《工程测量》【一份非常好的专业参考资料】

1、工程测量课程 教案石家庄铁路职业技术学院第一讲 绪论一、 一、 工程测量的实质工程测量的实质就是定位，即确定点为之间的关系。对于点为之间的关系的确定通常有两种情况：一种情况是：已知点位在地面上的位置，不知其与其它点位之间的具体关系，通常测量出这些点位的坐标（x，y，h）或将这些点用图表示，这个过程就叫测绘；另一种情况：是点位的坐标已知，或在图上的位置已知，但在地面上的位置未知，将这些点位在地面上的位置测量出来，这个过程就叫测设（或施工放样）。在测量中，由于点位要求的精度不同，采用的方法不同测量学又分为：大地测量学：在广大区域布设高精度的控制点，顾及地球曲率的影响。地形测量学：在小区域测量大比例

2、尺地形图，不顾及地球曲率的影响。摄影测量与遥感：研究用各种传感器所获得的影象绘制地形图。工程测量学：研究各种工程在勘测设计、施工及运营等阶段中测量工作。二、 二、 测量坐标系测量坐标系与数学坐标系不同测量坐标系 xyyx数学坐标系三、 三、地面上点位的表示方法地面上的点位是空间点位对其表示用三个量表示平面坐标（x，y）和高程hahahy xxaya四、 四、 测量内、外业遵循的原则测量过程是带有误差的，误差是传递的，若从一点出发，一直测下去将会引起很大的误差，为了减小误差的积累，在外业测量中应遵循以下原则：先控制，后碎部（或先整体，后局部）的原则 为了保证计算的正确性内业计算应遵循以下原则 ：

3、 步步有检核，一人计算，另一人检核。五、 五、 测量的基本工作测量的实质就是定位也就是确定点位的（x，y，h），要想将这三个量求出来必须进行以下四项基本工作：高程测量角度测量距离测量方向测量六、 六、 在工程建设中的测量工作设计部门：收集资料（各种比例尺地形图、dom等） 初测（导线测量、水准测量、1: 2000大比例尺地形测量） 图纸定线 定测（放线、直线测量、曲线测量、纵、横断面测量）施工单位：交接桩 复测（导线测量、水准测量、直线测量、曲线测量、纵横断面测量 ） 施工测量 竣工测量运营部门：定时复测 维修线路 第二讲 水准测量2-1 高程测量的概念一、方法 1 水准测量（几何法） 2 三

4、角高程测量 3 摄影测量应用最多的是水准测量和三角高程测量，精度最高的是水准测量。三角高程测量主要用在大比例尺地形测量中，本章主要介绍水准测量。二、地球的形状 陆地1.49亿平方千米占29% 地球总面积5.1亿平方千米 海洋3.61亿平方千米 71%由此可把地球看作是由水包围的水球.地球表面情况:高山、湖泊、海洋。最高处为8848.13米,最低处11022米.相差虽如此之大,但对庞大地球而言还是微不足道的.故我们可把地球看作由静止海水面包围的球体,这一球体称为大地体-代表地球形状.大地体形状是很复杂的,无法用数字模型描述.为处理数据的方便,我们用规则的旋转椭球来代替.我国采用椭球是75年国际大

5、地测量协会推荐的地球椭球体,其元素为: a=6378140米 =1/298.257 对于工程测量而言,顾及施工范围, 又很小,故把地球看成圆球,其半径为r=6371米.三.几个概念 水准面:静止的水面 特点:处处与法线方向垂直. 水准面无限扩展为曲面. 大地水准面:简单的讲就是静止的海水面,.大地水准面就是经过多年观测得到的平均高度的海水面.即绝对高成的起算面53年56年-黄海高程系统53年85年-1985年国家高程基准(87年起用)青岛原点:为更方便进行水准测量工作,在青岛万象山上设置了一个点,经与验潮站标尺联测得到了它的高程.72.289米-黄海高程系统72.260米-1985年国家高程基

6、准高程(标高)地面点沿铅垂线方向到高程起算面的距离,起算面的同高程可分为绝对高程 大地水准面;相对高程 假定水准面.高差:两点高程之差用h表示(与高程起算面无关)hab=hb-ha国家水准点原则:先控制,后碎部.从青岛原点出发,沿河流,道路由先控制,后碎部.原则布设的水准点.铁路、公路水准点：为道路勘测,施工,养护使用的水准点.四.水准测量的原理 hab=hb-ha 只要求出ab两点高差即可.由上图我们看出是指的那一段,如何得到的? 假如我们在ab两点分别安放带有分划的标尺,并且在ab之间置一台能建立水平视线的仪器分别读取标尺上的读数a和b,则h=a-b,ha已知,则hb=ha+hab.由此可

7、见,水准测量主要是高差测量,高差有正负,在施测时要明确施测方向,是ab若a点高程已知 则a点是后视点,其读数是后视读数a 则b点是前视点,其读数是前视读数b对高差来讲用文字表示为: 高差=后视读数-前视读数要注意:前读数不一定能后视读数大 若hab0则hbha hab0则hb x=l/n+/n=x+/n当n时/n=0故x=xx=l/n=l1/n+ l2/n+ ln/nx=1/n+2/n+n/nmx=(1/n2+1/n2+n2)m2 =m/ n十 最或然误差求观测值的中误差设对某个真值x的量，在同一观测条件下进行了几次观测观测值为l1、l2ln,真值x未知、可按x=l/n求取或然值vi=x-li

8、 (1) i= x-li (2)ivi=x-xi= vi+(x-x) 两边取平方ii= vi vi+2(x-x) vi+(x-x)2=vv+2v(x-x)+n(x-x)2v=nx-l=n*l/n-l=0x-x=(x-l1+x-l2+x-ln)/n=(1+2+n)/n(x-x)2=(12+22112+212+2n-1n)=/n2+2(12+n-1n)/n2= vv+ /n /n-m2/n=vv/nm2(1-1/n)= vv/n=m= 白塞尔公式mx=n1/=十一 由三角形闭合差求观测值中误差对三角形三个内角进行了观测其中闭合差应为wi=i+i”+i”-180=i-180假如测了几个三角形则m=

9、=1+2+3m2=3m2= 非则罗公式十二 误差理论的应用1 、水准测量精度设测ab两点高差设几个站且精度相等为m站 hab=h1+h2+hn 按中误差传播定律mn=*m站 在平坦地区每站间距之和大致相等为l则n=l/lmn=m站* 1/l是每公里的测站数那么m站*=m公里 故mh =m公里*例在铁路上水准测量要求每公里往返测高差平均值中误差不大于7.5mm 求闭合限差h=(h往h返)/2 mh=m单/ m单=*mhm公里单=7.5mm 那么l公里单程水准测量高差中误差ml单= m公里单=7.5mm fh=h往+h返 mfn=ml单=15mm fn=2 mfn=30mm2测水平角的精度对j6的意义：一测回方向中误差不大于6”(一) (一) 两半测回角值之差的限差测回方向中误差m方=6”测回角值中误差m=m方=6又=（上+下）/2 m= m中/ m半=12”f=上-下 mf=m半=12f=2 mf=24=34”=30”(二) (二) 测回角值的限差（测回间的限差）测回角值中误差m=6 r=-” mr=m=12”r=2mr=24”=30”例三角形闭合差限差f=1+2+3-180 mf=m f=2 mf=2 m*2：测回角值限差为30” 即2 mf取30”f=30 同理 对于多边形 f=30三 丈量距离精度用名义长度 为l的钢尺共丈量了几