《建筑工程测量》全套教案.docx

情境一建筑工程测量一.教学目标（I）了解地面点的坐标、空间直角坐标系；（2）水平面代替水准面须满足的条件；（3）工程测量的原则；（4）测量误差的产生原因及分类。二.课时分配本章节共2个单元，本章节安排10个课时。三.教学重点通过本章的学习，能够理解测量工作的基准面和基准线，测量误差产生的原因及分类,熟悉衡量测量精度的指标，理解误差传播定律。四.教学难点确定地面点位和富程的方法。进行测量精度评定。五.课后作业完成课后习题及在线测试题。六.教学过程和组织单元1建筑工程测量和确定地面点位一、测量学的分类二、建筑工程测量的任务三、地球的形状和大小四、地面点位置的坐标系五、地面点高程位置的确定知识概要：1 .测量学通常可分为以下几个分支学科：普通测量学大地测量学摄影测量学工程测量学海洋测绘学2 .地球的形状和大小:图1-2大地水准面与地球椭球面地球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，故地球椭球又称旋转椭球。旋转椭球体由长半径a和短半径b（或扁率。）决定；3 .天文坐标系4 .大地坐标系5.高斯平面直角坐标系1.q=6N-31.+3N=+0.5)66.独立平面直角坐标系图1-8独立平面直角坐标系原理图（a）7.地面点高程位置的确定绝对高程相对高程高差单元2测量工作原则和测量误差一、测量误差概述二、衡量测量精度的指标三、误差传播定律四、等精度独立观测量的最可靠值与精度评定五、不等精度独立观测量的最可靠值与精度评定知识概要：1.测量误差的分类系统误差偶然误差3 .衡量测量精度的指标中误差：fp亍m=+A2+A3+极限误差：极=2机相对误差：4 .误差传播定律线性函数：倍数函数：Z=kx和差函数：Z=x±y一般线性函数:Z=k1x1+k2x2+fcnxn非线性函数：Z=f(x1,X2»，Xn)5 .等精度观测量的最可靠值与精度评定最可靠的求取：设在相同观测条件下，对某一量观测了n次，其观测值为%，In则该量的算术平均值为1I+z2+-÷zn/X=nn设观测量的真值为X,则观测值的真误差为精度评定：观测值的改正数V1=JC-Z1=X，之.½=JC-Li情境二水准测量二.教学目标（掌握）（1）水准测量的原理、仪器和工具；（2）水准仪的构造及各部件的名称和作用；（3）水准仪的基本操作方法；（4）水准线路测量的外业、内业工作方法；（5）水准仪的检验与校正方法。二.课时分配本章节共2个单元，本章节安排8个课时。三.教学重点通过本章的学习，了解水准测量的原理、仪器和工具；熟悉水准仪的检验与校正方法;能够运用水准测量方法进行地面点高程的测量与测设。四.教学难点水准仪的使用。水准测量成果处理。七.课后作业完成课后习题及在线测试题。八.教学过程和组织单元1水准测量仪器和工具的使用一、水准仪构造二、水准尺和尺垫三、水准测量原理与水准仪的检验与校正知识概要：1 .水准仪构造图2-1DS3型微陵式水灌仪1一目镜财光螺旋;2一|水准器;3微帧螺旋;4一脚螺旋;5-微动螺能;6-制动螺旄;7一对光螺旋；8一物镜;9一水炭管气泡观察窗;IO一管水症28望远镜:勒卜字丝分划板的构造望远镜的成像原理:I Bw图2-2里远镜的光学系统I一物镜;2一对光透镀;3一对光螺旋;4一固定螺钉:5一十字统分划板;6一目镜图2-3望远镜的成像原理水准器:基座主要由轴座、脚螺旋和底板构成。其作用是支撑仪器上部并与三脚架相连，仪器的上部通过竖轴插入轴座内，竖轴在轴座内可以转动，三脚架的中心连接螺旋旋入底板，把基座固定在三脚架上。2 .水准尺和尺垫水准尺：直尺（b）塔尺尺垫:3 .水准测量原理水准测量是利用水准仪提供的水平视线，根据水准仪在两点竖立的水准尺上的读数，先求得两点之间的高差，然后根据已知点的高程，推算出未知点的高程。水平视线在A点的尺上读取读数a,在B点的尺上读取读数b,则A、B两点间的高差为Hab=a-bB点的高程HB可由下式求得：HB=HA+Hab=Ha+(3+b)单元2测量工作原则和测量误差一、水准点二、水准路线三、外业观测四、水准测量误差及注意事项五、水准测量成果处理知识概要：1 .水准点标石埋设2 .水准路线闭合水准路线；附合水准路线；支水准路线（a）闭合水准路线；（b）附合水准路线；（C）支水准路线4 .水准测量成果处理（1）计算高差闭合差=观测值-理论值附合水准路线的高差闭合差为A=Z一（H终一"始）闭合水准路线的高差闭合差为力=ZZz观支水准路线的高差闭合差为A=2L¼t+返（2）计算高差闭合差的允许值山地的允许值按下式计算：平地：4允=±4（）（nun）山地：/：允=±12z（mn）式中L水准路线的总长度,如“；一水准路线的总测站数（3）调整高差闭合差当fh的绝对值小于fh允时，说明观测成果合格，可以进行高差闭合差的分配、高差改正。对于附合或闭合水准路线，一般按与路线长L或测站数n成正比的原则，将高差闭合差反号进行分配。也即在闭合差为启、路线总长为L（或测站总数为n）的一条水准路线上，设某两点间的高差观测值为加、路线长为LJ或测站数为6）,则其高差改正数Vi的计算公式为：匕=-%（或匕=-/）改正后的高差为%;人潮+L（4）计算待定点的高程对于附合水准路线或闭合水准路线，须根据起点的已知高程加上各段调整后的高差依次推算各所求点的高程，即hi = hi+hi0 = 123 )情境三角度测量三.教学目标（掌握）（1）水平角测量的方法；（2）竖直角测量方法；（3）水平角测量误差；（4）经纬仪的构造和各部分的作用；（5）光学经纬仪的使用方法；（6）光学经纬仪的检验步骤与校正方法。二.课时分配本章节共2个单元，本章节安排6个课时。三.教学重点通过本章的学习，掌握水平角、竖直角的测量方法；能够运用测回法进行水平角和竖直角观测；掌握光学经纬仪的使用方法。四.教学难点角度数据的计算与处理。光学经纬仪的检验步骤。九.课后作业完成课后习题及在线测试题。十.教学过程和组织单元1水平角观测与竖直角观测一、水平角测量方法二、竖直角测量方法三、水平角测量误差及注意事项知识概要：1.水平角测量方法水平角是指地面上一点到两个目标的方向线在同一水平面上的垂直投影间的夹角，或是经过两条方向线的竖直面所夹的两面角。A、B、C为地面三点，过AB、AC直线的竖直面,在水平面P上的交线ab、ac所夹的角B,就是宜线AB和AC之间的水平角。测回法：需观测OA、OB两个方向之间的水平角，先将经纬仪安置在测站0上，并在A、B两点上分别设置照准标志（竖立标杆或测钎）盘左位置：B左二ba左盘右位置：B右=b右-a右两个半测回测得的角值的平均值就是一测回的观测结果，即B=(B左+BG/22.竖直角测量方法竖直度盘构造：ABB3-5 骁d构造示意国1一竖CL懂曲水汽管反射犍；3-修盘水准管： 43taitft'5-W轴;6一支撼7一仙向故倚； -iSWffl 9-微水麻筮就动螺施：1。一水准竹核IF缥打竖直角左与右的计算： 做左R；(a)盘左位置，将望远镜大致放平， 哪一个，盘右水平线方向值为270°f区左伏方X.w>×27O>/(b)看一下竖盘读数L接近0。、90°、180°、270°中的 ，然后将望远镜慢慢上仰(物镜端抬高)，看竖盘读数R3.竖直角的计算计算平均竖直角：盘左、盘右对同一目标各观测一次，组成一个测回。一测回竖直角值为盘左、盘右竖直角值的平均值，即=Q十%a 2方向观测法：在测站O上，用方向观测法观测A、B、C、D各方向之间的水平角。是增大还是减小，如果是增加，则为逆时针方向注记0°360°,竖直角计算公式为a左=乙一90a右=270-R如果是减小，则为顺时针方向注记°360°,竖直角计算公式为左=90La右=R-2704.竖直角观测竖直角观测的操作步骤如下：1 .将经纬仪安置在测站点上，经对中整平后，量取仪器高。2 .用盘左位置瞄准目标点，使十字丝中横丝切准目标的顶端或指定位置，调节竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡严格居中，同时读取盘左读数并记入手簿(表3-2),为上半测回。单元2光学经纬仪的构造及其使用一、经纬仪的构造二、经纬仪应满足的几何条件及其检验与校正三、DJ6级光学经纬仪的使用四、DJ2级光学经纬仪的读数方法知识概要：1. DJ6级光学经纬仪的构造»3-91%缰光学经峰仪1一SB空运动戚；3登盘;4基隹；5-*螺施；6Tftl定1Ig:7一度皂变换rtt；8光学对中部;9口动口孑1钮；1。一中fcf物健；IlTa归箱位就板；12阻光愫：13PB水准寿；14水平制动螺旋；15水平。动旗：16一煦准解水准管：17空jtm动llfc:18-t*H三1-ittftt.2O-it*½2. 经纬仪应满足的几何条件(1)竖轴应垂直于水平度盘且过其中心；(2)照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴(LLj_W)；（3）视准轴应垂直于横轴（CC_LHH）；（4）横轴应垂直于竖轴（HHj.VV）；（5）横轴应垂直于竖盘且过其中心。图3-11经纬仪主要轴线3. DJ6级光学经纬仪的使用对中：对中的目的是使仪器的中心（竖轴）与测站点位于同一铅垂线上°整平：整平的目的是使仪器的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置,瞄准：先松开望远镜制动螺旋和水平制动螺旋，将望远镜指向天空，调节目镜使十字丝清晰。读数：分微尺测微器及其读数方法4. DJ2级光学经纬仪的读数方法情境四距离测量与直线定向一、教学目标（掌握）（1）钢尺测量的工具，钢尺检定与精度量距的方法；（2）视距测量和光电测距的操作方法；（3）直线定向、坐标方位角和象限角的基本定义，直线定向的方法;（4）坐标方位角的计算方法。二.课时分配本章节共3个单元，本章节安排11个课时。三.教学重点通过本章的学习，掌握钢尺量距的方法；掌握目测定线、过高地定线和经纬仪定线三种方式的区别；了解光电测距与视距测量的原理和测量方法以及掌握坐标方位角的计算方法。四.教学难点光电测距与视距测量的原理。坐标方位角的计算方法。十一.课后作业完成课后习题及在线测试题。十二.教学过程和组织单元1钢尺量距的使用一、钢尺量距工具二、直线定线三、钢尺量距方法知识概要：1 .钢尺