -xA
3600 Ⅳ
1、ΔxAB>0,
Ⅰ
ΔyAB>0
αA B tan1
yB -yA xB -xA
αA B
tan1
yB -yA xB -xA
1800 Ⅲ
Ⅱ αA B
tan1
yB -yA xB -xA
1800
y
3、ΔxAB<0, ΔyAB<0
2、ΔxAB<0,ΔyAB>0, αAB在第2象限,90°<αAB<180°
3、ΔxAB<0,ΔyAB<0, αAB在第3象限,180°<αAB<270°
4、ΔxAB>0,ΔyAB<0, αAB在第4象限,270°<αAB<360°
2020/3/3
28
第二步:根据αAB所在象限,选择正确的公式
x
4、ΔxAB>0,
(24.362-13.147)2 (19.138-17.287)2
B
(xB,yB)
DAB
A
0 (xA,yA)
y
=11.367m
2020/3/3
27
(2)根据坐标反算方位角αAB
第一步:根据ΔxAB和ΔyAB的正负号判断αAB所在象限
坐标增量:ΔxAB=xB-xA ΔyAB=yB-yA
1、ΔxAB>0,ΔyAB>0, αAB在第1象限,0°<αAB<90°
➢ 施工阶段——建(构)筑物定位和细部放样测量
– 把建(构)筑物外轮廓各轴线的交点,其平面位置和高程在实地标 定出来,然后根据这些点进行细部放样。
➢ 工程竣工阶段——竣工测量
– 通过实地测量检查施工质量并进行验收,同时根据检测验收的记录 整理竣工资料和编绘竣工图。
➢ 变形观测
– 对设计与施工指定的工程部位,按拟定的周期进行沉降、位移与倾 斜等变形观测,作为验证工程设计与施工质量的依据。
象限
32
(4) A点坐标为(35.257,38.548);
B点坐标为(58.319,20.131); 计算: αAB
思考:判断所在象限,套用正确公式
△xAB = XB-XA > 0
△yAB = YB-YA < 0
αAB在第4象限,套用第4象限的公式
αA B
tan1
yB -yA xB -xA
3600
△yAB = YB-YA > 0
αAB在第2象限,套用第2象限的公式
αA B
tan1
yB -yA xB -xA
1800
tan1
26.649-17.287 8.258-13.147
+180o
=117°34′28″
2020/3/3
象限
31
(3) A点坐标为(34.131,18.245);
B点坐标为(14.225, 9.691); 计算: αAB
2020/3/3
6
二 地面点位的确定
2020/3/3
7
➢ 测量工作的实质——确定地面点的空间位置
➢ 确定地面点的空间位置,在测量中一般用:
该点在基准面上投影位置(x,y) 该点离基准面的高度(H)
2020/3/3
8
➢确定地面点位的基本要素
• 水平角 —— 角度测量 • 水平距离 —— 距离测量 • 高差 —— 水准测量
2020/3/3
13
➢ 绝对高程 (H)
地面点到大地水准面的铅垂距离。
➢ 相对高程 (H’)
地面点到假定水准面的铅垂距离。
➢ 高差(h)
地面两点的高程之差。 hAB=HB-HA=H’B-H’A
2020/3/3
14
高差
绝对高程 (海拔)
相对高程 (假定高程)
绝对高程(海拔):
地面点到大地水准面的铅垂距离。用H表示。
Y=514366.157-500000= 14366.157m
y=带号N(或n)+500km+Yp 38 +500 + 14366.157m
2020/3/3
48
• 独立坐标系是相对于国家统一坐标系的一种局 部地区的坐标系。
• 独立平面直角坐标系建立没有高斯平面直角坐 标系那样严格的规则,主要表现在:
N
M
中
央
子
O
午 线
赤道面
S
2020/3/3
42
➢ 坐标原点:中央子午线和赤道的交点 ➢ x坐标:中央子午线的投影向北为正。 ➢ y坐标:赤道的投影,向东为正。
投影
2020/3/3
剪开
展平
43
✓ 中央子午线和赤道投影后成相互垂直的直线。 ✓ 中央子午线长度不变,离中央子午线越远变形越大。 ✓ 为保证投影精度,必须采用分带投影。
2020/3/3
38
✓ 在半径为10km的范围内(相当于面积320km2),用水平面 代替水准面可不考虑地球曲率对距离的影响。
✓ 当精度要求较低时,还可以将测量范围的半径扩大到25km。
✓ 在面积100km2的范围内,不论是进行水平距离或水平角度 的测量都可以不考虑地球曲率的影响,而直接以水平面代替 水准面。
2020/3/3
24
(2)计算待求点坐标
X
y12
2
x1
X12
12
D12
1
0
y1
y
X2=X1+X12 =X1+D12 cos 12
y2=y1+Y12 =y1+D12 sin 12