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1、引文 如何学好测量知识，干好测量工作？ 掌握测量理论计算的专业知识，掌握仪器，掌握测量软件，掌握设计要求，掌握公司测量标准，掌握施工工序流程。 战战兢兢，如履薄冰。 你是工程施工的眼睛。测量工作基本要求 一、做好周密计划，精心组织安排 施工测量时，应根据单位工程、分部工程和分项工程直至具体施工工序，对测量工作做好周密计划、分清主次和精心安排，认真组织好每一个施工测量中心环节，使测量环节与施工工序密切衔接。 二、把握测量原则，注重工作程序 施工测量人员必须遵守基本测量原则，也就是在测量放样布局上，“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”。 三、认真做好记录，以供方

2、便查用 所有测量成果必须认真做好记录。人工记录时，为防止因潮湿或雨淋造成数据涂染，按规定都要用铅笔填写并填写在规定的表格内。错误之处不能用橡皮涂擦，而要将其划掉，在旁边重写即可，以分清责任。当用全站认仪等自带电子记录簿的仪器记录测量数据时，应配用计算机现场传输并贮存数据。无论人工还是电子记录都应有备份件。 前篇 测量学是一门研究如何确定地球表面上点的位置；如何将地球表面的地貌地物行 政和权属界线测绘成图；如何确定地球的形状和大小；以及将规划设计的点和线在实地上定位的科学。它的任务包括两个部分：测绘和测设。（测量过程：未知-已知-未知-已知）。我们说的测量指的是工程测量。测量的过程和目的 通过测

3、绘（地物、地貌、水文、地质、及其它客观存在的原始条件），经过社会经济、自然地理、技术条件标准、交通运输要求、经济合理的方案设计成图纸；施工按照设计进行测设（放样），施工成实际结构物。测量就是研究点的位置的艺术 任何物体，不外乎由点、线、面所构成。线形结构物的路基路面、独立实体结构物的桥梁、隧道，均由线条构成的。根据点动成线、线动成面、面动成体的原理，施工测量的基本工作是根据已知点的位置（平面位置和高程）来确定未知点的位置，实质上是确定点间的相对位置（相对平面位置与相对高差）或者确定点的绝对位置；这些工作习惯上称为工程定位和施工放样。 工程定位系指施工中工程的中心桩、有关轴线、高程和外轮廓尺寸的

4、确定和放样，即通常所说的施工质量外形控制和内质控制的外形控制环节。路桥工程定位与放样，包括路线放样、路基路面放样、桥涵放样、隧道放样和排水工程及附属设施放样。无规矩不成方圆，做事有标准有原则。实际测量工作中点位是用它的高程和平面位置表示的。实际放样的过程一般是先位置后高度形成的三维空间。 一高程我国已规定以黄海平均海水面作为高程的基准面，并在青岛设立水准原点，作为全国高程的起算点。地面点到大地水准面的铅直距离称“绝对高程”。选定任一水准面作为高程起算的基准面，这处水准面称为假定水准面。地面作一侧点与假定水准面的垂直距离称为相对高程。提问：我们日常生活所说的海拔是怎么定义的平均海平面 1.水准面

5、：由于地球表面陆地只占29%，而海洋却占71%，所以可以设想：由静止的海水面，向陆地延伸，形成一个封闭的曲面，这个曲面称为水准面，任何静止的水面在测量学中称为水准面。由大地水准面所包围的形体称为大地体，它可以代表地球的总体形状。水准面的特点是它处处与铅垂线相垂直，同一水准面上势能处处相等。水准面可以位于不同的高度，所以水准面可以有无数个。2.大地水准面：由于潮汐波浪关系，完全静止平衡状态的海水面是难以求得的。为此人们在海岸设立验潮站，用验潮站所测得的平均海水面来代替静止的海水面，取平均海水面作为大地水准面。（因此大地水准面只有一个）3.我国采用青岛验潮站19501956年观测结果求得的黄海平均

6、海水面作为高程基准面。根据这个基准面得出的高程称为“1956黄海高程系”。为了确定高程基准面的位置，在青岛建立了一个与验潮站相联系的水准原点，并测得其高程为72.289m。水准原点作为全国高程测量的基准点。从1989年起，国家规定采用青岛验潮站19521979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。所以在使用已有的高程资料时，应注意到高程基准面的差异。二平面位置的确定平面位置：平面直角坐标 通常用来表示路线测量和施工放样的平面位置。 我国常用的两个大地坐标系是 1954年北京坐标系（大地原点

7、在原苏联的普尔科沃）和1980年国家大地坐标系（国家原点设在陕西省泾阳县）。 另外WGS 84坐标系是一种国际上采用的地心坐标系，称为1984年世界大地坐标系（坐标系的原点在地球质心）； 以及地方独立坐标系（例如长春）。第一章 你多高-高程的基础知识 高程测量的任务：是求出点的高程，即求出该点到某一基准面的垂直距离。主要方法有水准测量和三角高程测量。水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差，主要仪器为水准仪。由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。提问：为什么水准测量精度要高于三角高程测量呢？ 水准点 高程测量是按照“从整体到局部”的原则来进行。就是先在测区内设立一些高程控制点，

8、并精确测出它们的高程，然后根据这些高程控制点测量附近其他点的高程。 这些高程控制点称水准点，工程上常用BM来标记、水准点一般用混凝土标石制成，顶部嵌有金属的标志。标石应埋在地下，埋设深度要超过冻层，埋设地点应选在地质稳定、便于使用和便于保存的地方。（建议把水准点设在牢固的结构物上，以免冻胀或起伏。）水准测量的原理水准测量的基本原理是利用水平视线来比较两点的高低，求出两点的高差已知的水准点仪器高未知的待测点水准测量的原理 为了求出A、B两点的高差 ，在A、B两个点上竖立水准尺，在A、B两点之间安置水准仪。当视线水平时，在A、B两个点的标尺上分别读得读数a和b，则A、B两点的高差等于两个标尺读数之

9、差。l读数a是在已知高程点上的水准尺读数，称为“后视读数”；b是在待求高程点上 的水准尺读数，称为“前视读数”。l高差必须是后视读数减去前视读数。高差的值可能是正，也可能是负，正值表示待求点B高于已知点A，负值表示待求点B低于已知点A。l此外，高差的正负号又与测量进行的方向有关，如图中测量由A向B进行，高差用hab表示，值为正；反之由B向A进行，则高差用hba表示，值为负。所以说明高差时必须标明高差的正负号，同时要说明测量进行的方向。l前进方向为前视，后面的为后视，后视的点一般先观测水准测量的原理 当两点相距较远或高差太大时，可分段连续进行 即两点的高差等于连续各段高差的代数和，也等于后视读数

10、之和减去前视读数之和。 图12中置仪器的点、称为测站。立标尺的点1、2、称为转点，它们在前一测站先作为待求高程的点，然后在下一测站再作为已知高程的点，转点起传递高程的作用。转点非常重要，转点上产生的任何差错，都会影响到以后所有点的高程。水准仪 水准仪的具体使用步骤 使用水准仪的基本作业按下列步骤和方法进行： 1. 安置水准仪 首先打开三脚架，安置三脚架要求高度适当、架头大致水平并牢固稳妥，在山坡上应使三脚架的两脚在坡下一脚在坡上。然后把水准仪用中心连接螺旋连接到三脚架上，取水准仪时必须握住仪器的坚固部位，并确认已牢固地连结在三脚架上之后才可放手。 2. 仪器的粗略整平 仪器的粗略整平是用脚螺旋

11、使圆水准器的气泡居中。不论圆水准器在任何位置，先用任意两个脚螺旋使气泡移到通过圆水准器零点并垂直于这两个脚螺旋连线的方向上，如图1-8中气泡自a移到b，如此可使仪器在这两个脚螺旋连线的方向处于水平位置。然后单独用第三个脚螺旋使气泡居中，如此使原两个脚螺旋连线的垂线方向亦处于水平位置，从而使整个仪器置平。如仍有偏差可重复进行。操作时必须记住以下三条要领： (1)先旋转两个脚螺旋，然后旋转第三个脚螺旋； (2)旋转两个脚螺旋时必须作相对地转动，即旋转方向应相反。 (3)气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。水准仪 3 照准目标 用望远镜照准目标，必须先调节目镜使十字丝清晰。然后利用望远镜上

12、的准星从外部瞄准水准尺，再旋转调焦螺旋使尺像清晰，也就是使尺像落到十字丝平面上。这两步不可颠倒。最后用微动螺旋使十字丝竖丝照准水准尺，为了便于读数，也可使尺像稍偏离竖丝一些。当照准不同距离处的水准尺时，需重新调节调焦螺旋才能使尺像清晰，但十字丝可不必再调。 4. 读数 用十字丝中间的横丝读取水准尺的读数。从尺上可直接读出米、分米和厘米数，并估读出毫米数，所以每个读数必须有四位数。如果某一位数是零，也必须读出并记录。不可省略，如1.002m、0.007m、2.100m等。水准测量方法水准路线的形式(一) 附合水准路线 是水准测量从一个高级水准点开始，结束于另一高级水准点的水准路线 (图a)。(二

13、) 闭合水准路线 是水准测量从一已知高程的水准点开始，最后又闭合到起始点上的水准路线 (图b)。(三) 水准支线 是由一已知高程的水准点开始，最后既不附合也不闭合到已知高程的水准点上的一种水准路线。这种形式的水准路线由于不能对测量成果自行检核，因此必须进行往测和返测，或用两组仪器进行并测(图c)。水准测量方法 计算 求B点高程水准测量手簿水准测量表格形式 已知水准点5的高程为531.272米，四次隧道洞内各点高程的过程和尺读数如下图所示（测洞顶时，水准尺倒置），试求1、2、3、4点的高程。自己动手 丰衣足食水准测量的误差及其消减方法 (1) 视准轴与水准管轴不平行引起的误差 仪器虽经过校正，但

14、i角仍会有微小的残余误差。当在测量时如能保持前视和后视的距离相等，这种误差就能消除。当因某种原因某一测站的前视(或后视)距离较大，那么就在下一测站上使后视(或前视)距离较大，使误差得到补偿。 (2) 水准尺的误差 水准尺的误差包括分划误差和尺身构造上的误差，构造上的误差如零点误差和箱尺的接头误差。所以使用前应对水准尺进行检验。水准尺的主要误差是每米真长的误差，它具有积累性质，高差愈大误差也愈大。对于误差过大的应在成果中加入尺长改正。 (3) 估读水准尺分划的误差 水准尺上的毫米数都是估读的，估读的误差决定于视场中十字丝和厘米分划的宽度，所以估读误差与望远镜的放大率及视线的长度有关。通常在望远镜

15、中十字丝的宽度为厘米分划宽度的十分之一时，能准确估读出毫米数。所以在各种等级的水准测量中，对望远镜的放大率和视线长的限制都有一定的要求。此外，在观测中还应注意消除视差，并避免在成像不清晰时进行观测。 (4) 扶水准尺不直的误差 水准尺没有扶直，无论向哪一侧倾斜都使读数偏大。这种误差随尺的倾斜角和读数的增大而增大。例如尺有3的倾斜，读数为1.5m时，可产生2mm的误差。为使尺能扶直，水准尺上最好装有水准器。没有水准器时，可采用摇尺法，读数时把尺的上端在视线方向前后来回摆动，当视线水平时，观测到的最小读数就是尺扶直时的读数(图114)。这种误差在前后视读数中均可发生，所以在计算高差时可以抵消一部分

16、。 水准测量成果的检核（知错就改的过程） 1. 附合水准路线 为使测量成果得到可靠的检核，最好把水准路线布设成附合水准路线。对于附合水准路线，理论上在两已知高程水准点间所测得各站高差之和应等于起迄两水准点间高程之差。即 如果它们不能相等，其差值称为高程闭合差，用 表示。2. 闭合水准路线 在闭合水准路线上亦可对测量成果进行检核。对于闭合水准路线，因为它起迄于同一个点，所以理论上全线各站高差之和应等于零。即如果高差之和不等于零，则其差值即 就是闭合水准路线的高程闭合差。即水准测量成果的检核 3. 水准支线 水准支线必须在起终点间用往返测进行检核（即相当于闭合水准路线）。理论上往返测所得高差的绝对

17、值应相等，但符号相反，或者是往返测高差的代数和应等于零。即如果往返测高差的代数和不等于零，其值即为水准支线的高程闭合差。即4.在各种不同性质的水准测量中，都规定了高程闭合差的限值即容许高程闭合差，用 表示。当实际闭合差小于容许闭合差时，表示观测精度满足要求，否则应对外业资料进行检查，甚至返工重测。水准测量高差闭合差容许值 普通水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地 四等水准测量高差闭合差容许值为： 平地 山地(2-9)( 12)( L40mmnfmmfhh容容(2-10)( 6)( L02mmnfmmfhh容容闭合差的分配和高程的计算 当实际的高程闭合差在容许值以内时，可把闭合差分配到各测段

18、的高差上。显然，高程测量的误差是随水准路线的长度或测站数的增加而增加，所以分配的原则是把闭合差以相反的符号根据各测段路线的长度或测站数按比例分配到各测段的高差上。故各测段高差的改正数为： 或 式中 和 分别为各测段路线之长和测站数； 和 分别为水准路线总长和测站总数。闭合水准路线的闭合差检核分配及高程计算2021年11月22日星期一附合水准路线的闭合差检核分配及高程计算附合水准路线的闭合差检核分配及高程计算用改正后的高差，由已知水准点用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程，列入表开始，逐点算出各点高程，列入表2-2中。由计算得到的中。由计算得到的B点高程应与点高程应与B点的已知高

19、程相等，以此作为计算检核。点的已知高程相等，以此作为计算检核。附附 合合 水水 准准 路路 线线 成成 果果 计计 算算 测测点点 测测 站站数数（ n） 实实 测测高高差差 (m) 改改 正正数数 （ m） 改改 正正 后后高高差差 （ m） 高高 程程 (m) 备备 注注 A 42.365 6 -2.515 -0.011 -2.526 1 39.839 6 -3.227 -0.011 -3.238 2 36.601 4 +1.378 -0.008 +1.370 3 37.971 8 -5.447 -0.015 -5.426 B 32.509 24 -9.811 -0.045 -9.856

20、辅辅 助助计计 算算 fh= h=+45mm n=24 fh容容 12n1/2= 58mm 总测站数实测高差高差闭合差闭合差容许按2-11、2-12计算调整值实测高差加改正数A点已知高程B点已知高程42.365+改正后高差自己动手 丰衣足食自己动手 丰衣足食第二章 你在哪里-平面位置1.角度，距离，导线2.坐标系 坐标正算与反算（一）测回法测水平角当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。如图23所示，欲测OA、OB两方向之间的水平角AOB时，在角顶O安置仪器，在A、B处设立观测标志。经过对中、整平以后，即可按下述步骤观测。测回法测水平角 (一)松开照准部及望远镜的制动螺旋。利用望远镜上

21、的粗瞄器，以盘左(竖盘在望远镜视线方向的左侧时称盘左)粗略照准左方目标A。关紧照准部及望远镜的制动螺旋，再用微动螺旋精确照准目标，同时需要注意消除视差及尽可能照准目标的下部。对于细的目标，宜用单丝照准，使单丝平分目标像；而对于粗的目标，则宜用双丝照准，使目标像平分双丝，以提高照准的精度。最后读取该方向上的读数 。 (二) 松开照准部及望远镜的制动螺旋，顺时针方向转动照准部，粗略照准右方目标B。再关紧制动螺旋，用微动螺旋精确照准，并读取该方向上的水平度盘读数 。盘左所得角值即为： 以上称为上半测回。 三) 将望远镜纵转180，改为盘右。重新照准右方目标B，并读取水平度盘读数。然后顺时针或逆时针方

22、向转动照准部，照准左方目标A。读取水平度盘读数，则盘右所得角值。以上称为下半个测回。两个半测回角值之差不超过规定限值时，取盘左盘右所得角值的平均值，即为一测回的角值。根据测角精度的要求，可以测多个测回而取其平均值，作为最后成果。观测结果应及时记入手簿，并进行计算，看是否满足精度要求。左a左b左左左ba 测回法观测手簿 值得注意的是：上下两个半测回所得角值之差，应满足有关测量规范规定的限差，（Dj2仪器半测回12，一般我们精确到8以内）如果超限，则必须重测。 两个方向相交可形成两个角度，既我们所说的右角与左角，计算角值时应该注意用哪个读数减去哪个读数。测得的是哪个角度与照准部的转动方向无关，与先

23、测哪个方向也无关，而是取决于用哪个方向的读数减去哪个方向的读数。竖直角测量 同一个竖直面内视线与水平线间的夹角称为竖直角或垂直角。视线在水平线上方时称为仰角，符号为正；视线在水平线下方时称为俯角，符号为负。 竖直角取值范围为 。 （二） 导 线 控 制 测 量 一、导线的布网形式导线是由若干条直线连成的折线，每条直线叫导线边导线边，相邻两直线之间的水平角叫做转折角转折角。测定了转折角和导线边长之后，即可根据已知坐标方位角和已知坐标算出各导线点的坐标。1）附合导线 如图所示，导线起始于一个已知控制点，而终止另一个已知控制点。控制点上可以有一条边或几条边是已知坐标方位角的边。2）闭合导线 如图所示

24、，由一个已知控制点出发，最后仍旧回到这一点，形成一个闭合多边形。在闭合导线的已知控制点上必须有一条边的坐标方位角是已知的。3）支导线 如图所示，从一个已知控制点出发，既不符合到另一个控制点，也不回到原来的始点。导线测量的外业观测 导线测量的外业包括以下几个步骤。1选点及埋设标志。首先确定导线的形式和布置方案；选点应考虑便于导线测量、施工放样。选点的原则为： 1) 相邻导线点间必须通视良好； 2)导线点应选在地势高、视野开阔便于施工利用的地方； 3）导线边长大致相同；点位均匀、一等导线以500米为宜。 4）土质坚硬、易于保存和寻找。 选好点后应埋设混凝土桩。埋桩后应统一进行编号。为了今后便于查找

25、，应量出导线点至附近明显地物的距离。绘出草图，注明尺寸，称为点之记。2测角 可测左角，也可测右角，闭合导线测内角。3测边 目前全站仪已成为距离测量的主要手段。(三).导线的计算 1.坐标正算与反算 2.闭合导线坐标计算 3.附合导线坐标计算 坐标的正算 已知一点A的坐标Xa 、Ya 边长 DAB和坐标方位角，求B点的坐标Xb、Yb，称为坐标正算问题。 式中 称为纵坐标增量和 称为横坐标增量，是边长在坐标轴上的投影，即： 由上面两个公式可得ABABABAByyyxxxABABABABABABDyDxsincosABABABABABABDyyDxxsincos方位角：由正北方向顺时针旋转至直线方向

26、的水平夹角。（千万别找不到北）xy坐标反算 如图所示，设已知两点A、B的坐标，求边长和坐标方位角，称为坐标反算。则可得 ABABABxy1tan22ABABAByxDABABxxxABAByyy可在四个象限之内，它由 和 的正负符号确定，即：在第象限，即当X，Y0时， 在第象限，即当X，Y时， 在第象限，即当X，Y时， 在第象限，即当X，Y时， 也就是当X时，应给加360；当 X时，应给加180才是所求AB边的坐标方位角。yxAB180AB180AB360AB看图说话： X0时直线向上，反之向下 Y0时直线向右，反之向左一起摇一摇公司配备的尼康532全站仪如如果果用用测测量量相相关关的的概概念

27、，念，可可不不可可以以解解释释出出摇摇一一摇摇的的原原理理和和测测量量关关系系呢？呢？全站仪原理与使用 1.已知建站原理与放样 2.后交建站原理与放样 3.其他功能 坐标正算反算功能 建立独立坐标系 面积周长功能 悬高测量功能 高程测量功能 辐射测量功能B ( xB , yB)A ( xA , yA)A BxOy闭合导线的坐标计算（按三级导线计算）导线等级（要求已知）：除国家精密导线外，在公路工程测量中，限据公路等级的精度要求，导线测量可分为三等、四等、一级、二级和三级导线五个等级。闭合导线的坐标计算 顺序1观测角的改正2方位角的确定3计算和改正坐标增量4计算坐标 1）角度闭合差的计算与调整 n边形内角和的理论值 。由于测角误差，使得实测内角和 与理论值不符，其差称为角度闭合差，以 表示，即 其容许值 。当 时，可进行闭合差调整，将 以相反的符号平均分配到各观测角去。其角度改正数为 当 不能整除时，则将余数凑整到测角的最小位分配到短边大角上去。 调整后的角值（填入表中4栏）必须满足： .否则表示计算有误。180) 2(n理f180)2(nf测容f容fffnfvf180)2(n依然，知错就改闭合导线的坐标计算 顺序1观测角的改正2方位角的确定3计算和改正坐标增量4计算坐标 （2）各边坐标方位角推算 根据导线点编号，导线内角，改正值和起始边，即可依次计算，直到回到起始边（填入表5栏