工程测量学总结

1 / 77 工程测量学总结 1. 工程测量学：是研究地球空间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 理论技术和方法的应用学科 2. 精密工程测量学：精 度较高的测量，使用非常规仪器，在特殊条件下完成的精度要达到 毫米级的测量 3. 工程测量内容： 1） 按服务对象来分：工业建设测量 铁路公路测量 桥梁测量 隧道及地下工程 测量 水利工程建设测量 输电线路与输油管道测量 城市建设测量 2） 按照工程建设中测量工作进行的次序： 2 / 77 规划设计阶段：主要是提供各种比例尺的地形图 建筑施工阶段：主要是施工控制网的建立和定线放样工作两大部分 运营管理阶段：工程建筑物的变形观测 4. 测绘学科分类，工程测量学与其他课程之间的关系 测绘工程的课程有：数字测图原理与方法，大地测量学，摄影测量学， GPS测量原理与应用，重力测量学，地图制图学 关系：工程测量在施工放样和变形观测的方法是建立在数字测图和大地测量的基础之上的；工程摄影测量用摄影测量方法绘制地形图用于工程建设规划设计阶段；用 GPS 技术在工程建设中布设控制网，变形监测，以及放样；用重力测量 学在工程测量中进行重力场测量。总之，工程测量学融合了其他测绘学科的技术和方法，同时也推动了其他测绘学科的发展。 5. 工程测量学的发展趋势：内外业一体化 数据处理自动3 / 77 化 测量过程控制与系统智能化 成果数字化 测量信息管理可视化 信息共享与传播网络化 第一章 地形图 1.地形图平面位置精度：用地物点相对临近图根点的点位中误差来衡量 误差来源：图根点点位中误差 测距中误差 测角中误差 刺点中误差 2.地形图高程的精度：根据地形图按等高线所求得的任一点高程相对于临近图根点的高程中误差来衡量 影响高程精度的因素：测定地形点的高程误差 地形概括误差 勾绘等高线误差 将相邻两个地形点的不规则曲线视为直线，由此引起的高程误差称为地形概括误差 4 / 77 3.工程建设阶段的规划设计分那几个阶段，举例说明各阶段有哪些测量工作？ 可分为 选址 初步设计 施工设计 比如在水利枢纽工程的初步设计阶段，需要 比例尺为 1：10000 的小比例尺地形图，以便正确的选择坝轴线的位置，我国大部分地区已测定了比例尺为 1;10000的地形图，所以在选址和初步设计阶段应尽可能利用已有地形图。在轴线选定后，需要提供选定区域的比例尺为 1： 2000的大比例尺地形图，以研究枢纽工程主要建筑物的布置位置方案，在施工设计阶段，在坝区引水渠渠道以及隧道洞的进口等处还要提供 1： 500 的地形图，以便详细地设计该工程各部分的位置和尺寸。 4.比较一下数字测图与模拟测图的区别和联系 区别：数字测图不用图纸，模拟测图需要图纸 数字测图没有图根点的展绘，模拟测图需要展绘图根点 数字测图没有刺点误差，模拟测图 存在刺点误差 5 / 77 数字测图使用全站仪测角测距精度高，模拟测图使用经纬仪测角测距精度相对较低 联系：数字测图和模拟测图的高程精度上没有明显差别，因为地形图的精度主要受地形概括 误差的影响 5.数字地面模型：是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合 数字高程模型：用一系列地面点的 x， y 坐标及其相联系的高程表示区域地面形状的模型 6. 建立数字地面模型的意义何在？ 1） 可以解决地面坡度和坡向计算问题 2） 可以解决地面表面积计算问题 3） 可以解决体积计算问题 4） 可以解决断面图绘制问题 6 / 77 5） DEM在公路设计中有着重要应用 7. 大比例尺地形图在工程设计中有哪些应用？ 1） 按一定方向绘制剖面图 2） 按规定坡度进行选线 3） 确定汇水面积及计算水库库容 4） 根据等高线平整场地 5） 计算土石方量 8. 地形图比例尺选择原则 9. 地形图有哪些特点 10. 工程建设 设计对地形图有哪些要求 11. 影响大比例尺地形图的精度因素，分析精度的方法 7 / 77 1） 仪器的精度 2） 作业的方法 3） 测区的自然地理条件 4） 作业人员的技术水平和工作态度 第二章 线路设计阶段的测绘工作 1. 线路在勘测设 计阶段的测量工作称为线路测量 2. 初测：指初步设计阶段的勘测工作，主要是提供沿线大比例尺带状地形图以及地质和水 文方面的资料 3. 定测：是把初步设计中选定的线路中线测 设到实地上 4. 复测：检查线路的主要控制桩的正确性和补设缺损的桩橛 8 / 77 5. 中线测量：将纸上线路测设到实地上的工作 6. 基平测量：沿线路布设水准点，建立线路的高程首级控制 7. 带状地形图：指狭长地形图 8. 铁路工程中的测量工作 勘测设计阶段的测量工作：如无足够的地形资料，就要进行草测，初测进行线路平面控制测量，线路高程测量和地形测量 。定测要进行交点放线工作，中线的测设，纵横断面测绘 施工阶段测量的工作：固桩护桩测量 路基边桩测量 竣工测量 运营阶段的测量工作：既有线路测量 护建等测量工作 监控测量 9. 线路测量的特点 1） 全线性：测量工作贯穿于线路工程建设的全过程 9 / 77 2） 阶段性：不同阶段的测量工作内容和要求不同，并要反复进行 3） 渐进性：线路测量在项目建设的全过程中历经了有粗到此，由高到低的过程 10. 线路初测定测阶段测量工作的主要内容 初测：线路平面控制测量 线路的高程控制测量 地形图测绘 定测：准确的把设计的线路测设到实地上 结合现场的具体情况改善线路的位置 11. 横断面测量的目的和方法 目的：在各中桩处测定垂直于线路中线方向的地面起伏，然10 / 77 后绘制横断面图，作为设计路面横断面，计算土石方量和施工时确定路基填挖边界的依据 1） 确定横断面方向 2） 横断面上点位的测定 3） 绘制横断面图 12. 线路勘测一体化的定义，测绘在其中起的作用 实现地面数据采集，资料获取，数据处理，道路设计与优化直至成果输出等 线路勘测设计全过程都自动传递，达到勘测与设计信息的真正共享，将形成覆盖数据采集与处理，线路初步设计，施工设计到输出设计文件的路线设计全过程的一体 测绘通过各种测量技术和方法获得大量地形信息，作为线路的勘测设计的基础数据并作为设计的依据，所以测绘在线路勘测设计一体化中起着至关重要的作用 13. 航测遥感在线路勘测中的优缺点及作业过程 11 / 77 优点： 1）将外业劳动变成内业劳动，特别在条件艰苦的地方优势明显 2） 提高了勘测的质量 3） 节省了大量的人力物力，缩短 了勘测周期 4） 像片上包含的了丰富的信息 缺点： 1）容易受天气影响 2）外业航测强度仍然很大 3）航测设备费用昂贵 4）测图精度有些地方偏低 作业过程：准备工作 摄影工作 12 / 77 外业工作 内业工作 第三章 水下地形图 1. 水下地形测量：测绘水体覆盖下的地形的测量工作。 2. 水深测量 :测定水底点至水面的高度和点的平面位置的工作，是海道测量和海底地形测量 的中心环节。 测深线？ 测深定位：在进行水下地形测量时，测量船按照规定的时间或距离获取水深值和该水深值的平面位置。 深度基准面：为了修正测得水深中的潮高，必须确定一个起算面，把不同时刻测得的某点水深归算到这个面上，这个面就是深度基准面。 13 / 77 5.水下地形测量特点，内外业工作内容？ 答：特点：？ 内容： 1.实地勘察 2 制定技术设计书 3测线布设 6.水下地形测量测深定位方法， GPS 定位定位系统有哪些 答：断面索量距法，六分仪，交会法，极坐标法，微波测距系统，无线电定位系统，目前 gps 几乎完全取代这些方法，有单点 gps定位， dgps 定位， rbn-dgps定位， wadgps 定位，gps rtk定位。 7.水深测量方法有哪些 回声测量仪的原理 答：人工测量 单波束声呐 多波束声呐测量方法 原理：利用声波在同一介质中均匀传播的特性，换能器至水底深度为 h=1/2 ct， c为声波在水中传播速度，速度一般为1500m每秒，标准声速， t 为 声波在水中往返时间。 9.水深测量观测结果改正 14 / 77 答：水位改正 声速改正 时间测量改正 地形倾斜引起的误差改正 10水位观测方法 答：布设有水位观测站：长期站 短期站 临时验潮站 海上定点验潮站 水位观测一般采用水尺 自动验潮仪 水位计进行。 第四章 专题图测绘 1. 专题图是指为某一部门或行业专门定制的地图 地下管线是隐蔽工程，是埋设于地下的各种管道和电缆的总称 地下管线探测：指查明地下管线的现状，包括 管线探查，管线测量和沿地下管线的带状地形图测绘。 竣工测量：对施工过程中设计有所更改的部分，直接在现场15 / 77 指定施工的部分，以及资料不完整无法查对的部分，根据施工控制网进行现场实测，或加以补测 竣工图：是设计总平面图在施工后实际情况的全面反映，是真实记录各种地上地下建筑物，构筑物，道路和管 线等位置的工程实际状况的技术档案资料，是日后维护改建的依据 房产测量：运用测绘仪器，测绘技术，测绘手段等来测定房屋土地及其房地产的自然状况，权属状况，位置，数量，质量以及利用情况的专业测绘 地下管线测量：对地下管线以及相关的地形地物进行测量，测量内容主要包括明显和隐蔽的地下管线点平面和高程位置以及管线两侧与邻近第一排建筑物轮廓线之间的地形图测量 2. 地下管线信息特点及分类 地下管线种类 3. 地下管线探测目的，任务和方法 地下管线探测目的：获取准确 可靠 完整的地下管线信息资16 / 77 料，为建立地下管网信息系统提供准确的空间位置数据和属性特征信息，实现城市地下管线的信息化管理，为城市规划 设计 施工和管理服务 管线探测的主要任务： 1） 查明地下管线的平面位置，埋深 走向等，测绘地下管线图 2） 对地下各种性质的专业管线进行质量评价 3） 检漏探测 4） 建立动态的地下管线信息管理系统 地下管线探查：指在现场对明显地下管线进行调查和隐蔽地下管线的探测，关键在于确定管线的平面位置和埋深 地下管线探查方法：电磁法 磁法 地震波法 直流电法 红外辐射法 其中探查金属管线主要采用频率域电磁法；探查非金属管线主 17 / 77 要采用探地雷达法或示踪法 4. 竣工图测绘的目的和施测特点 目的： 1）在施工过程中可能由于设计时没有考虑到的问题而使设计有所变更，这 种变更设计的情况必须通过测量反映到竣工图上 2） 为改建，扩建提供原有各项建筑物，构筑物，地上地下各种管线及交通线路的坐标， 高程等资料，作为改建扩建的依据 3） 便于工 程交付使用后进行生产管理和各种设施的维护检修工作，特别是地下管线等 隐蔽工程的检查和维修 特点： 1） 应该在已有的控制点上进行，如果控制点遭到破坏，应该进行恢复和扩展 18 / 77 2） 图面内容相当复杂，可分类编图 3） 要实测很多细部特征点的坐标和高程，图的精度取决于实测坐标的精度 4） 竣工图常用比例尺为 1:500地形图 5. 房地产测绘的目的，任务和内容 目的： 1）为房地产管理服务，包括产权管理，开发管理，交易管理，和拆迁管理 2） 为评估，征税，收费，仲裁，鉴定等活动提供基础图，表，数据，资料和相关信息 3） 为城市规划，城市建设提供基础数据和资料 4） 为保护产权人的合法权益提供基础数据和资料 任务： 1）对房屋本身及其相关建筑物，构筑物进行测量，调查和绘图工作 19 / 77 2） 对土地及土地上的荷载物进行测量，调查和绘图工作 3）对房地产的权属，位置，数量以及利用状况等进行测定，调查和绘图的工作 内容： 1）控制测量 2）测绘房子的平面位置 3）房屋的产权调查，用地调查 6.建筑测绘的方法 1） 全站仪数据 采集法 2） 近景摄影测量方法 3） 三维激光扫描测量方法 第五章 施工控制网的建立 20 / 77 1.施工控制网：为工程建筑物的施工放样提供控制，其点位 密度以及精度取决于建设的性质 建筑方格网：布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网 任意带坐标系： 投影的中央子午线选在测区中央，地面观测值归算到平均高程面上，按高斯正形投影计算的平面直角坐标系 施工坐标系：亦称建筑坐标系，其坐标轴与主要建筑物轴线平行或垂直，以便用直角坐标法进行建筑物的放样 独立坐标系：任意选用原点和坐标轴方向的平面直角坐标系 建筑坐标系：坐标轴与建筑物的主轴线成某种几何关系的平面直角坐标系 控制网精度：描述误差分布离散程度的一种度量 控制网的可靠性：发现和抵抗模型误差的能力大小的一种度量 变形监测网的灵敏度：监测网发现某一变形的 能力大小的一种度量 21 / 77 工程测量 第一章 绪论 1.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。 2.工程测量学的内容划分及三个阶段涉及到的测量工作？ 工程测量一般可按工程建设的规划设计、施工建设、和运营管理三个阶段分为 “ 工程勘测 ” 、 “ 施工测量 ” 和 “ 安全监测 ” 三大部分，这三个阶段对测绘工作有不同的要求：规划设计阶段，主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水温测验 等进行测量。对于重要的工程区的稳定性进行监测施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑放量测绘，工程竣工测量，变形观测以及设备的安装测量等运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程管理，维护信息系统。 3.工程测量学的主要内容包括：工程测量中的地形图测绘工22 / 77 程控制网布设及优化设计施工放样技术和方法工程的变形分析和预报工程测 量的通用和专用仪器工程测量中的误差及测量平差理论 第三章 工程控制网布设的理论与方法 1测量控制网按其范围和用途分为三大类：全球控制网、国家控制网和工程控制网 2施 工平面控制网的特点： 控制的范围小，控制点的密度大，精度要求高 使用频繁 受施工干扰大 控制网的坐标系与施工坐标系一致 投影面与工程的平均高程面一致 有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高 3工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点的坐标时所给出的已知数据，一边对网的位置、长度和方向进行约束，使网平差时有唯一解。可分为三种类型 : 约束网：具有多余的已知数据 最小约束网：只有必要的已知数据 无约束网：无必要的已知数据 4工程控制网的质量准则： 精度准则 可靠性准则 灵敏度准则 费用准则 模拟优化准则 23 / 77 5网的优化设计是一个迭代求解的过程，包括：提出设计任务、制定设计方案、进行方案评价、进行方案优化 网的优化设计方法有两种：解析法和模拟法 6网的模拟法优化计算过程：提出设计任务，得到经过实地踏勘的网图从一个认为可行的起始方案出发，用模拟的观测值进行网平差，计算出各种精度和可靠性值对成果进行分析，找出网的薄弱部分，修改观测方案对修改的网再做模拟计算、分析、修改，如此重复进行。 7典型工程控制网的种类： 隧道工程控制网 桥梁施工控制网 水利枢纽工程控制网 拱坝变形检测图 加速器环形控制网 水准点标石类型：平面点标石、混凝土水准标石、地表岩石标、平硐岩石标、深埋式钢管标 9深埋双金属管水准标高程计算方法： 双金属标的原理如下：设两根金属管原有长度均为 L0，钢管的线膨胀系数为s ， 铝 管 的 膨 胀 系 数 为 A ， 则 有 ：LS=L0+L0St=L0+LS 24 / 77 LA=L0+L0At=L0+LA LS 、 LA 分别为钢管和铝管因温度变化所引起的改正数， t 为标志各层温度变化之平均值。 若 A=2S ，则有 LA=2LS ，两根金属管长度的差值 为： =LS -LA=LS -LA= -?LA 8 平面点标石类型：普通标石、深埋式标石、带强制对中装置的观测墩 可以根据设在两标志头上的读数设备或用水准仪测定，故而由上式得到钢管和铝管的改正数 LS,LA 。实际作业中，首次观测时两管的高度不一定正好相等，设用 水准仪首次观测观 测时两标志头的高差为 0 某次测得的两标志头的差为 ，则有： +LS=0+LA 钢管标点的高程的温度改正数为 LS= -0 第五章 工程建设中的 地形图与应用 1影响模拟地形图的高程精度误差： 图根控制点的高程25 / 77 误差 测量地形图的高程误差 2大比例尺地形图在工程建设中的应用： 按一定方向绘制断面图 按规定坡度选最短路线 平整土地 3场地平整方法： 4地形测图时，将相邻两地形间的规则曲线用该两点的直线来概括，由测量引起的高程误差称为地形概括误差。 5工程竣工图测量的目的、特点、原则 目的：在新建或扩建的工程中，为了 检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，作为竣工后的技术资料，就必须提交竣工图扩建和改建原有工程时，必须取得原有工程实际建筑物的平面及高程位置，为设计提供依据为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要，也必须提供工程竣工图 特点： 竣工图的实测精度则是以解析数据为依据进行计算的，故精度应以细部坐标点的测量中误差来确定 测土内容繁杂 根据不同用 途而采取不同的技术措施 26 / 77 原则： 控制测量系统应与原有系统保持一致 测量控制网必须有一定的精度 充分利用已有的测量和设计的资料 6竣工图的内容：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 7施测竣工图的要求：图幅比例尺坐标和高程系统竣工图测量的精度要求控制网的建立及精度要求 8水深测量的简单工具：测量杆、测量绳 9回声测深仪的原理：测量声波由水面至水滴往返的时间间隔 t ，从而推算出水深 S=vt/2 10水位：指水面相对于某一高程基准面的高程，水准观测为确定水位的测量 11深度基准面：水深计算的起算面称为深度基准面 12水下地形测量多采用前方交会法或极坐标法 27 / 77 13河流纵断面图编绘包含内容：河底线、水位线以及沿河主要居民地、工矿企业、铁路、公路、水文站、水准点等 编绘步骤：量取河道里程换算同时水位 14同时水位换算方法：按距离成正比计算各店水位改正数的方法： 由上游水位计算： Hm=HA -(HA -HB)l1/L 由下游水位计算： Hm=HB+(HA -HB)l2/L Hm=Hm-Hm Hm ：中间点的水位改正数； Hm：中间点处的观测水位； hm：中间点处的同时水位； HA ：上游水位改正数，即HA=HA -hA， HA 为 A 点观测水位高程， hA 为 A 点观测水位高程， hA为 A 点同 时水位高程； HB: 下游水位改正数，意义同上； L：上下游间水平距离； l1：上游到中间点 的水平距离； l2：下游到中间点的水平距离 28 / 77 第六章 工程建筑物的施工放样 1施工放样：将图纸上设计的建筑物、构建物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据，称为施工放样。 2建筑限差：是指工程建筑物竣工之后实际位置相对于设计位置的极限偏差 3常用的施工放样方法：直接放样法、规划放样法、刚体放样法 4精度分 配的原则：等影响原则 忽略不计原则 按比例分配 5点位放样常用方法：极坐标法、全站仪坐标法、交会法、直接坐标法 6归化法放样： 7所谓归化法是先采用直接 放样法定出待定点的粗略位置29 / 77 P ，然后通过精密测量和计算，将 P 归化到精确位置 P 分为归化法放样角度、归化法放样点位、归化法放样直线和构成联测归化法放样 8归化法放样直线公尺来源、推导 9圆曲线六要素： 转折角 圆曲线半径 R 切线长 T外视距 E 切曲差 q 曲线长 L 10缓和曲线定义：是道路平面线形要素之一，它是设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的一种曲率连续变化的曲线 11圆曲线计算方法 12主点和细部点测方方法 第七章 工程的变形监测和数据处理 1变形监测的定义：是对监视对象或物体进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征 包括全球性的变形监测、区域性的变形监测和工程的变形监测 30 / 77 2变形监测的作用：为变形分析和预报提供基础数据，对于工程的安全来说：监测是基础，分析是手段，预报是目的。实用上的作用：保障工程安全，监测各种工程建筑物、机器设备以及与工程建设有关的地质构造的变形，及时发现异常变化，对其稳定性、安全性做出判断，以便采取措施处理，防止事故发生。科学上的作用：积累监测分析资料，能更好地解释变形的机理，验证变形的假说，为研究灾害预报的理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为以后修改设计、制定设计规范提供依据， 如改善建筑的物理参数、地基强度参数，以防止工程破坏事故，提高抗灾能力等。 3变形监测的内容：水平位移、垂直位移监测，偏距、倾斜、扰度、弯曲、扭转、震动、裂缝等的测量，主要是对描述变形自身形变和刚体位移的几何量的监测。 4变形监测的特点：变形监测的最大特点是要进行周期观测，对扭转、 震动等变形的监测需作动态观测；对于不同的任务，变形监测所要求的精度不同。 5光学法是一般的光学经纬仪或电子仪的视准线构成基准31 / 77 线，故又称视准线法。 6最常用的机械法是正、倒垂线法。 正垂线法的主要设备包括悬线装置、固定与活动夹线装置、观测墩、垂线、重锤、油箱等 倒垂线法的 倒垂装置是利用钻孔将垂线一段的连接锚块深埋到基岩中，从而提供了在基岩下一定深度的基准点，垂线另一端与一浮体箱连接，垂线在浮力的作用下被拉紧，始终可以回复到铅直的位置上并静止于该位置，形成一条直基准线。 倒垂装置的关键是钻孔须铅直，要保证是垂线在钻孔内能自由活动的有效空间。 7扰度曲线为相对于水平线或铅垂线的弯曲线，曲线上某点到基准线的距离成为挠度。 8资料整理的主要内容：收集资料审核资料填表和绘图编写整理成果说明 9观测资料分析分为以下阶段：施工期的资料分析初期蓄水期的资料分析运行期的资料分析 10资料分析的常用方法：作图分析统计分析对比分析建模分析 32 / 77 11变形监测的成果表达主要包括用文字、表格和图形等形式进行表达，也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。 第九章 线状工程测量 1铁路勘探任务可分为踏勘和定测 2初测工作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量 3初测高程测量主要有基平测量和中平测量。基平测量是沿线路布设水准点，作为线路高程控制网；中平测量是 测定沿线各导线点、百米桩及加桩点的高程，用以绘制线路纵断面图和专业调查 4新线定测阶段的测量工作主要有：中线测量，线路纵、横断面测量 第十章 桥梁工程测量 33 / 77 1桥梁 的组成部分 桥梁所承受重力或外力叫做载荷；起承受重力的部分焦作承重结构。桥面和承重结构统称桥的上部结构。支撑承重结构的支撑物叫做桥墩；岸边的支撑物兼挡墙称做桥台。桥墩与桥台成为桥的下部结构。上部结构称做跨越结构或桥垮结构；下部结构称做支撑结构。 下部结构通常就支座、墩台、基础三个部分 组成 即允许桥梁作伸缩变形又允许作转动变形的支座叫活动支座；只允许作转动变形而不能作伸缩变形的支座叫固定支座。 2桥梁施工控制测量 桥梁平面控制网设计应进行精度估算，以 确保桥轴线长度和墩台中心定位的精度要求。 桥梁控制网可布设成三角网、边角网、精密导线网、 GPS 网等 34 / 77 桥梁高程控制测量有两个作用：意识统一一本桥高程基准面；二是在桥址附近设立基本高程控制点和施工高程控制点，以满足施工中高程放样和监测桥墩台垂直变形的需要。建立高程控制网的常用方法是水准测 量和三角高程测量。 水准点位要求： 3理论上三个交会方向应交会于一点，由于不可避免地存在误差，实际上这三个方向会形成一个示误三角形。对于直桥梁，如果示误三角形在桥轴线方向上的边长不 大于 2cm，最大边长不超过 3cm，则取 E 在桥轴线上的投影位置 E 作为墩中心的位置。对于曲线桥，如果示误三角形的最大边长不大于，则取三角形的中心作为墩中心的位置。 4桥梁施工放样检测与竣工测量 桥梁下部结构的施工放样检测 桥梁的高程施工放样检测较简单，由于水准点上用水准仪 直接检测就可，但一定要注意检查计算的设计高程，一面出现计算错误，桥梁下部施工放样一般由桩基础、承台立柱、墩帽等的放样组成， 桥梁上部结构施工放样 本阶段的测量工作主要是高程的35 / 77 控制 桥梁竣工测量 主要是根据规范、图纸要求，对已完成的桥梁进行全面的检测，主要检测的测量项目有轴线、 高程、宽度等。 5.垂直位移观测 在布设基准网时，为了使选定的基准点稳定牢固，基准点应尽量选在桥梁承压区之外，但又不以利桥梁墩台太远，以免加大之策工作量及增大测量累积误差 工作基点一般选在桥台上，以便于观测布设在桥梁墩台上的观测点，测定各桥墩相对于桥台的变形 观测点的布设应遵循既要均匀又要有重点的原则 (转 载于 : 海达 范文 网 :工程测量学总结 ) 第十一章 水利工程测量 1水利工程测量是指在水利工程规划设计、施工建设和运营管理各阶段所进行的测量工作 2水利工程测量主要内容：平面、高程控制测量、地形测36 / 77 量、纵横断面测量、定线和放样测量、变形观测等。 3河流梯级开发所用的地形图：地形图、河流纵断面图以及河谷地形 图。 第十二章 工业与民用建筑测量 1建筑方格网：布置成正方形或矩形格网形式的施工控制网成为建筑方格网。 2大型厂区的控制测量形式、特点，精度确定方法 第十五章 工程测量学的明天 1.“ 六化 ” 和 “ 十六字 ” “ 六化 ” 是：测量测量内外作业的一体化、数据获取及处理的自动化、测量过程控制和系统行为的智能化、测量成果和产品的数字化、 测量信息管理的可视化、信息共享和传播的网络化。 “ 十六字 ” 是：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动37 / 77 态、遥测 第一章：绪论 1、测量学：本质是定位 确定地面点在某一参照系中的位置的科学。又被称为测绘学，其现代定义为：研究与地球有关的基础空间信息的采集、处理、显示、管理、利用的科学与技术。 2、大地测量学：研究的对象是地球表面的一个较大的区域甚至整个地球，需要考虑地球的曲率。 3、传统大地测量学：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小，研究关于地球重力场的理论、技术和方法。 4、大地控制网：是为研究地球有关的各种科学服务的，其作为大范围空间定位的统一参照系统，也是施测地形图的重要依据。 5、遥感：是指以人造卫 星、宇宙飞船、飞机、热气球、车、船、活动高架等为遥感平台，不直接接触物体本身，根据不同物体对波普产生不同响应的原理，用遥感器收集地面数据38 / 77 资料，经处理分析后识别目标物，并揭示其几何物理性质。 6、工程测量学：工程建设中的所有测绘工作统称为工程测量学。 7、水准面：静止的水面因为处处与重 力方向垂直，水不会流动，所以是等位面，也称水准面。 8、大地水准面：水准面有无穷多个，其中一个与假设静止的平均海水面重合，并延伸至大陆内部形成封闭曲面，这个特殊的水准面称之为大地水准面。 9、大地体：被大地水准面包裹的形体称为大地体。 10、总地球椭球体：与大地水准面最接近的地球椭球。 11、基准面、基准线：定位所需要的基准，即参考标准。测量外业工作采用的基准面和基准线分别是水准面和与之垂直的重力线，而业内计算采用的是总椭球面或参考托球面作为基准面，采用与椭球面处处垂直的法线作为基准线。 12、大地坐标：大地经度和大地纬度以椭球面作为基准面，39 / 77 以法线作为基准线，统称为大地坐标。 13、大地高：一般地面点不着椭球面上，则地面点沿过该点的法线到椭球面的距离，即以椭球面为基准面的高程，叫做大地高。 14、地理坐标：用经度、维度、大地高表 示一点位置的大地坐标系是在球面上建立的，所以称为球面坐标系，也称地理坐标系。 15、正高：地面点沿着该点的重力线到大地水准面的距离。 16、平面直角坐标：小范围内，不考虑地球曲率因素的影响，直接将参考托球面视为平面，定位参照系统即为平面直角坐标。 17、地心直角坐标系：原点设在椭球中心 O， Z 轴与椭球旋转轴重合， X轴通过起始子午面， X轴逆时针旋转九十度为 Y轴，此称为地心直角坐标。 18、高差：是指地面上两点高程之差。 hAB =HB HA 40 / 77 19、水平角： 将空间角垂直投影到水平面上，该投影角称为水平角。 20、确定地面点的三要素：水平角、距离、高差。 21、测量工作的原则：从整体到局部，先控制后细部。 第二章 角度测量 1、测量学所谓的角度，是三个点所构成的空间角度在水平面和竖直面上的投影，分为 称之为水平角和竖直角。 2、水平角：是指两条相交空间直线夹角在水平面上的投影。 3、竖直角：在同一竖直面内，目标方向和水平方向的夹角称为竖直角，又称为高度角。 4、经纬仪、全站仪：测角所用仪器。其中全站仪是集角度、距离测量功能于一体的现代化测量仪器。 41 / 77 5、经纬仪构造：基座、照准部、度盘和读数装置。 6、照准操作顺序： 7、视差：当观测目标清晰后，稍微改变一下人在望远镜内的观测角度，若目标成像与十字丝间产生微笑的相对运动，这种现象称为 视差。 8、经纬仪操作顺序： 一：经纬仪的安置： 用垂球对中和整平 用光学对点器对中和整平 二：水平角的观测与计算 观测方法与步骤： A、选择并照准零方向。 42 / 77 B、配置度盘读数。 C、松开制动螺旋，顺时针旋转照准部，用于 a 中同样的方法依次照准 BCD各个方向，并记录度盘读数，再顺时针方向转动照准部回到起始方向 A，读数并记录。 D、松开望远镜制动螺旋，翻转望远镜，用盘右位置按逆时针旋转顺序依次照准 ABCA，并记录读数，完成盘右半测回或下半测回观测。 注意：当测角精度较高时，往往要测几个测回，为了减弱度盘分化误差的影响，各测回间应根据测回数 N，按照 180/N变换水平度盘位置，这一过程称为配置度 盘。 第三章 距离测量与直线定向 确定两点在坐标平面上的相对位置，需要确定两点间 的水平距离和连线方向。分为钢尺量距、视距测量、光电测距仪测距及直线定向。 1、方位角：在平面直角坐标系中，标准方向通常采用 X 坐标轴，由 X 轴顺时针旋转到直线 AB 的水平角称为坐标方位43 / 77 角。通常用 aAB表示，并且 aAB =aAB+-1800 2、直线定线：在直线方向上作一些标记，标明直线走向 的工作就叫做直线定线。 A、目测定线：两点法、趋近法 B、经纬仪定线 3、钢尺量距的一般方法：略 4、钢尺量距的误差来源： A、尺长本身的误差 B、温度变化引起的误差 C、拉力不等引起的误差 D、丈量本身的误差 E、钢尺垂卷引起的误差 44 / 77 F、钢尺不平引起的误差 J、定线引起的误差 5、视距法测距：视距法是用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有分划的标尺，根据光学的几何 学原理，同时测定仪器与立尺点间距离和高差的方法。优点：操作简便、速度快。缺点：精度较低，相应的高差测量精度也较低。 6、直线定向：在测量工作中，一条直线的方向是根据某一标准方向来确定的，确定一条直线与标准方向的关系称为直线定向。 7、真方位角：由真子午线方向端算起的方位角。磁方位角和 坐标方位角和真方位角的定义相同。 8、磁偏角：通过地面上某点的礠子午线方向和真子午线方向之间的夹角。 9、正反方位角： A 正 =A反 +-180 即 aAB=aBA+-180 45 / 77 第四章 高程测量 1、高程：是指地面点沿铅垂线方向到基准面的距离，是难以直接测量的。获得地面某点的高程的方法，测定可视范围内点与点之间的高差，然后根据已知点的高程逐点推算出待定点高程。 2、设水准仪的水平视线在 A、 B点的水准尺上的读书分别为a、 b，则 A、 B两点间的高差为： hAB=a - b 3、转点：当 AB相距较远时，则两点之间的高程相差太大，安置一次仪器不能测定其高差，需要增设若干传递高程的过渡点，这些过渡点成为转点。 4、水准仪操作步骤：仪器安置、粗略整平、照准和读书。 5、测站：安置水准仪的位置，测站应置于两水准尺距离大致相等的位置。 6、读数：读数之时，应该读出四位数字，不需要带小数点，应该注意水准尺的成像是正像还是倒像，要注意 从小到大读书。 46 / 77 7、水准点：是指通过水准测量方法获得高程值的测量控制点，往往用 BM加数字编号表示。 8、水准路线：在水准点之间进行水准测量所经过的路线。大致上可分为单一水准路线和水准网两类。 9、单一水准路线：包括闭合水准路线、附和水准路线和支水准路线。相互连接的点称为结点。 10、水准网：若干条单一水准路线相互连接，结成多通路的水准路线，即为水准网。只有一个结点的水准网称为单结点水准网；一个已知水准点和若干个未知点构成的水准网称为自有水准网；由多个已知水准点和若干个未知水准点所构成的水准网称为附和水准网。 11、表格 * 12、水准路线闭合差计算： 闭合差：测段高差及其函数与应满足的理论值之差，称为水准路线闭合差，用 fh表示。 闭合水准路线各测段高差的代47 / 77 数和在理论上应等于零，由于存在测量误差，闭合水准路线的实测高差之和一般总 不等于零。 Fh= 附和水准路线： fh= 支水准路线： fh=?h 测 ?h测 ?h往 ?h返 i 角，是水准管轴与视准轴在竖直面内所成的角度。 水准测量误差来源及削弱措施： 1、仪器误差： A、视准轴不平行于水准管轴，产生 i 角。要克服此 残余误差，就应该让前后视距大致相等，这样就可以免除残余误差。 B、水准尺误差：水准尺刻画不够准确，尺长变化、弯曲、零点差等，都会影响水准测量的精度。 2、人为因素： A、 水准管气泡未严格居中。 48 / 77 B、毫米估读误差。 C、水准尺倾斜影响。 3、外界条件的影响： A、仪器下沉。 B、尺垫下沉 C、地球曲率和大气折光的误差。 D、温度对仪器的影响。 三角高程测量：通过测定点间的距离以及垂直角，应用三角学的公式计算两点间高差。适用于地势陡峭，两点间高差较大，不便进行水准测量或高程精确要求较低时。 三角高程测量误差及削弱措施： A、竖角的测角误差 49 / 77 B、边长误差 C、折射系数的误差 D、仪器高和目标高的测定误差 第五章 测量误差理论基础 真误差：是某观测点的真实值 X与观测值 L的差值。 测量误差产生的原因： 1、观测者的因素 2、测量设备的因素 3、观测环境的因素 测量误差的分类： 1、系统误差：在相同观测条件之下，规律保持不变或变化50 / 77 可预测，则称具有这样性质的误差为系统误差。 2、偶然误差：在一定限度内，不能对可能出现的误差作出任何预测，则这 一类的误差就称为偶然误差。 3、粗差：一定观测条件下，超出正常范围的误差值。 测量误差的处理原则：首先发现和剔除含粗差的观测值，并采用模型改正法及观测程序法进行消除或削弱系统误差的影响，使观测值中只含有偶然误差。 中误差：由于实践中观测值的数量总是有限的，所以不能得到观测误差的标准差，只能得到其估值，称为中误差。 第七章 工程控制测量 1、测绘：测定地球表面地物的位置、形状和地貌，供工程建设规划与设计使用，由于测量成果通常绘制成地形图，从而称为测绘。 2、测设：确定了位置、形状的设计建筑物定位在实地，以便施工变成实体，称为测设。 51 / 77 3、控制测量：在测绘或者测设之前，建立定位所依据的测量坐标系统，此工作称为控制测量。 4、平面控制测量：按照控制点的连接方式划分，可分为导线、三角、三边、边角等方法。 5、三 角测量：以控制点为三角形的顶点，各三角形相互连接组成三角网，测量三角形的各个内角。 6、三边测量：控制网图形与三角网相同，差别仅在于观测值是三角形的边长，而不是三角形的内角。 7、边角测量：采用三角网形，但是观测全部三角形内角和边长，或者部分内角和边长。 8、三角测量、三边测量、边角测量的共同特点：控制范围大、图形结构强、检核条件多。缺点：要求通视的方向多，图形结构要求高，布点困难，观测工作量大。 9、高程测量：根据高程测量的方法划分，可以分为水准测量、三角测量、 GPS 高程测量。 52 / 77 10、国家控制测量概念：在全国范围内建立的平面控制网和高程控制网，总称为国家基本控制网。 11、导线测量：从一起始点坐标和方位角出发，用测得的距离和角度依次进行推算各导线点水平坐标的方法，称为导线测量。 导线测量的外业工作：包括选点、布设测量标志、测边 、测角 1、选点及布设测量标志，原则为： 相邻导线点间应通视良好 避免相邻导线点间夹角过大或者过小 导线边通过的地方要考虑避开折光影响较大的地形 导线点应选在视野开阔的位置，以便于使用和扩展 导线各边长大致相等 53 / 77 导线点应选在点 位牢固、便于观测且不易被破坏的地方。 测边：导线边长测量使用全站仪和角度测量同时进行，对于高等级导线测量，需要往返观测取平均值。 测角：导线的转折角按照导线前进的方向，在导线左侧的角称为左角，导线右侧的角称为右角。 导线的定向与联测：为了计算导线点的坐标，需要根据两个已知点之间的已知坐标方位角，推算导线各边的方位角。 1： 5000比例尺地形图可用于规划设计 . 1： 2000比例尺地形图可用于初步设计 1： 1000比例尺地形图可用于施工设计 1： 500 比例尺地形图可用于地形复杂、建筑物密集、精度要求较高的工业企业的施工设计 施工测量工作 54 / 77 不同的施工的对象，其施工测量工作程序基本上是一致的。主要的测量工作有：施工控制网的建立施工放样监理测量 变形监测：为了监视建筑物的安全和稳定情况，验证其设计理论是否合理，需要定期对其位移、沉降、倾斜和摆动进行观测。 测土控制网作用：控制 测量误差的累积；保证图上内容的精度均匀；相邻图幅正确拼接 要求：精度与密度满足 1:500地形图测量，减少布网层次，尽量一次性加密，与国家点相连，形成独立网 施工控制网特点：控制的范围较小，控制点密度较大，精度要求较高；使用频繁； 受施工干扰大；控制网的坐标系与施工坐标系一致；投影面与 工程的平均高程面一致；有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高。 变形监测网、安装控制网 工程控制网基准的建立方法： 55 / 77 测图控制网：总是选国家或城市坐标系下的已知点坐标为 其基准。，内精度高，但可能导致网形的变形 扭曲和缩放，考虑已知点变形 施工控制网：一点一方向，自定义投影带、中央子午线、抵偿高程面 工程控制网的质量准则： 精度准则 可靠性准则 灵敏度准则 费用准则 平面标石类型：普通标石、深埋式标石、强制对中标石 水准点标石类型：平面点标石、混凝土水准标石、地表岩石标、平洞岩石标、深埋式钢管标、 陀螺经纬仪测量步骤： 将仪器安置到三脚架上并精确对中、整平； 连接陀螺仪与经纬仪之间的数据通信电缆； 经纬仪开机，陀螺仪开机； 56 / 77 启动测量程序进行定向测量； 经纬仪照准测线目标，盘左、盘右观测两测回，将结果输入到陀螺仪中，即可计算并显示 测线方位角。 角度测量：经纬仪 距离测量：直接丈量、间接视距测量、物理测距 高程测量：几何水准测量、三角高程测量、流体静力水准测量、 GPS 高程测量 倾斜测量： 准直测量： 光学准直、光电准直、机械准直 激光铅直、正、倒锤 坐标测量：全站仪、 GPS。 竣工测量的任务主要有： (1) 在新建或扩建的工程时，为了检验设计的正确性，阐明57 / 77 工程竣工的最终成果，作为竣工后的技 术资料，就必须提交出竣工图。如为阶段施工时，则每一期工程竣 工后，就应作出该期工程的竣工图，以便作为下期工程设计的依据。 (2) 扩建或改建原有工程时，必须知道原有工程各个建筑物的空间位置，为设计提供依据； (3) 为满足新工程投产后进行管理和变形监测的需要。 工程竣工图的特点：竣工图的施测精度则是以解析数据为依据进行计算的，故精度应以细部坐标点的测量中误差来确定、测图内容繁杂、根据不同用途而采取不同的技术措施 施测竣工图的原则：控制测量系统应与原有系统保持一致；测量控制网必须有一定的精度标准；充分利用已有的测量和设计的资料。 施工放样：将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。 确定放样方法 58 / 77 熟悉建筑物的总体布