工程测量案例培训教程

1、注册测绘师范格考试培训教程山东科技大学测绘科学与工程学院案例分析工程测量部分山东科技大学测绘科学与工程学院1、工程测量考试基本要求 1 .根据工程测量控制网建立的分类，选择和设计方案，确 定施测方法。掌握各类限差及超限判断，控制测量的内业计 算流程。坐标系的相互转换方法。 2 .根据工程建设项目的需要，选择测图比例尺和基本等高 （深）距，确定测图方法和生产流程，掌握测区的划分原 贝人应上交的各项资料及检查验收的内容。 3.根据规划的法律法规文件和相关的技术标准，制定城镇 规划定线与拨地测量的实施方案。 4.根据市政工程的特点，确定测绘内容，选择测量方案。 5.根据精密工程的特点，对项目设计书的

2、控制测量方案的 可行性、合理性进行分析和评估。 6.根据线路工程的特点，确定工程初测和定测的方案。 7.根据地下管线工程项目要求，收集现状管线资料，实 施现场调查程序，选择探测方法，确定探测仪器设备。 8.根据施工项目对施工测量的要求,选择施工测量方 案，确定施工测量的方法和仪器设备。 9.根据隧道测量贯通精度，设计隧道测量的洞外和洞内 控制测量方案。 10.根据工程项目的要求和分类，选择变形和形变的观测 方案，确定观测的方法与操作规程及所使用的仪器设 备。 11 .根据竣工测量的要求，确定工程的测量技术方案。山东科技大学测绘科学与工程学院2、隧道控制测量案例一、背景材料我国在中南与西南地区拟

3、修建一条东西走向的地 铁，设计单位提供了线路的首级控制网数据。中铁某工 程局中标铁路线上的一隧道施工任务，该隧道长近 10km ,平均海拔500m ,进洞口和出洞口以桥梁和另 外两标段的隧道相连。为了保证隧道双向施工的需要， 需在线路首级控制的基础上，按c级gps网观测的要求 布设隧道的地面施工控制网，并按二等水准测量的要求 对隧道进洞口和出洞口进行高程联测。 该工程局可用的硬件设备包括：双频gps接收机6台 套、单频gps接收机6台套、s3光学水准仪6台套、数 字水准仪2台套（每千米往返水准观测精度达0.3mm , 最小显示0.01 mm ）,以及2秒全站仪3台套。 软件包括：gps数据处理

4、软件水准平差软件。 人员方面，可根据项目的需要，配备测量技术人员。山东科技大学测绘科学与工程学院2、隧道控制测量嗓例二、分析要点(一)基本概念及要求 (1)施工控制网的特点：精度要求高，控制点的密度大,控制范围小，受施工干扰大，使用频繁，控制网坐标系与施 工坐标系一致，投影面与工程的平均高程面一致等；可不遵 循由高级到低级'的原则。 (2)选点时要考虑使用的方便性，尽量建立观测墩，采用 强制对中盘。最好采用国家统一3。带高斯直角坐标系。当边 长的归算投影(高斯投影和高斯面投影)改正不能满足工程 精度要求更方应采用工程区域的中央子午线作为高斯投影的 中央子午线进行高斯投影。投影面的选择应

5、满足控制点坐标反算的两点间长度与实地两点薯间长度之差应尽可能小'的要求。可将坐标数据归算到测区的平 均高程上，最后再将坐标转换的施工坐标系中。如遂道施工控制 网一般投影到隧道贯通平面上，也可以将长度投影到定线放样精 度要求最高的平面上。 (3)遂道控制网不是国家级网，应根据工程的大小、范围、精度 和点位密度的要求布设网点，不过分地要求点位均匀，平均边长 从几百米到几公里不等，以满足工程需要为原则。目前，多采用 gps测量，gps数据处理时，一般采用一点一方向进行约束平 差。 (4)隧道控制测量分为地面和洞内两部分。地面的施工控 制网 退量采用gps测丘在进、出口线路中线上布设进、 出口

6、点，洞口控制点的位置应便于引测进洞。该点最好纳入 同级网，与主网一起平差，如果无法纳入主网内，也可以是 低一级的控制点。另外再布设三个定向点，进、出口点与相 应的定线点之间要通视。为减小垂线偏差的影响，高差不要 相差太大。因为有通视要求，洞口处gps基线不可能很长，一般要求300-500m ,若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。为减小进、出口点相对点位误差以及对贯通横向误差的影 响，最好使进、出口点构成高级控制网的一条边或互相通 视。对于山岭隧道，很难使进、出口点之间直接通视。但可 在中间山脊上设一个控制点，使它分别与进、出口点通视。 这样可显著地减小地面控

7、制网误差对贯通横向误差的影响。洞内导线的布设具有以下特点：洞内导线是随着隧道的开 挖逐渐向前延伸，导线的形状完全取决于坑道的形状。故洞 内导线常布设成大地四边形构成的全导线网和交叉双导线网 等形式。为提高精度，可对某些边加测陀螺方位角。山东科技大学测绘科学与工程学院隧道控制测量嗓例三、隧道控制网的工作流程1）收集资料、了解情况，重点是判定已有资料的正确性和实用 性。并且初步设计控制网方案。控制网可根据现场的地形、工程 大小和要求以及现有的仪器设备，在确保工程质量的前提下，可 选择测距导线网、测边网、边角网、gps网等。2）现场踏勘选点，结合现场踏勘和工程要求，初步选点（应注意控 制点点位不要布

8、设在由于隧道开挖而可能产生地表变形的地 区）。3）编制测量设计书，进行误差预计，以验证所选择的测量方案、测 量仪器和方法的合理性。4 ）依据设计的测量方案，定点埋石。并进行施测和平差计算。5 ）编写技术总结，提交资料。k本案例分析该隧道长度达10km ,因此地面控制应布设c级gps网，应选用双频gps接收机，如选择6台套接收机测量时，应注 意重复基线数量是否满足规程要求。计算重复基线长度较差 的最大允许值，独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的限差值，并 判定其是否超限。gps数据处理的基本流程。高程控制测量按二等水准测量要求进行，因此应选用数字 水准仪（每千米往返水准观测精度达0.3mm ） 0洞

9、内平面控制测量应选用2秒全站仪进行，高程控制测量最 好选用以上精度等级的水准仪。投影面应选择隧道贯通平面上。山东科技大学测绘科学与工程学院，2、隧道控制测量嗓例方案设计：根据现场勘察的情况和工程要求，编制观 测方案，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间 等。注：对gps测量，在设计方案中要重点突出观测的时 段数、每一时段的观测时间、要按边连接等内容；对水 准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、 视线高、往返高差之差等。最终应提交的成果：技术设计书"义器检验校正资 料；控制网网图；控制测量外业资料；控制测量计算及 成果资料；所有测量成果及图件电子文件；技术总结。五、201

10、1年注册测绘师考试真题 某市的基础控制网，因受城市建设、自然环境、人为活动等 因素的影响，测量标志不断损坏、减少。为了保证基础控制 网的功能，该市决定对基础控制网进行维护，主要工作内容 包括控制点的普查、补埋、观测、计算及成果的坐标转换 等。 1）已有资料情况 该市基础控制网的观测数据及成果；联测国家高等级三角点 5个，基本均匀覆盖整个城市区域，各三角点均有1980西安 坐标系成果；城市及周边地区的gps连续运行参考站观测数 据及精确坐标；城市及周边地区近期布设的国家gps点及成 果。 2）控制网测量精度指标要求 控制网采用三等gps网，主要技术指标见下表： 3）外业资料的检验 使用随接收机配

11、备的商用软件对观测数据进行解 算。对同步环闭合差，独立闭合环、重复基线较差 进行检核，各项指标应满足精度要求： a.同步环各坐标分量闭合差（wx、wy、wz） wx< 再 wy< v3o/wz< 60/ 其中为基线测量误差。*/5 b.独立闭合环坐标闭合差ws和各坐标分量闭合差 （wx、wy、wz） wx< 2vncr wy< 24ncr wz< 2痴cr式中：的含义同上，n表示闭合环边数。 项目实施中，测得某一基线长度约为10km,重复基线的长度 较差95.5mm；某一由6条边（平均边长约为5km）组成的独 立闭合环，其x、y、z坐标分量的闭合差分别为60

12、.4mm、 160.3mm> 90.5mm。 4） gps控制网平差解算 a、三维无约束平差 b、三维约束平差 5）坐标转换 该市基于2000国家大地坐标系建立了城市独立坐标系，该独立 坐标系使用中央子午线为东经xxx。157壬意带高斯平面直 角坐标，通过平差与严密换算获得城市基础控制网2000国家大 地坐标系与独立坐标系成果后，利用联测的5个高等级三角点 成果，采用平面二维四参数转换模型，获得了该基础控制网 1954年北京坐标系与1980西安坐标系成果。山东科技大学测绘科学与工程学院，2、隧道控制测量嗓例 6)问题： (1)计算该重复基线长度较差的最大允许值，并 判定其是否超限。 (2

13、)计算该独立闭合环坐标与坐标分量闭合差的 限差值，并判定闭合差是否超限。 (3)简述该项目gps数据处理的基本流程。 (4)简述该项目1980西安坐标系与独立坐标系转换关系的建立方法及步骤。 (上述计算：计算过程保留小数点后二位，结果保留小数点后一位) 案例分析答案 1)可以将最弱边相对中误差理解为边长相对误差的极限值，即 mslim/s = ( 2*ms/s ) =1/80000 (ms为边长相对中误差，s为边 题中指定边的误差的极限值 mslim=2*ms=10000000mm*1/80000=125mm可以算得：ms=62.5mm 因为边长测量值5= ( sl+s2 )/2 (s1s s

14、2分别为往返测量值) 往返测较差ds=si£ 根据误差传播率，则有： (ms)2 = ( m1/2产+( m2/2 )2(m1s m2分别为往返测量中误差) ( mds ) 2= m2+ m22 假定往返测精蔗相同,即m1 二 m2=m如果取两倍中误差作为极限误差，则较差极限值 =2*mds=4ms=250mm实际工作中为了简化计算工作量，通常直接把往返测较差ds的一半题中往返较差为95.5mm<250mm ,故不超限。（即47.8 ）当作为边长误差，而取两倍边长中误差2ms=125mm作为边长误差的极限值，这样就有：47.8mm<125mm ,也可得出不超限结论。2 ）

15、首先计算基线测量误差。（ a2+ （ bd ） 2）=v ( 102+ ( 5000000/1000000 ) 2 =11.1 mm 独立环坐标闭合差 w=2*a/(3fi)*o=2*a/(3*6)*1 1.1 =94.1 mm 独立环坐标分量闭合差wx=wy=wz=2*vn*o=54.3mm 实测得wx=60.4wy= 160.3wz=90.5均大于其容许值，故判定该独立环闭合差超限。3)数据处理流程如下:(1)数据准备包括输入必要数据(如测站名称、仪器高)、将全部数据 文件转换成数据处理软件认可的格式等；(2)将全部数据文件导入处理软件；(3)已知数据导入：5个高等级三角点的1980西安坐

16、标系坐标(4)基线解算包括对基线精度、同步环、独立环和重复基线闭合差、较 差情况的考察、分析和处理，必要时对某些测站进行重测；(5) wgs84坐标系下三维平差(无约束平差)及其精度分析并 决定处理办法；(6) 1980西安坐标系下二维平差(利用5个高等级三角点1980西 安坐标系坐标作为约束条件的约束平差)及其精度分析并决定 处理办法；(7)输出平差结果。4）坐标转换（1）采用gps静态测量方式将5个（少一点也可，但最少不得少于2 个）高等级三角点与城市独立控制网联测，得到5个高等级三 角点的城市独立坐标系坐标（ab ）;（2 ）将5个高等级三角点的1980西安坐标系坐标通过换带计算转 换为

17、中央子午线与城市独立坐标系中央子午线（下称口）相同 的任意带坐标（xy）;（3 ）将5个高等级三角点转换后的1980西安坐标系坐标（xy ）、 城市独立坐标系坐标（ab ）利用坐标系转换公式：a=p+k*cosa*x-k*sina*yb=q + k*sina*x+k*cosa*y根据最小二乘原理,即可求出p、q、k、a等转换参数。至此，1980西安坐标系与城市独立坐标系之间转换关系建立完 成。山东科技大学测绘科学与工程学院，2、隧道控制测量案例西渴马隧道全长6km ,测区大部分区域为山区按cpii级gps控制网 要求，共测设了 15个cpii级gps控制点。使用4个cpi级gps平面 控制点。

18、本次gps控制测量采用五台trimble5800双频静态接收机 进行。所有仪器都有检定证书，在使用前也按规范要求进行了检该高铁项目所采用的平面坐标系统为：wgs84坐标系。中央子 午线116。45'投影面大地高程70m ; x力口常数=0km , y加常数 =500km;2三、样题（简答题）1）在现场采集数据之前，需要做哪些前期的准备工作？2）为满足工程需要，应选用哪些设备进行测量?并写出观测方案。3）最终提交的成果应包括哪些内容? 考题题型：单选题、多选题、简答题 主要涉及知识点:/隧道贯通的基本概念（贯通误差） /地下工程控制测量的特点 ,地下工程测量的内容/洞、内外控制测量的作用

19、及方法,联系测量的方法/贯通测量的基本方法,提交成果的内容 掌握案例的分析要点山东科技大学测绘科学与工程学院3、大比例尺地形图测量案例一、背景材料 xx市是一座拥有100万人口的综合性大城市，为了改善城市的 生活及生产用水问题,需要对xxx水库的建设进行前期综合勘;探研究工作，通过野外实地踏勘、地形图测量、充分的调查研 究、评价，对项目建设的必要性、经济合理性、技术可行性、 实施可能性等方面进行综合性研究论证，从而为建设该项目的 决策和审批提供科学的依据。本测区面积约15.0平方千米，为丘陵地区、山地广布，丘谷之 间地势起伏延绵，海拔高50米至120米。山地多为森林，山上 灌木丛生，通视条件较

20、差。需遵照国家颁布的城市测量规范(cjj8-99 )对该测区完成1:1000的测量任务，工期60天。已有资料情况 本工程收集到国家二等点xxx和d级gps点xxx ,这两 点作为本工程平面控制起算点。两个国家一等水准点 xxxwxxx ,系1956年黄海高程系成果，作为本工程高 程控制起算点。 坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅 平面采用1954北京坐标系、高程采用1956黄海高程 系。 基本等高距1.0米。 图幅采用50x50正规分幅；图幅号采用图幅西南角坐标 x、y的千米数表示，x坐标在前，y坐标在后，中间以短 线相连；图号由东往西、由南往北用阿拉伯数字按顺序 编号，即1、2、3.，图幅内有明显地形、地物名的应山东科技大学测绘科学与工程学院3、大比例尺地形图测量噪例提交成果资料 技术设计书； 仪器检验校正资料； 控制网网图； 控制测量外业资料