分享

工程测量学概述

 千元qq 2010-11-06

当测区范围较大,若将曲面当作平面来看待,则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来,必然产生变形,为减小变形,必须采用适当的方法来解决。测量上常采用的方法是高斯投影方法。

高斯投影方法是将地球划分成若干带,然后将每带投影到平面上。

(1)6 °带的划分

1)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。

2)公式:

——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

(2) 3 °带的划分

从东经 开始, 将整个地球分成 120 个带,3 °为一 带。

测设(放样)——由图形到地面。指把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来,作为施工的依据。

测量学科的分类:

测量学科按照研究范围和对象的不同,产生了许多分支科学。一般分为:普通测量学、大地测量学、摄影测量学、工程测量学和制图学。

工程测量是指工程建设和资源开发的勘测设计、施工、竣工、变形观测和运营管理各阶段中进行的各种测量工作的总称。

§ 1.2 地面点位的确定

地面点位的确定,一般需要三个量。在测量工作中,我们一般用某点在基准面上的投影位置( x,y )和该点离基准面的高度( H )来确定。

一、测量基准面

1、测量工作基准面——水准面、大地水准面。

测量工作是在地球表面进行的,而海洋占整个地球表面的 71% ,故最能代表地球表面的是海水面,人们将海水面所包围的地球形体看作地球的形状。测量工作基准面自然选择海水面。

水准面 —— 静止海水面所形成的封闭的曲面。

大地水准面 —— 其中通过平均海水面的那个水准面。

水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。

铅垂线——测量工作的基准线。

水准面和大地水准面图

2、测量计算基准面——旋转椭球

由于地球内部质量分布不均匀,引起铅垂线的方向产生不规则的变化,致使大地水准面成为一个复杂的曲面,无法在这个曲面上进行测量数据的处理。为了计算方便,通常用一个非常接近于大地水准面,并可用数学式来表示的几何体来代替地球的形状,这就产生了“旋转椭球”的概念。

旋转椭球:由一椭圆(长半轴 a ,短半轴 b )绕其短半轴 b 旋转而成的椭球体。

二、地面点的坐标

坐标分为地理坐标、高斯平面直角坐标和平面直角坐标。

1、地理坐标(属于球面坐标系统)——用经度和纬度来表示。

适用于:在地球椭球面上确定点位。

2、平面直角坐标——用坐标( x , y )来表示。

适用于:测区范围较小,可将测区曲面当作平面看待。

其与数学中平面直角坐标系相比,不同点:

(1)测量上取南北方向为纵轴( X 轴),东西方向为横轴( Y 轴)

(2)角度方向顺时针度量,象限顺时针编号。

相同点:数学中的三角公式在测量计算中可直接应用。

数学上的平面直角坐标                  测量上的平面直角坐标

3、高斯平面直角坐标

适用于:测区范围较大,不能将测区曲面当作平面看待。

有:

    ——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

4、我国高斯平面直角坐标的表示。

方法:(1)先将自然值的横坐标 Y 加上 500000 米 ;

     (2)再在新的横坐标 Y 之前标以 2 位数的带号。

[例题]:国家高斯平面点P ( 3032586.48 , 20648680.54 ),请指出其所在的带号及自然坐标为多少?

(1) 点 P 至赤道的距离:X= 3032586.48m

(2) 其投影带的带号为 20 、 P 点离 20 带的纵轴 X 轴的实际距离:Y=648680.54-500000= 148680.54m

三、地面点的高程

1、绝对高程 H( 海拔 )—— 地面点到大地水准面的铅垂距离。
2、相对高程 H'—— 地面点到假定水准面的铅垂距离。
3、高 差 —— h AB =H B -H A =H' B -H' A

五、我国的高程系统

主要有:

(1) 1985 国家高程系统

(2) 1956 黄海高程系统

(3)地方高程系统。如:珠江高程系统。

其中,我国的水准原点建在青岛市观象山,在1985年国家高程系统中,其高程为 72.260 米 ;在1956年黄海高程系统中的高程为 72.289 米 。

§ 1.3 测量工作概述

一、测量的基本工作

由于地面点间的相互位置关系,是以水平角(方向)、距离和高差来确定的,故测角、量距、测高程是测量基本工作,观测、计算和绘图是测量工作的基本技能。

二、测量工作中用水平面代替水准面的限度

用水平面来代替水准面,可以使测量和绘图工作大为减化,下面来讨论由此引起的影响。

1、对水平角、距离的影响——在面积约 320平方km内,可忽略不计。

2、对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。

三、测量工作的基本原则

1、布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,工作次序上“先控制后细部”。

2、又一原则。即:“前一步工作未作检核,不进行下一步工作”。

当测区范围较大,若将曲面当作平面来看待,则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来,必然产生变形,为减小变形,必须采用适当的方法来解决。测量上常采用的方法是高斯投影方法。

高斯投影方法是将地球划分成若干带,然后将每带投影到平面上。

(1)6 °带的划分

1)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。

2)公式:

——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

(2) 3 °带的划分

从东经 开始, 将整个地球分成 120 个带,3 °为一 带。

有:

    ——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

4、我国高斯平面直角坐标的表示。

方法:(1)先将自然值的横坐标 Y 加上 500000 米 ;

     (2)再在新的横坐标 Y 之前标以 2 位数的带号。

[例题]:国家高斯平面点P ( 3032586.48 , 20648680.54 ),请指出其所在的带号及自然坐标为多少?

(1) 点 P 至赤道的距离:X= 3032586.48m

(2) 其投影带的带号为 20 、 P 点离 20 带的纵轴 X 轴的实际距离:Y=648680.54-500000= 148680.54m

三、地面点的高程

1、绝对高程 H( 海拔 )—— 地面点到大地水准面的铅垂距离。
2、相对高程 H'—— 地面点到假定水准面的铅垂距离。
3、高 差 —— h AB =H B -H A =H' B -H' A

五、我国的高程系统

主要有:

(1) 1985 国家高程系统

(2) 1956 黄海高程系统

(3)地方高程系统。如:珠江高程系统。

其中,我国的水准原点建在青岛市观象山,在1985年国家高程系统中,其高程为 72.260 米 ;在1956年黄海高程系统中的高程为 72.289 米 。

§ 1.3 测量工作概述

一、测量的基本工作

由于地面点间的相互位置关系,是以水平角(方向)、距离和高差来确定的,故测角、量距、测高程是测量基本工作,观测、计算和绘图是测量工作的基本技能。

二、测量工作中用水平面代替水准面的限度

用水平面来代替水准面,可以使测量和绘图工作大为减化,下面来讨论由此引起的影响。

1、对水平角、距离的影响——在面积约 320平方km内,可忽略不计。

2、对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。

三、测量工作的基本原则

1、布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,工作次序上“先控制后细部”。

2、又一原则。即:“前一步工作未作检核,不进行下一步工作”

当测区范围较大,若将曲面当作平面来看待,则把地球椭球面上的图形展绘到平面上来,必然产生变形,为减小变形,必须采用适当的方法来解决。测量上常采用的方法是高斯投影方法。

高斯投影方法是将地球划分成若干带,然后将每带投影到平面上。

(1)6 °带的划分

1)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。

2)公式:

——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

(2) 3 °带的划分

从东经 开始, 将整个地球分成 120 个带,3 °为一 带。

有:

    ——中央子午线经度; N ——投影带的带号。

4、我国高斯平面直角坐标的表示。

方法:(1)先将自然值的横坐标 Y 加上 500000 米 ;

     (2)再在新的横坐标 Y 之前标以 2 位数的带号。

[例题]:国家高斯平面点P ( 3032586.48 , 20648680.54 ),请指出其所在的带号及自然坐标为多少?

(1) 点 P 至赤道的距离:X= 3032586.48m

(2) 其投影带的带号为 20 、 P 点离 20 带的纵轴 X 轴的实际距离:Y=648680.54-500000= 148680.54m

三、地面点的高程

1、绝对高程 H( 海拔 )—— 地面点到大地水准面的铅垂距离。
2、相对高程 H'—— 地面点到假定水准面的铅垂距离。
3、高 差 —— h AB =H B -H A =H' B -H' A

五、我国的高程系统

主要有:

(1) 1985 国家高程系统

(2) 1956 黄海高程系统

(3)地方高程系统。如:珠江高程系统。

其中,我国的水准原点建在青岛市观象山,在1985年国家高程系统中,其高程为 72.260 米 ;在1956年黄海高程系统中的高程为 72.289 米 。

§ 1.3 测量工作概述

一、测量的基本工作

由于地面点间的相互位置关系,是以水平角(方向)、距离和高差来确定的,故测角、量距、测高程是测量基本工作,观测、计算和绘图是测量工作的基本技能。

二、测量工作中用水平面代替水准面的限度

用水平面来代替水准面,可以使测量和绘图工作大为减化,下面来讨论由此引起的影响。

1、对水平角、距离的影响——在面积约 320平方km内,可忽略不计。

2、对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。

三、测量工作的基本原则

1、布局上“由整体到局部”,精度上“由高级到低级”,工作次序上“先控制后细部”。

2、又一原则。即:“前一步工作未作检核,不进行下一步工作”

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多