《工程測量》【一份非常好的專業(yè)參考資料】

1、工程測量課程 教案石家莊鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院第一講 緒論一、 一、 工程測量的實(shí)質(zhì)工程測量的實(shí)質(zhì)就是定位，即確定點(diǎn)為之間的關(guān)系。對(duì)于點(diǎn)為之間的關(guān)系的確定通常有兩種情況：一種情況是：已知點(diǎn)位在地面上的位置，不知其與其它點(diǎn)位之間的具體關(guān)系，通常測量出這些點(diǎn)位的坐標(biāo)（x，y，h）或?qū)⑦@些點(diǎn)用圖表示，這個(gè)過程就叫測繪；另一種情況：是點(diǎn)位的坐標(biāo)已知，或在圖上的位置已知，但在地面上的位置未知，將這些點(diǎn)位在地面上的位置測量出來，這個(gè)過程就叫測設(shè)（或施工放樣）。在測量中，由于點(diǎn)位要求的精度不同，采用的方法不同測量學(xué)又分為：大地測量學(xué)：在廣大區(qū)域布設(shè)高精度的控制點(diǎn)，顧及地球曲率的影響。地形測量學(xué)：在小區(qū)域測量大比例

2、尺地形圖，不顧及地球曲率的影響。攝影測量與遙感：研究用各種傳感器所獲得的影象繪制地形圖。工程測量學(xué)：研究各種工程在勘測設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)營等階段中測量工作。二、 二、 測量坐標(biāo)系測量坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)坐標(biāo)系不同測量坐標(biāo)系 xyyx數(shù)學(xué)坐標(biāo)系三、 三、地面上點(diǎn)位的表示方法地面上的點(diǎn)位是空間點(diǎn)位對(duì)其表示用三個(gè)量表示平面坐標(biāo)（x，y）和高程hahahy xxaya四、 四、 測量內(nèi)、外業(yè)遵循的原則測量過程是帶有誤差的，誤差是傳遞的，若從一點(diǎn)出發(fā)，一直測下去將會(huì)引起很大的誤差，為了減小誤差的積累，在外業(yè)測量中應(yīng)遵循以下原則：先控制，后碎部（或先整體，后局部）的原則 為了保證計(jì)算的正確性內(nèi)業(yè)計(jì)算應(yīng)遵循以下原則 ：

3、 步步有檢核，一人計(jì)算，另一人檢核。五、 五、 測量的基本工作測量的實(shí)質(zhì)就是定位也就是確定點(diǎn)位的（x，y，h），要想將這三個(gè)量求出來必須進(jìn)行以下四項(xiàng)基本工作：高程測量角度測量距離測量方向測量六、 六、 在工程建設(shè)中的測量工作設(shè)計(jì)部門：收集資料（各種比例尺地形圖、dom等） 初測（導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量、1: 2000大比例尺地形測量） 圖紙定線 定測（放線、直線測量、曲線測量、縱、橫斷面測量）施工單位：交接樁 復(fù)測（導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量、直線測量、曲線測量、縱橫斷面測量 ） 施工測量 竣工測量運(yùn)營部門：定時(shí)復(fù)測 維修線路 第二講 水準(zhǔn)測量2-1 高程測量的概念一、方法 1 水準(zhǔn)測量（幾何法） 2 三

4、角高程測量 3 攝影測量應(yīng)用最多的是水準(zhǔn)測量和三角高程測量，精度最高的是水準(zhǔn)測量。三角高程測量主要用在大比例尺地形測量中，本章主要介紹水準(zhǔn)測量。二、地球的形狀 陸地1.49億平方千米占29% 地球總面積5.1億平方千米 海洋3.61億平方千米 71%由此可把地球看作是由水包圍的水球.地球表面情況:高山、湖泊、海洋。最高處為8848.13米,最低處11022米.相差雖如此之大,但對(duì)龐大地球而言還是微不足道的.故我們可把地球看作由靜止海水面包圍的球體,這一球體稱為大地體-代表地球形狀.大地體形狀是很復(fù)雜的,無法用數(shù)字模型描述.為處理數(shù)據(jù)的方便,我們用規(guī)則的旋轉(zhuǎn)橢球來代替.我國采用橢球是75年國際大

5、地測量協(xié)會(huì)推薦的地球橢球體,其元素為: a=6378140米 =1/298.257 對(duì)于工程測量而言,顧及施工范圍, 又很小,故把地球看成圓球,其半徑為r=6371米.三.幾個(gè)概念 水準(zhǔn)面:靜止的水面 特點(diǎn):處處與法線方向垂直. 水準(zhǔn)面無限擴(kuò)展為曲面. 大地水準(zhǔn)面:簡單的講就是靜止的海水面,.大地水準(zhǔn)面就是經(jīng)過多年觀測得到的平均高度的海水面.即絕對(duì)高成的起算面53年56年-黃海高程系統(tǒng)53年85年-1985年國家高程基準(zhǔn)(87年起用)青島原點(diǎn):為更方便進(jìn)行水準(zhǔn)測量工作,在青島萬象山上設(shè)置了一個(gè)點(diǎn),經(jīng)與驗(yàn)潮站標(biāo)尺聯(lián)測得到了它的高程.72.289米-黃海高程系統(tǒng)72.260米-1985年國家高程基

6、準(zhǔn)高程(標(biāo)高)地面點(diǎn)沿鉛垂線方向到高程起算面的距離,起算面的同高程可分為絕對(duì)高程 大地水準(zhǔn)面;相對(duì)高程 假定水準(zhǔn)面.高差:兩點(diǎn)高程之差用h表示(與高程起算面無關(guān))hab=hb-ha國家水準(zhǔn)點(diǎn)原則:先控制,后碎部.從青島原點(diǎn)出發(fā),沿河流,道路由先控制,后碎部.原則布設(shè)的水準(zhǔn)點(diǎn).鐵路、公路水準(zhǔn)點(diǎn)：為道路勘測,施工,養(yǎng)護(hù)使用的水準(zhǔn)點(diǎn).四.水準(zhǔn)測量的原理 hab=hb-ha 只要求出ab兩點(diǎn)高差即可.由上圖我們看出是指的那一段,如何得到的? 假如我們?cè)赼b兩點(diǎn)分別安放帶有分劃的標(biāo)尺,并且在ab之間置一臺(tái)能建立水平視線的儀器分別讀取標(biāo)尺上的讀數(shù)a和b,則h=a-b,ha已知,則hb=ha+hab.由此可

7、見,水準(zhǔn)測量主要是高差測量,高差有正負(fù),在施測時(shí)要明確施測方向,是ab若a點(diǎn)高程已知 則a點(diǎn)是后視點(diǎn),其讀數(shù)是后視讀數(shù)a 則b點(diǎn)是前視點(diǎn),其讀數(shù)是前視讀數(shù)b對(duì)高差來講用文字表示為: 高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)要注意:前讀數(shù)不一定能后視讀數(shù)大 若hab0則hbha hab0則hb x=l/n+/n=x+/n當(dāng)n時(shí)/n=0故x=xx=l/n=l1/n+ l2/n+ ln/nx=1/n+2/n+n/nmx=(1/n2+1/n2+n2)m2 =m/ n十 最或然誤差求觀測值的中誤差設(shè)對(duì)某個(gè)真值x的量，在同一觀測條件下進(jìn)行了幾次觀測觀測值為l1、l2ln,真值x未知、可按x=l/n求取或然值vi=x-li

8、 (1) i= x-li (2)ivi=x-xi= vi+(x-x) 兩邊取平方ii= vi vi+2(x-x) vi+(x-x)2=vv+2v(x-x)+n(x-x)2v=nx-l=n*l/n-l=0x-x=(x-l1+x-l2+x-ln)/n=(1+2+n)/n(x-x)2=(12+22112+212+2n-1n)=/n2+2(12+n-1n)/n2= vv+ /n /n-m2/n=vv/nm2(1-1/n)= vv/n=m= 白塞爾公式mx=n1/=十一 由三角形閉合差求觀測值中誤差對(duì)三角形三個(gè)內(nèi)角進(jìn)行了觀測其中閉合差應(yīng)為wi=i+i”+i”-180=i-180假如測了幾個(gè)三角形則m=

9、=1+2+3m2=3m2= 非則羅公式十二 誤差理論的應(yīng)用1 、水準(zhǔn)測量精度設(shè)測ab兩點(diǎn)高差設(shè)幾個(gè)站且精度相等為m站 hab=h1+h2+hn 按中誤差傳播定律mn=*m站 在平坦地區(qū)每站間距之和大致相等為l則n=l/lmn=m站* 1/l是每公里的測站數(shù)那么m站*=m公里 故mh =m公里*例在鐵路上水準(zhǔn)測量要求每公里往返測高差平均值中誤差不大于7.5mm 求閉合限差h=(h往h返)/2 mh=m單/ m單=*mhm公里單=7.5mm 那么l公里單程水準(zhǔn)測量高差中誤差ml單= m公里單=7.5mm fh=h往+h返 mfn=ml單=15mm fn=2 mfn=30mm2測水平角的精度對(duì)j6的意義：一測回方向中誤差不大于6”(一) (一) 兩半測回角值之差的限差測回方向中誤差m方=6”測回角值中誤差m=m方=6又=（上+下）/2 m= m中/ m半=12”f=上-下 mf=m半=12f=2 mf=24=34”=30”(二) (二) 測回角值的限差（測回間的限差）測回角值中誤差m=6 r=-” mr=m=12”r=2mr=24”=30”例三角形閉合差限差f=1+2+3-180 mf=m f=2 mf=2 m*2：測回角值限差為30” 即2 mf取30”f=30 同理 對(duì)于多邊形 f=30三 丈量距離精度用名義長度 為l的鋼尺共丈量了幾