工程测量技术培训教材

工程测量技术培训教材目录contents工程测量基础知识工程测量仪器与设备控制测量技术与方法地形图测绘技术与方法工程施工放样技术与方法工程变形监测技术与方法工程测量数据处理与分析工程测量基础知识CATALOGUE01工程测量是工程建设中不可或缺的一项技术工作，它运用测量学的原理和方法，对工程建设中的各项数据进行采集、处理和分析，为工程规划、设计、施工和运营管理提供准确可靠的测量数据和信息。工程测量定义根据工程建设的不同阶段和测量对象的不同，工程测量可分为控制测量、地形测量、规划测量、建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥梁隧道测量、矿山测量等。工程测量分类工程测量定义与分类坐标系定义坐标系是描述空间位置关系的数学工具，它由原点、坐标轴和单位长度组成。在工程测量中，常用的坐标系有直角坐标系、极坐标系和地理坐标系等。坐标系转换由于不同坐标系之间的描述方式和基准面不同，因此在进行工程测量时，经常需要进行坐标系之间的转换。常见的转换方法包括平移、旋转和缩放等。工程测量坐标系常用长度单位在工程测量中，常用的长度单位有米(m)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)等。此外，在一些特定领域，如水利工程和矿山测量中，还会使用到公里(km)、海里(nmile)等长度单位。单位换算方法不同长度单位之间的换算关系可以通过相应的换算系数进行计算。例如，1公里=1000米，1米=10分米=100厘米=1000毫米等。在进行单位换算时，需要注意保持数值的准确性和精度。工程测量常用单位及换算工程测量仪器与设备CATALOGUE02水准仪原理及使用水准仪原理水准仪是利用水准管气泡居中时视线水平的原理，通过望远镜观测目标点，从而确定两点间高差的测量仪器。水准仪使用使用水准仪时，需先安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。在测量过程中，应注意保持视线水平、避免阳光直射、防止震动等干扰因素。经纬仪是利用度盘刻度和测角原理，通过望远镜瞄准目标点，从而测量水平角和竖直角的测量仪器。使用经纬仪时，需先安置仪器、对中整平、瞄准目标点、读数记录。在测量过程中，应注意仪器的稳定性和精度、避免误差的积累和传播。经纬仪原理及使用经纬仪使用经纬仪原理全站仪是集光、机、电为一体的高技术测量仪器，具有角度测量、距离测量、数据处理等功能。其测距原理一般采用脉冲法或相位法，测角原理与经纬仪相同。全站仪原理使用全站仪时，需先安置仪器、对中整平、设置参数、瞄准目标点进行测量。全站仪具有自动化程度高、测量速度快、精度高等优点，但也需要注意操作规范和维护保养。全站仪使用全站仪原理及使用

其他辅助设备介绍反射棱镜反射棱镜是全站仪等测距仪器的配套设备，通过反射测距信号来延长测距距离和提高测距精度。使用时需注意棱镜的常数设置和保养。测距仪测距仪是利用激光或超声波等测距原理，直接测量两点间距离的测量仪器。具有操作简便、测量速度快等优点，但精度相对较低。测高仪测高仪是专门用于测量高度的测量仪器，如超声波测高仪、激光测距测高仪等。使用时需注意仪器的校准和误差来源。控制测量技术与方法CATALOGUE03根据工程需要，遵循从整体到局部、分级布网、逐级控制的原则。控制网布设原则布设形式加密方法包括三角网、导线网、边角网、GPS网等，根据测区条件、精度要求等因素选择。通过插点、附合导线、支导线等方式进行加密，以满足工程测量的需要。030201平面控制网建立与加密利用水准仪和水准尺，根据已知高程点测量未知点的高程。水准测量通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间高差的方法。三角高程测量通过附合水准路线、闭合水准路线或支水准路线等方式进行加密。加密方法高程控制网建立与加密包括闭合导线、附合导线和支导线等，根据工程需要选择。导线布设形式使用经纬仪或全站仪进行水平角、竖直角和距离观测。观测方法通过平差计算，得到各导线点的坐标和高程。数据处理导线测量方法及应用大气折光影响考虑大气折光对观测结果的影响，采取相应措施进行改正。观测方法在已知点上架设仪器，观测目标点的竖直角和距离，计算高差。应用范围适用于山区、丘陵地区等难以进行水准测量的地区。三角高程测量方法及应用地形图测绘技术与方法CATALOGUE04地形图要素包括地形、地貌、水系、植被、居民地、交通线、境界线等，是地形图测绘的基础。地形图比例尺表示图上距离与实地水平距离的比例，大比例尺地形图内容详细，小比例尺地形图内容概括。地形图定义表示地球表面地形、地貌的平面图形或立体模型，比例尺表示实际地形与图上地形之间的比例关系。地形图基本知识利用经纬仪测定地形特征点的平面位置和高程，通过绘图和整饰得到地形图。经纬仪测绘法利用全站仪同时测定地形特征点的平面位置和高程，实现数据采集、处理、成图一体化。全站仪测绘法利用航空摄影获取地面影像，通过内业加密和外业调绘得到地形图。航空摄影测量方法大比例尺地形图测绘方法03激光雷达测量技术利用激光雷达扫描获取地面三维坐标数据，通过处理得到数字地形图。01数字测图技术利用全站仪、GPS等测量设备采集地形数据，通过计算机处理生成数字地形图。02数字摄影测量技术利用数字摄影测量系统处理航空或地面摄影影像，生成数字高程模型和数字正射影像等数字产品。数字地形图测绘方法工程规划设计在工程规划设计中，利用地形图分析地形条件，为工程布局和设计提供依据。工程施工建设在工程施工建设中，利用地形图进行施工放样、土方计算等，确保施工的顺利进行。工程运营管理在工程运营管理中，利用地形图进行工程监测、变形分析等，确保工程的安全和稳定。地形图应用实例分析工程施工放样技术与方法CATALOGUE05直角坐标法极坐标法前方交会法后方交会法施工放样基本方法根据已知点的坐标和放样点的坐标，利用全站仪等测量设备，通过极坐标或直角坐标定位放样点。在两个已知点上架设测量设备，同时观测放样点，通过交会计算确定放样点的位置。通过测量放样点与已知点之间的水平距离和方位角，确定放样点的位置。在放样点上架设测量设备，观测两个已知点，通过交会计算确定放样点的位置。根据建筑物的总平面图和相关控制点，利用测量设备将建筑物的外轮廓线和主要轴线测设到地面上。总平面图法根据城市规划部门给定的建筑红线，利用测量设备将建筑物的外轮廓线和主要轴线测设到建筑红线上。建筑红线法根据已知建筑物或构筑物的位置，利用测量设备将新建筑物的位置测设到地面上。相对位置法建筑物定位放样方法123以曲线起点或终点为坐标原点，计算曲线上各点的切线支距，利用测量设备将切线支距测设到地面上，从而得到道路中线。切线支距法根据道路中线的偏角和距离，利用测量设备将道路中线测设到地面上。偏角法根据道路中线的设计坐标，利用测量设备将道路中线测设到地面上。坐标法道路中线放样方法控制桩法在管道中心线上设置控制桩，利用测量设备将控制桩的位置测设到地面上，从而得到管道中线。管道转角法根据管道转角和管道半径，利用测量设备将管道转角测设到地面上，从而得到管道中线。管道中心线法根据管道中心线的设计坐标和管道半径，利用测量设备将管道中心线测设到地面上。管道中线放样方法工程变形监测技术与方法CATALOGUE06变形监测定义分析和评价建筑物的安全性，验证地质资料及地基基础设计方法的可靠性，为工程设计和施工提供科学依据。监测目的监测原则可靠性、经济性、重点性、实时性、系统性。对建筑物、构筑物及其地基或一定范围内岩体及土体的位移、变形、倾斜、裂缝等进行的测量。变形监测基本知识利用经纬仪或全站仪建立一条基准线，通过测量变形体上各点到基准线的距离变化来确定其水平位移。视准线法小角度法投点法前方交会法通过测量变形体上两点间夹角的变化来推算其水平位移。在变形体上设置投点，通过测量投点的位置变化来确定其水平位移。利用两个已知控制点，通过测量变形体上某点的角度和距离，计算其坐标变化来确定水平位移。水平位移监测方法利用水准仪测量变形体上各点的高程变化来确定其垂直位移。水准测量法通过测量变形体上某点的天顶距和斜距，计算其高程变化来确定垂直位移。三角高程测量法利用连通管原理，通过测量液面的变化来确定变形体的垂直位移。液体静力水准法垂直位移监测方法倾斜监测方法利用倾斜仪或全站仪等测量设备，通过测量变形体上两点的相对高差变化来确定其倾斜角度和方向。裂缝监测方法在裂缝两侧设置标志，通过定期测量标志间的距离变化来确定裂缝的宽度和扩展情况。同时，可采用摄影或摄像等方法记录裂缝的形态和变化过程。倾斜和裂缝监测方法工程测量数据处理与分析CATALOGUE07误差定义与分类01阐述测量误差的基本概念，包括随机误差、系统误差和粗大误差的分类及特点。误差来源与影响因素02分析测量误差的主要来源，如仪器误差、观测误差、外界条件等，以及各因素对测量结果的影响。误差传播定律03介绍误差传播定律的基本原理和应用，包括和差、积商、函数等运算下的误差传播规律。测量误差基本知识观测数据整理讲解观测数据的整理方法，包括数据筛选、分类、编码等，以便于后续的数据处理和分析。数据质量检查介绍数据质量检查的方法和标准，如缺失值、异常值、重复值等的检查和处理。数据预处理阐述数据预处理的过程，包括数据平滑、滤波、插值等方法，以减小误差和提高数据质量。观测数据整理与检查平差计算基本概念解释平差计算的基本概念和原理，包括最小二乘法、加权最小二乘法等。平差数学模型建立详细介绍平差数学模型的建立过程，包括观测方程、条件方程、权阵等的构建。平差计算方法及步骤阐述平差计算的方法和步骤，包括间接平差、附加系统参数平差、抗差最小二乘法