市政道路工程测量原理及测量方法

市政道路工程测量原理及测量方法黄国斌测量平面坐标系的建立高斯平面直角坐标系自然坐标通用坐标坐标计算1、坐标正算根据已知点坐标、已知边长及该边的坐标方位角，计算未知点的坐标，称为坐标的正算。ABOYXabYX2、坐标反算根据两个已知点的坐标求出两点间的边长及其坐标方位角，称为坐标反算。反算方位角应注意的问题角度测量§1角度测量的原理§2经纬仪§3水平角观测§4竖直角观测§1角度测量原理ABO竖直角概念α=目标方向读数—水平视线方向读数ab0βα1α2水平角概念DJ6级光学经纬仪§2经纬仪基本构造照准部：水平度盘基座望远镜、水准管、竖盘装置、读数装置、制动微动装置、竖轴DJ6级光学经纬仪§2经纬仪DJ6光学经纬仪的读数数方法88水平度盘示数竖直度盘示数178°00′00″88°24′06″01234560123456竖直水平178177178°28′48″178°50′30″88°57′18″8989°08′06″DJ2级光学经纬仪§2经纬仪基本构造§2经纬仪DJ2光学经纬仪的读数数方法读数规则：正像在左，倒像在在右，相距最近；；十分数数正、倒像像间格数；测微尺读不足10′数。三数相加为读读数；7678773540414232J2经纬仪读数方法点击测微轮练习读读数§2经纬仪§2经纬仪§2经纬仪§2经纬仪电子经纬仪§2经纬仪经纬仪的使用经纬仪的安置对中：是使经纬仪水平度度盘中心安置在所所测角顶点的铅垂垂线上。整平：是使仪器的竖轴处处于铅垂位置，从从而使水平度盘水水平。仪器安置包括对中中与整平§2经纬仪经纬仪的使用（1）安置三脚架，连连结好仪器；利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤（3）调节脚螺旋，使使对点器对中；（4）调节三角架的架架腿高度，粗平仪仪器。（2）光学对点器对光光；（5）调节脚螺旋，精精平仪器。经纬仪的安置1、将三脚架安置在在测站点上，要使使架头中心大致对对准测站点标志中中心；目估使架头头概略水平并；三三脚架高度与观测测者胸部大致平齐齐。2、用连结螺旋将仪仪器连结在三脚架架头。架设三脚架，连结结仪器经纬仪的安置利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤之（一）调节光学对点器的的目镜、物镜（前前后推拉）调焦螺螺旋（目镜为旋转转调焦，物镜为推推拉调焦），分别别使对点器十丝影影像和测站上标志志点的影像清晰；；转动仪器脚螺旋，，使地面标志点影影像位于对点器圆圆圈中央；对点器调焦经纬仪的安置调节脚螺旋，对中中仪器利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤之（二）调节三角架，粗平平仪器经纬仪的安置利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤之（三）调节脚螺旋，精平平仪器首先使照准部水准准管平行于任意两两个脚螺旋（1、2）中心的连线方向向；经纬仪的安置利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤之（四）调节脚螺旋，精平平仪器123接着同时相向旋转转该两个脚螺旋使使气泡居中；然后旋转照准部90°使水准管垂直于1、2两脚螺旋连线；最后转动第三个脚脚螺旋使气泡居中中。首先使照准部水准准管平行于任意两两个脚螺旋（1、2）中心的连线方向向；经纬仪的安置利用光学对点器对对中及整平的方法法步骤之（四）经纬仪的安置利用光学对点器对对中及整平的注意意问题对中与整平是互相相影响的，要反复复多次才能使仪器器既对中又精平。。在用脚螺旋初次使使仪器精平后，对对中一般会被破坏坏，此时需重新对对中。重新对中是通过稍稍“旋松中心连接接螺旋，移动仪器器”来完成的。对中、整平操作流流程：1、用脚螺旋精确对对中；2、升降架腿高度粗粗平仪器；3、用脚螺旋精平仪仪器；4、移动仪器重新精精确对中；5、用脚螺旋精平仪仪器；6、重复（4、5）§2经纬仪经纬仪的使用观测操作1）瞄准、调焦2）读数3）水平度盘置数（（配置度盘）目镜调焦粗瞄目标物镜调焦精瞄目标观测操作包括瞄准准、调焦、置盘、、读数§3水平角观测1、测回法2、方向观测法ABO观测程序盘左：顺时针A→B盘右：逆时针B→A限差要求盘左盘右角度互差差≤±40″度盘设定180°/n测回法§3水平角观测水平角观测手簿（（测回法）作业时间：2006.4.10AB天气：晴开始时间：8：00测站O观测方向图略仪器：J6结束时间：8：20观测者：何金

O测站目标镜位读数半测回角值一测回角值各测回平均角值备注12345678(°′″)（°′″）（°′″）（°′″）第一AB盘左测回AB盘右第二AB盘左测回AB盘右ABO0031889333026933421800324893012893018893015900330179340089303035933482700324893024893027893021角度观测中的目标标瞄准§4竖直角观测竖盘装置的结构竖盘装置构成：1、固定在望远镜横横轴的一端，与横横轴保持垂直，并并随望远镜一起转转动。2、竖盘读数指标与与指标水准管固连连在一起，不随望望远镜转动。竖盘装置特点：竖盘刻划注记形式式：顺时针竖盘读数指标自动动归零装置：竖直角的计算公式式§4竖直角观测180027090LR竖盘指标差§4竖直角观测180027090LR含有指标差的竖直直角及指标差的计算公式式指标差的概念：§4竖直角观测竖直角的观测1、在测站上安置，，盘左照准目标。。2、旋转指标水准管管微动螺旋，使气气泡居中，读数。。3、盘右照准目标同同一位置。4、再次使指标水准准管气泡居中，读读数。5、根据竖直角计算算公式求出竖直角角和指示差。观测程序：§4竖直角观测竖直角的观测1、用中丝瞄准目标某一位置置。2、竖盘指标水准管管气泡居中时，竖竖盘读数才有效。。4、盘左、盘右必须须瞄准目标的同一一（高度）位置。。注意事项：3、带有竖竖盘指标标自动补补偿器，，读竖盘盘读数前前应将补补偿器开开关置于于“ON”。5、测回间间指标差差互差不不超过±25″″。§4竖直角观观测竖直角的的观测日期：2006-5-18观测者：田友朋天气：晴仪器：J6型记录者：赵宏刚测站目标盘左读数（°′″）盘右读数（°′″）指标差（″）一测回竖直角值各测回平均竖角值备注12345678OA8138122782124+12+82136+821458138002782148+06+82154B9612362634706-09-61245-61244961242263471800-61242竖直角观观测记录录手簿ABO距离测量量与直线线定向§1钢钢尺量量距§2视视距测测量§3直直线定定向水平距离离：是指地面面上两点点垂直投投影到水水平面上上的直线线距离。。距离测量量与直线线定向距离测量量方法：：§1钢钢尺量量距钢尺量距距的工具具钢尺是钢钢制的带带尺，常常用钢尺尺宽10～15mm，厚0.4mm；长度有有20m、30m及50m几种，卷卷放在圆圆形盒内内或金属属架上。。§1钢钢尺量量距直线定线线直线定线线的含义义：定线的方方法：1、目估定定线；2、经纬仪仪定线目估定线线经纬仪定定线§1钢钢尺量量距直线定线线12BA§1钢钢尺量量距钢尺量距距1、平坦地地面的丈丈量方法法AB式中：n—尺段数l—整尺长度度l′—不足一整整尺的余余长§1钢钢尺量量距钢尺量距距2、倾斜地地面量距距（1）斜量法法方法αLhD§1钢钢尺量量距钢尺量距距2、倾斜地地面量距距（2）平量法法方法AB123§2视距测量量视距测量量原理1、视线水水平时的的视距测测量l1l2D1D2高差：平距：§2视距测量量视距测量量原理2、视线倾倾斜时的的视距测测量§2视距测量量视距观测测和计算算观测：1、在测站站点安置置仪器,量取仪器器高i。2、盘左位位置瞄准准视距尺尺，读取取下丝、、上丝及及中丝丝读数。。3、读取竖竖盘读数数，然后后计算竖竖直角。。4、计算水水平距离离。5、计算高高差和高高程。§3直线定向向标准方向向1、真子午午线方向向2、磁子午午线方向向3、坐标纵纵线方向向确定一条条直线与与标准方方向之间间的水平平角，称称作直线线定向。。直线定向向概念αOA自由静止止的小磁磁针所指指的方向向为磁子子午线方方向通过地球球表面某某点的真真子午线线的切线线方向测量平面面直角坐坐标系中中的纵轴轴（X轴）方向向线§3直线定向向方位角由标准方方向的北北端起，，顺时针针方向到到某直线线水平夹夹角，称称为该直直线的方方位角，，方位角角值从0°～360°°。1、真方位位角（A）2、磁方位位角（Am）3、坐标方方位角（（α）§3直线定向向方位角正反坐标标方位角角把直线前前进方向向称为直直线的正正方向。。以A点为起点点、B点为终点点的直线线AB，其坐标标方位角角αAB，称为直直线AB的正方位位角。而而直线BA的坐标方方位为αBA，称为直直线AB的反方位位角。ABαABαBAxyo§3直线定向向象限角由标准方方向的北北端或南南端，顺顺时针或或逆时针针量到直直线所夹夹的锐角角，并注注出象限限名称，，称为该该直线的的象限角角，以R表示，取值范范围0°～90°。坐标方位角和和象限角的换换算关系直线方向由坐标方位角推算象限角由象限角推算坐标方位角北东，第Ⅰ象限南东，第Ⅱ象限南西，第Ⅲ象限北西，第Ⅳ象限R1=α1R2=180°-α2R3=α3-180°R4=360°-α4α1=R1α2=180°-R2α3=180°+R3α4=360°-R4ⅠⅡⅢⅣ0XYP1R11P2R22P3R33P4R44小地区平面控控制测量§1控制测量概述述§2导线测量§3交会测量§1控制测量概述述有关概念国家控制网城市控制网图根控制网控制测量：控制点↓控制网→↓平面控制测量量(测定控制点的的X、Y坐标）；高程控制测量量(测定控制点的的H坐标）；↑平面控制网高程控制网↓§2导线测量导线的布设形形式导线：将测区内相邻控制点相相互连结而构成的折线，称为导线。这些控制点点，称为导线点。导线测量：依次测定各各导线边的长度度和各转折角值；根据起算方位角及及已知点坐标标，推算出各导线点的坐坐标。适用范围：它它是建立平面控控制网常用的的一种方法，，特别是地物物分布较复杂杂的建筑区、、视线障碍较较多的隐蔽地地区和带状地地区。闭合导线21231BA1234NMTS附合导线NM支导线导线测量的外外业1、踏勘选点及及建立标志实地选点时应应注意的问题题4、导线边长测测量钢尺量距、光光电测距或全全站仪测量。。3、导线转折角测量附合导线观测左角，闭合导线，观测内角。上、下半测回角值互差不超过2、点之记BA1234231NMTS连接角导线观测方向向A已知点2待求点已知边观测角3、坐标方位角角的推算32NM4(1)4、闭合导线的的内业计算1）计算内角和和闭合差2）闭合差分配配3）求改正后内内角例题计算检核4）推算导线各各边的坐标方方位角7）导线评定定精度6）计算坐标增增量闭合差5）计算各边坐坐标增量BA1234Bfxfyf例题9）计算改正后后坐标增量10）计算各点坐坐标计算检核计算检核8）分配闭合差差计算检核例题点号观测角改正数方位角距离坐标增量坐标△xv△

x△yv△

yXY1506.321215.6521253000105.222107483080.183730020129.34489335078.161893630506.321215.65212530002求和3595910角度闭合差fβ=-50″+13+12+12+13+5053184330619152155317-61.1047.9076.61-68.32+0.09-104.2185.6664.30-45.81-0.07392.90-2-2-3-2+2+2+2+1445.20493.08569.66301.33365.64261.46坐标增量闭合合差fx=+0.09mfy=-0.07m返回全长闭合差全长相对闭合差闭合导线内业业算例5、附合导线的的内业计算与闭合导线的的计算基本相相似，不同之之处见下表角度闭合差计算的不同坐标增量闭合差计算的不同闭合附合§3交会测量测角交会1、单三角形BAPαβγ2、前方交会未知点坐标计计算公式1）计算同单三三角形2）检核方法3）精度要求测距交会未知点坐标计计算公式检核方法、精精度要求施工测量的基基本工作§9.1概述§9.2水平距测设§9.3水平角测设§9.4高程测设MNT1′2′12431qkgd设计建筑物平平面位置图施工测量的基基本工作：1、水平距离的的测设2、水平角的测测设3、高程的测设设水平距离的测测设使用光电测距距仪测设MN′N″NDMNMN0°00′00″A′A″A