測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)

把握測(cè)量

把握網(wǎng)具有把握全局，限制測(cè)量誤差累積的作用，是各項(xiàng)測(cè)量工作的依據(jù)。對(duì)

于地形測(cè)圖，等級(jí)把握是擴(kuò)展圖根把握的基礎(chǔ)，以保證所測(cè)地形圖能相互拼接成為

一個(gè)整體。對(duì)于工程測(cè)量，常需布設(shè)專用把握網(wǎng)，作為施工放樣和變形觀測(cè)的依據(jù)。

在肯定區(qū)域內(nèi)，為大地測(cè)量、攝影測(cè)量、地形測(cè)量和工程測(cè)量建立把握網(wǎng)所進(jìn)

行的測(cè)量。

包括：①平面把握測(cè)量，是為測(cè)定把握點(diǎn)平面坐標(biāo)而進(jìn)行的；②高程把握測(cè)量,

為測(cè)定把握點(diǎn)高程而進(jìn)行的；③三維把握測(cè)量，為同時(shí)測(cè)定把握點(diǎn)平面坐標(biāo)和高程

或空間三維坐標(biāo)而進(jìn)行的。

在測(cè)區(qū)內(nèi)，按測(cè)量任務(wù)所要求的精度，測(cè)定一系列把握點(diǎn)的平面位置和高程，

建立起測(cè)量把握網(wǎng)，作為各種測(cè)量的基礎(chǔ)，這種測(cè)量工作稱為把握測(cè)量。

在肯定的區(qū)域內(nèi)為地形測(cè)圖或工程測(cè)量建立把握網(wǎng)（區(qū)域把握網(wǎng)）所進(jìn)行的測(cè)

量工作。分為平面把握測(cè)量和高程把握測(cè)量。平面把握網(wǎng)與高程把握網(wǎng)一般分別單

獨(dú)布設(shè)，也可以布設(shè)成三維把握網(wǎng)。

把握測(cè)量的基準(zhǔn)面是大地水準(zhǔn)面，與其垂直的鉛錘線是外業(yè)的基準(zhǔn)線。

大地水準(zhǔn)面：由于海洋占全球面積的71%,故設(shè)想與平均海水面相重合，不受

潮汐、風(fēng)浪及大氣壓變化影響，并延長(zhǎng)到大陸下面處處與鉛垂線相垂直的水準(zhǔn)而稱

為大地水準(zhǔn)面，它是一個(gè)沒有褶皺、無棱角的連續(xù)封閉面。

平面把握網(wǎng)

常用三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、三邊測(cè)量和邊角測(cè)量等方法建立。

三角測(cè)量

三角測(cè)量是建立平面把握網(wǎng)的基本方法之一。但三角網(wǎng)（鎖）要求每點(diǎn)與較多

的鄰點(diǎn)相互通視，在隱蔽地區(qū)常需建筑較高的覘標(biāo)。

導(dǎo)線測(cè)量

導(dǎo)線測(cè)量布設(shè)簡(jiǎn)潔，每點(diǎn)僅需與前后兩點(diǎn)通視,選點(diǎn)便利，特殊是在隱蔽地區(qū)

和建筑物多而通視困難的城市，應(yīng)用起來便利機(jī)敏。隨著電磁波測(cè)距儀的進(jìn)展，導(dǎo)

線測(cè)量的應(yīng)用日益廣泛。

三邊測(cè)量

三邊測(cè)量要求丈量網(wǎng)中全部的邊長(zhǎng)。應(yīng)用電磁波測(cè)距儀測(cè)定邊長(zhǎng)后即可進(jìn)行解

算。此法檢核條件少，推算方位角的精度較低。

邊角測(cè)量

邊角測(cè)量法既觀測(cè)把握網(wǎng)的角度，又測(cè)量邊長(zhǎng)。測(cè)角有利于把握方向誤差，測(cè)

邊有利于把握長(zhǎng)度誤差。邊角共測(cè)可充分發(fā)揮兩者的優(yōu)點(diǎn)，提高點(diǎn)位精度。在工程

測(cè)量中，不肯定觀測(cè)網(wǎng)中全部的角度和邊長(zhǎng)，可以在測(cè)角網(wǎng)的基礎(chǔ)上加測(cè)部分邊長(zhǎng),

或在測(cè)邊網(wǎng)的基礎(chǔ)上加測(cè)部分角度，以達(dá)到所需要的精度。

小三角測(cè)量是在小測(cè)區(qū)建立平面把握網(wǎng)的一種方法，它多用于小測(cè)區(qū)的首級(jí)平

面把握或三、四等三角網(wǎng)以下的加密，作為擴(kuò)展直接用于地形測(cè)圖的圖根把握網(wǎng)（點(diǎn)）

的基礎(chǔ)。此外，交會(huì)定點(diǎn)法也是加密平面把握點(diǎn)的一種方法。在2個(gè)以上已知點(diǎn)上

對(duì)待定點(diǎn)觀測(cè)水平角，而求出待定點(diǎn)平面位置的，稱為前方交會(huì)法;在待定點(diǎn)對(duì)3個(gè)以

上已知點(diǎn)觀測(cè)水平角，而求出待定點(diǎn)平面位置的，稱為后方交會(huì)法。

區(qū)域把握網(wǎng)同國(guó)家把握網(wǎng)相比較，前者把握面積較小，把握點(diǎn)的密度大，點(diǎn)位

確定誤差較小，精度較高。對(duì)于區(qū)域性平面把握網(wǎng)，依據(jù)測(cè)區(qū)面積、進(jìn)展遠(yuǎn)景、因

地制宜、經(jīng)濟(jì)合理的原則，在保證把握點(diǎn)的必要精度和密度的狀況下，可以一次全

面布網(wǎng)，也可以分級(jí)布網(wǎng)。分級(jí)布網(wǎng)通常先布設(shè)大范圍的首級(jí)網(wǎng)，再分階段進(jìn)行低

級(jí)把握點(diǎn)的加密。分級(jí)布網(wǎng)可以接受同一種測(cè)量方法，也可以接受不同的測(cè)量方法。

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行精度估算，測(cè)圖把握網(wǎng)要求全網(wǎng)的精度相對(duì)比較均勻。工程測(cè)量專

用把握網(wǎng)，有時(shí)需在大范圍把握網(wǎng)內(nèi)部建立較高精度的局部把握網(wǎng)。

區(qū)域把握網(wǎng)一般在國(guó)家把握網(wǎng)下加密，或以國(guó)家把握網(wǎng)為起算數(shù)據(jù)，以便統(tǒng)一

坐標(biāo)系統(tǒng)。若測(cè)區(qū)內(nèi)無己知把握點(diǎn)可以利用時(shí)，可在網(wǎng)中任選一點(diǎn)用天文測(cè)量方法

觀測(cè)其經(jīng)緯度，換算成高斯-克昌格爾直角坐標(biāo)，作為起算坐標(biāo)。又觀測(cè)該點(diǎn)至另一

點(diǎn)的天文方位角，將其換算成坐標(biāo)方位角，作為起算方位角。在個(gè)別狀況下，小測(cè)

區(qū)也可接受假定坐標(biāo)和磁北定向。三角網(wǎng)所需的起始邊長(zhǎng)可用測(cè)距儀器直接測(cè)出。

當(dāng)測(cè)區(qū)面積較小時(shí)，可將其視為平面。但在較大的區(qū)域內(nèi)，則需考慮地球曲率

的影響。為了合理的處理長(zhǎng)度投影變形，應(yīng)適當(dāng)選擇投影帶和投影面。觀測(cè)成果一

般應(yīng)歸化到參考橢球面（或大地水準(zhǔn)面）上，并按高斯正形投影計(jì)算3。帶內(nèi)的平面

直角坐標(biāo)，以便盡量與國(guó)家坐標(biāo)系統(tǒng)全都，有利于成果、成圖的相互利用。當(dāng)測(cè)區(qū)平

均高程較大時(shí)，為了使成果與實(shí)地相符，應(yīng)接受測(cè)區(qū)平均高程面作為投影面。當(dāng)測(cè)

區(qū)中部遠(yuǎn)離3。帶中心子午線時(shí)，應(yīng)以測(cè)區(qū)中部子午線為中心子午線，接受任意帶高

斯正形投影（見高斯一克呂格爾平面直角坐標(biāo)系）。

工程測(cè)量中的專用把握網(wǎng)，往往在某些方面有其特殊要求c在滿足這一要求的

前提下，可以有若干個(gè)不同的布網(wǎng)方案供應(yīng)選擇。隨著計(jì)算工具的進(jìn)展，可以應(yīng)用

最優(yōu)化方法的理論確定最佳的設(shè)計(jì)方案。

高程把握網(wǎng)

主要用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量方法建立6

水準(zhǔn)測(cè)量

用水準(zhǔn)測(cè)量方法建立的高程把握網(wǎng)稱為水準(zhǔn)網(wǎng)6區(qū)域性水準(zhǔn)網(wǎng)的等級(jí)和精度與

國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)全都。高程把握網(wǎng)可以一次全面布網(wǎng)，也可以分級(jí)布設(shè)。各等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)

量都可作為測(cè)區(qū)的首級(jí)高程把握。首級(jí)網(wǎng)一般布設(shè)成環(huán)形網(wǎng)，加密時(shí)可布設(shè)成附合

線路或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。測(cè)區(qū)高程應(yīng)接受國(guó)家統(tǒng)一高程系統(tǒng)。小測(cè)區(qū)聯(lián)惻有困難時(shí)，也可用

假定高程。

三角高程測(cè)量

三角高程測(cè)量是依據(jù)兩點(diǎn)間的豎直角和水平距離計(jì)算高差而求出高程的，其精

度低于水準(zhǔn)測(cè)量。常在地形起伏較大、直接水準(zhǔn)測(cè)量有困難的地區(qū)測(cè)定三角點(diǎn)的高

程，為地形測(cè)圖供應(yīng)高程把握，三角高程測(cè)量可接受單一路線、閉合環(huán)、結(jié)點(diǎn)網(wǎng)或

高程網(wǎng)的形式布設(shè)。三角高程路線一般由邊長(zhǎng)較短和高差較小的邊組成，起訖于用

水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)的高程點(diǎn)。為保證三角高程網(wǎng)的精度，網(wǎng)中應(yīng)有肯定數(shù)量的已知高程點(diǎn)，

這些點(diǎn)由直接水準(zhǔn)測(cè)量或水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)求得。為了盡可能消退地球曲率和大氣垂直折光

的影響，每邊均應(yīng)相向觀測(cè)。

后方交會(huì)與前方交會(huì)

前方交會(huì)法：在己知的兩個(gè)（或兩個(gè)以上）己知點(diǎn)（A,B）上架站通過測(cè)量a角和p角，計(jì)算待

測(cè)點(diǎn)（P）坐標(biāo)的方法。如下圖所示，紅色字母代表的站點(diǎn)為架站點(diǎn)

后方交會(huì)法：在待測(cè)點(diǎn)(P)上架站，通過使用三個(gè)己知點(diǎn)(A,B,C)及a角和0角計(jì)算待測(cè)點(diǎn)(P)

坐標(biāo)的方法。如下圖所示，紅色字母代表的站點(diǎn)為架站點(diǎn)(P);

P

A

超挖欠挖計(jì)算方法

在隧道開挖前，用全站儀沿隧洞弧線間隔測(cè)量20個(gè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)(x,y,z)。

其中x表示樁號(hào)，y表示偏距z表示高程。假設(shè)，H表示測(cè)點(diǎn)到斷面圓心的垂直距離。

r表示測(cè)點(diǎn)到斷面圓心的實(shí)際距離。

起算點(diǎn)樁號(hào)S1,高程"1。隧洞斜率4，