工程测量鉴定培训

工程测量鉴定培训主讲：刘洪全西南测绘职工培训中心Email:Luhngqn@126.comQQ:646703813——工程测量学培训目录第三章电磁波测距第六章地形图及应用第七章施工控制测量第八章施工测量第十章线型工程测量

第十二章水利工程施工测量第十四章变形观测地形图的应用基本应用工程应用坡度选线汇水面积绘制断面图面积量算土石方量计算土石方量计算方法方格网法较平缓的施工场地,原理简单,工作量大等高线法起伏较大(山区)的施工场地,准确的地貌描述断面法狭窄的带状施工场地,合理的横断面布测三角网法各种地面类型的施工场地,准确的地貌描述,数字模型的复杂处理土石方量计算精度方格网法平均高程误差:格网越小越好,坡度越单一越好等高线法平均面积误差:等高距越小越好,山顶取锥,等高线应封闭,断裂线用等高线封闭断面法类似等高线法,相邻断面中线两侧挖填性质要对应三角网法地貌特征点越准越好,越详细越好土石方量计算类型原地挖填方量平衡地貌高程测量地面平均高程计算,设计坡面高程计算挖填边界的计算,挖方量和填方量计算挖填平衡检核,测设挖填设计点点位与挖填数异地挖填方量挖方与填方区域原地貌高程测量挖方与填方区域现地貌高程测量DEM模型或体积相减计算挖方量和填方量挖方量不等于填方量时以挖方量为准土石方量计算公式方格网法表6-2(P144)等高线法断面法

三角网法

土石方量算例a=10mb=10mH=7mH=10mH=10mH=8m理论体积:916.667m3土石方量算例方格网:格网边体积

10m875.000m35m906.250m3等高线:等高距体积

1m909.722m32m888.888m33m880.556m3土石方量算例三角网:地性线2833.333m3三角网:地性线1

916.667m3电磁波测距测距原理概述电磁波测距成果的改正和计算仪器系统误差:

加、乘常数、周期误差大气折射改正距离归化改正电磁波测距原理原理公式：摸冲式测距：相位式测距：仪器加常数概念仪器常数：加常数、乘常数加常数：与所测距离大小无关乘常数：与所测距离大小有关常数产生的原因加常数检定的方法六段解析法、六段基线比较法生产中加常数的检核方法(P184)常数产生的原因

加常数是因为测线端点与地面点不一致而产生的一个固定值乘常数产生的原因是晶体振荡器老化使电磁波频率发生偏移现象，所以，从而导致光尺理论长度与真实长度存在一比例值即为乘常数加常数产生原理P48图3-5KiKr两段法检核加常数基线设置：距离观测：Sac、Sab、Sbc加常数计算：K=Sac-(Sab+Sbc）剩余加常数设置：不同仪器设置方式不同一般都以棱镜常数形式设置

LeicaTopconABC施工控制概述

工程测量三阶段的主要任务布设施工控制网的必要性(P149)施工控制网的特点施工控制网的布设形式施工控制方法建立平面控制网的基本方法：建筑格网、三角测量、导线测量、GPS测量高程控制网：水准、三角高程，建筑高程控制图例坐标已知的点坐标未知的点已知边长的三角边已知方位角的三角边已观测的水平角有方向观测值的边起算数据:已知点2个定位已知边长2条尺度已知方位角2方向定向观测数据：观测水平角18个

点间的空间信息珠峰示例珠峰高程测量导线测量图例坐标已知的点坐标未知的点已知边长的三角边已知方位角的三角边已观测的水平角有方向、边长观测值的边SSSS支导线符合导线起算数据起算数据：坐标已知的点、边长和方位角已知的边必要起算数据：一个已知点（x,y）

一条已知长的边(s)

一条已知方位角的边(α)多余起算数据：对观测误差进行检测、配赋的已知点、边、方位角GPS原理GPS系统：

GPS星座、地面监控、GPS接收机GPS单点定位原理GPS差分定位原理GPS高程的应用GPS软件系统GPS野外观测GPS应用GPS系统GPS卫星GPS星座：由21+3（28）颗GPS卫星分别分布在6个轨道上GPS系统地面监控：由五个地面点构成，按功能分为三类，主控站（科罗拉多）

、注入站（阿松森岛、狄哥伽西亚、卡瓦加兰））、监测站（4+1夏威夷）阿松森岛狄哥伽西亚卡瓦加兰夏威夷科罗拉多GPS系统GPS接收机：由天线、主机、电池、三个单元组成，合三为一可免电缆连接GPS单点定位两者之间不一定够成同步观测两者之间不一定观测相同卫星GPS单点定位高精度单点定位PPP定位需求高精度卫星星历GPS差分定位两者之间必须够成同步观测无线通讯保证实时差分RTKGPS差分定位赛马场站

昆明市VRS系统已不仅仅是GPS的产品,而是集Internet技术、无线通讯技术、计算机网络管理和GPS定位技术于一身的系统。

GPS野外观测设站、连接电缆、量取仪器高开机

<输入测站文件名（建立或选择工作文件、输入测站点号、输入仪器高）

>进入观测状态,监视仪器状态,开始记录观测气象参数，填写记录簿观测结束退出观测状态其他工作关机、收仪器GPS野外观测仪器高：天线相位中心到测站标志中心的垂高H厂家给定b底板a斜高hGPS高程应用

——GPS高程拟合基准点：GPS水准共用点高程异常：在基准点上水准所测高程与GPS高程之间的差值，反映大地水准面与参考椭球面之间的垂直差距曲面拟合：根据不同基准点的点位坐标（复杂的还可考虑重力、地形）和高程异常进行拟合分析，获得高程异常相关于点位坐标的关系函数，即高程异常的拟合函数；可用于对相关区域GPS高程点的高程值进行改正GPS平差软件基本功能项目文件处理：进行GPS项目基本设置数据通讯：接收机数据到PC的传输测站数据分析：观测卫星的基本情况、时间、高度角等基线数据处理：基线重复观测较差分析同步环、异步环分析：环闭合差的分析

GPS网平差：自由平差、约束平差、整体平差

GPS高程：高程拟合GPS平差软件基本功能基线解算当有N台GPS接收机进行了一个时段的同步观测后，每两台接收机之间就可以形成一条基线向量，共有N*(N-1)/2条同步观测基线，其中最多可以选出相互独立的N-1条同步观测基线

GPS平差软件基本功能基线解算结果的质量评定指标

单位权方差因子反映观测值的质量，又称为参考方差因子。越小越好。RMS-均方根误差表明了观测值的质量，观测值质量越好，越小数据删除率从某一方面反映出了GPS原始观测值的质量。数据删除率越高，说明观测值的质量越差。RATIO值为在采用搜索算法确定整周未知数参数的整数值时，产生次最小的单位权方差与最小的单位权方差的比值。反映了所确定出的整周未知数参数的可靠性，越大越好。GPS平差软件基本功能基线解算结果的质量评定指标

RDOP值指的是在基线解算时待定参数的协因数阵的迹的平方根，RDOP值的大小与基线位置和卫星在空间中的几何分布及运行轨迹（即观测条件）有关RDOP值的大小与观测时间段有关。国家规范采用PDOP,相应的还有GDOP、HDOP、VDOP、TDOP同步环闭合差是由同步观测基线所组成的闭合环的闭合差由独立基线所组成的闭合环称为异步闭合环，简称异步环异步环的闭合差称为异步环闭合差。不同观测时段，对同一条基线的观测结果，就是所谓重复基线。这些观测结果之间的差异，就是重复基线较（互）差。GPS平差软件基本功能正常的残差图

GPS平差软件基本功能

GPS网的无约束平差，一般是在平差时没有起算数据或没有多余的起算数据。评定GPS网的内部符合精度，发现和剔除GPS观测值中可能存在的粗差；得到GPS网中各个点在WGS-84系下经过了平差处理的三维空间直角坐标；为将来可能进行的高程拟合，提供经过了平差处理的大地高数据。

GPS网的约束平差指的是平差时所采用的观测值完全是GPS观测值（即GPS基线向量），而且，在平差时引入了使得GPS网产生由非观测量所引起的变形的外部起算数据。确定所需坐标系下的坐标。

GPS网的联合平差指的是平差时所采用的观测值除了GPS观测值以外，还采用了地面常规观测值，这些地面常规观测值包括边长、方向、角度等观测值等。确定所需坐标系下的坐标。平差结果的质量评定

相邻点距离中误差一、GPS应用于导航

主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。例如：

船舶远洋导航和进港引水

飞机航路引导和进场降落

汽车自主导航

地面车辆跟踪和城市智能交通管理

紧急救生

个人旅游及野外探险

个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体）

GPS应用（一）二、GPS应用于授时校频

电力，邮电，通讯等网络的时间同步

准确时间的授入

准确频率的授入

三、GPS应用于高精度测量

各种等级的大地测量，控制测量

道路和各种线路放样

水下地形测量

地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测

GIS应用

工程机械（轮胎吊，推土机等）控制

精细农业GPS应用（二）GPS应用（三）GPS应用于智能运输系统（ITS）

GPS车辆监控调度系统

GPS的应用，仅受人们的想象力制约目前，几乎全世界所有需要导航，定位的用户，都被GPS的高精度，全天候，全球覆盖，方便灵活和优质价廉所吸引工程测量概述概念三阶段及主要任务勘测设计阶段：测绘地形图并提供相关资料及元数据施工阶段：测设设计建筑的特征点竣工测量营运阶段：变形观测施工测量施工放样的概念施工放样的准备施工放样的程序施工放样的基本步骤施工放样的操作要素施工放样方法基本分类高程放样方法水准与三角高程平面位置直接测设法施工控制网的特点范围小、密度大、精度高精度的特殊性（P150）使用频繁、干扰大坐标系统为施工坐标系——坐标系原点、坐标纵轴定向不同于国家坐标系投影面高程（测量数据处理所在基准面的高程，选择一般不在大地水准面）——平均高程面、距离精度要求最高的高程面、范围较大时应考虑高程抵偿投影面施工放样的基本步骤确定放样方法计算放样数据——平面位置2要素：水平角（设计方向）、水平距离；高程位置单要素：垂直距离（水准标尺读数）、垂直角度（三角高程）实地测设测设检核施工放样的操作要素距离水平角度（方位角、投点）

——方向水准标尺读数（三角高程垂直角）水准标尺读数设计高差：hAB=HB-HA实测高差：hAB=a-b标尺读数：hAB=HB-HA=a-bb=a-(HB-HA)=a+HA-HBABab中间水准法测设高程已知数据：水准点HB0001=1201.435m,标尺读数1.550m

设计点HB0111=1203.391m要求：计算中间水准法测设设计点的标尺读数bB0111=1201.435+1.550-1203.391=-0.406中间水准法测设高程00b>0b<0三角高程垂直角设计高差：hAB=HB-HA实测高差：hAB=i-t+DTan(α)垂直角读数：hAB=HB-HA=i-t+DTan(α)

α=Tan-1(（HB-HA-i+t)/D)ABitα施工放样方法分类直接测设法:根据设计坐标相对控制点的空间关系直接计算出放样数据一步到位地找到设计点位置间接测设法——归化改正法:先测定或测设与设计点近似的归化点，再根据归化点相对设计点的关系在特殊方向上归化一段距离找到设计点位置（轴线交会法）不同仪器分类:光学仪器、全站仪、GPS平面位置放样直接测设法三大类:边边交会边角交会

极坐标法

直角坐标法

偏角法支距法方向交会

方向线交会

前方交会边边交会适用于控制点较少的地区，如航摄设计区PABA、B是控制点或明显地物点P是设计点SAPSBP极坐标法概念：极坐标系原理的应用放样数据：水平角（方位角）、水平距离实地测设：测设设计方向——正倒镜水平角、半测回方位角法设计方向上丈量距离标定设计点全站仪操作：测站、后视设置，设计点准备，测设操作极坐标概念A、B是控制点P是设计点ABPαAPαABβSXY极坐标放样数据水平角方位角反算

水平角计算水平距离

例题K∆Y<0>0∆X>0360-0<0180180-IIIIIIIV极坐标放样数据点名X(m)Y(m)H(m)备注A300300100控制点B500500110C310300101设计点D500475109要求：根据上表数据，用极坐标法测设设计点测设C点： 以A点为测站后视B点

计算方位角、水平角 计算水平距离极坐标放样数据极坐标放样数据测设D点： 以B点为测站后视A点

计算方位角、水平角 计算水平距离ABCXY极坐标放样数据ABDXY极坐标放样数据正倒镜水平角测设距离放样全站仪极坐标放样测站设置后视设置放样点确定放样操作直角坐标放样ABPXYΔXAPΔYAPXPYPXAYAO偏角法放样JDSSαβ12支距法放样方向线交会法放样ΔXΔY方向线交会法放样ΔXΔXΔYΔY前方交会法放样αβγ轴线交会法放样YMNM’N’αβP’P正倒镜投点定线平面放样数据比较放样方法、放样数据计算数据极坐标法β、Sβ、S直角坐标法ΔX、ΔY、直角ΔX、ΔY方向线交会法ΔX、ΔYΔX、ΔY前方交会法α、βα、β轴线交会法无归化距离线型工程测量初测——踏勘测量（中线选线）定测——里程

详细测量（中线定线）施工测量——工程结构特征点放样线型工程测量软件（ESDPS）介绍线型工程测量中线测设——平曲线、竖曲线

直线定线——全站仪极坐标法

GPSRTK坐标法曲线连接——圆曲线综合曲线——特点断面测量（高程测定）

——纵断面横断面风偏断面中桩里程从线路起点沿中线到某点的距离（直线段和曲线弧长）总和即为该点的里程断链，中桩里程不连续的现象圆曲线测设曲线认识

主要点:起点、中间点、终点

6要素——设计要素：半径、偏角

——定位要素：切线长、曲线长、外矢距、切曲差测设方法详细测设点的定位

——里程定位到坐标定位主要点前进次序英文几何特征中文起点BC切线点ZY中点MC弧顶点QZ终点EC切线点YZ设计要素（已知要素）半径：R，由设计规范规定，《铁路工程技术规范》、《公路工程技术标准》。偏角：α，由于地形条件所决定，在直线定交点时测定之定位要素（计算要素）切线长：T，切线点（ZY、YZ)与交点(JD)之间的距离曲线长：L，两个切线点之间的距离切曲差：q，2倍切线长与曲线长的差值外矢距：E，交点与曲中点(QZ)之间的距离定位要素计算公式主要点里程定位JD-T____ZY+L____YZ-L/2__QZ+q/2__

JD’曲线坐标定位计算XYlRθPyPxP施工坐标定位计算θ1θ1αJD,OSJD,Oθ2SO,PαO,PP例题(XJD,YJD)(XP,YP)(XO,YO)l施工坐标定位计算P施工坐标定位计算要求：1、简答圆曲线的主要点、6要素2、若B点里程为k2+419.57米，计算圆曲线主要点的里程值3、计算圆心O的坐标4、若点P的里程为k2+419.55米，计算P点的施工坐标施工坐标定位计算2、主要点的里程

a、计算偏角

b、计算T、L、q、E施工坐标定位计算c、计算主要点的里程

BK2+419.57

-)T________53.932BCK2+365.638

+)L_______107.818ECK2+473.456

-)L/2_______53.909MCK2+419.547

+)q/2________0.023B’K2+419.570施工坐标定位计算3、计算圆心坐标施工坐标定位计算4、计算P点坐标断面测量断面类型断面方向绘图比例尺纵断面横断面（风偏断面）1：10的关系横（里程）比例尺放大10倍作为纵（高程）比例尺纵横一致1：1001：200中桩点的连线方向中线过中桩点的法线方向ESDPS简介1、《工程测量数据处理系统5.0》是睿智测绘科技系列软件的一个升级产品，它是在中文WINDOWS系统下，用VisualC++6.0开发而成的工程测量数据处理软件，该软件采用面向对象编程方法，包含工程测量领域的12个方面，50余个模块，可在Windows95\98\2000\NT\XP\2003下运行，2、hppt://

ESDPS简介道路测设：道路平曲线、竖曲线、超高、加宽计算及图形路线辅助设计：单交点平曲线、切基线平曲线、复曲线、S型曲线、凸型曲线、卵形曲线。曲线放样：直线、竖曲线、圆曲线、虚交点平曲线、三点圆平曲线、综合曲线、S型曲线、卵形曲线、复曲线、组合线型、控制桩放样。功能组成（一）ESDPS简介公路设计：路基超高及加宽计算、路基横断面设计、公路纵断面设计、路基土石方计算、横净距计算。导线平差：闭合导线、附合导线、支导线、不定向导线水准平差：闭合水准、附合水准、支水准交会计算：前方交会、侧方交会、后方交会、边长后方交会、边角后方交会。功能组成（二）ESDPS简介坐标换算：高斯正算、高斯反算、换带计算、坐标转换。

分幅图号：经纬度到图号、平面坐标到图号。面积计算：多边形面积计算。测量工具箱：坐标正算、坐标反算、放样数据计算。等高线及土方：等高线绘制。功能组成（三）工程土方量计算工程结构点放样路基断面施工测量——边桩、坡脚、路面涵洞施工测量杆塔定位测量槽口放线坡度放样顶管施工测量工民建建筑施工测量施工控制测量场地平整测量