土木工程测量知识点经典总结Word格式文档下载.docx
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（2）高斯平面直角坐标系。
（3）独立坐标系。
高斯平面直角坐标系
建立高斯平面坐标系的步骤：
（1）分带：
沿赤道一圈每隔6度或3度分一带，共分60带或120带。
（2）投影：
中央子午线：
每一带最中间的那根子午线，称为该带的中央子午线。
用一个大圆柱去套地球，要求大圆柱要和中央子午线相切，假设在地心放一个点光源，把地球表面的每一带投影到圆柱面上。
投影后，再把圆柱面展开铺平，中央子午线作为坐标纵轴即x，赤道作为横轴即y轴，交点为坐标原点0。
为了使地面上的点位和坐标建立起一一对应关系，规定在横坐标值即y值前面加上带号。
注：
我国的高斯平面坐标系：
我国处在北半球即赤道以北，所以x坐标均为正值，但y坐标有正有付，为了使y坐标均为正值，规定x轴向西平移500公里。
独立的平面直角坐标系
当测区范围较小，且测量结果不与国家、地区控制网对应，可采用独立的平面直角坐标系，规定x轴为纵轴，指向北，y轴为横轴，为了使整个测区各个点的坐标不出现负值，通常把原点选在测区的西南角。
1.3用水平面代替水准面的限度
一、对水平距离的影响：
当距离为10km时，用水平面代替水准面所产生的距离误差为0.82cm，相对误差为1：
220000,误差可以忽略不计。
因
此，在半径为10km的范围内进行距离测量工作时，用水平面代替水准面所产生的误差可以忽略不计。
二、对水平角的影响：
对于面积为100km2范围内的多边形，用水平面代替水准面时，在一般测量工作中，对角度的影响可以忽略不计。
三、对高程的影响：
进行高程测量中，即使在很短的距离内也必须考虑地球曲率的影响。
1.4测绘工作的基本原则
一、测量工作的基本内容：
高差测量、水平角测量、水平距离测量是测量工作的三项基本内容。
又称为三项基本测量工作。
二、测量工作的基本原则：
1、从整体到局部，先控制后碎部，由高级到低级。
2、前一步测量工作未作检核，绝不进行下一步测量工作。
三、测定和测设的概念：
1、测定：
把地面上原有的点、建筑物的平面位置在地形图上标定出来，这一过程称为测定。
2、测设：
把地形图上设计好的点、建筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，这一过程称为测设。
2水准仪及水准测量
水准测量的目的：
通过测量地面上两点之间的高差h,根据已知点的高程求算未知点的高程。
2.1水准测量的原理
一、水准测量原理：
水准测量是利用水准仪所提供的水平视线测定两点间高差的一种方法。
圉2一I水准丽册原理
二、水准测量的有关专业术语：
水准测量具有方向性，若测AB之间的高差，一定是从A侧到Bo
（1）后视点A，前视点B
（2）后视读数a,前视读数b（3）视线高程Hi
（4）测站：
安置仪器的地方称为测站。
2.2水准仪的基本构造及使用水准测量的仪器为：
水准仪，工具有：
水准尺和尺垫。
我国生产的水准仪有很多种，我们只介绍DS3型微倾水准仪，也是比较常用的一种水准仪，其中D和S分别是大地测量和水准仪的汉语拼音的第一个字母，下标3表示仪器的精度等级，数字越小，精度越高。
一、DS3型微倾水准仪的构造：
水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成
1、望远镜：
作用：
瞄准水准尺，并对水准尺进行读数。
构成：
物镜、对光透镜、物镜对光螺旋、十字丝分划板、目镜、目镜对光螺旋视准轴：
十字丝交点和物镜光心的连线，称为视准轴。
物镜：
由一组透镜组组
成
作用：
把远处目标的像反映到望远镜的镜筒内。
目镜：
也是由一组透镜组成作用：
是将物镜所成的实像放大成为虚像，DS3型微倾水准仪放大率一般不小于28倍。
十字丝分划板：
是安装在目镜筒内的一块平板玻璃，上面刻有两条垂直的长丝，称为十字丝，分别叫做竖丝、横丝（也叫中丝），水准仪读数一般为中丝读数。
在中丝的上下还刻有两条对称的短丝，称为视距丝，作用可以读取距离。
对光透镜和物镜对光螺旋：
两者的主要作用是通过调节物镜对光螺旋从而使对光透镜移动，从而使目标的像落在十字丝分划板上。
水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成。
2、水准器：
水准器是水准仪上一个重要部件，主要是用来整平仪器和视准轴是否处于水平位置。
水准器有圆水准器和管水准器两种。
（1）圆水准器：
a构造：
圆水准器是一个密封的玻璃圆盒，盒内装有乙醇和乙醚的混合液，加热熔封而成，冷却后留有圆形气泡。
b圆水准器零点：
圆水准器的对称中心，称为圆水准器零点。
c圆水准器轴：
过
零点的球面法线称为圆水准器轴。
圆水准器气泡居中是仪器粗略整平的标志。
（2）管水准器：
是一个玻璃管，内壁磨成具有一定半径的圆弧，管内装有乙醇和乙醚的混合液，加热熔封而成，冷却后留有气泡。
b管水准器零点：
管水准器上表面的对称中心，称为管水准器零点。
c管水准器轴：
过零点的球面切线，称为管水准器轴。
d符合水准器：
在管水准器上安装有一组棱镜，通过棱镜的反射，将气泡两端的影像同时反映到目镜旁的观察窗内，若两端的影像符合时，则表示气泡居中，反之，则不居中，这种设有棱镜组的水准器，称为符合水准器。
符合水准器气泡居中是仪器精确整平的标志。
水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成。
3、基座：
基座由轴座、脚螺旋、连接板组成。
仪器上部通过竖轴插入轴座内，脚螺旋用来调节圆水准器使圆气泡居中。
整个仪器通过连接板连接螺旋与三脚架相连接。
4、水准仪上各种螺旋的名称及其作用：
共有六种螺旋，分别是物镜对光螺旋：
使远处目标的像清晰。
目镜对光螺旋：
使十字丝清晰。
脚螺旋：
使圆水准器气泡居中。
制动螺旋：
固定或松开望远镜。
微动螺旋：
使望远镜左右微微摆动。
微倾螺旋：
使管水准器气泡居中。
二、水准尺：
水准尺有塔尺和双面尺两种。
用优质的木材、铝合金或玻璃钢制成。
1、塔尺：
用优质木材制成，由两或三节套接而成，尺的底部为零点，尺上刻有黑白相间的分划，每分划为1厘米。
2、双面尺：
又称红黑面尺，尺长3米，两根为一对，尺子两面均有分划，黑面分划为基本分划，底部起点为零，红面分划为辅助分划，底部起点不为零。
三、水准仪的使用：
主要讲使用步骤：
共分五步。
安置仪器，粗略整平，瞄准水准尺，精确整平，读数
1、安置仪器：
把水准仪安置在脚架上并拧紧连接螺旋。
三点要求：
（1）要双手抱仪器
（2）脚架高度要适中（3）架台要大致水平
2、粗略整平：
（1）概念：
调节脚螺旋，使圆水准器气泡居中。
（2）方法：
记住一句话，气泡移动方向始终与转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致。
3、瞄准水准尺：
（1）目镜对光：
转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
（2）初步瞄准：
松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜上的准星、照门瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋。
（3）物镜对光：
转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。
（4）精确瞄准：
转动微动螺旋，使水准尺影像处在视场中央。
（5）消除视差：
视差：
物镜对光后，眼睛在目镜端上下微微地移动，若发现十字丝和水准尺影像有相对移动的现象，则称为视差。
产生原因：
水准尺没用恰好成像于十字丝分划板上。
消除方法：
反复调节目镜和物镜对光螺旋，直至视差消除。
4、精确整平：
调节微倾螺旋，是管水准器气泡居中，即豆芽瓣重合。
5、读数：
读取中丝读数。
要求：
直接读出米、分米、厘米、估计到毫米。
2.3水准测量一般方法及计算
一、水准点：
1、定义：
用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点，有BM表示。
2、种类：
永久性水准点和临时性水准点两种。
二、水准测量的施测方法：
利用转点进行测量，但测量结果不一定正确。
三、水准测量的实施路线：
1、符合水准路线2、闭合水准路线3、支水准路线
四、水准测量的检核方法：
1、计算校核
2、测站检核：
在同一测站测得的结果是否一致，称为测站检核。
常用的有两种方法。
（1）双仪器高法：
对于普通水准测量，两次测得高差之差的绝对值应小于6mm.
（2）双面尺法：
3、成果检核：
计算检核只能发现计算是否有误，测站检核只能检验一个测站上是否存在错误或误差是否超限，但对于一条水准路线来说，测站检核不足以说明测量全过程的精度是否符合要求：
如仪器本身误差。
只有通过成果检核才能知道。
（1）符合水准路线：
（2）闭合水准路线：
五、水准测量的内业计算：
包括闭合水准路线的计算和符合水准路线的计算：
计算过程：
（1）列表，把已知数据填入表中；
（2）计算高差闭合差fh，对于闭合水准路线，fh=刀h测
对于符合水准路线，fh=刀h测一刀h理
（3）计算高差容许闭合差fh容
fh容=±
12Vnfh容=±
40VL
若fhvfh容，说明测量结果符合要求。
（4）调整高差闭合差：
调整原则：
将闭合差以相反的符号，按与测站数或距离成正比的原则分配到各段中去。
（5）计算改正后的高差：
实测高差＋改正数
（6）计算待定点的高程。
2.4水准仪的检验方法
一、水准仪在使用之前应进行一般性检查：
望远镜成像是否清晰制动螺旋、微动螺旋、微倾螺旋和对光螺旋是否有效脚螺旋是否灵活
脚架固定螺旋是否可靠
二、水准仪应满足的几何条件：
圆水准器轴应平行于仪器竖轴；
视准轴应平行于水准管轴
十字丝的横丝应垂直于仪器的竖轴
三、水准仪的检验方法：
圆水准器轴应平行于仪器竖轴的检验方法：
转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，然后将仪器转动180，若气泡仍然居中，则此条件满足，否则需进行校正。
2.5水准测量误差及注意事项
一、水准测量的误差来源：
（一）仪器误差：
1、仪器校正不完善的误差，如水准管轴与视准轴不平行产生的误差。
2、水准尺误差，如分划不准确，尺身弯曲产生的误差，水准尺零点误差。
（二）观测误差：
1、水准管气泡居中误差。
2、读数误差3、视差影响4、水准尺倾斜误差
（三）外界条件的影响
1、仪器下沉2、大气折光影响3、温度变化的影响
二、水准测量时取前后视距相等可以消除以下误差：
1、视准轴不平行于水准管轴产生的误差。
2、大气折光的影响产生的误差。
3、地球曲率的影响产生的误差。
3经纬仪及角度测量
3.1角度测量原理
一、角度的种类及概念：
种类：
水平角和竖直角水平角：
空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹得角度称为水平角。
用B表
示
竖直角：
视线方向与水平方向所夹得角度称为竖直角。
用a表示，分为仰角和俯角，仰角为正，俯角为负。
二、水平角测量原理：
在角顶点的上方装有一水平圆盘，圆盘中心和角的顶点处在同一条竖直线上，圆盘上标有刻度，通过角的两个边作两个竖直面与圆盘相交，在圆盘上有两个读数，这两个读书差就是所测得水平角。
三、测量水平角时对水平度盘的要求：
1、水平度盘一定要水平放置。
2、水平度盘中心一定要和地面上的点位处在同一条竖直线上。
3.2光学经纬仪的基本构造及使用工程上常用经纬仪的全称：
DJ6级光学经纬仪。
D:
表示大地测量J:
表示经纬仪6:
表示经纬仪的精度等级，数字越小，精度越高。
经纬仪的组成：
由照准部、水平度盘、基座三部分组成。
一、经纬仪上各种螺旋的名称及其作用：
：
1、物镜对光螺旋：
2、目镜对光螺旋：
3、读数显微镜调焦螺旋：
使读数清晰。
在读数时，要通过反光镜把光线充分反射到进光孔中。
4、水平制动螺旋：
固定或松开照准部。
5、水平微动螺旋：
使照准部左右微微摆动。
6、望远镜制动螺旋：
7、望远镜微动螺旋：
使望远镜上下微微摆动。
8、竖盘指标水准管微动螺旋：
使竖盘指标水准管气泡居中。
9、光学对中器调焦螺旋：
使地面上的点位清晰。
10、脚螺旋：
使水平度盘上的水准管气泡居中。
11、度盘控制螺旋：
使水平度盘转动
12、轴座固定螺旋：
固定轴座。
二、经纬仪的读数方法：
测微尺读数
读数要求：
直接读出度、分估计到秒且秒数应估计成6的倍数。
三、经纬仪的使用步骤：
1、安置仪器：
注意事项：
（1）脚架高度要适中。
（2）架台要大致水平。
（3）要双手抱仪器。
（4）连接螺旋暂时不要拧紧。
2、对中：
对中目的：
使仪器中心和角的顶点处在同一条竖直线上。
对中方法：
有垂球对中和光学对中两种方法
3、整平：
整平目的：
使水平度盘处于水平位置。
整平方法：
首先使水平度盘水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手相向转动着一对脚螺旋，使水准管气泡居中，注意气泡移动方向始终和转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致，然后把仪器转动90度，再调节第三个脚螺旋，使气泡居中。
如此反复进行两到三次，直至仪器转动任一位置气泡都居中为止。
4、照准目标：
（1）用望远镜上的对点器照准目标，然后固定水平制动螺旋和望远镜制动螺旋。
（2）调节物镜对光螺旋，使目标的像清晰。
（3）调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
（4）调节水平微动螺旋和望远镜微动螺旋，使目标的像处在十字丝中心。
5、读数。
1.3水平角观测
一、水平角观测方法：
有测回法和方向观测法两种。
测回法：
适用于观测两个方向之间的单角。
方向观测法：
适用于同一点多个方向之间的夹角。
我们重点学习测回法。
二、测回法观测水平角的步骤：
1、在O点安置经纬仪，对中整平。
2、盘左照准A点，读取读数a1
3、松开制动螺旋，顺时针转动照准部，盘左照准B点，读取读数b1
4、松开制动螺旋，翻转望远镜，盘右照准B点，读取读数b2
5、松开制动螺旋，逆时针转动照准部，盘右照准A点，读取读数a2
6计算：
上半测回B1=bl—al下半测回B2=b2-a2若B1—B2w40取B=（B1+B2）/2
1.4光学经纬仪的检验方法一、经纬仪应满足的几何条件：
1、照准部水准管轴应垂直于竖轴。
2、十字丝的竖丝应垂直于横轴。
3、视准轴应垂直于横轴。
4、横轴应垂直于竖轴。
5、观测竖直角时，望远镜视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，指标线所指读数为始读数。
二、角度测量时经纬仪应满足的要求：
1、水平度盘一定要水平放置。
2、水平度盘中心一定要和角的顶点处在同一铅垂线上。
3、望远镜绕水平轴旋转，视准轴一定要扫出一个竖直面。
三、经纬仪的检验方法：
照准部水准管轴应垂直于竖轴的检验方法：
转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋，相向转动这一对脚螺旋使气泡居中，然后将仪器转动180度，若气泡仍然居中说明条件满足，否则应进行校正
1.5角度测量误差与注意事项
一、误差来源：
1、仪器误差：
（1）仪器加工制造不完善所产生的误差
（2）仪器校正不精确所引起的误差2、人为因素的影响：
（1）对中误差
（2）整平误差（3）照准误差（4）读数误差
3、外界条件的影响。
一、角度测量时采用盘左盘右观测可以消除或减小的误差：
1、度盘刻划不均匀产生的误差。
2、照准部偏心产生的误差。
3、视准轴不垂直于横轴产生的误差。
4、横轴不垂直于竖轴产生的误差。
5、竖盘指标差的影响。
4距离测量水平距离：
地面上的两点沿铅垂线方向投影到水平面以后投影点之间的距离，称为水平距离。
距离测量的方法：
钢尺量距、视距测量、光电测距
本章重点介绍钢尺量距。
钢尺量距有一般方法和精密方法两种。
4.1钢尺量距的一般方法一、测量工具：
1、主要工具：
钢尺
规格有20m、30m、50m等几种根据钢尺零点位置的不同有端点尺
和刻线尺之分。
2、辅助工具：
测釺、标杆、垂球等。
要往返测量一次，取平均值作为最后结果，测量精度用相对误差k来衡量K=（|d往一d返I/d均）在平坦地区，k<
1/3000
5施工放样的基本方法
一、施工测量的目的和内容：
1、施工放样的概念：
施工放样又称为测设，把地形图上设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，这个过程就称为施工放样。
2、施工测量的目的：
把地形图上设计好的建筑物、构筑物的平面位置和高程在地面上标定出来，作为施工的依据。
3、施工测量的内容：
（1）施工控制网的建立
（2）建筑物的定位
（3）建筑物主要轴线的测设
（4）建筑物的细部测设
（5）工程竣工测量
（6）建筑物的变形观测
二、施工测量的特点：
1、施工测量贯穿于施工的全过程
2、施工现场多为立体交叉作业，对施工测量带来很大影响
三、施工放样方法：
1、一般方法
2、精密方法：
又称为归化放样。
4.2距离、水平角和高程放样
二、水平角测设：
已知：
在地面上有A、P两点，
在地面上测设出B点，使/PAB=30度，DAB=30米
测设过程：
（1）在A点安置经纬仪，对中整平；
（2）盘左照准P点，读取读数
（3）松开制动螺旋，顺时针转动照准部30度，在此方向上量出30米，得B1点
（4）松开制动螺旋，盘右照准P点，读取读数
（5）松开制动螺旋，顺时针转动照准部30度，在此方向上量出30米，得B2点
（6）若B1B2点不重合，取B1B2中点作为最后结果。
三、高程测设：
地面上有一点A，在A点附近有一电杆
在电杆上标出标出一点B，使B点比A点高0.450米。
测设过程：
（1）在A点和电杆之间安置水准仪，在A点立一塔尺，望远镜照准塔尺得后视读数为a；
（2）假设B点塔尺上的读数b，计算B点塔尺上的读数b
•••HA+a=HB+b
•••b=a—（HB—HA）=a—0.450
（3）在电杆侧面上立一塔尺，望远镜照准塔尺，上下移动塔尺，当读数恰好为（a—0.450）时，在尺底电杆侧面上画一标志，即表示B点的高程位置。
4.3点的平面位置放样
一、直角坐标法：
二、极坐标法：
三距离交会法：
四、角度交会法：
二、名词解释
1、工程测量：
是一门测定地面点位的科学。
2、大地水准面：
代替海水静止时水面的平均海水面是一个特定的重力等位的水准面（面上处处与重力方向线正交）。
3、铅垂线：
重力方向线。
4、绝对高程：
地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离。
相对高程：
某点到任意水准面的铅垂距离。
高程：
两点的高程之差
5、中央子午线：
高斯分带投影中，位于各带中央的子午线。
6、水准测量：
又名几何水准测量，它是用水准仪和水准尺测定地面两点高差的测量。
7、望远镜视准轴：
望远镜目镜中心十子丝交点与物镜光心的连线。
8、水准路线：
在两水准点之间进行水准测量所经过的路线，也就是所经路线上各高程点的连线。
9、水准点：
用水准测量方法建立的高程控制点。
10、高差闭和差：
在水准测量中，由于误差的存在，使得两点间的实测高差与其理论值不符。
11、水平角：
一点至两目标方向线在水平面上投影的夹角。
12、竖直角：
在同一竖直面内一点至目标倾斜视线与水平线所夹的锐角。
13、竖盘指标差：
竖盘子指标水准管气泡居中时，竖盘指标不是恰好指在始读数MO上，而是与之相差一个X角。
14、照准部偏心差：
照准部旋转中心与水平度盘分划中心不重合，指标在度盘上读数时产生的误差。
15、照准误差：
视准轴偏离目标与理想照准线的夹角。
16、直线定线：
在欲量直线的方向上标定出一些表明直线走向的中间点的工作。
17、端点尺：
以最外端作为零点位置的钢尺。
18、刻划尺：
在前端刻有零分划线的钢尺。
19、尺长改正：
钢尺实际长度与名义长度的差值。
20、温度改正：
钢尺检定时的温度与用之进行丈量时温度一般不相等则由于温度变化引起钢尺本身热胀冷缩所导致的尺长变化。
21、直线定向：
确定直线与一基本方向线之间的水平夹角，以表达直线方
位。
22、方位角：
以直线端点的子午线北端起算，顺时针方向量至直线的水平夹角。
23、象限角：
以直线端点的子午线北端或南端起算，量至直线的锐角。
24、子午线收敛角：
地面上两点真子午线间的夹角。
25、轴北方向：
坐标纵轴（X轴）正向所指方向（轴子午线北端所指方向）。
26、误差：
在测量中，由于仪器本身不尽完善、观测者的局限性以及外界条件的影响，使得观测值不可避免地与其理论值不符。
27、系统误差：
观测误差在正负号及量的大小上表现出一致的倾向，即按一定的规律变化或保持为常数，这类误差称为。
28、偶然误差：
观测值结果的差异在正负号和数值上都没有表现出一致的倾向，即没有任何规律性，例如读数时估读小数的误差等等。
29、误差传播定律：
是一种阐明直接观测值与其函数之间的误差关系的规律。
30、权：
就是衡量不等精度观测值在计算中应占的比例数。
31、平面控制测量：
在全测区范围内选点布网，测定控制点平面位置X、Y的工作。
32、导线：
将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线。
33、图根点：
直接用于测图的控制点。
34、导
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