建筑测量绪论.pptx

建筑工程测量第一章绪论第一节建筑工程测量的任务二、测量学分类：三、建筑工程测量的任务建筑工程测量是运用测量学的基本原理和方法为各类建筑工程服务。工程建设三阶段测量的任务勘测设计控制，测绘地形图施工建设施工放样，竣工测量运营管理安全监测，变形观测建筑工程测量的主要任务有：1、测绘大比例尺地形图2、在地形图上进行规划设计3、建筑物施工放样和施工质量检验4、对大型建筑物进行位移和变形监测一、地球的自然形状和大小1．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%。2、测量工作的基准线和基准面测量工作的基准线—铅垂线。测量工作的基准面—大地水准面。3、大地水准面：完整的水准面是被海水包围的封闭曲面。这样的水准面有无数个，其中最接近地球形状和大小的是通过平均海水面的那个水准面，这个唯一而确定的水准面叫大地水准面，也就是测量的基准面，如右图所示。4、参考旋转椭球体面由于地球内部质量分布不均匀，导致地面上各点的重力方向即铅垂线方向产生不规则的变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。在测量上选用椭圆绕其短轴旋转而成的参考旋转椭球体面，作为测量计算的基准面，如右图所示。目前我国所采用的参考椭球体是“1980年国家大地坐标系”，其参考椭球体元素为：长半轴a=6378140m短半轴b=6356755.3m扁率a=(a–b)/a=1/298.257通常把地球椭球体当作圆球看待，取其半径为6371km。表1.1旋转椭球体参数值第三节地面点位置的确定确定地面点位的基本方法：是数学（几何）方法，是用空间三维坐标表示。1、地理坐标系：天文地理坐标（λφ）和大地地理坐标（L、B）2、空间直角坐标系（X、Y、Z）：WGS-84坐标系、CGCS2000国家大地坐标系3、高斯投影平面直角坐标系（X、Y）：4、独立平面直角坐标系（X、Y）：C三、地面点的确定1、高程系统：高程：地面点沿铅垂方向到大地水准面的距离。地面点在大地水面以上，H为正；地面点在大地水准面以下，H为负。如图：HP=266.888mHQ=-189.168m(2)国家高程系统我国有两个国家高程系统。1)1956年黄海高程系以青岛大港验潮站历年观测的黄海平均海水面为基准面。于1954年在青岛市观象山建立了水准原点，通过水准测量的方法将验潮站确定的高程零点引测到水准原点，求出水准原点的高程。1956年我国采用青岛大港验潮站1950年~1956年7年的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m；以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1956年黄海高程系”；简称“56黄海系”。2)“1985国家高程基准”80年代，我国又采用青岛验潮站1953年~1977年25年的潮汐记录资料推算出的大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.260m；以这个大地水准面为高程基准建立的高程系称为“1985国家高程基准”；简称“85高程基准”。在水准原点，85高程基准使用的大地水准面比56黄海系使用的大地水准面高出0.029m。如2005年10月9日发布的珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43m，是85高程基准。绝对高程（海拔）：地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。如：HA、HB。相对高程：地面点沿铅垂线方向到任意水准面的距离。如：HA′、HB′。高差：地面上两点高程之差。如：hAB=HB–HAhAB=HB′–HA′当hAB为正时，B点高于A点；当hAB为负时，B点低于A点；水准原点地面点在球面上的位置用经度和纬度表示的，称为地理坐标。按照基准面和基准线及求算坐标方法的不同，地理坐标又可分为天文地理坐标和大地地理坐标两种。天文地理坐标的基准线是：铅垂线，基准面是：大地水准面，它表示地面点A在大地水准面上的位置，用天文经度λ和天文纬度φ表示。天文经、纬度是用天文测量的方法直接测定的。如图1-4（a）所示。国际规定：过格林尼治天文台的子午面为零子午面，经度为0°，以东为东经、以西为西经，其值域均为0°～180°；纬度以赤道面为基准面，以北为北纬，以南为南纬，其值均为0°～90°。椭球体面上的大地高为零。沿法线在椭球体面外为正，在椭球体面内为负。我国处于东经74°～135°，北纬3°～54°。如北京位于北纬40°、东经116°，用B＝40°N，L＝116°E表示。地面点位也用空间直角坐标（X，Y，Z）表示，如GPS中使用的WGS-84系统，见图1-5。WGS即WorldGeodeticSystem缩写，它是美国国防局为进行GPS导航定位于1984年建立的地心坐标系。该坐标系统以地心O为坐标原点，ON即旋转轴为Z轴方向；格林尼治子午线与赤道面交点与O的连线为X轴方向；过O点与XOZ面垂直，并与X、Z构成右手坐标系者为Y轴方向。点P的空间直角坐标为（XP、YP、Z