琨大大工程测量学重点

1、工程测量学是研究各种工程建设在勘测设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。主要研究在工程建设各阶段、环境保护及资源开发中所进行的地形和其他有关信息处理，施工放样、设备安装和变形监测的理论、方法与技术。及是研究地球空间中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。工程测量可分为勘测设计阶段的工程勘测、施工建设阶段的施工测量和运营管理阶段的安全监测工作。工程勘测设计阶段主要提供设计所需比例尺的地形图和进行其他有关测量。铁路、公路、送电线路以及输油管道等称为线路工程。我国铁路勘测设计的程序，设计包括方案设计、初步设计和施工设计，勘测主要分初测和定

2、测两个阶段。初测就是根据方案设计下达的勘测设计任务书，为满足初步设计需要，对一条或多条主要线路所进行的各种测量。定测是对批准的初步设计方案，将选定的线路测设到实地上和进行的有关测量。角度测量：确定相较于一点的任意两条方向线之间的角度的测量。（水平角，垂直角和方位角（一点到目标点的视线与真北方向的夹角） 经纬仪（光学、电子）方向测量：确定地面任一方向与真北方向间的夹角的测量。 罗盘（磁北方向）、GNSS（全球导航系统）、陀螺仪。距离测量：确定任意两点间距离的测量。直接丈量（钢尺量距）、间接视距测量（光学经纬仪、水准仪或平板仪配合标尺按三角原理）和物理测量（电磁波测距仪：光电、载波；电磁波测距：无

3、线电波、微波、光电、激光等）。高程测量：确定地面或物体上任一点的海拔高程或相对高度的测量称高程测量。主要分为几何水准测量、三角高程测量、液体静力水准测量（和 GNSS 高程测量。电子水准仪、液体表面水平来测定两点间的高差）坐标测量：能直接测得物体上目标点或离散点在某一坐标系下坐标的测量。设站法（用全站仪进行边角后方交会，将全站仪地架设在地面上任一点，只要能对两个或以上已知点作边角测量就能）、极坐标法（仪器架设在一个已知点上，后视另一个已知点，测量到待测点的角度与距离即可）、GPS 单点定位、GPSRTK、激光、激光扫描。电子全站仪、激光或扫描仪。GPS基准测量：一条基准线（或基准面），通过测量

4、获取沿基准线所布设的测量点到基准线（基准面）的偏离值，以确定测量点相对于基准线的距离的测量。光学法 用电子全站仪的视准线光电法基准线，采用测小角法或活动站牌法测量偏距。3.机械法：在已知基准点上吊挂钢丝或尼龙丝基准线，用测尺游标、投影仪或传感器测量中间的目标点相对于基准线的偏距（正、倒垂线方法或倾斜测量方法）倾斜测量：确定地面或建筑物倾斜值的测量。测量两点之间高差的变化，到倾斜值的变化称为间接法，系采用水准测量或静力水准测量。若在一个测点上直接测量偏离基准面（或基准线）的夹角，则称为直接法倾斜测量，仪器倾斜仪。挠度：一种特殊的变形位移值，相对于水平或铅垂基准线的弯曲线称为挠度曲线，曲线上某店到

5、基准线的垂距称为该点的挠度。工程测量控制网具有提供基准、控制全局和减小测量误差积累的作用。按用途氛围测图控制网、施工测量控制网、变形监测控制网、安装测量控制网。测图控制网，在于保证图上内容精度均匀、相邻图幅正确拼接和控制测量误差累积。GNSS 技术布网，导线或 GNSSRTK 作图根加密。测图平面控制网精度应满足 1:500 比例尺测图精度要求。测图高程控制网通常采用水准测量或电磁波测距三角高程。施工测量控制网作用在于为施工放样、施工期的变形测量、施工监理测量和竣工测量等提供的坐标系和基准。具有以下特点：1.精度要求较测图控制网高 2.根据工程规模，可多级或两级布网。3.控制点使用频繁，受施工

6、干扰大，点的密度较大，需要做定期复测。4.为了便于坐标计算和施工放样，控制网的坐标系与施工坐标系一致。5.为了不作投影改正和便于放样，投影面与工程的平均高程面应一致。变形监测控制网是为工程安全、健康而布设的控制网。主要特点有：1.控制网由参考点、工作基点和目标点组成。2 变形监测网必须进行周期性观测。3.变形监测网的精度要求很高，最好选用当时技术条件所能达到的最高精度。4.除精度、可靠性外，还要顾及变形监测网的灵敏度。5.变形监测网一般采用基于检测体的坐标系统，变形可通过目标点的坐标变化来反映。为大型设备构件的安装定位而布设的控制网成为安装测量控制网。范围小，精度可以很高。点位选择要考虑设备的

7、位置、数量、建筑物的形状、特定方向的精度要求。工程测量控制网的布设和建立步骤：1.根据精度要求确定控制网的等级。2.确定布网图形和测量仪器。高程网采用几何水准或电磁波测距三角高程技术布网，平面网主要布设成 GNSS网或地面边角网。3.图上选点、实地勘测、构网和作方案设计，进行网的模拟计算。4.埋石造标。5.外业观测。6.内业数据处理和提交成果。导线是指将控制点用直线连接起来形成的折线。控制点称为导线点，分已知点和未知点，相邻两点之间的折线称为导线边，相邻两导线边之间的夹角称转折角。导线测量的实质是通过观测导线边和转折角根据已知点的坐标计算未知点的坐标。附和导线是指两端各有两个已知点，中间是未知

8、点的导线。可靠性较差，其多余观测数都等于 3。边角网为用地面测角测边仪器施测的、由三角形或多边形施测。安装测量控制网。的三角形网和导线网。全站仪GNSS 网是最常用的网，优先考虑的布网方案，特别是范围大、距离远、地面通视差的工程。点的布设主要考虑工程需要、便于到达、易于保存、顶空条件好、多路径影响小以及电磁干扰小。精度准则：1.网的总体精度：E 准则，体积最小准则，方差最小准则，平均精度最小准则，均匀性和各向同性准则。2.点位精度 3.相对点位精度 4.坐标为指数函数的精度。可靠性准则：控制网的可靠性准则包括网的可靠性，即发现观测值粗差的能力的量度，也包括网的外部可靠性，即抵抗观测值粗差对平差

9、结果影响的能力的量度，还包括网广义可靠性，即发现和抵抗粗差与系统误差以及减小偶然误差的能力。灵敏度准则：针对平面变形监测网，在给定显著水平 和检验功效 下，通过对变形监测网的周期观测和平差，进行统计检验，所能发现的位移向量的下界值 d 定义为网的灵敏度。费用准则：通过采用观测值权的总和为最小作为费用准则。平面控制点标石：普通标石：通常挖坑埋设截头锥体混凝土，为防止自重引起的沉降，需加大标石底部面积。深埋式标石：通过钻深孔就地浇筑的钢筋混凝土标。用于施工控制网和变形监测网。带强制对中装置的观测墩：大型工程施工控制网、变形监测网和安装测量控制网。水准点标石：平硐岩石水准基点标石，深埋双金属管水准基

10、点标石。标志：在标石或其他稳固载体上精确表示控制点位置的设施。平面控制点的标志一般用将金属形刻画嵌入标石，中心作为点的精确位置。水准点标志多以圆形标志头顶作为点的精确高程位置。嵌心标、沉降观测标志、螺旋式隐蔽标志。地形图：将地球表面的起伏形态和地物的位置、形状采用水平投影的方法并按一定的比例尺缩绘带图纸上，或以数字形式存放在计算机上。地形图特点：1.可视性强、易读性好、信息量大。2.具有可量测性 3.具有时间性、现势性。性、陆地地形图测绘：遥感技术、机载测量、机载和地面激光扫描技术、孔径测量、无人小飞机摄影测量、带相机的全站仪、GNSS中的单点定位、差分定位、实时动态。水下地形测量包括测点的平

11、面位置（GNSS）和水深测量（测深仪，由水面高程-水位减去水深测点的水底高程吧）。深度基准面：为了测得水深中的潮高，必须确定一个起算面，把不同时刻测得的某点水深归算到这个面上。地形图应用：1.断面图绘制：在地形图上作所需方向上 AB 两点的连线，由各等高线交点的高程和平距可制作断面图。2.图上选线：为节省费用，需要按一定坡度选一条最短路线。3.制作施工总平面图。典型应用-场地平整：遵循土石方工程量小，挖填方基本平衡的原则。水平面，步骤：1.在地形图上拟建场地内绘制方格网，并内插出每个方格点的地面高程，写在右上方。2.计算场地的平均高程。平均值。3.绘出填挖边界线。4.计算填挖高度，地面高程和设

12、计高程之差。左上方。5.计算挖、填土石方量。按角点、边点、拐点、中点不同。6.放样填挖边界线及填挖高度。按适当间隔分别放样出设计高程点，用明显标志连成曲线。方格点放样于实地，并钉木桩，在木桩上注记相应各方格点填挖高度。倾斜面，步骤：1.绘制方格网 2.计算重心点设计高程 3.确定倾斜面最高格网线和最低格网线的设计高程 4.确定填挖边界线。内插出平行等高线，与实际等高线的交点的连线 5.确定方格点的填挖高度 6.计算填挖方量 7.放样填挖边界线及填挖高度。建筑限差：是指建筑物竣工后实际位置相对于设计位置的极限偏差。施工放样：将图上设计的工程建筑物的平面位置和高程按设计和施工的要求，以一定的精度在

13、实地标定出来，作为工程施工的依据。（测量是将地面上的地形、地物描绘到图上）放样精度的确定方法：施工放样种类可分为角度放样、距离放样、点位放样、直线放样、铅垂线放样和高程放样。（都可归结为点的放样）从某一已知方向为基准，放样出另一方向，使单圆曲线：具有单一半径的曲线。复曲线（主圆和副圆）：具有两个以上半径的曲线圆曲线的曲线要素（确定曲线形状、计算曲线坐标必须的元素）：线路转向角、圆曲线半径、切线长、曲线长、外矢距、切曲差。对圆曲线相对位置起控制作用的直圆点，圆直点和曲中点称为圆曲线的主点缓和曲线：是直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间介入的一段曲率半径由渐变至圆曲线半径 R

14、 的一种线型。曲线主点包括直缓点、缓圆点、曲中点、圆缓点、缓直点。曲线要素多了缓和曲线长。回头曲线：为克服地形，线路一次改变方向 180以上，所设置的由直线、缓和曲线和圆曲线组成的曲线称回头曲线。竖曲线：纵断面上相邻两条纵坡线相交的转折处，为平顺用一段曲线来缓和。连接两纵坡线的曲线。上坡坡度取正值，下坡坡度取负值。曲线测设包括曲线主点测设、曲线点放样、平面和高程放样、曲线中线和边线放。过去偏角法、切线支距法，现在极坐标法、设法、GPS RTK 法。变形监测：是对监视对象或物体进行定期测量以确定其空间位置随时间的变化特征。（全球性、区域性、工程建筑物）如对工程建筑物、构筑物、机器设备以及其他与工程建设有关的自然或人工对象进行.定期测量则是时间上的离散观测、分静态观测、动态变形监测。变形监测是基础，变形分析是，变形预报是目的。工程建筑物的分类又分为：变形体的刚自身形变（伸缩、错动、弯曲、扭转）。移（整移、转动、升降、倾斜）和变形体的工程建筑物的变形监测主要分水平位移监测、垂直位移监