0.1 測量學研究的對象及水利工程建設測量的任務

0.1.1 測量學研究對象

測量學是研究整個地球的形狀及大小和確定地球表面點位關系的一門學科。其研究的對象主要是地球和地球表面上的各種物體，包括它們的幾何形狀及其空間位置關系，目的是為人們的日常生活服務，并為人們認識自然和改造自然提供有效的工具。

實際上，隨著測量工具及數據處理方法的改進，測量的研究范圍已遠遠超過地球表面這一范疇，20世紀60年代，人類已經對太陽系的行星及其所屬衛星的形狀、大小進行了制圖方面的研究。測量學的服務范圍也從單純的工程建設擴大到地殼的變化、高大建筑物的監測、交通事故的分析、大型粒子加速器的安裝等。

0.1.2 測量學的學科分類

測量學是一門綜合性的學科，根據其研究對象和工作任務的不同可以將其分為大地測量學、地形測量學、攝影測量學與遙感、工程測量學以及制圖學等學科分支。

研究對象若是較大范圍的區域，甚至整個地球，就需要考慮地球曲率。這種以廣大地區為研究對象的學科稱為大地測量學。大地測量學的主要任務是研究地球及外層星體的形狀、大小、重力場及其隨時間變化的理論和方法，與地球科學和天文學有緊密的聯系。

地形測量的研究對象是小范圍的區域，由于地球半徑很大，就可以把球面當成平面而不考慮地球曲率。地形測量的主要任務是研究較小區域的測繪技術、理論方法、成圖與應用等。

攝影測量學與遙感是利用攝影或遙感技術來研究地表的形狀和大小的一門學科。其主要任務是測制各種比例尺的地形圖，建立地形數據庫并為各種地理信息系統和土地作息系統提供基礎數據。

工程測量學是研究各種工程在規劃設計、施工建設和運營管理階段所進行的各種測量工作的學科，其主要任務包括這三個階段所進行的各種測量工作。

利用測量所得的資料，研究如何編繪成圖以及地圖制作的理論、方法和應用等方面的科學是制圖學。

測量學各門分支學科之間相互滲透、相互補充、相輔相成。本課程主要講述地形測量學與工程測量學的部分內容。主要介紹工業與民用建筑工程中常用的測量儀器的構造與使用方法，小區域大比例尺地形圖的測繪及應用，建筑物和管道工程的施工測量以及高大建筑物變形監測，最后是測量新技術的介紹。

0.1.3 水利工程各階段的測量任務

水利工程測量的任務有三個部分：一是測圖（測繪各種比例尺地形圖、斷面圖或稱測定）；二是施工放樣（或稱測設）；三是建筑物變形觀測。測圖是將在外業上用儀器采集到一系列測量數據，在內業上用繪圖軟件進行外業數據的處理，將地球表面的地物和地貌縮繪成各種比例尺的地形圖。施工放樣，是指將設計圖紙上規劃設計好的水工建筑物位置，在實地標定出來，作為施工的依據。變形觀測是在建筑物施工階段和工程運營階段為了了解建筑物在施工中或運營中是否有沉降、平移、傾斜等變形現象所進行的測量工作。

水利工程測量是測量學的一個組成部分，它是研究水利工程在勘測設計、施工建設和運營管理階段所進行的各種測量工作的理論、技術和方法的學科。

（1）在勘測設計階段，水利工程測量的任務主要包括為流域綜合利用規劃、水利樞紐布置、灌區規劃等提供小比例尺地形圖；為水利樞紐地區的引水、排水、推估洪水以及了解河道沖淤情況等提供大比例尺地形圖，縱橫斷面測量、定線和放樣測量、變形監測等。

（2）在施工階段，水利工程測量的任務主要包括施工控制測量，各種水工構筑物的施工放樣，各種線路的測設，水利樞紐地區的地殼形變、懸崖、滑坡體的安全監測，配合地質測繪、鉆孔定位，水工建筑物填筑（或開挖）的收方、驗方測量，竣工測量，工程監理測量等。

（3）在運營階段，水利工程測量的任務主要包括水工建筑物投入運行后的沉降、移位、滲漏、撓度等變形監測，庫區淤積測量，電站尾水泄洪、溢洪的沖刷測量等。