工程测量学教案 文档.docx

1、工程测量学教案 文档教 案20132014 学年第二学期教 学 单 位 矿业工程系 教研室(实验室) 测绘教研室 课 程 名 称 工程测量学 授 课 专 业 测绘工程 主 讲 教 师 杨 刚 中国矿业大学银川学院教案（20132014 学年 第二学期）课程名称工程测量学授课班级11测绘1班总 学 时60学时课程类型通识模块课 专业技术模块课 多样化模块课授课方式理论 实验 考核方式考试 考查教材选用工程测量学 张正禄 武汉大学出版社 2005年五月参考书目应用工程测量学张凤举煤炭工业出版社1987教研室主任意见 系部主任意见中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名

2、 称 绪论教 学目 标掌握工程测量学的内容理解工程测量学的学科定位及研究领域了解工程测量学的发展历史了解工程测量学与相邻学科的关系了解大型特种精密工程测量重 点难 点工程测量学的内容工程测量学的学科定位授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注1.1学科定义定义一：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定义二：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个阶段所进行的地形和有关信息的采集与处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预报的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学

3、在国民经济和国防建设中的直接应用定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、和水中、空中）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、方法和技术的一门实用性学科。它主要以建筑工程和机器设备为研究服务对象测绘学科的二级学科划分大地测量学（天文、几何、物理、空间等）工程测量学（矿山测量学为工程测量的分支）摄影测量学与遥感地图制图学地籍测绘教学 内容时间分配备 注1.2 工程测量学的内容工程测量学的内容划分安工程建设阶段划分： a 规划设计阶段（勘测设计阶段）：提供相应工程所 需要的各种比例尺地形图，工程实施区域的地质条 件测量等 b 施工测量阶段：定线放样、建立施工控制网、放样等

4、c 运营管理阶段：监测相关建筑物的参数（对于大 型设备要进行经常性的检测和校正），建立工程信息 系统按服务对象划分：建筑、水利、线路、桥隧、地下工 程、海洋、军事、三维工业、矿山、城市等。工程测量学的内容概括:a地形图测绘b工程控制网布设及优化设计c施工放样技术和方法d变形监测分析和预报e工程测量的通用和专用仪器f误差及测量平差理论 作 业课本第12页，思考题4、5、6、7、8教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月18日 第4周 第2次课课 题名 称 工程建设中的测量工作与信息管理教 学目 标掌握工程规划设计阶段的测量工作掌握工程施工建设阶段的测量工作掌握工程运营管理阶段的测量工作

5、理解工程运营管理阶段的测量工作重 点难 点工程规划设计阶段的测量工作（难点）工程施工建设阶段的测量工作工程运营管理阶段的测量工作授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注2.1工程规划设计阶段的测量工作a工业企业规划设计阶段测量工作特征：面状地形设计底图任务：提供地形图（设计者）1:5000:厂址选择、总体规划、方案比较等；1:2000:初步设计；1:1000:施工设计；1:500:复杂条件下的施工设计b线路规划设计阶段的测量工作线性工程：铁路、公路、输油管道等线路在勘测设计阶段的测量工作称为线路测量勘测工作分为初测和定测两个阶段教学 内容时间分配备 注初测：对方案研

6、究中认为有价值的几条或一条主要线路，结合现场的实际情况，在实地进行选点、插旗、标出线路方向，测绘出1:50001:2000的带状地形图供编制初步设计使用定测：中线测量、曲线测设、纵横断面测量以及局部的地形图测绘、并为施工设计搜集材料c桥梁规划设计阶段测量工作桥位平面和高程控制测量桥址定线测量断面测量桥位地下测量河床地形测量流向测量船筏走行线测量、钻孔定位测量2.2工程施工建设阶段的测量工作任务：按设计要求将设计的建（构）筑物的位置、形状、大小及高程在实地标设出来，以便进行施工；另外需要进行工程质量监理。施工测量工作施工测量工作主要包括施工控制网以及施工放样2.3工程运营管理阶段的测量工作任务：

7、工程建筑物的变形观测观测参数：位移、沉降、倾斜、摇摆等变形观测：工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜以及摇摆等进行观测，称为变形观（监）测（其任务是长期而具有周期性的）仪器设备：全站仪和GPS实时动态(RTK)技术作 业教材第26页思考题，1、2、3、4、5教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月20（23）日 第4（5）周 第3、4次课课 题名 称 工程控制网布设的理论与方法教 学目 标掌握工程控制网的分类和作用掌握工程控制网的基准和建立方法理解工程控制网的质量准则理解工程控制网的优化设计重 点难 点

8、工程控制网的分类和作用工程控制网的基准和建立方法（难点）授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注3.1工程控制网的分类和作用a 测量控制网分类测量控制网由位于地面的一系列控制点构成，控制点的空间位置是通过已知点的坐标以及控制点之间的边长、方向或高差等观测量确定的。按照范围和用途，主要分为三大类：全球控制网国家控制网工程控制网b 工程控制网分类用途：测图控制网、施工控制网、变形监测网、安装控制网性质：一维网（水准网）、二维网（平面网），三维网网形：三角网、导线网、混合网、方格网方法：测角网、测边网、边角网、GPS网基准：附和网、自由网、 经典自由网、独立网其它标准：首

9、级网、加密网、特殊网、专用网教学 内容时间分配备 注c 建网步骤（）确定控制网的等级（）确定布网形式（）确定测量仪器和操作规程（）在图上选点构网，到实地踏勘（）埋设标石、标志（）外业观测（）内业数据处理（）提交成果3.2 工程控制网的基准和建立方法a 工程控制网的基准工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据，以便对网的位置、长度和方向进行约束，使网平差时有唯一解。基准分三种情况：（）约束网：具有多余的已知数据（）最小约束网（经典自由网）：只有必要的已知数据（）无约束网（自由网）：无必要的已知数据3.3 工程控制网的质量准则3.4 工程控制网的优化设计作 业教材第60页 思

10、考题 2，5，9，10，12，14，17，20，22教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月25日 第5周 第5次课课 题名 称 工程控制网布设的理论和方法教 学目 标掌握典型工程控制网掌握控制点的标石与标志理解工程控制测量内外业一体化重 点难 点典型工程控制网掌握控制点的标石与标志授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注3.5典型工程控制网3.5.1隧道（洞）工程控制网平面控制网采用成都市坐标系统,投影面采用城市平均高程面,这便于地铁成果与已有的城市勘测资料衔接。首级控制网在每个地铁车站附近布设至少1个点,每个点至少有2个通视方向,地铁线路交叉地段至少布

11、设一对点。在测区范围内及周边区域选择了9个满足观测条件的原城市高等级控制点,作为起算数据选择的依据或作为重合点。全网共由51点组成,其中新选点42个,共观测93条基线。网中最短边长327(不作为精密导线起算边),最长边长25617,平均边长2285。教学 内容时间分配备 注3.5.2桥梁施工控制网（杭州湾跨海大桥）首级GPS控制网共布设29个点（包括3个已知点，7个GPS水准点），控制面积达1800多平方公路。GPS网的精度按以下两个指标确定：网中最弱点中误差20mm，2km长的边长相对中误差应优于1:40000。3.6 控制点的标石和标志标石是指用挖坑埋设预制截头锥体混凝土标，或通过钻深孔就

12、地浇筑钢筋混凝土标，或通过钻孔深埋与基岩相连的钢管标等方法固定和设置控制点的设施。平面点标石）普通标石：通常挖坑埋设截头锥体混凝土标，为防止自重引起的沉降，需加大标石底部面积。应用广泛。）深埋式标石：通过钻深孔就地浇筑的钢筋混凝土标。多用于大型工程的施工控制网和变形监测网。）带强制对中的观测敦：观测敦为钢筋混凝土敦，现场浇筑，基础应埋设在冻土层以下0.3米，顶部安装强制对中基座，观测敦的基础平台上可埋设水准标志3.7内外业一体化定义： 作 业教材第61页思考题 25，26，28，31，32教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月27日 第5周 第6次课课 题名 称 工程测量的仪器与方

13、法教 学目 标掌握角度测量掌握距离测量掌握高程测量重 点难 点角度测量距离测量高程测量授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注4.1角度测量角度是几何测量的基本元素，包括水平角和垂直角角度测量的仪器主要是经纬仪，分为光学经纬仪和电子经纬仪两大类水平角观测：测回 方向 教学 内容时间分配备 注垂直角观测：三丝法 中丝法4.2 距离测量距离是几何测量的基本元素，距离测量的方法主要有三种：直接丈量 间视距测量 物理测距双頻激光干涉：4.3 高程测量4.3.1几何水准测量4.3.2液体静力水准测量4.3.3 三角高程测量作 业教材第108页思考题1，14，15，16教 学后

14、 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月30日 第6周 第7次课课 题名 称 工程测量的仪器与方法教 学目 标掌握准直测量掌握坐标测量了他仪器测量解重 点难 点准直测量（难点）坐标测量授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注4.4准直测量教学 内容时间分配备 注4.5坐标测量4.5.1 全站仪测量4.5.2 全球定位系统伪距法定位原理载波相位测量原理GPS作业方式GPS数据处理GPS误差来源分析4.6其他仪器测量作 业教材第108页 思考题18，21，28，29教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月9日 第7周 第8次课课 题名 称 工程建设中的地形

15、图与应用教 学目 标掌握大比例尺地形图及应用理解工程规划设计阶段对地形图的要求重 点难 点大比例尺地形图及应用授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注5.1 工程规划阶段对地形图的要求水利工程设计对地形图的要求：道路工程设计对地形图的要求：a 大型桥梁教学 内容时间分配备 注b 地下铁道网工业与民用建筑工程设计对地形图的要求：在工业与民用建筑的设计中，测绘资料（主要是各种大比例尺的地形图）是必不可少的基础资料之一。测绘资料要满足工程规划设计的需要，其主要质量标准是：地形图的精度，比例尺的合理选择、测绘内容的取舍等5.2大比例尺地形图及应用大比例地形图的精度：a模拟地

16、形图的平面精度b模拟地形图的高程精度c 数字法测图的平面精度d 数字法测图的高程精度大比例尺地形图在工程建设中的应用a 按一定方向绘制断面图b 按规定坡度选最短路线c 平整土地作 业教材第141页思考题 3，5，6教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月11日 第7周 第9次课课 题名 称 工程建设中的地形图与应用教 学目 标掌握工程竣工图测绘重 点难 点工程竣工图测绘授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注5.3.1工程竣工图测绘工程竣工图测量：a 工程竣工图测量的目的任务：在新建或者扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明竣工的最终成果，作为竣工后的

17、资料，就必须提出竣工图；如为阶段施工测量时，则每一期工程竣工后，都应该测绘竣工图，以便作为下期工程的依据b 工程竣工图测量的特点与原则特点：竣工图的施测精度是是以解析数据为依据进行计算的，故精度应以细部测量坐标点的中误差来确定；测图内容繁杂；根据不同的用途采取不同的技术措施工程竣工图的测量内容和要求：a 内容厂区现状标准图，辅助图，剖面图，专业分图，技术总结报告和成果表b要求图幅，比例尺，坐标和高程系统，竣工图精度要求，控制网的建立及精度要求教学 内容时间分配备 注5.3.2总图编绘总图编绘的基本要求与规定工程测量规范对竣工总图编绘的基本要求： 竣工总图的比例尺，宜为1500；竣工总图应根据现

18、有资料，及时编绘总图编绘的基本规：总图编绘的方法作 业教材第141页 思考题 7，9教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月14日 第8周 第10次课课 题名 称 工程建设中的地形图与应用教 学目 标水下地形图测绘数字地面模型和勘测设计一体化重 点难 点水位探测及水位观测授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注5.4 水下地形图测绘水下地形图用途：教学 内容时间分配备 注水下地形测量的定位方法:无线电定位全站仪定位差分GPS定位水探测量及水位观测：a 水探测量的工具b 回声探测仪c 多波束测深仪d 双波束回声探测仪e 水位观测f 深度基准面的概念水下地形

19、图测绘:a 测深断面线和断面点的设计与布设b 水下地形测量方法c 河流横断面测量d 河流纵断面图测绘5.5 数字地面模型和勘测设计一体化作 业教材第141页 思考题10，12教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月16日 第8周 第11次课课 题名 称 工程建筑物的施工放样教 学目 标掌握建筑限差和精度评定掌握常用的施工放样方法重 点难 点施工放样方法授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注一 施工放样方法任务：将图纸上上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定精度的精度在实地标出来，作为施工的依据。确定放羊方法的依据：熟悉建筑物的总体布置

20、图和细部结构设计图找出主要轴线和主要点的设计位置各部件之间的几何关系结合现场条件和控制点的分布现有的仪器设备二 建筑限差和精度分配1 建筑限差：一般工程：建筑限差要求在1030mm对于高层建筑：轴线的倾斜度要求高于1/10001/2000钢结构：允许误差在18mm土石方：可大10cm各个特殊工程有其独立的精度要求教学 内容时间分配备 注2 精度分配及放样要求：三 常用的施工放样方法1直接放样方法高程放样方法：角度放样：点位放样：其中包括极坐标法、全站仪坐标法、距离交回法、角度交回法、gps rtk法铅垂线放样：经纬仪弯管法，光学、激光铅锤仪法。2 规划法放样3 刚体的放样定位作 业教材第174

21、页思考题 1，3教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月18日 第8周 第12次课课 题名 称 工程建筑物的施工放样教 学目 标复习上节常用施工放样方法理解特殊的施工放样方法重 点难 点常用施工方法特殊施工放样方法授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注1 香港宝莲寺天坛大佛施工中的特殊测量和放样（1）控制与摄影 （2）放样造型制模（3）壁板拼装、调整与监测2 特长跨海大桥放样的网络rtk法（1）网络rtk基本工作原理（2）导管架定位原理（3）放样结果3 大型不规则场馆的施工放样（1）施工放样控制网的布设（2）三维坐标法放样a 点位放样精度b 临时控制点

22、放样c 经、纬杆结点坐标的计算d 球与钢筋混凝土墙面不规则相交放样坐标计算（3）钢结构体网架安装步骤（4）采用袖珍计算机配合全站仪放样的特点教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月21日 第9周 第13次课课 题名 称 工程建筑物的施工放样教 学目 标了解施工放样一体化掌握曲线测设重 点难 点曲线测设公式推算，角度变换等授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注一 偏角法测设曲线1 单圆曲线测设二 切线支距法测设曲线1 单圆曲线测设2 带有缓和曲线的曲线测设教学 内容时间分配备 注三 任意设站极坐标法测设曲线四 施工放样一体化

23、作 业教材第174页，思考题10教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年10月23日 第9周 第14次课课 题名 称 工程的变形监测和数据处理教 学目 标重 点难 点授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点难 点授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点难 点授 课方

24、 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点难 点授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点难 点授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记 中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点难 点授 课方 式理论 实验 实践教学手段课堂教授教学 内容时间分配备 注教学 内容时间分配备 注作 业教 学后 记中国矿业大学银川学院教案2013年9月16日 第4周 第1次课课 题名 称 教 学目 标重 点