0.1 测量学研究的对象及水利工程建设测量的任务

0.1.1 测量学研究对象

测量学是研究整个地球的形状及大小和确定地球表面点位关系的一门学科。其研究的对象主要是地球和地球表面上的各种物体，包括它们的几何形状及其空间位置关系，目的是为人们的日常生活服务，并为人们认识自然和改造自然提供有效的工具。

实际上，随着测量工具及数据处理方法的改进，测量的研究范围已远远超过地球表面这一范畴，20世纪60年代，人类已经对太阳系的行星及其所属卫星的形状、大小进行了制图方面的研究。测量学的服务范围也从单纯的工程建设扩大到地壳的变化、高大建筑物的监测、交通事故的分析、大型粒子加速器的安装等。

0.1.2 测量学的学科分类

测量学是一门综合性的学科，根据其研究对象和工作任务的不同可以将其分为大地测量学、地形测量学、摄影测量学与遥感、工程测量学以及制图学等学科分支。

研究对象若是较大范围的区域，甚至整个地球，就需要考虑地球曲率。这种以广大地区为研究对象的学科称为大地测量学。大地测量学的主要任务是研究地球及外层星体的形状、大小、重力场及其随时间变化的理论和方法，与地球科学和天文学有紧密的联系。

地形测量的研究对象是小范围的区域，由于地球半径很大，就可以把球面当成平面而不考虑地球曲率。地形测量的主要任务是研究较小区域的测绘技术、理论方法、成图与应用等。

摄影测量学与遥感是利用摄影或遥感技术来研究地表的形状和大小的一门学科。其主要任务是测制各种比例尺的地形图，建立地形数据库并为各种地理信息系统和土地作息系统提供基础数据。

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，其主要任务包括这三个阶段所进行的各种测量工作。

利用测量所得的资料，研究如何编绘成图以及地图制作的理论、方法和应用等方面的科学是制图学。

测量学各门分支学科之间相互渗透、相互补充、相辅相成。本课程主要讲述地形测量学与工程测量学的部分内容。主要介绍工业与民用建筑工程中常用的测量仪器的构造与使用方法，小区域大比例尺地形图的测绘及应用，建筑物和管道工程的施工测量以及高大建筑物变形监测，最后是测量新技术的介绍。

0.1.3 水利工程各阶段的测量任务

水利工程测量的任务有三个部分：一是测图（测绘各种比例尺地形图、断面图或称测定）；二是施工放样（或称测设）；三是建筑物变形观测。测图是将在外业上用仪器采集到一系列测量数据，在内业上用绘图软件进行外业数据的处理，将地球表面的地物和地貌缩绘成各种比例尺的地形图。施工放样，是指将设计图纸上规划设计好的水工建筑物位置，在实地标定出来，作为施工的依据。变形观测是在建筑物施工阶段和工程运营阶段为了了解建筑物在施工中或运营中是否有沉降、平移、倾斜等变形现象所进行的测量工作。

水利工程测量是测量学的一个组成部分，它是研究水利工程在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的理论、技术和方法的学科。

（1）在勘测设计阶段，水利工程测量的任务主要包括为流域综合利用规划、水利枢纽布置、灌区规划等提供小比例尺地形图；为水利枢纽地区的引水、排水、推估洪水以及了解河道冲淤情况等提供大比例尺地形图，纵横断面测量、定线和放样测量、变形监测等。

（2）在施工阶段，水利工程测量的任务主要包括施工控制测量，各种水工构筑物的施工放样，各种线路的测设，水利枢纽地区的地壳形变、悬崖、滑坡体的安全监测，配合地质测绘、钻孔定位，水工建筑物填筑（或开挖）的收方、验方测量，竣工测量，工程监理测量等。

（3）在运营阶段，水利工程测量的任务主要包括水工建筑物投入运行后的沉降、移位、渗漏、挠度等变形监测，库区淤积测量，电站尾水泄洪、溢洪的冲刷测量等。