教师授课教案建筑工程测量2020学年第学期课程

建筑工程测量教师授课教案20/20学年第学期课程第讲第章第周星期第～节标题:授课班级上课地点教学目标能力目标：确定地面点的位置知识目标：工程测量的研究对象、工作及分类测量工作的基准面和基准线重点难点教学重点：测量工作的基准面和基准线；确定地面点的位置；高程的定义；教学难点：高斯平面直角坐标系；水平面代替水准面；任务与训练方法任务：理论教学，通过多媒体课件及案例介绍相关知识点思考或作业:参考基础能力综合训练手册后记：§1．1测量的基础知识1．1．1建筑工程测量的任务一、测量学的定义与基本任务研究地球形状、大小和地表（包括地面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。测量工作的一个基本任务便是求得点的规定坐标系中的坐标值二、建筑工程测量的主要任务1、勘察设计阶段：地形图，提供设计依据2、施工阶段：施工前放线，施工中轴线（斜）、高程（层高）控制，竣工测量得竣工图3、施工及运营阶段的监测三、建筑工程测量工作的分类地面图纸1．1．2测量工作的基准面和基准线一、地球的形状和大小1）地球表面起伏最大值/地球半径≈20/6371很小2）地球表面71%的都是水大地体：人们设想有一个不受风浪和潮汐影响的静止海水面，向陆地和岛屿延伸形成一个封闭的形体，用此代表地球的形状和大小大地体接近旋转椭球体：a=6378140mb=6356755m扁率α=（a-b）/a=1/298.257在精度不高时，把地球看做球体，半径为6371km二、测量工作的基准面和基准线铅垂线：某点的重力方向线，可用悬挂垂球的细线方同来表示水平线：与铅垂线正交的直线水平面：与铅垂线正交的平面称为水平面水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面，任何自由静止的水面都是水准面大地水准面：与不受风浪和潮汐影响的静止海水面相吻合的水准面铅垂线、大地水准面是测量工作的基准线和基准面1．1．3地面点位的确定一、确定地面点位的方法测量工作的实质：确定地面点的空间位置点的空间位置（三维）=该点在水准面或水平面（球面或平面）的位置（二维）+该点到大地水准面的铅垂距离（一维）二、地面点的高程绝对高程——地面点到大地水准面的铅垂距离。简称高程。用H表示，如HA相对高程——地面点到假定水准面的铅垂距离。用H´表示，如H´A测定测设课堂讨论：为什么选择铅垂线、大地水准面为测量工作的基准线和基准面？讨论引导要点：从稳定性、唯一性和易于测量方面来考虑基准线和基准面的选择。高差——地面两点之间的高程差。用h表示。如：hAB=HB-HA=H´B-H´AhBA=HA-HB=H´A-H´BhAB=-hBA我国在青岛设立验潮站，长期观察和记录黄海海水面的高低变化，取其平均值作为大地水准面的平均位置（其高程为零），并在青岛观象山上建立了水准原点。将大地水准面的平均位置引测到水准原点，我国采用“1985年高程基准”，水准原点高程为72.260m。三、地面点的坐标1、地理坐标2、平面直角坐标（1）高斯平面直角坐标（2）独立平面直角坐标以西南角为坐标原点，纵轴为X轴，横轴为Y轴，X轴正向为正北方向，负向为正南方向，Y轴正向为正东方向，负向为正西方向（上北下南左西右东），象限以顺时针方向编号。四、空间直角坐标用于卫星定位五、以水平面代替水准面的限度如果把一小块水准面当作平面看待，其产生的变形不超过测量和制图误差的容许范围时，即可在局部范围内，用水平面代替水准面，使测量和绘图工作大大简化。结论：（1）在10km为半径的圆面积之内进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。（2）就高程测量而言，即使距离很短，也应用水准面作为测量的基准面，即应顾及地球曲率对高程的影响。1．1．4测量工作的基本内容与基本原则一、测量工作的基本内容主要目的：确定点的坐标和高程测量工作的基本内容：高程测量、角度测量、距离测量课堂讨论：测量学中的直角坐标系与数学中的直角坐标系有何异同？讨论引导要点：引导学生绘制两种直角坐标系，从X、Y轴代表的方向、象限转向、X、Y轴位置方面分析不同之处，从坐标系基本要素、计算公式等方面分析相同之处案例教学：以局部的地形情况分析测量工作的三项基本内容测量工作一般分外业和内业两种二、测量工作的基本原则“从整体到局部、先控制后碎部”——基本原则“步步有检核”案例教学：以局部的地形情况和地形图绘制的简单步骤分析测量工作的基本原则