測量員培訓講義

測量員培訓

測量員概況：在建設單位從事測量放線工作、測量驗線工作，測量員屬于管理崗位。測量工屬于技術崗位。測量員和測量工的區(qū)別:測量工屬于技術崗位。測量員屬于管理崗位。

建筑測量員是在指從事建筑測試工作，具備相關工作能力。能正確使用常用的測量儀器和工具，對建筑工程施工各階段進行各種測量的專業(yè)人員。建筑測量員的工作貫穿建筑施工中的每個重要階段。測量員在施工每一個工序中都必不可少，所有的建筑施工都需要通過測量工作來銜接，以保證設計意圖的正確執(zhí)行。測量員崗位職責1、緊密配合施工，堅持實事實是、認真負責的工作作風。2、測量前需了解設計意圖，學習和校核圖紙；了解施工部署，制定測量放線方案。3、會同建設單位一起對紅線樁測量控制點進行實地校測。4、測量儀器的核定、校正。5、與設計、施工等方面密切配合，并事先做好充分的準備工作，制定切實可行的與施工同步的測量放線方案。6、須在整個施工的各個階段和各主要部位做好放線、驗線工作，并要在審查測量放線方案和指導檢查測量放線工作等方面加強工作，避免返工。7、驗線工作要主動。驗線工作要從審核測量放線方案開始，在各主要階段施工前，對測量放線工作提出預防性要求，真正做到防患于未然。8、準確地測設標高。9、負責垂直觀測、沉降觀測，并記錄整理觀測結果（數(shù)據和曲線圖表）。10、負責及時整理完善基線復核、測量記錄等測量資料。第一章緒論

§1-1測量學的任務與主要內容測量學：指測定地球的形狀、大小及其它信息和工程測量的工作。一般是指測定地面點的位置和地面的圖形，簡言之是指量度地球表面的學科。1.早期的定義研究地球的形狀和大小，確定地面點的坐標的學科。2.當前的定義研究測定和描繪地球及其表面的各種形態(tài)的理論和方法的學科。第一章緒論

§1-1測量學的任務與主要內容一．測量學的任務：測定地面點的位置，測圖，用圖，放樣。測量地面點位置：如坐標X、Y，高程H。另外測量角度、平距等。測圖：把地物、地貌、規(guī)劃范圍，地籍界線等測繪到圖紙上。用圖：在已有的圖紙上進行規(guī)劃設計道路、繪景觀圖、圖解土地紅線、量取數(shù)據等。放樣：將設計數(shù)據和圖形及土地紅線測設到地面上。二、測量學分類1.普通測量學：測定小范圍的地表形狀、高低、面積、方向等的科學，投影面為平面。2.大地測量學：一般測定大面積(測區(qū)半徑大于等于10km)的地表形狀、高低、面積、方向等的科學，投影面為曲面。3.工程測量學:為工程服務的測量學，如園林、園藝、城市建設等工程測量中的勘測、規(guī)劃設計、竣工和管理階段的各項測量工作。

4．地籍測量是指測定土地及其附屬物的權屬界線、幾何行狀、面積等測繪工作。5.航空攝影測量、遙感技術：利用航空航天遙感技術測定地球表面的形狀、大小、高低、圖形等的學科。6.研究模擬地圖和數(shù)字地圖的設計、編繪、復制的理論和方法的科學。主要內容：地圖投影、地圖編繪、地圖整飾、地圖出版三.測量的作用

為用戶提供測量技術

(如測量地面點的位置、測圖、平整土地、放樣等)和資料(如圖紙、坐標、長度、角度、面積、土方及其它信息等)，作為研究地殼升降、大地變遷和海岸線移動的依據，城市規(guī)劃、土地管理和數(shù)字化地球的依據?！?-2

地球的形狀和大小地球現(xiàn)狀為東西較長,南北較短扁平的球體。地球表面海水面積約占71%，陸地面積約占據29%，陸地最高的珠穆朗瑪峰頂點為海拔8844.43m（2005年10月9日國家測繪局局長陳邦柱宣布。比1975年的8848.13米低3.7米）,海底最深處的馬里亞納海溝在海平面以下11022m,假設有一個靜止的海水面向陸地延伸，該靜止的海水面稱為水準面。地球的制高點－珠穆朗瑪峰海拔高程8844.43m1101211013地球海面下最深處高程為－11000

m大地水準面的的定義、形狀的研究由于海水面受到地球運動和磁力的作用，海水面高低發(fā)生變化，此時的平均海水面稱為大地水準面。大地水準面是略有起伏的不規(guī)則的表面，它無法用數(shù)學公式表示.因而也就不知其實際形狀。水準面的特性：水準面處處與鉛垂線(重力方向)垂直，大地水準面和鉛重線是外業(yè)測量的基準面和基準線。（一）大地體：

由大地水準面包圍的地球稱為大地體。（二）參考橢球體

設地球長半經a和短半經b的橢圓繞短軸形成的旋轉體稱為參考橢球體。參考橢球體的表面稱為參考橢球面。我國在54年北京坐標系中,a=6378245m，b=6356863m，扁率α=（a-b）/a=1:298.3。(三)圓球體當a=b、α=(a-b)/a=0時，由于橢球的扁率很小，在普通測量中可視橢球為圓球體，其半徑采用橢球曲率半徑的平均值，R＝6371km?！?-3

確定地面點的方法

一、地理坐標：地面點在球面上的位置用經緯度表示時，稱為地理坐標。1.天文坐標

天文坐標又稱天文地理坐標，用天文經度和天文緯度表示地面點在大地水準面上的位置。地面上的N點的經度，即通過N點的子午面與起始子午面的夾角，用λ表示。從起始子午面起，向東從00一1800為東經，向西從00

一1800

為西經。

地面上N點的緯度，即通過N點的鉛垂線與赤道面的夾角，用φ表示。從赤道向北自0O–90O為北緯,向南00

一900

為南緯。2.大地地理坐標用經度L和緯度B確定地面點在參考橢球體上的投影位置，其L，B稱為大地地理坐標。N點的大地經度L就是包含N點的子午面和首子午面(起始子午面)所夾的角。N點的大地緯度B就是過N點的法線(與旋轉橢球面垂直的線)與赤道面的夾角。二、高斯-克呂格平面直角坐標

1.高斯-克呂格平面直角坐標系假設橢球體放在空心橢圓柱體內，過南極、北極的母線切開，橢圓柱面展開后為高斯投影平面，橢球面上與橢圓柱面內相切的一條子午線稱為中央子午線，中央子午線在高斯平面上的投影為X軸，赤道在高斯平面上的投影為橫坐標Y軸，兩軸坐標的交點0為坐標原點。高斯-克呂格平面直角坐標系圖

0xyTU1-7

橫切橢圓柱投影

2.高斯投影

橢球面上的圖形展開后在平面上的投影其圖形的角度保持不變，邊長在允許范圍內變形，形成相似圖形，這種投影方法叫高斯投影即正形投影。

地圖投影就是建立橢球體上的點與平面上的點之間的函數(shù)關系，用數(shù)學表達式表示為：

x=f1(L,B)y=f2(L,B)

式中：(L，B)為大地坐標，(x、y)為該點投影到平面上的直角坐標。地圖投影包括正形投影、等面積投影、任意投影。

TU1-53.投影帶

在高斯投影中，為了限制子午線兩側的長度變形，按經差分別為60，30，1.50分割橢球面，每個瓜瓣形地帶稱為一個投影帶。六度帶用于比例尺1:2.5萬,1:5萬的地形圖分幅,三度帶用于1:1萬比例尺的地形圖分幅。TU1－6

六度帶

是自英國格林尼治的子午面起，自西向東每隔60將橢球劃分為60個六度帶，編號為1～60，各帶的中央子午線的經度Lo依次為30、90、

150、……3570。如圖1-6所示。

帶號與中央子午線經度的關系為Lo6=6n-3，Lo3=3k

式中Lo6

、Lo3分別為60帶和30帶的中央子午線經度。n、k是60帶和30帶的帶號。例如，北京所在六度投影帶的中央子午線經度Lo6＝1170，則n=(Lo6+3)/6＝20，北京位于60帶第20帶。 X(N)Y(W)0`0500km4.投影帶中點的坐標在投影帶中規(guī)定以原點起北X為正，南X為負，東Y為正，西Y為負，這時投影帶中點的坐標稱為自然坐標,由于我國位于北半球，故我國縱坐標均為正。

為了避免橫坐標出現(xiàn)負值，把坐標縱軸向西移500km作為新坐標原點，這時投影帶中點的坐標稱為通用坐標,為了區(qū)別各投影帶的坐標，再在橫坐標值前冠以本帶帶號。例1例2

在六度帶的第18帶中某點的通用坐標Y值計算方法：Y=冠帶號N（Y`+500km），式中Y`=-254366.15m(自然橫坐標)，則Y=冠帶號N（-254366.15m+500km）=18245633.85m（通用坐標）。xyo500km

=500000+

=+636780.360m=500000+=+227559.720m國家統(tǒng)一坐標：（帶號）（帶號）例：有一國家控制點的坐標:x=3102467.280m,y=19367622．380m，（1）該點位于6?帶的第幾帶？（2）該帶中央子午線經度是多少？（3）該點在中央子午線的哪一側？（4）該點距中央子午線和赤道的距離為多少？（第19帶）

（L。=6o×19-3o=111?）（先去掉帶號，原來橫坐標y＝367622.380—500000＝-132377.620m，在西側）（距中央子午線132377.620m，距赤道3102467.280m）(1)坐標軸不同。高斯坐標系的縱坐標為x，正方向指向北，橫坐標軸為y，正方向指向東，而笛卡爾坐標系的坐標軸x為橫坐標，y為縱坐標；

測量學上的高斯平面直角坐標系與數(shù)學上的笛卡爾平面直角坐標系的不同點：(2)坐標象限不同。

高斯坐標系以北東區(qū)(NE)為第一象限，順時針劃分為四個象限，代號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ。笛卡爾坐標也是以北東區(qū)(NE)為第一象限，但逆時針劃分為四個象限；(3)表示直線方向的方位角α起算基準不同

高斯坐標系以縱軸X的北端起算，順時針計值。笛卡爾坐標系以橫軸X東端起算，逆時針計值(圖1—9)。不同點：1、x，y軸互異。2、坐標象限不同。3、表示直線方向的方位角定義不同。相同點：數(shù)學計算公式相同。

高斯平面直角坐標系與數(shù)學上的笛卡爾平面直角坐標系的異同點：高斯平面直角坐標系笛卡爾坐標系ααooyyxxⅠⅠⅢⅡⅡⅣⅣⅢppx=Dcosαy=Dsinαx=Dcosαy=DsinαDD三、假定平面直角坐標

xypXY0ⅠⅡⅢⅣ

在小測區(qū)面積（范圍半徑小于10km），通常把原點選在測區(qū)圖形的西南角處，縱坐標軸X與過原點的子午線方向一致，橫坐標軸為Y軸的坐標系稱為假定平面直角坐標系。該坐標系分成四個象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，東北角為第Ⅰ象限，順時針依次排列。圖形一般放在假定平面直角坐標系的第Ⅰ象限。在假定平面直角坐標系中的坐標稱為假定平面直角坐標。四、地面點高程圖1－10（一）

絕對高程地面點到大地水準面的鉛垂距離，又稱為海拔高度，如HA，HB。我國各時期的同一大地水準原點的高程有時不一樣，如青島水準原點值分別為Hi=H56=72.289m，Ho=H85=72.260m，改正數(shù)δ=H85-H56=-0.029m。通式：Ho=Hi+δH0=H85（二）相對高程

地面點到假定水準面鉛垂距離，如Ha，Hb。(三)高差兩地面點間的高程之差稱為高差，如hAB=HB-HA，h有正、負之分。

對距離影響的限度sABθoaC大地水準面水平面C`st圖1－11a§1-4

地球曲率對測量工作的影響

一.對距離影響的限度S：ΔS=t-s=s3/(3R2)=103km/(3×6371×6371km）=0.82Cm，Δs/s=0.82Cm/10km=1：121萬，對于1mm+1ppm×s的紅外測距儀,，相對誤差K=11mm/10km=1：91萬，說明代替引起的距離誤差小于紅外線測距誤差，這是允許的，故其限度可取s=10km以內。

對高程影響的限度ABθoaC大地水準面水平面C`stΔh圖1－11b二.

對高程影響的限度Δh=s2/(2R)=0.22/(2×6371km）=3.1mm，說明s很小對高程的影響也是不可忽視的。三.