大地测量工程测量看书笔记

1、第一篇大地测量第1章 大地测量概论：大地测量任务：建立国家或大范围的精密控制测量网；大地测量内容：三角测量、导线测量、水准测量、天文测量、重力测量、惯性测量、卫星大地测量以及各种大地测量数据处理等。现代大地测量特点：长距离、大范围，高精度，实时、快速，四维，地心，学科融合；大地测量系统规定了大地测量的起算基准、尺度标准及实现方式；大地测量系统包括：坐标系统、高程系统、深度基准、重力参考系统；大地参考框架包括：坐标参考框架、高程参考框架、重力参考框架；大地测量坐标系统分：按原点位置不同分：地心坐标系统、参心坐标系统；表现形式上分：空间直角坐标系统（x,y,z）、大地坐标系统（经度、纬度、大地高）

2、；大地测量常数：和地理表面最吻合的椭球几何参数和物理参数。分为：基本常数、导出常数；参心坐标框架：1954北京坐标系和1980西安坐标系采用整体平头方法构建了我国参心坐标框架。地心坐标框架：国际地面参考框架（ITRF）是国际地面参考系统（ITRS）的具体实现。是目前国际公认的应用最广泛、精度最高的地心坐标框架。2000国家大地控制网是定义 在ITRS2000地心坐标系统中的区域性地心坐标框架。高程基准：通常定义平均海面的高程为零。1954年，确定用青岛验潮站验潮计算的黄海平均海水面作为高程基准面，并在青岛市观象山修建了国家水准原点。1956年，求出我 国青岛水准原点高程为：72.289； 19

3、85国家高程基准是我国现采用的调和基准，青岛水 准原点高程为：72.2604高程系统：我国高程系统采用正常高系统，正常高的起算面是似大地水准面。由地面点沿垂线向下至似大地水准面之间的距离，就是该点的正常高，即该点的高程。高程框架：我国水准高程框架由国家二期一等水准网，以及国家二期一等水准复测的高精度水准控制网实现，以青岛水准原点为起算基准，以正常高系统为水准高差传递方式。 分为四个等级：国家一、二、三、四等水准控制网。重力系统和重力测量框架：我国完成了 2000国家重力基本网建设，简称“2000网”。采用GRS80椭球常数及其相应正常重力场。深度基准：我国从1957年起采用理论深度基准面为深度

4、基准。该面是按苏联弗拉基米尔计算的当地理论最低低潮面。时间系统：规定了时间测量的参考标准，包括时刻的参考标准和时间间隔的尺度标准。通过守时、授时和时间频率测量技术，实现和维持统一的时间系统。常用时间系统有： 世界时（UT）、原子时（AT）、力学时（DT）、协调时（UTC）、GPS时（GPST）时间系统框架：1.采用的时间频率基准；2.守时系统；3.授时系统；4.覆盖范围。第二章 传统大地控制网传统大地测量技术建立平面大地控制网就是通过测角、测边推算大地控制网点的坐标。 其方法有：三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角同测法。三角测量法是我国建立天文大地网的主要方法。导线测量法是我国在西藏地区

5、天文大地网中主要方法。三边测量法和边角同测法只是在特殊情况下采用，我国天文大地网布设中没有采用该方 法。三角网布设原则：1,分级布网、逐级控制；2,具有足够的精度；3,具有足够的密度；4.要有统一规格；全国天文大地网整体平差于1978年到1984年期间完成并通过技术鉴定。建立了 1980 国家大地坐标系。全国天文大地网整体平差的技术原则如下：1.地球椭球参数：IAG- 75椭球参数；2.坐标系统：1980国家大地坐标系和地心坐标系；3.椭球定位与坐标轴指 向：1980国家大地坐标系的椭球短轴就平行于由地球质心指向1968.0地极原点（JYD） 的方向，首子午面应平等于格林尼治平均天文台的子午面

6、。椭球定位参数以我国范围内 高程异常值平方和最小为条件求定。经纬仪种类：光学经纬仪、电子经纬仪及全站型电子速测仪。光电测距仪：按测程分：短程（小于3km）、中程（315km）、长程（1560km）；按测 距仪出厂标称标准差，归算到1km的测距标准差计算，分为三级：I、II、III、IV （等外 级）。水平角观测的主要误差影响：1.观测过程中引起的人差；2.外界条件对观测精度的影响（指观测时大气的温度、温度、密度，太阳的照射方位，地形、地物等因素；）3,仪器误 差对精度的影响（视准轴误差、水平轴不水平的误差、垂直轴倾斜误差、测微器行差、 照准部及水平度盘偏心差、度盘和测微器分划误差）。水平角观测

7、方法：一般采用方向观测法、分组方向观测法和全组合测角法。传统大地测量中，三角高程测量是测定各等级大地点高程的基本方法。垂直角观测方法有：中丝法、三丝法；高差计算公式：1,单向观测高差计算实用公式；2.用倾斜距离d计算高差的单向公式；减弱大气垂直折光的影响：1,选择有利观测时间、对向观测、提高观测视线的高度、利 用短边传算高程。三角高程测量的精度：mh（m）0.025S（km）导线测量：1,导线的布设；2,导线边方位角中误差计算；导线测量作业包括：选点、告标、埋石、边长测量、水平角观测、高程测量和野外验算。第三章 空间大地控制网GPS控制网等级：按精度分为A （建立国家一等大地控制网，进行全球性

8、地球动力学研 究、地壳形变测量和卫星精密定轨测量；）、B （建立国家二等大地控制网，建立地方或 城市坐标基准框架、区域性的地球动力学研究、地壳形变测量和各种精密工程测量X C（建立三等大地控制网，以及区域、城市及工程测量的基本控制网等、D （建立四等大 地控制网）、E （测图、施工等控制测量）五级。卫星定位连续运行基准站网（CORS）可依据管理形式、任务要求和应用范围，分为国 家基准站网、区域基准站网（采用网络RTK技术满足厘米级实时定位，其区域基准站 布设间距不超过80km）、专业应用站网（布设间距一般在100150km）。基准站数据中心建设就考虑：安全性、可靠性、保密性、可恢复性。主要由基

9、准站网管 理系统、数据处理分析系统和产品服务系统组成。产品可分为：位置服务、时间服务、 气象服务、源数据服务。GPS观测实施：1,基本技术要求；2,观测设备；3,观测方案；4,作业要求；5,数据下载与 存储；GPS RTK测量过程包括：基准站选择和设置、流动站设置、中继站的设立。网络RTK测量：单基站RTK技术（服务半径30km）、虚拟基站技术（VRS）、主副站 技术（MAC）；后两种技术服务半径可达到40km。第四章常用坐标系及其转换常用坐标系：大地坐标系（以参考椭球面为基准面，用大地经度L、纬度B和大地高H 表示地面点位置，是参心坐标系;）、地心坐标系：是以参考椭球为基准面，经度和大地 坐

10、标系一样，纬度以地心纬度。应满足四个条件）、空间直角坐标系（分参心系和地心 系）、站心坐标系（站心直角坐标系、站心极坐标系高斯直角坐标系（采用横切圆柱投影一一高斯一克吕格投影的方法来建立平面直角坐标系统）。不同大地坐标系的三维转换模型常用的有布尔沙模型（B模型，适用全球或较大范围） 和莫洛坚斯基模型（M模型，适用局部网）球面坐标与平面坐标间的转换，我国统一采用高斯投影。第5章高程控制网水准网的布设原则：由高级到低级，从整体到局部，逐级控制，逐级加密。国家高程控 制网主要指国家一、二、三、四等水准网。采用正常高系统，按照1985国家高程基准 起算。青岛国家原点高程为72.260m。水准测量误差来

11、源：1.仪器误差（视准轴与水准器轴不平行的误差，水准标尺每米真长 误差，两根水准标尺零点差）；2.外界因素引起的误差（温度变化对i角的影响，大气垂 直折光影响，仪器和尺台升降的影响）；3,观测误差（整平误差、照准误差、读数误差）水准网平差：常用的方法是间接平差和条件平差。第6章重力控制网重力控制网采用逐级控制方法，分国家重力基本网，国家一等重力网，国家二等重力点 三级。还有国家级重力仪标定基线。重力控制测量目的：是建立国家重力基准和重力控制网。每个重力点都必须测定平面坐 标和高程。第7章似大地水准面精华大地水准面也称为重力等位面，相当于地球让完全静止的海水所包围的一个曲面。大地 水准面是正高的

12、起算面，地面点沿重力线到大地水准面的距离称为正高。似大地水准面在海洋上同大地水准面一致，但在陆地上有差别，它是正常高的起算面， 地面点沿重力线到似大地水准面的距离称为正常高。我国目前采用的法定高程系统就是 正常高系统。大地高是从地面点沿法线到参考椭球面的距离。参考椭球面与大地水准面之差称为大地 水准面差距，记为N，参考椭球面与似大地水准面之差称为高程异常，记为Z。如果某 一点的大地高为H，它的正高为h正高，正常高为h正常高，则有：能N+h正高 +h正常高。第二篇工程测量第1章工程测量概述工程测量工作内容包括：工程控制网建立、工程地形图测绘、施工放样定位、竣工测量 以及工程变形测量。工程测量发展

13、主要体现在理论方法、技术手段和应用服务等方面；工程施工建设阶段的测量工作主要分为施工测量和监理测量，施工测量主要内容为施工 控制网的建立和施工放样。整个过程需要遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的测量 原则。第2章 工程控制网建立工程控制测量是为了工程建设而建立的平面控制测量和高程控制测量的总称。工程控制 网按用途分为：测图控制网、施工控制网、变形监测网、安装控制网、精密工程控制网。工程控制网具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。工程控制网的建立过程一般为：设计、选点埋石、观测和平差计算；工程控制网的质量准则：精度准则、可靠性准则、灵敏度准则、费用准则；工程控制网的布网原则：分级布网

14、，逐级控制；要有足够的精度和可靠性；要有足够的 点位密度；要有统一规格。工程平面控制网建立主要方法：GPS定位，也可用三角测量、导线测量和交会测量等常 规方法。工程高程控制网测量主要采用水准测量、三角高程测量和GPS水准方法。第3章工程地形图测绘按工程测量规范，地形图上地物点相对于邻近图根点的平面点位中误差，对于一般 地区不超过0.8mm（图上），地镇建筑区和工矿区不超过0.6mm；水域不超过1.5mm， 对于隐蔽或施测困难的一般地区测图，可放宽50%；地形图测绘过程：野外踏勘、技术设计、图根控制测量（平面：采用图根导线、图根三 角、交会和GPS RTK；高程：图根水准、图根三角高程测量;）、

15、野外数据采集、内业成 图、质量检查、成果验收等内容；等高线是地面上高程相等的相邻点连成的闭合曲线，主要有首曲线；计曲线；间曲线； 助曲线；地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差称为等高距；数字高程模型具有便于存储、更新、传播和计算机自动处理，具有多比例尺特性；第4章规划与市政工程测量城镇规划测量主要包括定线测量、拨地测量（相对于邻近高级控制点的点位中误差不应 大于土0.05m）、规划监督测量等内容；建设工程规划监督测量包括放线测量、验线测量、验收测量（包括：建筑物外部轮廓线 测量、主要角点距四至的距离测量和建筑物的高度测量。）；市政工程测量是指道路、桥梁、管线、地铁、轻轨、磁悬浮、市政管线等

16、工程设计、施 工、竣工、运营各个阶段所进行的测量工作。按工作内容来分一般包括：控制测量、地 形图测绘、中线测量、纵横断面测量等。第5章线路工程测量线路工程放样主要任务是把图纸上设计线路的位置、形状、宽度和高度在施工现场标定 出来，作为线路施工的依据。一般平面曲线是按“直线+缓和曲线+圆曲线+缓和曲线+直线”的顺序连接组成完整的线 形。曲线测设方法有：极坐标法、坐标法、偏角法、切线支距法等。线路设计阶段测绘工作包括：线路初测（线路平面控制测量、线路高程测量、地形测量）、 线路定测（主要任务是准确地把纸上所定线路测设到实地上，并且结合现场的具体情况 改善线路的位置。常用方法：穿线放线法、拨角放线法

17、、GPS RTK法、全站仪极坐标法）、 线路纵横断面的测绘、既有线路测量（偏角法、矢距法、全站仪极坐标法、GPS RTK法）线路施工与竣工测量：线路复测、路基边坡放样、路基高程放样、线路竣工测量（中线 测量、高程测量、横断面测量）地下管线探测分为：市政公用管线探测、厂区或住宅小区管线探测、施工场地管线探测、 专用管线探测；第6章地下工程测量地下工程分为：地下通道工程、地下建（构）筑物工程、地下采矿工程；其施工方法： 明挖法、暗挖法；地下工程施工控制测量分为地面控制和地下控制两部分，另外还应将地面和地下两部分 联测，形成具有统一坐标和高程系统的控制网（采用导线或导线网进行地下平面控制测 量，导线

18、分：附合导线、闭合导线、方向附合导线、无定向导线、支导线及导线网）。地下工程的定线放样工作，是依据地下平面控制点和水准控制点，放样出施工中线和施工腰线，给出开挖方向。地下高程控制测量可以采用水准测量和三角测量;隧道与地铁工程控制测量分洞外控制测量（洞外平面控制测量、洞外高程控制测量）、 洞内控制测量（洞内平面控制常用中线或导线两种方式、洞内高程测量采用水准测量或 光电测距三角高程测量）联系测量：通过平峒、斜井及竖井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下、使地 面与地下建立统一坐标系统。可采用导线测量、水准测量、三角高程测量完成。第7章施工与竣工测量施工放样分平面放样（直角坐标法、极坐标法、距离交会法、角度交会法、角边交会法） 和高程放样