土木工程测量课程复习课件

测量学课程复习测量学：研究如何测量和描绘地面形状的科学。也称测地学或测绘学。测量学的两类工作内容(任务)：测绘和测设1测量工作的实质：地面点位的确定（三维空间位置）地面点位三要素：高程（高差）、水平角、水平距离测量工作的基本原则：（1）先控制后碎部；（2）步步有检核测量的等级（精度）、服务对象不同决定了对同一要素测量的具体方法（规程）、使用仪器、所要求的精度等的差异。2一、控制与碎部（一）、控制测量分类1、按内容分：32、按控制范围分：

（二）、小地区控制测量（CH.6）1、平面控制测量

要点：控制网型、等级确定，选点基本要求内业计算（近似平差）

▲4

a.角度闭合差的计算与调整：b．坐标方位角递推：

或c．坐标增量计算（坐标正算）：

若有余数则分配于短边所在角！α为坐标方位角!5d．坐标增量闭合差计算与调整：要求★：闭（附）合导线表格计算方法(4个环节)；坐标正算、坐标反算方法*（计算器功能）；4个环节的计算检核。62、高程控制测量（三）碎部测量1、地形图的测绘（CH.7、CH.8）（1）地形图基本知识定义及其分类（大、中、小）比例尺精度（P）的定义及用途等高线的概念：～平距、～特性；计曲线（粗曲线）、首曲线（细曲线）；典型地貌与其等高线。（2）测图方法

a.

碎部测量原理：采集测区内地貌特征点（平面位置和高程）、地物特征点（平面位置）；落点（现场）；内插等高点（现场）；勾绘等高线（contour）。b.

测图方法:经纬仪视距测图法：7c.

外业：准备工作；观测工作；记录、计算；落点、草绘；跑尺。d.视距公式：；各量含义、取位；公式计算。

8二、测量学基本内容（一）基本概念1、地面点平面位置（1）三种坐标系统：（2）测量坐标系与数学坐标系的异同：3异：坐标轴--纵X轴（N为正），横Y（E为正）；象限顺序以顺时针记；象限角起始边为纵轴方向； 方位角起始边为纵轴正向（N），顺时针记。1同：三角公式通用。（1）地理坐标（2）高斯平面直角坐标★（3）独立平面直角坐标92、地面点高程（1）水准面及其特性、大地水准面（2）绝对高程（海拔）、相对高程（假定高程）（3）高差（方向性）3、三项基本测量工作（1）高程测量（2）水平角测量（3）（水平）距离测量（二）高程测量(CH.2)1、基本概念、名词（1）后视、中视、前视、测站、转点102．水准测量内外业（1）原理：一条严格水平线比较两点高低（后视、前视）（2）方法：高差法、仪高法（3）外业：重点是闭（附）合水准路线（4）内业：表格计算的完整性（2）水准器零点、水准器分化值、水准器灵敏度（3）视准轴、视差（4）水准路线的形式（5）说明高差的方法·附、闭合水准路线内业计算方法*112．水准测量误差分析

★水准测量时保持前、后视距相等可消除哪几项误差。12（二）角度测量（CH.3)1、概念（1）水平角β、竖直角α、竖盘指标差x（2）经纬仪的“2C”值（3）经纬仪对中、整平的目的2.水平角测量内外业（1)测回法·表格计算方法（盘左、盘右）·哪个角、谁减谁，计算值≤360°时加≤360°。（2)方向观测法（全圆测回法）·一测回中表格记录、计算方法；·4项限差的含义及检查；·多测回水平角测量时，配盘的目的；·计算各测回、各方向的归零方向值133、竖直角（垂直角）测量观测方法（中横丝）：指标水准管（自动安平）旋钮；一个测回（盘左、盘右）；瞄准后读数前为何要使指标水准管气泡居中？计算公式：14（三）距离测量（CH.4）*最终需要的是水平距离1．普通丈量

（1）定线（花杆、目测）（2）量距方法：有平铺、悬空丈量之分往、返测相对较差≤1/2000，取均值后尺手（后链），前尺手（前链）；尺平；对、投点etc

4．水平角测量误差分析

·正、倒镜观测水平角，可消减：视准轴、横轴、度盘偏心误差三项仪器误差；唯竖轴误差不行！·盘左、盘右侧竖直角时，可消减：指标差的影响。152．精密量距（1）定线（桩、钉）（2）量距（标力、斜距；每段重复三次；往返丈量）（3）测现场温度、相邻点高差。（4）名义斜距改正计算（尺长改正、温度改正、倾斜改正）（5）计算全长：

*距离精度用相对精度的形式表示。3．尺长方程式（1）检定方法（略）*在与标准尺比长时尺长改正值与检定温度无关！16（2）尺长方程式符号意义及方程应用*（3）将名义长化为实际长：

4．钢尺量距误差分析·尺长误差（精密量距时可用尺长方程式改正）·观测误差（定线、拉力、尺平、对投点误差等）·外界影响（温度、风力、地形等）·各种误差的影响性质（四）直线定向1．标准方向种类：真子午线；磁子午线；坐标纵线172．收敛角、磁偏角3．方位角·定义4．象限角·定义：直线与基本法项所夹锐角·正、反象限角关系：角值不变、名称相反5．（坐标）方位角与象限角关系：6.根据转折角递推方位角·三种方位角关系：正负号规定：以真子午线为基准·正、反坐标方位角的关系（相差180）18三、常用测量仪器工具（一）水准仪（S3）1．分类：依精度：S05、S1、、S3、、S20依构造：水准管水准仪、自动安平水准仪下脚标的含义：单位公里观测高差中数的中误差限。2．水准仪构造：（1）望远镜；（2）水准器；（3）支座3．水准仪使用：（5步骤）安置→粗平→瞄准（消除视差）→精平→读数（复核）4．水准以检校：（1）各轴线应满足的关系（理想关系）；①LCLC//VV②“|”⊥VV③LL//CC（2）检校：*视准轴检校最为重要！19（二）经纬仪1.分类：依精度：J1、J2、J6等依构造：光学经纬仪、电子经纬仪（→全站仪）下脚标的含义：单位公里观测高差中数的中误差限。2．构造3．J6经纬仪的使用对中、整平、瞄准（〝︳〞→β；〝—〞→α）、读数4．经纬仪检校·各轴线应满足的关系★·视准轴的检校方法（理解2C的含义：两倍的是准轴误差）20四、误差理论基本知识1．

误差分类、判别2．

偶然误差的统计特性偶差△----随机变量，其分布特性服从正态分布，△～N（0，σ2）。3．

误差评定精度标准种种（1）平均误差（2）

*中误差(标准差)*能灵敏地反映一组等精度观测值的精度（等精度观测值的离散程度），它同时也表征该组观测值中每个观测值的精度。（3）极限误差*是确定允许误差的依据。（4）相对误差*何时用相对误差衡量精度；何时用绝对误差衡量精度。

214．误差传播定律：观测值函数中误差观测值函数函数中误差*：计算过程中注意单位的统一（长度单位与角度单位）；计算结果中m

要带“±”号及单位！*：复杂函数全微分式时的技巧。（1）中误差一般公式（2）应用要点：*：正确列出函数式223．几个重要公式（等精度观测）

（1）观测值中误差的求法①真误差（或真值）已知时②真误差（或真值）未知时利用最或然误差计算中误差贝赛尔公式③真误差（或真值）未知时利用双观测列计算；可适于同类不同量等精度观测（2）算术平均值的中误差23（3）菲列罗公式━━用于计算三角网实际测角中误差五、测设的基本工作(CH.9)测设（放样）：

依控制网把图纸上设计好的各种建筑物、构筑物的特征点计算出来（平面位置、高程），根据这些数据将点通过测量设置于地面。

24(1)三项基本测设工作①水平距离的测设②水平角的测设③高程的测设★一角一距的计算：D坐标反算方法（1）定义法（2）计算器功能键法(2)测设地面点位的方法①极坐标法（一角一距）★②直角坐标法（两距）③角度交会发（两角）④距离交会法（两距）测设要点：强调从已知方向正拨还是反拨！25五、专业测量部分

(CH.11、12、13、14)1、铁路线路测量的两阶段（一）线路测量（CH.12）262、线路中线测量的内容（1）放线：将纸上定线的交点测设到地面。拨角放线时，每一定间距，需要联测、调整闭合差。知识点：坐标反算、转向角的计算、联测闭合导线的形状（2）中桩测设：实地量测交点间距、转向角，按规定在线路中线上测设中桩（CH.11曲线测设）。3、线路纵断面测量的内容（1）中平测量27知识点：中平测量记录计算（表格）（2）纵断面图4、线路横断面测量的内容（1）横断面方向的确定（2）横断面测量记录格式5、线路施工测量内容（1）线路复测（2）路基放样、边桩测设（3）路基上部施工测量28（二）曲线测设★（CH.11）1、概念（1）曲线的综合要素（2）缓和曲线的作用（3）缓和曲线的性质、六常数几何意义（4）偏角的实质：关于曲线上某点切线的偏角（5）曲线测设闭合差（6）曲线测设的几种方法29曲线示意图及其几何量JDα右0ZHQZHZYHHYo100px0y0mα右-200b02、“圆+缓”曲线示意图及其几何量RE0T30（1）缓曲6常数（2）综合要素31①偏角基本公式②缓曲上任一点关于其起点处切线的偏角与该点处的切线角、反偏角之间的关系：3、几个重要关系式③缓曲上任一点M关于缓曲上任一点T处切线的偏角：缓曲上任一点关于其起点处切线的偏角32ZHHY（YH）M=012346测站TM=1公式中各符号的含义：JD缓曲起点（HZ）缓曲终点HY（YH）★M、T可理解为以长度l1为单位，M点距缓曲起点的曲线长。M＝533测站点切向JDδ1δ2δ3δ44#拨累计偏角量点间距δ1δ2δ3δ420m的弦长代替相应弧长主点（2）偏角的计算（上述）（3）建立切线的方法建立切线方向的实质：为了确定仪器在测站点4、偏角法测设曲线的要点（1）方向距离交会法切线方向时水平度盘读数，或强制使该方向为某一特定读数，可以后视曲线上一已知点，通过后视方向的读数及测站点与后视点的几何位置关系，进而