工程测量实用教程
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1.2 土木建筑工程测量的基准体系

铁路、公路、桥梁、隧道、码头、房屋都属于土木建筑,其建设过程中的任何一个部件都有其设计的空间位置(即三维坐标),因此,土木建筑建设过程中任何一个部件的施工均需首先借助土木建筑工程测量技术进行定位(即放样),即各种土木建设活动均围绕着测量这个指挥棒在运转,所以,测量有工程建设的“眼睛”和指南针的称谓。建筑构件空间位置的设计必须依据相应的三维坐标系,这个三维坐标系就是土木建筑工程测量的基准体系。小型的土木建筑活动可以建立独立的基准体系并依此进行设计和施工放样,铁路、公路、机场、码头等大型土木建筑则必须建立基于地球的全球性基准体系或国家基准体系,并依此进行设计和施工放样。另外,信息化导引下的现代人类的活动范围已遍布全球且已进入太空,各种工程建设活动以全球性基准体系为基准进行建设已成为人类的迫切需要,为此,现代各种工程建设活动都在以全球性基准体系或国家基准体系为基准进行规划、设计、施工、运营。这样,掌握全球性基准体系或国家基准体系的基本知识就成了对土木建筑工程测量工作人员的最基本要求。

1.2.1 地球的外观形态及理论模拟

全球性基准体系或国家基准体系都是以地球为基础模型构建的,因此,基准体系构建时必须最合理地考虑地球的形状特征与体量大小。地球的自然形状是一个表面起伏不平的类似鸭蛋状的球体,地球的这种自然形状无法数学化,因此,为构建全球性基准体系或国家基准体系就必须对地球形状进行合理简化,人们对地球形状进行的第一次简化是利用物理学原理得到的地球形体(大地体),大地体的表面(大地水准面)是衡量地壳起伏度的基准面。地球内部密度的不均匀导致了大地水准面的不光滑,于是,人们又用数学方法对大地体进行了简化,获得了地球的数学形体(总地球椭球)。

(1)地球的物理形状。

地球的物理形状是大地体,大地体的表面是大地水准面,大地水准面是水准面中的一个。水准面是重力等位面 (即面上各点的重力势能相同),可理解为自由静止的水面,水准面有无数多个。与平均海水面 (地球的自然形体)吻合程度最高的水准面称为大地水准面,大地水准面所包围的形体称为大地体,大地水准面只有一个 (可理解为自由静止的等密度海水在恒温、恒压、无潮汐、无波浪情况下向陆地内部延伸后所形成的封闭海水面)。大地水准面是不可能准确建立的 (只能随着各方面条件的改善逐步趋近),只能建立一个接近于它的替代品,这个替代品就是国家水准面。所谓国家水准面就是符合国家基本地理特征和需求的水准面,具有国家唯一性,国家水准面是一个国家统一的高程起算面。我国的国家水准面是青岛验潮站求出的黄海平均海水面,以青岛验潮站1950—1956年的潮汐资料推求的平均海水面作为我国的高程基准面 (国家水准面)的系统称为 “1956黄海高程系统”,根据1952—1979年的验潮站资料确定的平均海水面作为我国新的高程基准面(国家水准面)的系统称为 “1985国家高程基准”,水准原点 (图1.1)在 “1956黄海高程系统”中的高程为72.289m,在 “1985国家高程基准”中的高程为72.260m。目前,“1956黄海高程系统”已废止。在利用高程数据时一定要弄清其归属的 “高程系统”,“高程系统”不同时应根据 “水准原点”高程差换算为同一个系统,换算方法为1985高程-1956高程=1985原点高程-1956原点高程”。实际上,由于地球内部物质密度具有各向异性特征 (即切向分布不均匀,径向分布不均匀),故地球上的引力线不是直线而是曲线,各个水准面之间是不平行的且表面不是很光滑,因此,对地球物理形状构建数学模型极其困难,为建立球面基准体系必须对其再次进行近似。

图1.1 中国国家水准原点

(a)水准原点室;(b)水准原点标志

(2)地球的数学形状。

人们对地球物理形状进行再次近似的结果是构建地球的数学形体。地球的数学形体是总地球椭球,总地球椭球是参考椭球中的一个。参考椭球是指体量与地球大致相当的椭圆绕短轴旋转180°所形成的封闭球体,球的表面称为参考椭球面,球的实体称为参考椭球体,参考椭球的大小和形状决定于其长半径a和短半径b,因此,参考椭球的长半径a、短半径b和扁率α就构成了参考椭球的最重要的几何要素,α=(a-b)/a。人们将与大地体吻合程度最高的参考椭球作为地球的数学形状并称之为总地球椭球,总地球椭球具有唯一性且同样是不可能准确建立的,只能随着各方面条件的改善逐步趋近。精确的总地球椭球无法建立,只能建立一个接近于它的替代品,这个替代品就是国家椭球。所谓国家椭球就是符合国家基本地理特征和需求的参考椭球,具有国家唯一性,国家椭球是一个国家统一坐标系统的基础框架 (即经纬度的衡量基准)。1949年10月1日中华人民共和国成立后采用的第一个国家椭球是克拉索夫斯基椭球 (a=6378245m、α=1/298.3),建立的大地坐标系统称为 “1954年北京坐标系”,1980年我国采用的第二个国家椭球是IAG-1975椭球 (a=6378140m、α=1/298.257)、大地原点在陕西省泾阳县永乐镇 (图1.2)、建立的大地坐标系统称为“1980年西安坐标系或1980国家大地坐标系”,2008年7月1日起我国采用的第三个国家椭球是WGS84椭球 (即GPS采用的参考椭球,a=6378137m、α=1/298.257223563)、大地原点仍为西安坐标系原点、建立的大地坐标系统称为 “2000中国大地坐标系”。“2000中国大地坐标系”与现行国家大地坐标系转换、衔接的过渡期为8~10年。在利用坐标数据时一定要弄清其归属的 “坐标系统”,“坐标系统”不同时应先根据测区内均布的3个以上的公共点 (即同时具有不同坐标系坐标的点)获得不同坐标系的转换参数,然后再以转换参数为依据将坐标数据转换为同一个系统。

图1.2 中国国家大地原点

(a)大地原点室;(b)大地原点标志

“2000中国大地坐标系”(CGCS2000)的原点位于地球质心,Z轴指向国际地球自转服务组织(IERS)定义的参考极(IRP)方向,X轴为IERS定义的参考子午面(IRM)与通过原点且同Z轴正交的赤道面的交线;Y轴与ZX轴构成右手直角坐标系。在定义上,CGCS2000与WGS84是一致的,其坐标系原点、尺度、定向及定向演变的定义都是相同的。两个坐标系的参考椭球也非常接近,扁率有微小差异:fWGS84=1/298.257223563,fCGCS2000=1/298.257222101。CGCS2000通过2000国家GPS大地网的点在历元2000.0的坐标和速度具体体现。WGS84的初始参考框架于1987年建立,随后又分别于1994年、1996年、2002年先后3次实现,依次叫做WGS84(G730)、WGS84(G873)、WGS84(G1150)。最新框架WGS84(G1150)由17个GPS监测站在历元2001.0的坐标和速度来体现。通过比较坐标系的定义和实现,可以认为CGCS2000和WGS84(G1150)是相容的,在坐标系的实现精度范围内,CGCS2000坐标和WGS84(G1150)坐标是一致的。

参考椭球体是测量成果换算的依据。在要求精度不高的测量中,为了计算方便,也可把地球近似当作圆球看待,其平均半径R取6371km。当测区范围较小时又常把球面视为平面看待。R的计算公式是R=(a+a+b)/3。

1.2.2 地球物体的空间关系表达

要表达地面上一点(或土木建筑构件)的位置必须采用三维形式,地面点位表达的常用方式是大地坐标+高程、地理坐标+高程、高斯平面直角坐标+高程、独立平面直角坐标+高程、三维地心坐标。

图1.3 大地坐标

(1)大地坐标。

大地坐标是以参考椭球和法线为依据构建的,大地坐标用大地经度和大地纬度表示。如图1.3所示,参考椭球短轴 (NS)为过地球几何中心且平行于地球平自转轴的线段,短轴的中点 (O)称为球心。垂直于短轴的平面称为平行面,面与椭球的交线称为平行圈 (也称纬圈、纬线),平行圈上各点纬度相同,平行圈为圆形,平行圈有无数多个,过球心垂直于短轴的平面称为赤道面,面与椭球的交线称为赤道圈 (也称赤道、赤道线),赤道圈上各点纬度为0°,赤道圈是平行圈中的一个 (是参考椭球上最大的圆),赤道圈只有1个。过短轴的平面称为子午面,子午面与椭球的交线称为子午圈 (也称经圈、经线、子午线),以短轴为界线的半个子午圈上各点经度相同,子午圈为椭圆形,子午圈有无数多个,每个子午圈的大小均相等。过英国伦敦原格林尼治天文台星仪中心的子午面称为起始子午面 (也称本初子午面),该面与椭球的交线称为起始子午线 (也称本初子午线),以短轴为界线星仪中心所在的半个子午圈上各点经度均为0°,另半个子午圈上各点经度均为180°,本初子午线是子午圈中的一个,本初子午线只有1个。参考椭球上一点P的大地坐标用大地经度(L)和大地纬度 (B)表示。过P点的子午面称P子午面,该面与起始子午面间的二面角L称为P点的大地经度 (大地经度的范围为0°~180°,分东经和西经,从0°经线向东称东经,向西称西经)。过P作参考椭球的法线 (该线一定位于P子午面内但不通过球心,因为参考椭球是椭球而不是圆球),该线与赤道面的夹角B称为P点的大地纬度 (大地纬度的范围为0°~90°、分南纬和北纬,从赤道面向北称北纬,向南称南纬)。

(2)地理坐标。

地理坐标是以大地体和垂线 (铅垂线)为依据构建起来的,地理坐标用地理经度和地理纬度表示。如图1.4所示,大地体的短轴 (N′S′)为地球的平自转轴,O′为大地体的重心。垂直于短轴的平面称为地理平行面,地理平行面与大地体的交线称为地理平行圈 (也称地理纬圈、地理纬线),地理平行圈上各点纬度相同,地理平行圈有无数多个。过重心垂直于短轴的平面称为地理赤道面,面与大地体的交线称为地理赤道圈 (也称地理赤道、地理赤道线),地理赤道圈上各点纬度为0°,地理赤道圈只有1个。过短轴的平面称为地理子午面,面与大地体的交线称为地理子午圈 (也称地理经圈、地理经线、地理子午线),以短轴为界线的半个地理子午圈上各点经度相同,地理子午圈有无数多个。过英国伦敦原格林尼治天文台星仪中心的地理子午面称为起始地理子午面 (也称本初地理子午面),该面与大地体的交线称为起始地理子午线 (也称本初地理子午线),以短轴为界线星仪中心所在的半个子午圈上各点经度均为0°,另半个子午圈上各点经度均为180°,本初地理子午线只有1个。大地体上一点P的地理坐标用地理经度 (λ)和地理纬度 (φ)表示。过P点的地理子午面称P地理子午面,该面与起始地理子午面间的二面角λ称为P点的地理经度,地理经度的范围为0°~180°,分东经和西经,从0°经线向东称东经,向西称西经。过P作大地体的垂线 (该线一定位于P地理子午面内并通过重心O′),该线与地理赤道面的夹角φ称为P点的地理纬度,地理纬度的范围为0°~90°,分南纬和北纬,从地理赤道面向北称北纬,向南称南纬。

图1.4 地理坐标

(3)高斯平面直角坐标。

高斯平面直角坐标是以高斯-克吕格投影为基础建立的平面直角坐标系统,高斯-克吕格投影是将椭球面变成平面的一种地图投影方式,属于数学函数投影(正形投影)而不是几何投影,高斯-克吕格投影反映的是球面上一点与高斯平面上一点的对应函数关系(是应用最广的一种正形地图投影)。

1)高斯-克吕格投影的形象描述。当时,高斯将地球假想为圆球并把其缩小到篮球大小,在球上画出赤道线并从180°经线开始由西经到东经每隔3°画出经线,假设画出的赤道线和经线均是透光的,然后在球心位置放置一个光源,再将一个涂有感光膜的胶片卷成一个直径与篮球相同的圆筒包住篮球,转动圆筒使圆筒与篮球的切线位于一条经线上(这条经线称为中央子午线),将球心光源打亮,透光的赤道线和经线会在圆筒感光膜上曝光并留下线条,将圆筒胶片取下显影处理后展平即得如图1.5所示的照片,紧邻中央子午线的两条子午线分别称为“左边子午线”和“右边子午线”。图1.5中,保留中央子午线、左边子午线、右边子午线、赤道线,去掉其余子午线后即得如图1.6所示的图形。图1.6中,以赤道线作为Y′轴、中央子午线作为X′轴、赤道线与中央子午线交点作为坐标原点O′构建的平面直角坐标系称为“理论高斯坐标系”。用同样的方法依次换位对篮球感光显影即可将篮球的表面全部投影到一张张感光膜上,不难理解,一张感光膜上的篮球表面投影范围为经差6°,整个篮球投影完需要60张感光膜,每个感光膜可建立一个理论高斯坐标系,60张感光膜可建立60个理论高斯坐标系。每张感光膜上的篮球表面投影范围称为一个高斯投影带,一个高斯投影带的经差称为“高斯投影带的带宽”。当投影带带宽为6°时整个地球可切割60个投影带,当投影带带宽为3°时整个地球可切割120个投影带,依次类推。常用的投影带带宽有9°、6°、3°、1.5°,分别称为9°带投影、6°带投影、3°带投影、1.5°带投影(也叫任意带投影或工程投影)。从以上叙述不难看出,投影带带宽越大,投影带变形越大,投影带的数量越少;反之,投影带带宽越小,投影带变形越小,投影带的数量越多。如图1.7所示,投影带切割顺序国际上有统一规定,6°带投影第一个投影带的中央子午线经度为西经177°,即从180°经线开始由西向东切(先切西经部分到0°经线,在切东经部分),投影带的编号依次为第1带、第2带、第3带……3°带投影第一个投影带的中央子午线经度也为西经177°。1.5°带投影每个投影带的中央子午线经度可任意假设。9°投影只用于中、小比例尺地图编制,不用于外业测量数据处理。国家层面上的投影一般只有6°带投影和3°带投影。

图1.5 高斯投影

图1.6 理论高斯坐标系

图1.7 国际6°带投影规则

2)实用高斯平面直角坐标系。如图1.8所示,为便于测量坐标计算和数据处理,国际上统一将理论高斯平面直角坐标系的X′轴移到左边子午线以左 (即西移500km),这样建立的新平面直角坐标系就称为实用高斯平面直角坐标系 (XOY坐标系),实用高斯平面直角坐标系就是通常所说高斯平面直角坐标系。如图1.8所示,理论高斯平面直角坐标系 (X′O′Y′坐标系)与实用高斯平面直角坐标系 (XOY坐标系)的关系为X=X′Y=(投影带带号)接 (Y′+500km)。

图1.8 实用高斯平面直角坐标系

3)高斯-克吕格投影的进一步发展。高斯-克吕格投影是圆球投影,后来人们又把它稍加改造变为椭球投影(即用一个横椭圆柱状感光膜筒套在椭球外面),并将其称之为横轴墨卡托投影 (也就是我们现在通常所说的高斯投影)。为克服横轴墨卡托投影投影带边缘变形较大的问题,人们又将横轴墨卡托投影稍加改造变为割椭球投影 (即感光膜筒与椭球相割),这种投影方式被称为通用横轴墨卡托投影 (简称UTM投影)。

(4)独立平面直角坐标。

当测量区域无法与国家坐标系统沟通或沟通困难或工程有特殊要求时可建立独立平面直角坐标系,建立的方法是在测区内埋设2个固定点AB作为基准点,假定一个基准点(A)的坐标和该基准点与另一个基准点(B)的坐标方位角,这样就构建起了一个独立的平面直角坐标系统。需要注意的是,建立的独立平面直角坐标系统必须保证测区内所有点的XY坐标均为正值。人们通常也喜欢通过改变中央子午线位置的方法建立独立坐标系。

图1.9 三维地心坐标

(5)三维地心坐标。

如图1.9所示,三维地心坐标是GPS采用的坐标系统。该坐标系的原点是地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极CTP方向,X轴指向BIH1984.0零子午面和CTP赤道的交点,Y轴和ZX轴构成右手坐标系。

(6)高程。

高程有很多种,常见高程有正高、正常高、海拔高、大地高。正高高程(简称正高)是地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离(因大地水准面难以准确确定,故正高高程也难以准确确定,测绘和工程建设领域一般不采用正高系统),记为H×(×代表点名)。正常高程(简称正常高),是地面点沿铅垂线方向到似大地水准面的距离,也记为H×(×代表点名),正常高可以以很高的精度确定,是测绘和工程建设领域普遍采用正常高系统(人们经常讲的高程均是指正常高,用水准仪获得的高差为正常高高差)。海拔高高程(简称海拔高或海拔)是地面点沿铅垂线方向到平均海水面的距离,也记为H×(×代表点名),海拔高高程不容易准确确定(测绘和工程建设领域一般也不采用海拔高高程)。大地高程(简称大地高)是地面点沿法线方向到参考椭球面的距离,记为h×(×代表点名),大地高是数学高且可准确确定,GPS显示的高程就是大地高,测绘工作中除采用水准测量原理获得的高程 (正常高)外基本都是大地高 (比如三角高程、全站仪测高、GNSS高程等),参考椭球面与大地水准面 (似大地水准面)间的差距是波动的 (这种差距称为高程异常),只有准确获得高程异常才能将大地高转化为正常高。为满足某些需要人们也常常在一些特殊场合 (比如地下采矿、地下施工、建筑工程、桥梁工程等)采用相对高程,地面点沿铅垂线方向到设定水准面的距离称为该点相对于该水准面的相对高程,记为(×代表点名、+代表设定水准面),土木工程中的 “±0”系统就是典型的相对高程系统,土木工程中的 “±0=19.566m”是指一层地坪 (“±0”位置)的正常高 (国家高程系统)为19.566m。

(7)高差。

两点的高低可用高差来衡量,所谓高差就是两点相对于同一基准面的同名高程之差,记为h,“+”“×”为2个点的名称,如图1.10所示,hAB的含义是由AB高程增加多少,因此,有高差计算公式:

同样,可有hBA=HA-HBhABhBA互称正反高差(两者互为相反数,即大小相等、符号相反)。

图1.10 高差

图1.11 水平面与水平线

1.2.3 水平面几何元素与水准面几何元素的关系

测量工作是在水准面上进行的,测量数据的处理是在高斯平面上进行的,为便利分析可引入水平面暂代高斯平面(图1.11),过某点(P)与该点水准面相切的平面称为该点的水平面(P点水平面),某点水平面内过该点的所有射线称为该点的水平线,在地心引力作用下过某点质点自由落体的轨迹称为该点的铅垂线,某点的铅垂线与该点水平面垂直,也与该点水平线垂直,还与该点水准面正交。测量计算和绘图工作中用水平面代替水准面必然会带来长度变形、角度变形、高程变形和面积变形,当变形量在允许范围内时可以考虑用水平面代替水准面,否则不能允许。

1)水平面代替水准面的长度变形。为便利分析将地球看作是半径为RR=6371km)的圆球 (图1.12),设地面上A′B′两点投影到球面的位置为AB,若用水平面替代水准面,则这两点在水平面上的投影为AC,以水平距离 (AC)替代球面上的弧长 (AB)产生的相对误差KK=|(AC)-(AB)|/(AB),当弧长 (AB)不超过10km时K小于百万分之一 (这是目前所有精密测量手段都不易达到的精度),因此可认为,在半径10km范围内用水平面代替水准面对水平距离的影响可以忽略不计 (即在半径为10km范围内量距可认为大地弧长即为水平距离)。

2)水平面代替水准面的高程变形。同样,在图1.12中,AB两点在同一水准面内(其高程相等)。若用水平面代替水准面则B′点在水平面上的投影为C点,此时就会在高程方向上产生Δh的误差,Δh=OC-R,当水平距离d=100m时Δh接近于1mm,可见即使水平距离很短地球弯曲对高差的影响也是不可忽视(即在处理高程数据时不允许用水平面代替水准面)。

图1.12 水平面与水准面的关系

3)水平面代替水准面的角度变形。角度测量是在球面上进行的,因此测出的水平角属于球面角。根据球面几何学原理,球面多边形的内角和是大于(n-2)×180°,其超过量用球面角超ε表示,ε=P/R2,其中,R为地球平均半径(R=6371km),P为球面多边形的球面积(单位为km2),ε单位为弧度。若将ε用角度表示,则ε″=ερ″ρ″为以秒为单位的弪(弧度与角度的转化系数),ρ″=60″×60×360/(2π)=206265″。当然,还有ρ′=60′×360/(2π);ρ°=360°/(2π)。进行角度数据处理时必须对观测角进行改正。

4)水平面代替水准面的面积变形。水准面上的球面积为弧面面积,投影到水平面上后就变成了平面面积。若水准面上有一个球冠则其投影到水平面后就变成了圆,根据球冠表面积公式与球冠平面投影(圆)面积公式的相对比较,可得出一个结论,在半径10km范围内用水平面代替水准面对面积的相对影响小于1/2000(完全可以满足我国国土资源管理部门对土地面积测量精度的要求)。

1.2.4 普通测量的工作程序与原则

普通测量工作的基本任务是确定地面点的空间位置 (三维位置),由于普通测量一般都是在小范围内进行的,因此,地面点的空间位置的表达大多采用高斯平面直角坐标 (或独立平面直角坐标)加高程的形式。如图1.13所示,假设地面上2个点 (AB)的三维坐标已知,我们就可根据这2个点确定周围任何一个点的位置。例如,要测定房角1的三维坐标则在B点上利用水平角测量设备测出平面角β1,利用尺子丈量出B1间的水平距离(平面长度)DB1,利用高差测量设备测出B1点间的高差hB1,根据平面解析几何原理,AB位置已定情况下,β1DB1确定了则1点的平面位置也就确定了 (即可以计算出1点的XY坐标),B点高程已知,hB1测定了也就意味着1点的高程确定了 [利用高差公式 (1.1)计算]。同理,对于任何一个未知点,只要测定它与已知点间的βiDBihBi就可确定其三维坐标。所以角度、距离、高差就成了普通测量的3个最基本的工作任务。

图1.13 普通测量的工作过程

普通测量的3个最基本工作任务中的角度包括水平角、竖直角、方位角,距离指水平距离。能进行水平角和竖直角测量工作的仪器有经纬仪、电子全站仪;能进行方位角测量工作的仪器有陀螺仪、罗盘仪;能进行距离测量工作的仪器有电磁波测距仪、电子全站仪、GNSS、钢尺;能进行高差测量工作的仪器有水准仪、电子全站仪、GNSS接收机、经纬仪。从事测绘工作必须熟练掌握上述仪器的使用方法。过去测量工作的三大件是钢尺、经纬仪、水准仪,目前钢尺已被手持式激光测距仪代替,经纬仪已被电子全站仪代替,因此,现代测量工作的三大件是电子全站仪(含手持式激光测距仪)、GNSS接收机、水准仪。

在图1.13中,若要确定房角2点的三维坐标,直接通过AB是无法办到的(因为AB点均无法看到2点,即βD无法测量),为此,我们必须先在2点附近找一个既能看到2点又能看到AB中某一个的C点,在B点用测量1点的方法定出C点的三维坐标,再在C点上用通过B点测量1点的相同的方法定出2点的三维坐标。同样,要确定房角3点的三维坐标,直接通过AB也无法办到,利用已测出三维坐标的C点也办不到(因为C点也无法看到3点),因此,必须在3点附近找一个既能看到3点又能看到C点的D点,在C点用测量1点的方法定出D点的三维坐标,再在D点用测量1点的方法定出3点的三维坐标。这就是测量的最简单的作业方法。不难理解,这种接力式的测量方法,接力传递的次数越多,测量的误差就越大,因为每次测量都存在误差,前一次测量的误差必然会带到后一次的测量结果中,这就是测量误差的累积作用,因此,要控制测量误差的累积就必须采取相应的措施,这些措施就构成了测量工作的基本原则。测量工作的基本原则是“由高级到低级,先整体后局部,先控制后碎部”。首先构建全面覆盖全部国土范围的高精度国家天文大地网和水准网,然后通过国家天文大地网和水准网控制小区域的地方性控制网,再通过小区域的地方性控制网控制小范围的各种测量控制点(即图1.13中的AB点),小范围的各种测量控制点控制零星的测量工作(如测量图1.13中的房角点1、2、3点,这些房角点就称为“碎部点”,全部房角点都测出来了,房子就可以通过AutoCAD软件画出来了,按同测绘房子相同的方法就可以测绘地图了)。

1.2.5 土木建筑工程测量课程的基本任务

土木建筑工程测量课程的基本任务可概括为4个字,即“测、算、绘、放”。“测”就是利用测量仪器或工具在实地测出需要的相关数据(如长度、角度、高差);“算”就是对实地测出的相关数据进行处理(如计算出坐标、高程);“绘”就是将测量结果绘制成图(如根据计算出的地面点坐标、高程,利用AutoCAD等绘图软件将地面点绘制成三维或二维地图);“放”就是利用测量仪器或工具将各种工程设计位置在实地进行标定(如将一条在图纸上设计的公路在实地用木桩标出中线、边线)。