桂林理工大學(xué)工程測(cè)量復(fù)習(xí)資料

1、1.工程測(cè)量學(xué)定義：定義1. 研究各種工程在規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理階段進(jìn)行測(cè)量工作的學(xué)科.( 大眾化易于理解)定義2.研究工程、工業(yè)和城市建設(shè)以及資源開發(fā)各個(gè)階段所進(jìn)行的地形和有關(guān)信息的采和處理、施工放樣、設(shè)備安裝、變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)測(cè)等的理論、方法和技術(shù)，以及對(duì)測(cè)量和有關(guān)的信息進(jìn)行管理和使用的學(xué)科。(更具體、準(zhǔn)確、范圍更大)定義3.工程測(cè)量學(xué)是研究地球空間(地面、地下、水下、空中)中具體幾何實(shí)體的測(cè)量描繪抽象幾何實(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論方法和技術(shù)的一門應(yīng)用性學(xué)科.( 更加概括、抽象、嚴(yán)密和科學(xué))（1）工程測(cè)量學(xué)主要包括以工程建筑為對(duì)象的工程測(cè)量和以機(jī)器設(shè)備為對(duì)象的工業(yè)測(cè)量?jī)纱蟛糠?。?）工程

2、測(cè)量一般工程建設(shè)2.簡(jiǎn)述工程測(cè)量學(xué)的主要內(nèi)容1）地形圖測(cè)繪(測(cè)圖)2）工程控制網(wǎng)布設(shè)(布網(wǎng))3）施工放樣技術(shù)和方法(放樣)4）工程的變形監(jiān)測(cè)分析和預(yù)報(bào)(監(jiān)測(cè))5）工程測(cè)量的儀器(儀器)6)工程測(cè)量學(xué)中的誤差及測(cè)量平差理論(數(shù)據(jù)處理)7)大型精密設(shè)備的安裝和調(diào)試測(cè)量，工業(yè)生產(chǎn)過程的質(zhì)量檢測(cè)和控制8)工程信息系統(tǒng)的建立與應(yīng)用3.工程測(cè)量?jī)x器工程測(cè)量的通用儀器：水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、陀螺經(jīng)緯儀、全站儀和GPS接收機(jī)用途：測(cè)方向、角度、距離、高差、坐標(biāo)差等幾何量。專用儀器：機(jī)械式、光電式及光機(jī)電（子）多傳感器集成式儀器或測(cè)量系統(tǒng)。主要特點(diǎn)是：高精度、自動(dòng)化、遙測(cè)和持續(xù)觀測(cè)基準(zhǔn)線測(cè)量或準(zhǔn)直測(cè)量?jī)x器：有正錘、倒

3、錘及垂線觀測(cè)儀、引張線儀、各種激光準(zhǔn)直儀、鉛直儀（向下、向上）、自準(zhǔn)直儀以及尼龍絲或金屬絲準(zhǔn)直測(cè)量系統(tǒng)等。5工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作有哪些？主要是提供各種比例尺的地形圖，另外還要為工程地質(zhì)勘探，水文地質(zhì)勘探以及水文測(cè)驗(yàn)等進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于重要的工程區(qū)的穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)。6工程建設(shè)施工建設(shè)階段的測(cè)量工作有哪些？建立施工控制網(wǎng)，工程建筑物定線放樣，施工質(zhì)量控制，開挖與建筑方量測(cè)繪，工程竣工測(cè)量、變形觀測(cè)以及設(shè)備的安裝測(cè)量等。7工程建設(shè)運(yùn)營(yíng)管理階段的測(cè)量工作有哪些？工程建筑物的變形觀測(cè)-水平位移、沉陷、傾斜以及擺動(dòng)等定期或持續(xù)監(jiān)測(cè)。建立工程進(jìn)管理、維護(hù)信息系統(tǒng)。第二章8線路勘測(cè)勘測(cè)工作分為初測(cè)和定測(cè)兩個(gè)

4、階段進(jìn)行初測(cè)：實(shí)地選線、導(dǎo)線測(cè)量和水準(zhǔn)測(cè)量、帶狀地形圖、定線并測(cè)縱斷面圖定測(cè)：中線測(cè)量、曲線測(cè)設(shè)、縱斷面測(cè)量、局部工程區(qū)測(cè)繪地形圖9、橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的測(cè)量工作橋位平面和高程控制測(cè)量(與聯(lián)測(cè))、橋址定線測(cè)量、斷面測(cè)量、橋位地形測(cè)量河床地形、流向測(cè)量、船筏fá走行線測(cè)量、鉆孔定位。第三章10、測(cè)量控制網(wǎng)的分類：全球控制網(wǎng)、國(guó)家控制網(wǎng)、工程控制網(wǎng)2工程控制網(wǎng)：是施工項(xiàng)目的空間位置參考框架,是針對(duì)某項(xiàng)工程建設(shè)測(cè)圖施工或管理的需要，在一定區(qū)域內(nèi)布設(shè)的平面和高程控制網(wǎng)。11、工程控制網(wǎng)的分類按用途分：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)、變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)、安裝控制網(wǎng)按施測(cè)方法劃分：測(cè)角網(wǎng)、測(cè)邊網(wǎng)、邊角網(wǎng)、GPS網(wǎng)

5、按坐標(biāo)系和基準(zhǔn)劃分：附合網(wǎng)（約束網(wǎng)）、獨(dú)立網(wǎng)、經(jīng)典自由網(wǎng)、自由網(wǎng)按網(wǎng)點(diǎn)性質(zhì)分：一維網(wǎng)（或稱水準(zhǔn)網(wǎng)、高程網(wǎng)）、二維網(wǎng)（或稱平面網(wǎng)）、三維網(wǎng)網(wǎng)形分：三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、方格網(wǎng)、混合網(wǎng)按其他標(biāo)準(zhǔn)劃分：首級(jí)網(wǎng)、加密網(wǎng)、特殊網(wǎng)、專用網(wǎng)（如隧道控制網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)、橋梁控制網(wǎng)等）（1）工程控制網(wǎng)的作用:抄2（2）變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)與異同:抄200412、建網(wǎng)步驟確定控制網(wǎng)的等級(jí)；確定布網(wǎng)形式；確定測(cè)量?jī)x器和操作規(guī)程（國(guó)家或行業(yè)規(guī)范）；在圖上選點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)，到實(shí)地踏勘；埋設(shè)標(biāo)石、標(biāo)志；外業(yè)觀測(cè)；內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理；提交成果。測(cè)圖控制網(wǎng)的特點(diǎn)1) 測(cè)圖控制網(wǎng)的精度取決于測(cè)圖比例尺的大小2) 點(diǎn)位選擇取決于地形條件3) 控制范圍較大，點(diǎn)

6、位布設(shè)盡量均勻施工控制網(wǎng)特點(diǎn)控制的范圍較小，控制點(diǎn)的密度較大，精度要求較高； 使用頻繁； 受施工干擾大； 控制網(wǎng)的坐標(biāo)系與施工坐標(biāo)系一致； 投影面與工程的平均高程面一致；有時(shí)分兩級(jí)布網(wǎng)，次級(jí)網(wǎng)可能比首級(jí)網(wǎng)的精度高。13、安裝測(cè)量控制網(wǎng)的作用和特點(diǎn)有哪些1 通常是一種微型邊角網(wǎng)，邊長(zhǎng)從幾米至一百多米；2整個(gè)網(wǎng)由形狀相同、大小相等的基本圖形組成；3精度要求很高。14. 工程控制網(wǎng)的基準(zhǔn)：通過網(wǎng)平差求解未知點(diǎn)坐標(biāo)時(shí)所給出的已知數(shù)據(jù)，以便對(duì)網(wǎng)的位置，長(zhǎng)度，和方向進(jìn)行約束使網(wǎng)平差時(shí)有唯一解。（1）約束網(wǎng)：具有多余的已知數(shù)據(jù)。（2）最小約束網(wǎng)（經(jīng)典自由網(wǎng)）：只有必要的已知數(shù)據(jù)。（3）無約束網(wǎng)（自由網(wǎng)）：無

7、必要的已知數(shù)據(jù)。15. 工程控制網(wǎng)的質(zhì)量準(zhǔn)則：精度準(zhǔn)則（總體精度、點(diǎn)位精度、相對(duì)精度、未知數(shù)函數(shù)的精度等）、可靠性準(zhǔn)則、靈敏度準(zhǔn)則（內(nèi)部可靠性、外部可靠性）、費(fèi)用準(zhǔn)則16.控制網(wǎng)發(fā)現(xiàn)觀測(cè)值粗差的能力（稱內(nèi)部可靠性）ri可以定義為觀測(cè)值的內(nèi)部可靠性抵抗觀測(cè)值粗差對(duì)平差結(jié)果影響的能力（稱外部可靠性）17.提高控制網(wǎng)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的辦法對(duì)網(wǎng)進(jìn)行第二次獨(dú)立觀測(cè)（復(fù)測(cè)）布網(wǎng)時(shí)事先考慮用獨(dú)立的附加觀測(cè)值來控制網(wǎng)的結(jié)構(gòu)（較常用）優(yōu)化:優(yōu)化r多余觀測(cè)分量（1）靈敏度:抄200418. 監(jiān)測(cè)網(wǎng)的靈敏度：發(fā)現(xiàn)網(wǎng)點(diǎn)的變形向量的能力，網(wǎng)的靈敏度愈高，所要求的觀測(cè)值的精度也愈高19.試述工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法有幾種，各自的

8、使用范圍和特點(diǎn)有哪些有兩種：解析法和模擬法；解析法適于各種設(shè)計(jì)它是通過數(shù)學(xué)方程表達(dá)，用最優(yōu)化方法解算；模擬法適于1，2，3類設(shè)計(jì)，是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)則，通過計(jì)算比較和修改得到最優(yōu)化方案，它要求有一個(gè)有好的人機(jī)交互界面，提高計(jì)算效率和自動(dòng)化程度；它具有適用性好，模型簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但計(jì)算量較大，不是嚴(yán)格意義上的最優(yōu)解。20.模擬法優(yōu)化設(shè)計(jì):借助測(cè)量工作者的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，為了得到優(yōu)化解，需要多次進(jìn)行網(wǎng)的模擬計(jì)算，基本步驟為:抄221.工程坐標(biāo)系:自定義投影帶是采用與測(cè)區(qū)平均高程面相切與參考橢球面相平行的橢球面，采用通過測(cè)區(qū)中部的子午線做中央子午線，這樣定義的坐標(biāo)系19.工程控制網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法：解析

9、法：通過數(shù)學(xué)方程用最優(yōu)化方法求解。即:以數(shù)學(xué)規(guī)劃原理求目標(biāo)函數(shù)極大極小，得到設(shè)計(jì)變量最優(yōu)解。模擬法(機(jī)助法)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和準(zhǔn)則，通過計(jì)算比較、修改，得到最優(yōu)方案。從初選方案出發(fā)，憑知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)修正完善，得到一個(gè)經(jīng)濟(jì)上合理，技術(shù)上可行，滿足工程要求的方案，通常叫做模擬法，又叫修正法。20. 測(cè)距成果整理儀器常數(shù)改正：加常數(shù)改正、乘常數(shù)改正；?氣象改正：影響光速的大氣折射率是光的波長(zhǎng)、氣溫、氣壓的函數(shù)。?傾斜改正 ：將斜距改化為平距。?投影改正：投影到設(shè)計(jì)的投影面。（2）變形監(jiān)測(cè)：利用測(cè)量理論與專用儀器及方法對(duì)變形體的變形現(xiàn)象進(jìn)行監(jiān)視觀測(cè)以確定其空間位置隨時(shí)間的變化特征。（3）監(jiān)測(cè)的任務(wù)：確定在各種荷

10、載及外力作用下，變形體的形狀、大小及位置變化的空間狀態(tài)及時(shí)間特征。監(jiān)測(cè)點(diǎn)或目標(biāo)點(diǎn): 變形體用一定數(shù)量的有代表性的位于變形體上的離散點(diǎn)4、變形監(jiān)測(cè)的目的和意義（1）目的：掌握變形體的實(shí)際變形性狀，為判別其安全提供必要的信息；是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)和施工的重要手段。（2）意義：實(shí)用意義：保障工程安全。主要是掌握各種建筑物和地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性，為安全性診斷提供必要的信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施；科學(xué)意義：解釋變形的機(jī)理，驗(yàn)證變形的假說，檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，為修改設(shè)計(jì)、制定規(guī)范提供依據(jù)。對(duì)于工程的安全來說：監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ)，分析是手段，預(yù)報(bào)是目的。5、變形監(jiān)測(cè)的內(nèi)容（1）獲取變形幾何量：水平位移、垂直位移以及偏距、傾斜

11、、撓度、彎曲、扭轉(zhuǎn)、震動(dòng)、裂縫等。（2）獲取與變形有關(guān)的影響因子（物理量）：應(yīng)力、應(yīng)變、溫度、氣壓、水位（庫(kù)水位、地下水位）、滲流、滲壓、揚(yáng)壓力等6、變形觀測(cè)特點(diǎn)（1）要進(jìn)行周期觀測(cè)2）動(dòng)態(tài)、持續(xù)監(jiān)測(cè)（3）要求精度高（1）變形影響因子:客觀因子：建筑物自重；使用中的荷載；振動(dòng)或風(fēng)力引起的附加荷載；建筑物結(jié)構(gòu)的形式；地下水位的升降；溫度的變化。主觀因素：地質(zhì)勘探不充分，例如沒發(fā)現(xiàn)地基下的舊河道；設(shè)計(jì)錯(cuò)誤；施工質(zhì)量差；施工方法不當(dāng)（2）動(dòng)態(tài)變形模型的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式：1、 變形監(jiān)測(cè)方案制定準(zhǔn)則(如何制定變形監(jiān)測(cè)方案，其主要內(nèi)容包括哪些?方案設(shè)計(jì)的原則是什么？)方案制定準(zhǔn)則（1）所需的測(cè)量精度 ，對(duì)于

12、監(jiān)測(cè)網(wǎng)，是確定目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)、的允許精度或坐標(biāo)差、 的允許精度（2）觀測(cè)周期數(shù)（施測(cè)的次數(shù)）（3）兩周期之間的時(shí)間間隔t（4）一周期所允許的觀測(cè)時(shí)間變形監(jiān)測(cè)方案”制定的主要內(nèi)容（1）監(jiān)測(cè)內(nèi)容的確定（2）監(jiān)測(cè)方法、儀器和監(jiān)測(cè)精度的確定（3）監(jiān)測(cè)部位和測(cè)點(diǎn)布置的確定（4）監(jiān)測(cè)周期(頻率）的確定二） 變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)的特點(diǎn):1.布網(wǎng)的目的: 為了保證工程的各個(gè)部位能處在一定的相互關(guān)系當(dāng)中2.布網(wǎng)的原則: 完全根據(jù)變形測(cè)量的需要來布設(shè)網(wǎng)點(diǎn)，主要強(qiáng)調(diào)點(diǎn)位穩(wěn)定。3.變形網(wǎng)的多余觀測(cè)多4.變形網(wǎng)邊短，精度高5.變形網(wǎng)可以沒有已知數(shù)據(jù)4.參考系的選擇對(duì)位移有什么影響？(1)選用某種平差方法去計(jì)算網(wǎng)點(diǎn)的位移，實(shí)質(zhì)上是選用

13、某種變形模型去模擬實(shí)際變形。(2)當(dāng)所選的數(shù)學(xué)模型與實(shí)際變形不相符時(shí)，將使所計(jì)算的位移值伴隨有誤差，這一誤差我們稱它為參考系模型誤差，簡(jiǎn)稱為模型誤差。在監(jiān)測(cè)網(wǎng)平差中的起算數(shù)據(jù)，稱為平差問題的基準(zhǔn)。平差基準(zhǔn)：經(jīng)典平差基準(zhǔn)；秩虧自由網(wǎng)平差基準(zhǔn)：擬穩(wěn)平差基準(zhǔn)。儀器方面?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器的缺點(diǎn)：1 不能滿足高密度三維坐標(biāo)采集和“逆向工程（實(shí)際物體到幾何建模的直接轉(zhuǎn)換 ）”的需要.2 需要采用接觸式的測(cè)量方式，因此測(cè)量速度不可能很快建筑限差：指工程建筑物竣工之后實(shí)際位置相對(duì)于設(shè)計(jì)位置的極限偏差。它隨著建筑材料施工方法等因素而改變。ATR自動(dòng)原理撓度測(cè)量定義：相對(duì)于水平或鉛垂基準(zhǔn)線的彎曲線稱撓度曲線。曲線上某

14、點(diǎn)到基準(zhǔn)線的距離稱為撓度。常用方法：傾斜測(cè)量或正、倒垂線法所謂撓度，是指建(構(gòu))筑物或其構(gòu)件在水平方向或豎直方向上的彎曲值。第七章填空變形分析與預(yù)報(bào)的方法：1、 統(tǒng)計(jì)分析法2、確定函數(shù)法3、綜合法觀點(diǎn)：監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ)，分析是手段，預(yù)報(bào)是目的監(jiān)測(cè)網(wǎng)的參考系：經(jīng)典平差、秩虧自由網(wǎng)平差、擬穩(wěn)平差參考點(diǎn)穩(wěn)定性分析：（1）平均間隙法加最大間隙法（2）卡爾曼濾波法變形資料分析檢核的常用方法：作圖分析、統(tǒng)計(jì)分析、對(duì)比分析、建模分析名詞解釋相對(duì)網(wǎng)：是指網(wǎng)的全部點(diǎn)都位于變形體上（變形區(qū)域很大或變形范圍難以確定）絕對(duì)網(wǎng)：是指有部分點(diǎn)位于變形體外的監(jiān)測(cè)網(wǎng)。（適應(yīng)于變形體的范圍較小時(shí)）計(jì)算題第九章線狀工程我國(guó)鐵路規(guī)劃設(shè)計(jì)

15、的程序，一般要經(jīng)過方案研究、初測(cè)、初步設(shè)計(jì)、定測(cè)，施工設(shè)計(jì)等過程。線路初測(cè)工作內(nèi)容：實(shí)地選線、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、帶狀地形圖。線路初測(cè)階段水準(zhǔn)測(cè)量分為基平測(cè)量和中平測(cè)量。（1） 基平測(cè)量：沿線路布設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，作為線路高程控制網(wǎng)。（2） 中平測(cè)量：測(cè)定沿線各導(dǎo)線點(diǎn)、百米樁及加樁點(diǎn)的高程，用以繪制線路縱斷面圖。中線測(cè)量包括放線和中樁測(cè)設(shè)兩部分工作。放線常用的方法有撥角法、支距法、極坐標(biāo)法和GPSRTK法線路復(fù)測(cè)：復(fù)測(cè)內(nèi)容：轉(zhuǎn)向角測(cè)量、直線轉(zhuǎn)點(diǎn)測(cè)量、曲線控制樁測(cè)量和線路水準(zhǔn)測(cè)量。目的：恢復(fù)定測(cè)樁點(diǎn)和檢查定測(cè)質(zhì)量，而不是重新測(cè)設(shè)，所以要盡量按定測(cè)樁點(diǎn)進(jìn)行。第九章地下工程貫通誤差：相向開挖的兩條施工中線上

16、，具有貫通面里程的中線點(diǎn)不重合，兩點(diǎn)連線的空間線段 與貫通面平行的分量，稱為橫向貫通誤差，簡(jiǎn)稱橫向誤差； 與貫通面垂直的分量，稱為縱向貫通誤差，簡(jiǎn)稱縱向誤差。第十五章什么是廣義工程測(cè)量學(xué)？廣義工程測(cè)量學(xué)是研究、提供、處理和表達(dá)地表上、下及周圍空間建筑和非建筑工程幾何物理信息和圖形信息，以及研究抽象幾何實(shí)體的測(cè)設(shè)實(shí)現(xiàn)的理論、方法和技術(shù)的一門應(yīng)用技術(shù)學(xué)科。工程測(cè)量學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)是什么？測(cè)量?jī)?nèi)外業(yè)作業(yè)的一體化；數(shù)據(jù)獲取及處理的自動(dòng)化；測(cè)量過程控制和系統(tǒng)行為的智能化；測(cè)量成果和產(chǎn)品的數(shù)字化；測(cè)量信息管理的可視化；信息共享和傳播的網(wǎng)絡(luò)化。 工程測(cè)量學(xué)的特點(diǎn):十六字：連續(xù)、動(dòng)態(tài)、遙測(cè)、實(shí)時(shí)；精確、可靠、快速、簡(jiǎn)便。第六章1. 施工放樣：將圖紙上設(shè)計(jì)的建筑物、構(gòu)筑物的平面位置和高程按設(shè)計(jì)要求，以一定的精度在實(shí)地標(biāo)定出來，作為施工的依據(jù)。2. 建筑限差：建筑物竣工之后實(shí)際位置相對(duì)于設(shè)計(jì)位置的極限偏差 3. 等影響原則：4. 放樣點(diǎn)位的常用方法有極坐標(biāo)法、全站儀坐標(biāo)法、交會(huì)法、直接坐標(biāo)法（如GPS RTK法）測(cè)設(shè)方法：直角坐標(biāo)法、極坐標(biāo)法、距離交會(huì)法、角度交會(huì)法、直接坐標(biāo)法5. P1、P2、P3、P4、P5為已知控制點(diǎn)，P為待定點(diǎn)在P點(diǎn)上安置全站儀，以必要的精度測(cè)量P點(diǎn)到各