工程测量.第一章

架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院《架空线路测量》东南大学交通学院测绘工程系王磊手机:[phone]邮箱:[e-mail]架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院《架空线路测量》的地位、作用本课程是一门专业基础课，与专业课密切相关。它的任务是学习测量基本理论和基本技能，并进行测量基本功训练，为线路工程建设培养合格人才。通过本课程的学习，将为今后专业学习及工作中所需的测量知识与技术打下牢固的基础。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院《架空线路测量》的要求掌握测量学的基本理论；掌握常规和当代精密测量仪器、工具的使用方法；能较熟练地使用各种测量仪器和工具进行各种基本的测量工作；掌握图根控制网建立方法和地形图的识读和应用方法；掌握架空输电线路工程中的施工测量方法和技能，了解测量技术在输电线路勘测、设计和施工中的作用；对测量的先进技术有一定的了解。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院第一章第二章第一章绪论测绘工作概述架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院测量学的任务及作用地球的形状和大小地面点位的确定水平面代替水准面的限度测量工作概述架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院§1-1测量学的任务与作用生产、生活的需要建筑、农田、水利建设等交通运输的需要旅行、航海等军事的需要一、测量学的产生架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院公元前十四世纪，在幼发拉底河与尼罗河流域曾进行过土地边界的划分测量。我国的地籍管理和土地测量最早出现在殷周时期，秦、汉过渡到私田制。隋唐实行均田制，建立户籍册。宋朝按乡登记和清丈土地，出现地块图。到了明朝洪武四年，全国进行土地大清查和勘丈，编制的鱼鳞图册，是世界最早的地籍图册。古埃及金字塔，其形状与方向都很准确，说明当时已有放样的工具和方法。我国二千多年前的夏商时代，为了治水开始了水利工程测量工作。司马迁在《史记》中对夏禹治水有这样的描述：“陆行乘车，水行乘船，泥行乘撬，山行乘撵，左准绳，右规矩、载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。”所记录的是当时的工程勘测情景，早期的水利工程多为河道的疏导，以利防洪和灌溉，其主要的测量工作是确定水位和堤坝的高度。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院工程测量学的发展也受到了战争的促进。中国战国时期修筑的午道，公元前210年秦始皇修建的“堑山堙(yīn)谷，千八百里”直道，古罗马构筑的兵道，以及公元前218年欧洲修建的通向意大利的“汉尼拨通道”等，都是著名的军用道路。修建中应用了测量工具进行地形勘测、定线测量和隧道定向开挖测量。万里长城修建于秦汉时期，这一规模巨大的防御工程，从整体布局到修筑，都进行了详细的勘察测量和施工放样工作。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院二、测量学的定义1.传统的定义：研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学。2.现今的定义：研究和确定三维空间中各种物体的形状、大小、位置、方向和其分布等信息的科学。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院三、测量学的基本任务•测定•测设架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院测定地面现状的位置。测定的成果：(1)数据坐标(球面坐标、平面坐标)、高程、角度、距离、地面直线的方位角、坡度、面积、等。(2)图地形图、平面图、地籍图、断面图、沉降图，工程图等。1.测定（地面图纸）架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院——将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，标定于实地，作为施工的依据。也叫施工放样。测设的成果：体现设计的平面位置和高程的现场标志。2.测设（图纸地面）架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院四、测量学科的组成天文测量学研究测定恒星的坐标，以及利用恒星确定观测点的坐标（经度、纬度等）的学科。大地测量学研究测定地球的形状和大小及地球表面较大地区的地位测定和计算的有关理论与方法的学科。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院物理大地测量学研究地球的重力场的测量方法、分布情况极其应用的学科。地图制图学研究地图制图的理论和方法。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院摄影测量学与遥感研究利用航天、航空、地面的摄影和遥感信息，进行测量的方法和理论的学科。测量仪器学研究测量仪器的制造、改进和创新的学科。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院工程测量学研究测量和制图的理论和技术在工程建设中的应用。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院地形测量学研究将地球表面局部地区的地貌、地物测绘成地形图和编制地形图的基本理论和方法。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院五、测量学的特点和要求（1）特点●实践性强，责任性要求高，必须遵照测量的规范和规则。●内容多：测量学基本原理、误差理论、仪器使用、作业方法、基本计算等。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院①学会和掌握测量的基本作业方法：角度测量、距离测量、高程测量（仪器的基本操作、作业程序、记录、成果整理）②掌握测量仪器的检验和校正方法（测量仪器的轴线关系、检验和校正的作业方法）③学会控制测量、地形测量、施工放样的基本作业方法（外业测量、内业计算与绘图）④建立测量误差的基本概念（掌握测量误差的基本理论和测量误差的计算）（2）学习要求：架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院●野外作业：严格按照规定的作业和操作程序。●记录：字迹清晰、端正，不得任意涂改（按规定方式改数）。●计算：按平差规则、作计算检核、保证计算精度（小数取位）。●正负号：在以下数据前，加“+、-”号：高差、竖直角、指标差、坐标增量、所有的闭合差、改正数。⑤其它要求架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院（1）教材：《工程测量》陆付民、李利主编，中国电力出版社，2009年出版（2）实验（1/4时间）分组进行，4人一组，选一小组长，最后实验操作考核（3）成绩评定（综合）平时（出勤、作业、回答问题）；期中考试；实验成绩；期终考试。（3）教材、实验与成绩架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院1、测量学在军事的作用“天时，地利，人和”是打胜仗的三大要素。要有地利就要了解和利用地形。地图上详细表示着山脉、河流、道路、居民点等地形和地物，具有确定位置、辨识方向的作用。测量学的作用架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院地图一直在军事活动中起着重要的作用，这对于行军、布防以及了解敌情等军事活动都是十分重要的。因此，早就成为军事上不可缺少的工具，获得广泛的应用。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院人造卫星定位技术（GPS）早期用于军事部门，后逐步解密才在测绘及其它众多部门中获得应用；海洋测量技术首先是由航海的需要而产生，但其高速发展的动力主要来自军事部门的需要……等等。至今军事测绘部门仍在测绘领域科技前沿对重大课题进行探索和研究。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院美国RQ-170无人机架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院传统上各国测绘部门隶属于军事部门。至今还有相当多国家的测绘部门仍然隶属于军事部门。随着测绘技术在各方面的应用愈来愈广泛，测绘科技国际间的交流日益频繁，不少国家也建立了民用的测绘机构。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院2、测量学在国土管理中的作用测量学的起源和土地界线的划定紧密联系着。非洲尼罗河每年泛滥会把土地的界线冲刷掉，为了每年恢复土地的界线很早就采用了测量技术。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院早期亦称“土地测量”、“土地清丈”等。用以测定地块的边界和坐落，求算地块的面积，在农业为主的社会里，国家为了征税而开展地籍测量，同时记录业主姓名和土地用途等。在我国,地籍测量是国家管理土地的基础。地籍测量的成果不仅用于征税，还用于管理土地的权属以保障用地的秩序，为了提高土地利用的效益、合理和节约利用十分珍贵和有限的土地。地籍测量与房产测量架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院国土资源调查、土地利用和土壤改良离不开测量。建设现代化的农业，首先要进行土地资源调查，摸清土地“家底”，而且还要充分认识各地区的具体条件，进而制定出切实可行的发展规划。测量为这些工作提供了一个有效的工具。地貌图，反映出了地表的各种形态特征、发育过程、发育程度等，对土地资源的开发利用具有重要的参考价值；架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院测量学还服务于国家领土的管理。《战国策·燕策》中关于荆轲刺秦王，“图穷而匕首见”的记述，表明在战国时期地图在政治上象征着国家的领土和主权。当代，在一些国家间的领土争执中，也常以对方出版的地图上对国境线的表示作为有利于己方的证据或者用测量技术为手段标定国界。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院3、测量学在工程建设中的作用1．勘测设计阶段测制地形图。2．施工阶段把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。3．竣工测量对建筑物进行竣工测量。4．运营阶段为改建、扩大建而进行的各种测量。5．变形观测为安全运营，防止灾害进行变形测量。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院在修建宫殿、陵墓时须要平整地基，开凿渠道修建运河须要了解地形的起伏，建造城市时中心线常要定向，开挖地道更需仔细的定向定位定高度……等等。徐州古陵墓的谜--南北两平行甬道相距59米，长约70米，经测量，夹角只有20秒，连一分都不到！最大误差只有8毫米，洞内设一激光测量仪器，但见一束红光射出至洞口，参照该光束，见甬道的壁面与光束直线无任何夹角，完全平行，经测量，最大误差只有5毫米！整个甬道地面的平面误差也居然在5毫米以内！真的不可思议！架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院在2100年前的西汉时期，古人无任何先进测量仪器的条件下，在地下，在山中，在石头里，用手工工具雕凿出如此精确的甬道架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院现代的测量学作为一门能采集和表示各种地物和地貌的形状、大小、位置等几何信息，以及能把设计的建筑物、设备等按设计的形状、大小和位置准确地在实地标定出来的技术，在各种工程建设中的应用愈来愈广泛。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院例如，粒子加速器的磁块必须以0.1mm的精度安放在设计的位置上。某些飞行器的助飞轨道要求其准直度的偏差小于长度的10-6。建筑物建成后（甚至在施工期间）会因地基承载力弱或因自重和外力的作用而产生变形。而大坝可能位移、高层建筑物可能倾斜……等。都需要精密测定。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院为了保障建筑物的安全运行，往往需要测量工作者以技术上可行的最高精度监测建筑物的变形量和变形速度的发展情况。有时还要求在一段时间内进行连续监测，为此要使用自动化的监测和记录的仪器。架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院架空线路测量上一页下一页返回本章首页东南大学成贤学院大、中水利工程也是先在地形图上选定河流渠道和水库的位置，划定流域面积，计算流量，再测得更详细的地图（或平面图）作为河渠布设、水库及坝址选择、库容计算和工程设计的依据。如三峡工程从选址、移民，到设计大坝等测量工作都发挥了重要作用。三峡水利枢纽工程变形监测