工程测量学概述.ppt

1、Engineering Surveying工程测量学工程测量学1 工程测量学是测绘科学与技术的二级学科，是一门技术性、应用性很强的学科。该课程注重讲述学科的理论、方法与勘测技术，结合典型工程的测量实践，涵盖了经典理论到新技术应用，从工程建筑物的设计、施工放样到变形监测以及工业测量、精密工程测量等的内容。对于该课程的学习要注意理论与实践的结合。课程概要：课程概要：2本课程学习的内容主要如下：本课程学习的内容主要如下：工程建设对地形图的要求与应用工程建设对地形图的要求与应用 水下地形及专题地图的测绘水下地形及专题地图的测绘工程测量控制网布设的理论与方法工程测量控制网布设的理论与方法施工放样方法和精

2、度分析施工放样方法和精度分析 线路工程测量线路工程测量 地下工程施工测量地下工程施工测量 建筑物变形观测建筑物变形观测3 第一章第一章 工程测量学概述工程测量学概述 第一节第一节 工程测量学的研究对象及特点工程测量学的研究对象及特点一、学科研究及应用领域一、学科研究及应用领域 （一）学科定义（一）学科定义 定义二：定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各阶段所进行的地形和有关信息的采集和处以及资源开发各阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报的理论、理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报的理

3、论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息 进行管进行管理和使用的学科。理和使用的学科。定义一：定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。4 定义三：定义三：工程测量学是研究地球空间工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水地面、地下、水下、空中下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科

4、。总的来说，工程测量学主要包括以工程建筑、水利、总的来说，工程测量学主要包括以工程建筑、水利、道路建设、矿山生产等为对象的道路建设、矿山生产等为对象的工程测量工程测量和以机器设备和以机器设备为对象的为对象的工业测量工业测量（定位测量、安装测量）两大部分，（定位测量、安装测量）两大部分，主要任务是为各种服务对象提供测绘保障，满足它们所主要任务是为各种服务对象提供测绘保障，满足它们所提出的各种要求，可分普通提出的各种要求，可分普通工程测量和精密工程测量工程测量和精密工程测量。5（二）研究领域（二）研究领域 主要研究在工程与工业建设、城市建设与国土资源开主要研究在工程与工业建设、城市建设与国土资源开

5、发、水陆交通与环境工程和减灾救灾等工作中，进行地形发、水陆交通与环境工程和减灾救灾等工作中，进行地形和有关信息的采集与处理、施工放样、设备安装、变形监和有关信息的采集与处理、施工放样、设备安装、变形监测与分析预报等方面的理论和技术，以及与之有关的信息测与分析预报等方面的理论和技术，以及与之有关的信息管理与使用。管理与使用。6（三）工程测量学的内容（三）工程测量学的内容 1 1、工程测量按工程进程和作业性质划分、工程测量按工程进程和作业性质划分 工程建设的勘察设计阶段工程建设的勘察设计阶段测量工作主要为工程提测量工作主要为工程提供各种比例尺地形图，地质、水文勘探等各种测量资料；供各种比例尺地形图

6、，地质、水文勘探等各种测量资料；施工建设阶段施工建设阶段测量工作主要是施工放样和设备安装。测量工作主要是施工放样和设备安装。包括建立施工和安装测量控制网、点位放样；包括建立施工和安装测量控制网、点位放样；运营管理阶段运营管理阶段测量工作主要是建筑物、构筑物的变测量工作主要是建筑物、构筑物的变形观测。形观测。7 2 2、工程测量按其服务对象划分、工程测量按其服务对象划分 建筑、水利、铁路、公路、矿山、城市、国防等工建筑、水利、铁路、公路、矿山、城市、国防等工程测量，以及精密工程测量、工程摄影测量等。程测量，以及精密工程测量、工程摄影测量等。（四）（四）研究的主要内容研究的主要内容 1 1、建筑工

7、程测量、建筑工程测量 （1 1）测图、用图测图、用图 （2 2）施工放样）施工放样 （3 3）变形观测）变形观测2 2、矿山测量、矿山测量 从矿山的开发勘探、设计、建设、生产各个阶段从矿山的开发勘探、设计、建设、生产各个阶段 直到矿井报废为止。直到矿井报废为止。8 3 3、水利工程测量、水利工程测量 在勘测设计阶段，测量工作主要是为水工建（构）筑物在勘测设计阶段，测量工作主要是为水工建（构）筑物设计提供必要的地形资料和其他测量数据。设计提供必要的地形资料和其他测量数据。在水利枢纽工程的施工期间，测量工作的主要任务是按在水利枢纽工程的施工期间，测量工作的主要任务是按照设计的意图，将设计图纸上的建

8、筑物以一定的精度要求照设计的意图，将设计图纸上的建筑物以一定的精度要求测设于实地。测设于实地。在水利枢纽工程的运营期间，要定期和不定期的对其进在水利枢纽工程的运营期间，要定期和不定期的对其进行变形观测。行变形观测。9 4 4、线路工程测量、线路工程测量 （1 1）勘测设计阶段）勘测设计阶段初测、定测；初测、定测；（2 2）施工阶段）施工阶段中线测量、路基和路基边坡放样测量、中线测量、路基和路基边坡放样测量、竖曲线测设等。竖曲线测设等。（3 3）竣工阶段）竣工阶段竣工测量（测定线路中心线纵断面图竣工测量（测定线路中心线纵断面图和路基横断面图）和路基横断面图）10 5 5、军事工程测量、军事工程测

9、量 在军事工程建设的勘测设计、施工建设和运营管理阶在军事工程建设的勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的测量工作。段所进行的测量工作。主要内容：军用道路测量、地下军事工程（军用坑道、主要内容：军用道路测量、地下军事工程（军用坑道、洞库等）测量、军港测量、机场测量、靶场工程测量及军洞库等）测量、军港测量、机场测量、靶场工程测量及军事设施测量，以及军工建筑物变形观测等。事设施测量，以及军工建筑物变形观测等。续续11 军事工程测量的最新发展还包括为军事和国防部门军事工程测量的最新发展还包括为军事和国防部门提供应用测量服务，主要体现在如下三个方面：提供应用测量服务，主要体现在如下三个方面：一是为军事

10、和国防的一切部门解决计量和基准问题，一是为军事和国防的一切部门解决计量和基准问题，如测量距离、方向、速度、加速度及三维坐标等；如测量距离、方向、速度、加速度及三维坐标等；二是为大容量器具（油罐、货舱）测算容积、体积以二是为大容量器具（油罐、货舱）测算容积、体积以及为舰船、飞机等测绘外形；及为舰船、飞机等测绘外形；三是为营房管理、军垦土地等部门建立信息服务和管三是为营房管理、军垦土地等部门建立信息服务和管理系统。理系统。12 6 6、精密工程测量、精密工程测量 主要任务是解决各种大型特种精密工程所提出的高精主要任务是解决各种大型特种精密工程所提出的高精度的测量课题。它的特点是：极高的测量精度要求

11、（例如度的测量课题。它的特点是：极高的测量精度要求（例如距离距离1010-6-6以上相对精度或亚毫米级的绝对精度）以上相对精度或亚毫米级的绝对精度）；非传统；非传统的测量方法和专用仪器设备；合理的数据处理方法和测量的测量方法和专用仪器设备；合理的数据处理方法和测量过程的自动化等。过程的自动化等。精密工程和一般工程一样，包括规划设计、施工放样精密工程和一般工程一样，包括规划设计、施工放样和运营管理三个阶段。其中大部分测量工作与一般工程的和运营管理三个阶段。其中大部分测量工作与一般工程的测量工作相近。测量工作相近。续续13精密工程测量与一般工程测量不同之处：精密工程测量与一般工程测量不同之处：大型

12、精密工程的规划设计阶段，要研究地形变及局大型精密工程的规划设计阶段，要研究地形变及局部重力场不均匀性对工程稳定性的影响；部重力场不均匀性对工程稳定性的影响；对于有统一工艺流程和结构的大型建筑物，除了建对于有统一工艺流程和结构的大型建筑物，除了建立高精度的施工测量控制网外，还要建立高精度的安装立高精度的施工测量控制网外，还要建立高精度的安装测量控制网。测量控制网。精密工程测量要求在控制点上建立稳固的测量标志，精密工程测量要求在控制点上建立稳固的测量标志，并设立强制对中装置；并设立强制对中装置；在精密工程测量中，各种外界影响都要考虑。在精密工程测量中，各种外界影响都要考虑。14 7 7、工程摄影测

13、量、工程摄影测量 利用摄影机或其他数据获取设备，对一定范围内的研究利用摄影机或其他数据获取设备，对一定范围内的研究对象进行静态或动态摄影取得记录相片，根据相片上的图对象进行静态或动态摄影取得记录相片，根据相片上的图像进行量测、分析，从而求定研究对象上点的二维或三维像进行量测、分析，从而求定研究对象上点的二维或三维坐标等数据或绘制对象的各种图解图的科学技术和工艺。坐标等数据或绘制对象的各种图解图的科学技术和工艺。工程摄影在测量工作中广泛用于建筑物动态、瞬时变形，工程摄影在测量工作中广泛用于建筑物动态、瞬时变形，对于不宜到达的目标的观测、遥测等。对于不宜到达的目标的观测、遥测等。续续15工程摄影测

14、量的主要特点表现在：工程摄影测量的主要特点表现在：（1 1）相片信息丰富、容量大，显示能力客观、影像逼真，）相片信息丰富、容量大，显示能力客观、影像逼真，适用于不规则物体的外形测量；适用于不规则物体的外形测量；（2 2）在工程摄影中，所涉及的目标大小、摄影距离、精）在工程摄影中，所涉及的目标大小、摄影距离、精度要求、静态或动态等各方面均有不同，但只要合理地度要求、静态或动态等各方面均有不同，但只要合理地选择摄影仪器、摄影方式与布设控制，就可以解决科研选择摄影仪器、摄影方式与布设控制，就可以解决科研和生产中若干复杂问题；和生产中若干复杂问题；（3 3）对安全监测测量来说，可同时测定许多点，更便于

15、）对安全监测测量来说，可同时测定许多点，更便于对问题的分析；对问题的分析；（4 4）摄影像片可长期保存，便于日后对成果的查核、比）摄影像片可长期保存，便于日后对成果的查核、比较和分析；较和分析；（5 5）外业工作量小、劳动强度低、经济效益高。）外业工作量小、劳动强度低、经济效益高。16 第二节第二节 工程测量学的地位工程测量学的地位 及其与邻近学科的关系及其与邻近学科的关系 一、一、一、一、工程测量学的地位工程测量学的地位 工程测量狭窄的概念主要面向土木工程范畴，现在已工程测量狭窄的概念主要面向土木工程范畴，现在已发展为广义的工程测量。正如苏黎世工业学院马西斯发展为广义的工程测量。正如苏黎世工

16、业学院马西斯(Mathis)(Mathis)教授所说教授所说“一切不属于地球测定，不属于有关国一切不属于地球测定，不属于有关国家地图集的陆地测量和不属于公务测量的实际测量课题，家地图集的陆地测量和不属于公务测量的实际测量课题，都属于工程测量都属于工程测量”。广义工程测量学是研究并提供地表上、下及周围空间广义工程测量学是研究并提供地表上、下及周围空间建筑和非建筑工程几何物理信息和图形信息的应用技术学建筑和非建筑工程几何物理信息和图形信息的应用技术学科。科学的发展可用来解决精密复杂的工程测量课题，反科。科学的发展可用来解决精密复杂的工程测量课题，反过来工程测量的应用又推动科学技术的不断进步。过来工程测量的应用又推动科学技术的不断进步。17二、工程测量学与邻近学科的关系二、工程测量学与邻近学科的关系 工程测量学与测绘学及其他学科之间有着密切的关工程测量学与测绘学及其他学科之间有着密切的关系，见下图：系，见下图：18工程测量学与邻近学科的关系工程测量学与邻近学科的关系 工程测量学不是单一的学科，是许多学科之间互相工程测量学不是单一的学科，是许多学科之间互相渗透、互相补充、互相促进的技术学科。渗