工程測量期末總結(jié)概念(基礎(chǔ)知識).pdf

第 1 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 目錄 第一章測量學(xué)基礎(chǔ) 2 第二章水準測量 5 第三章角度測量 7 第四章距離測量與直線定向 7 第六章小區(qū)域控制測量 8 第 2 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 第一章測量學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié)測量學(xué)的任務(wù)及作用基本概念 1 測量學(xué) 是研究地球形狀和大小及確定地球表面 含空間 地表 地下 和海洋 物體的空間位置 并對空間位置信息進行處理 儲存 管理的 科學(xué) 2 測量學(xué)的分類 大地測量學(xué) 普通測量學(xué) 工程測量學(xué) 海洋測量學(xué) 地圖測量學(xué) 地圖制圖學(xué) 3 測量學(xué)的兩項不同性質(zhì)的工作 1 測定 測定是指使用測量儀器和工具 用一定的測量程序和方法 獲得地面點位置的相關(guān)數(shù)據(jù) 或者將地面的地物地貌按一定的比例用 特定的圖例符號繪制成地形圖 2 測設(shè) 測設(shè)是指使用測量儀器和工具 根據(jù)已有的控制點或地物 點 按照設(shè)計要求 采用一定方法 將圖樣上規(guī)劃設(shè)計好的建 構(gòu) 筑物的位置標定到地面上 作為依據(jù)指導(dǎo)施工 第二節(jié) 地面點位的表示方法 1 水準面 人們設(shè)想以一個靜止不動的海水面延伸穿越陸地 形成一個 第 3 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 閉合的曲面包圍整個地球 這個閉合曲面稱為水準面 2 水平面 與水準面相切的平面稱為水平面 3 大地水準面 與平均海水面相吻合的水準面稱為大地水準面 也可已 稱為絕對水準面 它是測量工作的基準面 4 鉛垂線 重力的方向線稱為鉛垂線 它是測量工作的基準線 重力 組成 離心力 地球引力 5 橢球體 人們采用數(shù)學(xué)中最接近大地體的一個旋轉(zhuǎn)橢球體來代替地球 的總形狀 稱為橢球體 6 決定地球橢圓體形狀和大小的參數(shù)為橢圓的長半徑短半徑及扁率其 關(guān)系式為 b ba 7 幾個重要的數(shù)據(jù) 1 珠穆朗瑪峰的高程為 8844 43529m 2 地球半徑為 6371Km 3 1956 年黃海高程體系高程為 72 289 4 1985 國家高程基準體系 72 260 5 1954 北京坐標的大地原點位于前蘇聯(lián)普爾科伐天文臺 6 1980 西安坐標體系的大地原點位于我國陜西省西安市涇陽縣 永樂鎮(zhèn)石際寺村 第 4 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 8 工程建設(shè)中常采用的有以下三種坐標系統(tǒng) 1 地理坐標 2 高斯 平面直角坐標 3 獨立平面直角坐標 9 坐標體系的特點 測量使用平面直角坐標是以 兩條互相垂直線的交點為坐標 原點 南北方向的縱軸 為 x 軸 以 東西方向的橫軸 為 y 軸 順時針 注記 地面點位若用地理坐標表示 應(yīng)為 經(jīng)度 緯度 和絕對高程 10 相對高程 地面點到假定水準面的鉛垂距離 稱為該點的相對高程 假定高程 11 絕對高程 地面點到大地水準面的鉛垂距離 稱為該點的絕對高程 又稱海拔 12 高差 地面點的高程之差 稱為高差 第三節(jié) 測量工作概述 1 測量的基本工作是 高差測量 角度測量 水平距離測量 通常 將水平 角 方向角 距離和高程為確定地面點位的三要素 2 測量工作的基本原則 1 從整體到局部 先控制后碎部的原則 2 前一 步工作未作檢核不進行下一步工作的原則 x y 第 5 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 3 測量工作的基本要求 1 質(zhì)量第一的觀念 2 嚴肅認真的工作態(tài)度 3 保持測量成果的真實 客觀和原始性 4 要愛護測量儀器與工具 第二章水準測量 第一節(jié)水準測量原理 1 水準儀的原理 水準測量是一種利用水平視線測量兩個地面點高 差的方法 實現(xiàn)這種方法的儀器稱為水準儀 2 高差法 根據(jù)后視點的已知高程 利用高差來計算前視點高程 這種方法稱為高差法 HB HA Hab 3 儀器高法 利用儀器的視線高程 Hi 計算出前視點的高程 HB 這種方 法稱為視線高法 Hi HA a HB Hi b 第二節(jié)水準測量工具的使用 1 水準管零點 水準管內(nèi)表面縱向圓弧的中心 稱為水準管零點 2 水準管軸 通過零點與圓弧相切縱向直線 LL 稱為水準管軸 3 圓水準器軸 圓水準器內(nèi)表面被研磨成球面 球面的正中刻有圓圈 其圓心稱為圓水準器的零點 過零點的球面法線 L L 稱為圓水準器 軸 4 視差 觀測者的眼睛在儀器目鏡處進行出上下移動時 如果看見十 字絲的中絲在水準尺上的讀書發(fā)生變化 這種現(xiàn)象稱為視差 5 視差原因 水準尺的像與十字絲未能成像到同一豎直平面 或者說 是目鏡對光螺旋和物鏡對光螺旋的位置沒有調(diào)整好 6 消除視差方法 仔細反復(fù)地轉(zhuǎn)動物鏡對光物鏡對光螺旋和目鏡對光 螺旋 使視差逐步變小 直到水準尺與十字絲成像到同一豎直平面為 第 6 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 止 7 閉合水準路線 從已知高程點出發(fā)進行水準測量 最后又回到原出 發(fā)點 8 支水準路線 從已知水準點出發(fā)進行水準測量 既不閉合也不符合 的水準線路稱為支水準線路 9 符合水準線路 從已知水準點出發(fā)進行水準測量 最后又回到另一 已知水準點的測量方法 10 轉(zhuǎn)點 在進行水準測量時 當已知高程的水準點距待測的高程點 距離過遠 或高程過大時 就需要在兩點間加設(shè)若干個立尺點 分段 設(shè)站 進行觀測 加設(shè)這些立尺點 并不需要測定其高程 它們不需 要測量高程 它們只起傳遞高程作用 稱為轉(zhuǎn)點 TP 表示 11 普水準測量中的計算檢核 hba hHAHB 12 測站檢核 為了保證每個測站高差的正確性 必須在每個測站上 進行觀測數(shù)據(jù)與記錄數(shù)據(jù)的正確檢核 以檢核每個測站上所測得的高 差是符合精度要求 這種檢核稱為測站檢核 13 兩種水準儀的區(qū)別 自動安平水準儀沒有水準管和微傾螺旋 操 作時只需粗略整平 無需精平 就可照準水準尺讀數(shù) 14 水準測量的誤差來源 三個方面 1 儀器誤差 2 觀測誤差 3 外界條 件的影響 15 水準儀組成部分 望遠鏡 水準器 基座 16 望遠鏡組成部分 目鏡 物鏡 對光透鏡 十字絲分劃板 17 視距絲 十字絲的上 下對稱的兩根短絲是用來測量距離的 第 7 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 18 水準測量的步驟 安置儀器 粗略整平 瞄準水準尺 精確整平 讀數(shù) 19 水準測量將儀器放到前后兩點等距處 可以消除或減弱水準管軸 不平行于視準軸存在的 i 角誤差 地球曲率誤差和大氣折光誤差對測 量結(jié)果的影響 第三章角度測量 第一節(jié)角度的概念 1 水平角 相交于一點的兩條方向線 投影到水平面上所夾得的角 度 稱為水平角度 簡稱水平角 2 豎直角 在同一豎直面內(nèi) 視線與水平線之間的夾角 稱為豎直 角度 簡稱豎直角 4 照準部水準管的作用 精平裝置 5 經(jīng)緯儀使用步驟 儀器安置 對中整平 照準 讀數(shù) 6 全圓方向觀測法 用方向觀測法進行角度測量時 如果觀測方向 數(shù)較多 需要進行歸零 稱為全圓方向觀測法 7 方向觀測法 用方向觀測法進行角度觀測時 如果觀測角度較少 不需要進行歸零 稱為簡單方向觀測法 簡稱方向觀測法 8 經(jīng)緯儀的組成部分 照準部 水平度盤 基座 第四章距離測量與直線定向 第一節(jié) 鋼尺量距 1 水平距離 地面上兩點垂直投影到水平面的直線距離 稱為水平距離 第 8 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 2 直線定向 進行距離測量時 若地面上兩點的距離超過一整尺段 或地勢起伏較大較大時 需要在兩點的連線方向上標定出若干個 點 將全長分成幾個小于或等于尺長的的分段 稱為直線定線 3 相對誤差 距離測量時 往返測量的絕對誤差與其平均值之比 并化成分子為一的分數(shù)形式 稱為相對誤差 用 K 表示即 K DD D D D DD 1 返往 4 溫度對鋼尺量距的影響 夏天溫度高量短了 冬天溫度低 量長了 4 尺長誤差 是指因鋼尺的名義長度和實際不相等產(chǎn)生的誤差 5 用平量法丈量距離的三個基本要求是 尺子要拉平 標桿要立直 且定線要直 對點投點和讀數(shù)要準確 第二節(jié)直線定向 1 常用的標準方向 真子子午線方向 磁子午線方向 坐標縱軸方向 2 真子午線方向 通過地球某點的真子午線的切線方向 稱為該點 的真子午線方向 3 磁子午線方向 磁針在地面某點自由靜止時所指的方向 就是該 點的磁子午線方向 4 坐標縱軸方向 測量平面直角坐標系中縱軸 X 軸 方向 稱為 坐標縱軸方向 5 方位角 從直線起點出的標準方向北端起 到直線的水平角 稱 為直線的方位角 6 象限角 從直線端點的子午線北端或南端至直線間的銳角 稱為 第 9 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 直線的象限角 第六章小區(qū)與控制測量 1 控制點 在測區(qū)內(nèi)依據(jù)測量規(guī)則和工作需要 選擇若干個有控制意 義的點 2 控制網(wǎng) 控制點按一定和規(guī)律 整體構(gòu)成的幾何圖形 3 小區(qū)域控制測量 在面積小于 15 范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng) 4 首級控制網(wǎng) 小區(qū)域平面控制網(wǎng) 應(yīng)根據(jù)測區(qū)面積的大小 按精度 要求分級建立 在全區(qū)范圍內(nèi)建立的精度最高的控制網(wǎng) 5 圖根控制網(wǎng) 為地形測量而建立的控制網(wǎng) 點稱為圖根點 6 小區(qū)與控制測量 常用的的方法有水準測量 三角高程測量 7 交會測量 是用三角關(guān)系進行計算的 是三角測量的簡單方式 包括角度前方交會 側(cè)方交會 后方交會 和距離交會 9 為了消除或減弱地球曲率和大氣折光的影響 三角高程測量一般應(yīng) 進行對向觀測 也稱直 反覘觀測 8 導(dǎo)線點 用導(dǎo)線測量的方法建立的控制點 9 導(dǎo)線測量 就是依次測定個導(dǎo)線邊長和各轉(zhuǎn)折角根據(jù)起算數(shù)據(jù)推算 出各邊的坐標方位角 從而求出各導(dǎo)線點大坐標 9 導(dǎo)線外業(yè)測量工作 踏勘選點 建立標志 邊長測量 角度測量 10 坐標正算 根據(jù)直線起點坐標 直線長度及坐標方位角 計算直 線的坐標正算 11 坐標反算 根據(jù)直線兩端點的已知坐標 計算直線的長度及坐標 方位角 稱為坐標反算 第 10 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 水準儀及經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何形位 圓水準器軸 L L 豎軸 VV視準軸 CC橫軸 HH水準管軸 LL 水 準 儀 L L VV 橫絲 VV LL CC 經(jīng) 緯 儀 LL VV CC HH HH 光學(xué)對中 器的視線 VV重 合 X 0 目 的 當 氣 泡 居中時 LL水 平 vv 鉛垂 水 平 度 盤 水平 望遠鏡繞 HH 旋 轉(zhuǎn) 時 CC 移 動軌跡為 一鉛垂面 可 檢 查 目標是否傾 斜或照準位 于該鉛垂面 內(nèi)任意位置 目標 使豎軸旋轉(zhuǎn) 中心 水平 度盤中心 位于過測站 的鉛垂線上 便于豎直角 觀測 第 11 頁哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院工程測量專業(yè)張昆侖編寫 水準儀 水準儀與經(jīng)緯儀的檢驗與校正 L L VV 圓水 準器 與豎 軸 使 圓 水 準 器 平 行 與 儀 器豎軸 圓 水 準 器 氣 泡 居中時 豎 軸 便 于 鉛 垂 位置 檢驗方法 使圓水準 器氣泡居中 旋轉(zhuǎn)儀 器 180 如果氣泡居 中 則表示該幾何條 件滿足 如果氣泡偏 出分劃圈外 則需要 校正 校正方位 當圓水準器氣泡 居中時 圓水準器軸處于鉛 垂位置 校正 用校正螺絲 校正一半 用腳螺旋