河南理工大学工程测量复习资料

1、测绘10-4班复习资料 工程测量学复习参考资料 第一章 绪论1. 学科定义：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.工程测量按工程建设阶段划分为规划设计、施工建设、运营管理三个阶段。3.工程测量学的主要内容：模拟或数字的地形资料获取与表达；工程控制测量及数据处理； 建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检 测和控制；工程变形及工程有关的各种灾害监测分析与预报；工程测量专用 仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应用。 4.工程测量学的发展历史（填空、判断）P8 第三章 工程控制网布设的理论和方法1.测量控制网的分类

2、:全球控制网，国家控制网，工程控制网。2.工程控制网的分类、作用、建网步骤 分类：按用途分：测图控制网，施工控制网，变形控制网，安装控制网； 按网点性质分：一维网，二维网，三维网； 按网形分：三角网，导线网，混合网，方格网； 按施测方法分：测角网，测边网，边角网，GPS网； 按坐标系和基准分：附和网，独立网，经典自由网，自由网； 按其它标准分:首级网，加密网，特殊网，专用网。 作用：为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量，进度和费用等方面的要求，也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。 建网步骤：1.确定控制网的等级；2.

3、确定布网形式；3.确定测量仪器和操作规程；4.在图上选点构网，到实地踏勘；5.埋设标石，标志；6.外业观测；7.内业数据处理；8.提交成果。3.施工控制网的特点（简答）：1.控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高；2. 使用频繁；3.受施工干扰大；4.控制网的坐标系与施工坐标系一致；5.投影面与工程的平均 高程面一致；6.有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高。4.工程控制网的质量准则（简答或填空） 1.精度准则：包括总体精度准则、点位精度和相对点位精度、未知函数的精度、主分量、准则矩阵。 2.可靠性准则：控制网的可靠性是指发现（或探测）观测值粗差的能力（称内部可靠性）和抵抗观测值

4、粗差对平差结果影响的能力（称外部可靠性）。（名词解释） 3.灵敏度准则：在给定的显著水平和检验功效下，通过对周围观测的平差结果进行统计检验，所能发现的某一位移向量的下界值。 4.费用准则：控制网的费用一般包括设计、造标埋石、交通运输、观测、计算、检查等各项费用。5.工程控制网的优化设计分类：零类设计、一类设计、二类设计、三类设计。 1.零类设计：为基准设计，是在网形与观测精度一定的情况下，坐标系和基准点的选取和确定问题。 2.一类设计：为图形设计，是在观测精度和坐标向量协因数阵一定的情况下，调整网点的位置。 3.二类设计：为观测精度设计，是在网形和坐标向量协因数阵一定的情况下，改变观测精度。

5、4三类设计：是对已有网的改进。6.工程控制网的优化设计方法：解析法和模拟法。 a.解析法：应用于各类设计，通过数学方程表达，用最优化方法解算。 b.模拟法：为了得到优化解，借助实验经验和专业知识，多次进行网的模拟计算。 优化过程：1.提出设计任务，得到经过实地踏勘的网图； 2.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； 3.对成果进行分析，找出网的薄弱部分，修改观测方案； 4.对修改的网再做模拟计算、分析、修改，如此重复进行。 基于可靠性的模拟优化设计法的基本思想：1. 网要有一定的多余观测，多余观测数r越多，网的可靠性越好，但建网费用越高。2. r一

6、定时，边角观测值之间精度应基本匹配，相差不大。3.根据设计要求和所用仪器，进行图上设计和实地踏勘，确定观测精度和初始观测方案。4. 模拟初始观测方案，进行平差计算，并对精度，可靠性，灵敏度等计算结果分析7.典型工程控制网有：隧道工程控制网，桥梁施工控制网，水利枢纽工程施工控制网，拱坝 变形监测网，加速器环形控制网。8.控制点的标石与标志 标石类型：1.平面点标石：包括普通标石，深埋式标石，带强制对中装置的观测墩。 水准点标石：包括平面点标石，混凝土水准标石，地表岩石标，平硐岩石标，深埋式钢管标。（计算）P54 双金属标（计算）：P559.工程控制测量内外业一体化是指主要的内外业工作连续一贯地完

7、成。（名词解释） 第五章 工程建筑中的地形图与应用 4. 工程规划阶段对地形图的要求（精度要求）。 5. 影响大比例尺精度因素 模拟法地形图上平面位置的精度 模拟地形图的误差来源主要有： 解析图根点的展绘误差m展； 图解图根点的测定误差m图； 测定地物点的视距误差m视； 测定地物点的方向误差m向 地形图上地物点的刺点误差m刺 则地物点平面位置的中误差为： 数字法测图主要误差来源：   定向误差对地物点平面位置的影响m定；   对中误差对地物点平面位置的影响m中；   观测误差对地物点平面位置的影响m测；   棱镜中

8、心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响m重。 地物点相对于邻近的图根点的点位（在实地的）中误差为 3.大比例尺地形图在工程建设中的应用 测量图上任意点坐标；量测图上两点间的水平距离；量测图上直线的方位角；量测图上任意点的高程及两点间的坡度；按限定坡度在图上选定最短路线；按指定方向绘制断面图；量测图上任意图形面积；根据等高线整理地面及土方量计算等。4.平整土地，见课本117页5.总图编绘的方法 三个方面：数字化的设计图；旧有的白纸；在施工过程中，通过复测检查及竣工时的实测，提交的施工放样检查和竣工资料 6.水位：水位是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。7.深度基准面

9、 水下地形图：水下地面点竖向位置的描述若用陆地高程系统； 等深图或海图：若用水深描述水下地面点竖向位置； 深度基准面：水深计算的起始面。（1）略最低低潮面（2）理论深度基准面 （3）最低水位，平均低水位，设计水位。8. 地形概括误差：实际地面是起伏不平的，而在测图时则将相邻两个地形点间的不规则曲线视为直线，由此而引起的高程误差称地形概括9.工程竣工图测量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

10、资料10.竣工图的内容（1）厂区现状标准图 （2）辅助图 （3）剖面图 （4）专业分图 （5）技术总结报告和成果表11.施测竣工图的基本要求 （1）图幅主要取决于实际需要。 一般采用50×50cm2的图幅面积。 （2）比例尺根据图面负荷、用图视读方便及图解精度确定。一般与设计总平面的比例尺一致，由设计人员在任务书中提出的。 （3）坐标和高程系统竣工图的坐标和高程系统，应保持原有控制系统，在不得已的情况下，可重建控制网的坐标和高程系统。 （4）竣工图测量的精度要求以细部坐标点和细部高程点的精度来衡量的，是确定竣工图及高程精度的标准，应满足工程建设和生产管理的需要。它不取决于地形图比例尺

11、的测绘精度。 （5）控制网的建立及精度要求在新建和已建设的工程中，基本上以布设有测量和施工控制网，作为施测竣工图的依据，遇到特殊情况，可考虑一下两种<1.>恢复和扩展同等级控制点检核原有的控制点是否稳定、完好若控制网点被破坏或不足使用时，需要在原有控制网的基础上恢复和扩展同等级控制点，以满足设计和施工的需要<2>重建控制网当原有控制网点无法利用，可重建控制网，其点的密度与施测要求可按工程测量规范的规定和实际需要而定。12.水下地面定位方法：前后交会、无线电定位系统、GPS13.测深工具：测深杆(05m)、测深绳 14.回声测深仪的工作原理 回声测深仪的工作原理是利用换能

12、器在水中发出声波，当声波遇到障碍物而反射回换能器时，根据声波往返的时间和所测水域中声波传播的速度，就可以求得障碍物与换能器之间的距离。无验潮模式下进行水下地形图测绘原理 p134页 第六章 工程建筑物的施工放样精度分配及放样精度要求施工放样：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。1. 建筑限差 一般工程：总误差允许约为1030mm。 高层建筑物：轴线的倾斜度要求高于1/10001/2000。 钢结构：允许误差在18mm之间； 土石方：施工误差允许达10cm； 特殊要求的工程项目：其设计图纸都有明确的限差要求。3.精度分配及放样精度要

13、求 在精度分配处理中，一般先采用“等影响原则”、“忽略不计原则”处理，然后把计算结果与实际作业条件对照。或凭经验作些调整（即不等影响）后再计算。如此反复直到误差分配比较合理为止。 &等影响原则，是假定1=2=3，则有1=2=3=/¯3 由此求得的1是分配给测量工作的最大允许偏差，通常把它当做测量的极限误差来处理，从而根据它来制定测量方案。 &忽略不计原则，若某项误差由m1和m2两部分组成，即M=m1²+m2²，其中m2影响较小，当m2小到一定程度时可以忽略不计，即认为M=m1。6. 常用的施工放样方法：高程放样（水准仪法和全站仪无仪器高法）、角度放

14、样、距离放样、点位放样（极坐标法、全站仪坐标法、距离交会法角度交汇法和GPS RPK法-直接坐标法）、铅垂线放样全站仪无仪器高法原理：已知点A点高程HA 设计点B的高程HB 设目标高为l （反射片是为0） 定B点观测数据：OA的距离S1和垂直角a1，OB的距离S2和垂直角 a2全站仪中心O的高程：H0=HA + l- h1HB=H0 + h2-l=HA- h1+ h2注：1.此法不需要测的仪器高，精度也很高。 2.如果超过距离150m，加大气折射和地球曲率的改正： h=D*tana+（1-k）*D2/2R 极坐标法：7.GPS RTK法： 实时动态放样点定位RTK提供任意点的三维坐标数据，对于

15、公路 中线放样很普通。 （1）收集测区的控制点资料； （2）求定测区转换参数（坐标系转换为实地系统）； （3）工程项目的参数设置（Gmait差分软件场地参数的确定与输入）； （4）野外作业（参考点的选择）。8.归化法放样：比前述直接放样法的精度要求高的时候采用的方法，通常是在一些精密工程放样中应用。 归化法是先采用直接放样法定出待定点的粗略位置P，然后通过精密测量和计算，将P归化到精确位置P。 推导题：测大角归化法9.刚体的放样定位常用方法 三高程点法 水准器法 两台经纬仪投影法 定位销法 方向线法11.曲线要素：T为圆曲线切线长，L为曲线长，E为曲线外矢距，q为切曲差，它们与R、一起称为曲线

16、要素。（五）节.曲线测设 p164 165 第七章 工程的变形监测和数据处理 1.变形监测的定义：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。2.变形监测的作用： 1.监视建筑施工质量，保证建筑物的安全运营； 2.为工程设计、施工方案、运营及科学研究提供基础资料，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，检验设计设计是否合理，为以后修改设计、制定设计规范提供依据。3.变形监测的内容：根据建筑物的性质和地基情况来定，如：工业与民用建筑物：沉降观测、倾斜观测、裂缝观测；土工建筑：水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测；钢筋混凝土建筑物：垂直位移、水平位移、伸缩缝观测。4.

17、变形监测的特点：周期性地对观测点做重复观测，求得其在两个观测周期的变化量。并采用各种自动记录仪器记录各观测点的瞬时位置以推测建筑物的瞬间变形。5.变形监测资料整理的主要内容：1、 收集资料 2、审核资料 3、填表和绘图 4、编写整理成果说明6.资料分析的常用方法：1、 作图分析 2、统计分析 3、对比分析 4、建模分析7.每项变形测量工程应提交下述综合成果资料： 1.技术设计书和测量方案；2.监测网和监测点布置平面图； 3.标石、标志规格及埋设图；4.仪器的检校资料； 5.原始观测记录；6.平差计算、成果质量评定资料 7.变形观测数据处理分析和预报成果资料；8.变形过程和变形分布图表； 9.变

18、形监测、分析和预报的技术报告。8.变形监测成果表达要求: 它主要包括有文字、表格和图形等形式进行表达，也可采取现代科技，如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达。 9.垂直观测 沉陷回弹观测：定期的测量观测点相对于基准点的高差，以求得观测点的高程，并将不同时期测得的高程加以比较，得出沉陷与回弹情况，称之为沉陷与回弹观测，习惯上统称为沉陷观测。（名词解释）10.倾斜观测常用方法： 1.直接测定建筑物的倾斜：悬吊垂球法、经纬仪投影法、测水平角法、光学垂准或激光垂准仪法。 2.间接测定建筑物的倾斜：水准测量法、液体静力水准测量法气泡式倾斜仪。11.水平观测：视准线法：由经纬仪或全站仪的视准面形成

19、基准面的基准线法，称为视准线法。 测小角法：利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与置镜点到观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值。 挠度：在建筑物的垂直面内各不同高程点相对于底点的水平位移。 裂缝观测的主要方法：两端用油漆画线或绘制方格坐标、薄铁片法、埋金属棒法 第九章 线状工程测量1. 线状工程测量的定义：为各种线状工程规划设计、施工建设与运营管理阶段所进行的测量工作。 2.线状工程测量的主要内容有中线测量，纵、横断面测量，带状地形测量、施工放样、竣工测量和有关调查工作等。3.铁路勘测任务分为初测与定测。4.线路初测工作：选点插旗、导线测量、高程测量、地形测量5.基

20、平测量：它是沿线路布设水准点，作为线路工程控制网。（名词解释）6.中平测量：它是测定沿线各点、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。（名词解释） 7.线路勘测数据采集的主要方法P307。 第十章 桥梁工程测量1.桥梁的组成结构 桥梁由上部结构和下部结构组成，桥梁所承受的中立或外力叫做荷载；起承受重力作用的部分叫做承重结构。桥面与承重结构统称为桥梁的上部结构。支撑承重结构的支撑物称作桥墩；岸边的支撑物兼做挡墙的位桥台。桥墩和桥台为下部结构。2.桥梁结构基础知识（判断）P3133.桥梁平面控制网网型：大地四边形、双大地四边形、双三角网、混合网、精密导线网。4.跨河水准测量的常用方法

21、：常用精密水准仪法，且需要制作特定的照准觇牌。视线小于500m时采用光学测微器法，大于500m时采用微倾螺旋法。5.桥梁施工放样检测的具体指标2. 桩基础:一般单排桩要求轴线偏差正负5cm，裙桩要求轴线偏差正负10cm.3. 承台的轴线偏差正负15mm。4. 立柱，墩帽轴线偏位正负10mm。6.桥梁施工和运营期间的变形监测的主要内容 桥梁的变形按其类型可分为静态变形和动态变形。 对桥梁墩台的静态变形观测包括两个方面； 1)各墩台的垂直位移观测，其中包括各墩台沿流水方向和垂直轴线方向的倾斜观测。 2)各墩台的水平位移观测，其中各墩台在上下游的水平位移观测称为横向位移观测；各墩台沿桥轴线方向的水平

22、位移观测称为纵向位移观测。二者更为重要。 变形监测的主要内容有水平位移观测，垂直位移观测，桥梁扰度观测。7.桥梁平面控制网精度的确定P317 第十一章 水利工程测量1.河流横断面的测量方法：断面索法，交会法，GPS(RTK)法等。 断面索法一般适应于河流水面不宽的小河流。该法利用测距绳确定点的位置，用测深绳或测深杆测定水深，当条件允许时，也可用测距仪测定点的位置。 交会法是河流较宽时常用的一种定位方法，通常采用经纬仪进行交会定位，用测深仪或测深锤进行水深测量。 GPS是目前断面测量的主要方法。2.河流纵断面编绘方法内容过程： 河流纵断面是指沿着河流深弘点（即河床最低点）剖开的断面。河流纵断面图

23、一般是利用已有的水下地形图、河道横断面图及有关的水文资料进行便会的，3.河流纵断面编绘基本步骤如下：第6章 量取河道里程；第7章 换算同时水位，同时水位的计算一般根据距离或时间线内插；第8章 编制河道纵断面图表，内容包括：点编号、点间距、累计距离、深弘点高程、瞬时水位及时间、洪水位及时间、堤岸高程等。4绘制河道纵断面图纵断面图一律从上游向下游绘制，垂直比例尺一般1:2001:2000，水平比例尺一般1:25000-1:2000003水利工程变形监测内容1. 水平位移观测；2.垂直位移观测；3.挠度观测；4.裂缝观测；5.应力（应变）感测；6.分层沉降观测；7.倾斜观测；8.渗流观测9.温度观测；1