土木工程测量

第一章测量学的基础知识

（测量学研究的对象是地球机器表面和外层空间中的各种自然地和人造物体的有关信息。它研究的男、内容是测定空间点的几何位置、地球的形状、地球重力场及各种动力现象，研究采集和处理地球表面各种形态及其变化信息并绘制成图的理论、技术和方法以及各种工程测量工作的理论、技术和方法。）土木工程建设中的作用【掌握】P3 土木工程测量学是研究土木工程建设在勘察设计、施工建设及营运管理等各个阶段中的各项测量工作的理论、方法和技术的学科。其主要任务有测图、用图、放样和变形观测等。

重力的作用线又称铅垂线，铅垂线是测量工作的基准线。

静止的水面称为水准面。在测量工作中，把通过平均海水面并向陆地延伸而形成的闭合曲面称为大地水准面。大地水准面是测量工作的基准面。

地面点位的确定：大地坐标，高斯平面直角坐标，独立平面直角坐标，空间直角坐标。

6°带和3°带的计算【掌握】P6

6°带带号 N=int[(L+3)/6+0.5] 3°带带号n=int（L/3+0.5）

高斯平面直角坐标和国家统一坐标之间的相互转换【掌握】P7

测量平面直角坐标系和数学平面直角坐标系的不同点【掌握】P7

某地面点沿该点铅垂线方向到大地水准面的距离，称为该地面点的绝对高程或海拔，简称高程。某地面点沿该点铅垂线方向到任一水准面的距离，称为该地面点的相对高程。地面上两点的高程之差成为高差。

在半径为10km的范围内进行距离测量工作时，用水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计。对于面积为100k㎡范围内的多边形，用水平面代替水准面时，在一般测量工作中，对角度的影响可以忽略不计。进行高程测量中，即使在很短的距离内也必须考虑地球曲率的影响。

★★水平角、水平距离和高差是确定地面点位的三个基本要素。测量工作的原则是：在布局上“由整体到局部”，在精度上“由高级到低级”，在程序上“先控制后碎部”。

第二章水准测量

高程测量分为水准测量、三角高程测量、GPS测量、气压高程测量。

水准测量原理【掌握】P14

水准测量是利用一条水平视线，并借助与竖立在地面上的标尺，来测定地面上两点之间的高差，然后根据其中一点的高程推算出另外一点高程的方法。

水准仪的使用★★★★★

1、安置仪器根据水准测量的要求，应选择合适的地方安置仪器，用中心螺旋将水准仪安置在三脚架头上。

2、粗略整平粗平是通过角螺旋的高低使圆水准器气泡居中，从而是仪器竖轴大致铅垂，视准轴粗略水平。

3、瞄准水准尺

目镜调焦——将望远镜对着明亮的背景或物镜调焦至无穷远，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝成像清晰。

粗略瞄准——转动望远镜，使照门和准星的连线对准水准尺，旋紧制动螺旋。

精确瞄准——在目镜前观察目标，同时旋转物镜调焦螺旋，使水准尺成像清晰。然后转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝对准水准尺中央或稍偏一点。

消除视差——仔细地进行物镜调焦，直到眼睛上下移动时读数不变为止。

4、精确整平和读数通过望远镜左边的符合水准器观察窗观看气泡影像，同时用右手转动微倾螺旋，使符合气泡吻合。一旦吻合，则立刻从望远镜内读取中丝在水准尺上的读数。为了避免读听错误，报读数时，一般不带小数点。

测站检核【重点】P24

水准测量成果计算【掌握】★★★★★P26

附合水准路线成果计算【重点】★★★★★P28

水准测量的误差来源及注意事项：水准测量的误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界条件的影响。

1、仪器误差（1）水准管轴与望远镜视准轴不平行引起的误差（因此在测量中使前后视距相等，可以消除或减弱其误差对高差的影响。）

2、观测误差

3、外界条件的影响（1）仪器下沉（2）尺垫下沉（3）地球曲率及大气折光的影响。（在水准测量中，采取前后视距相等，可以消除或减弱其对高差的影响）（4）温度的影响

水准管轴平行于视准轴的检验与校正【掌握】P33

第三章角度测量

角度测量是测量工作的基本内容之一。它包括水平角测量和竖直角测量。

水平角的定义：水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上所夹的角度。

经纬仪的使用【重点】P46

水平角测量【掌握】P48

水平角测量常用的方法有测回法和方向观测法。（2c值的计算）

竖直角计算公式及竖直角观测【掌握】P56

第四章距离测量与直线定向

距离测量的方法：钢尺量距、视距测量、电磁波测距、直线定向。

视准轴水平及倾斜时视距测量公式【掌握】P72

电磁波测距根据不同的测时方法可以分为脉冲法测距、相位法测距。

标准方向（三北方向）真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向。

直线定向方法【掌握】P85

第五章测量误差的基本知识

观测误差的来源：观测者的误差、仪器误差、外界条件的影响。

观测误差的分类：1、系统误差（概念及特性）在一定的观测条件对某未知量进行一系列的观测，若观察误差的符号和大小保持不变或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。在测量工作中，应尽量消除和减小系统误差对测量结果的影响。方法有两种：一是在观测方法和程序上采用必要的措施，限制或消弱系统误差的影响，（如角度测量中采取盘左、盘右观测，水准测量中限制前后视距差等；）另一种是找出系统误差的原因和规律，对观测值进行系统误差的改正，（如对距离观测值进行尺长改正、温度改正和倾斜改正，对竖直角进行指标差改正等）2、偶然误差在一定的观测条件对某未知量进行一系列的观测，如果观测误差的大小和符号均呈现偶然性，即从表面现象看，误差的大小和符号没有规律性，这样的错误称为偶然误差。产生偶然误差的原因往往是不固定的和难以控制的。在观测中，系统误差和偶然误差都是不可避免的。但系统误差可以采取适当的方法加以消除或减弱，而偶然误差无法消除。