最新土木工程测量学精品课件.ppt

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1、第一章测量学的基本知识v测量学是研究如何测定地面点的位置和高程，将地球表面的地形及其他信息测绘成图，以及确定地球的大小和形状的学科。v在测量工作中有两类不同性质的工作: （1）测定，即把地面上存在的各种物体，利用测量的方法确定他们的位置并绘制成图； （2）测设，是把预定的点位用测量的方法设置到地面上。v测量学的分类： （1）大地测量学 （2）地形测量学 （3）摄影测量学 （4）工程测量学 （5）海洋测量学v测量工作一般要经过野外观测和室内计算，绘图等程序。野外的观测工作称“外业”，室内的计算和绘图等工作称“内业”。竖直指标差v竖直指标差（x）:当望远镜视线水平，竖盘指标水准管气泡居中时，指标偏

2、离其正确位置的角值， X=MO-90, X偏离的方向与竖盘注记方向一致时，取正号；反之取负号。v竖直角观测中，利用指标差x的互差可对观测质量进行检核。指标差互差的限差见下表： 标准 城市测量规范 铁路测量规范 仪器级别 DJ2 DJ6 DJ2 DJ6 指标差互差 15 25 15 25v盘左盘右取均值可以消除视准轴、横轴误差，照准部偏心差的影响，无法消除度盘刻划误差。v减弱误差的措施：多测回法各测回间变换度盘的位置，取各测回均值。第四章距离测量和直线定向v水平距离：两点间连线垂直投影在水平面上的长度。v测量方法：v1.直接测量：皮尺、普通钢尺、铟瓦基线尺。 DAB=nl+q,其中尺长l,整尺段

3、数n，零尺读数q。v2.间接测量：视距测量、视差法测量、电磁波测距。直线定向v直线定向：确定地面上一条直线与基本方向间夹角的工作称为直线定向。v用于直线定向的基本方向有： （1）真北方向；通过地面一点和地球南北两极所做的平面称为该地面点的真子午面，真子午面与地球表面之交线称为该点的真子午线。地面某点真子午线切线方向的北端，称为该点的真北方向。 （2）磁北方向；通过地面一点和地球磁南北两极所做的平面称为该地面点的磁子午面，磁子午面与地球表面之交线称为该点的磁子午线。地面某点磁子午线切线方向的北端，称为该点的磁北方向。 （3）坐标北方向；当测区范围较小时，将地球表面视为平面，构成平面直角坐标系，坐

4、标纵轴的北端即为坐标北方向，当测区范围较大时，以高斯投影带中央子午线北端作为坐标北方向。v除赤道外，不同地面点的真北方向和磁北方向彼此不平行，向北极汇聚，而坐标北方向则彼此平行。v三北方向间的关系如下图所示。 x NM NT Am B A Ov磁北与真北间的夹角称为磁偏角，以表示。如果以真北为准判断磁北的位置，若磁北位于真北以东，称为东偏，为正；反之，称为西偏， 为负。v坐标北与真北间的夹角称为子午线收敛角，以表示。 以真北为准判断坐标北的位置，若坐标北位于真北以东，子午线收敛角为正；反之，子午线收敛角为负。直线方向的表示方法v1.方位角：从直线的某端点的基本方向起，顺时针旋转至该直线的水平角

5、。直线的方向通常用方位角来表示。v方位角的变化范围：0 360。v由于基本方向的不同，方位角可分为：真方位角A，由真子午线北端起算的方位角；磁方位角Am ，由磁子午线北端起算的方位角；坐标方位角，由坐标纵轴北端起算的方位角。vA, Am, 之间的关系： A= Am + = Am + - A= + v正、反坐标方位角；同一直线的正、反坐标方位角之间相差180。如下图所示： BO= OB 180 x x B OB BO ov2.象限角范围：0 90第五章小地区控制测量v控制点：选定测区内具有控制意义的点位，并使用一定的标志固定下来，精确地测定其位置，作为下一级测量的依据，这样的点称为控制点。v控制

6、网：由控制点构成的几何图形。分为平面控制网（导线网、三角网、三边网）和高程控制网。v导线：由相邻控制点连接而构成的几何图形。组成导线的控制点称为导线点。两相邻导线点的连线叫导线边，相邻两边之间的水平角叫导线转折角，简称转折角。v根据侧区的不同情况和要求，导线一般可布设成以下几种形式：附合导线、闭合导线、支导线、导线网。v导线测量的外业工作：踏勘选点及建立标志，量边和测角，联系测量等。v导线点位置的选择应注意以下几点： 1.相邻的导线点之间要相互通视（基本条件）； 2.点位应选择在土质坚硬处，以便保存标志和安置仪器； 3.视野开阔，便于碎部测量； 4.相邻导线的边长应大致相等，以避免望远镜调焦带

7、来的误差影响； 5.导线点应有足够的密度，分布较均匀，以便控制整个测区。v线路测量中导线测量的主要技术要求 测回数 两半测回 方位角 导线边长往返较差 导线全长相对闭合差 仪器类型 角值较差 闭合差 测距仪和 其他测距 测距仪和 其他测距 全站仪 方法 全站仪 方法 DJ2 20 25 1/6000 1/4000 1 2 mD 1/2000 DJ6 30 30 1/4000 1/2000v测距限差（mm） 仪器精度等级 测距中误差 同一测回各次读数互差 测回间读书较差 往返测平距较量 5 5 7 510 10 15 2 mD/ 1020 20 30 nn22N导线测量的内业计算v目的：检查外业

8、观测成果的精度，分配各项闭合差之后求出导线点的平面直角坐标，以供碎部测图和工程测设使用。v坐标计算的基本公式 （1）坐标方位角的推算v当转折角为左角时 i,i+1= i-1,i +i左 - 180 此规律为：导线前一边的正坐标方位角，等于后一边的坐标方位角加左转折角减180。当 0时，应加360。v当转折角为右角时， 左= 360- 右。 i,i+1= i-1,i i右 + 180 此规律为：导线前一边的正坐标方位角，等于后一边的坐标方位角加右转折角加180。当 0时，应加360。 （2）坐标正算：根据已知点坐标、已知边长和坐标方位角计算未知点的坐标。 （3）坐标反算：根据两个已知点的直角坐标

9、计算两点间的坐标方位角和边长。附、闭合导线的计算v1.附合导线的计算 （1）角度闭合差f= BA +- EF。 北 F B BA 5 北 3 EF 1 4 E A 2 角度改正数为v=- f/n，上式均采用左角计算。当用右角计算时，角度改正数v与f同号。v2.坐标增量闭合差的计算及其分配 导线全长闭合差 f=（fx2+ fy2）1/2 导线全长相对闭合差 K=f/ D=1/（ D/f） 分配： vxi=-fxDi/ D ； vyi=- fyDi/ D 。v3.闭合导线角度闭合差的计算及其分配 n边形内角和 理=（n-2）* 180 角度闭合差 f= 测- 理= 测-（n-2）* 180 分配：

10、无论左右角， f都反符号分配给内角。v坐标增量闭合差 fx= x ； fy = y 。第六章 地形图v地物：在测绘工作中，地面上的河流、道路等天然形成的或人工修建的固定物体。v地貌：地球表面的起伏形态。v地形：地物与地貌的总称。v地形图：按一定比例尺表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影图。v地形图的比例尺：地形图上一段直线的长度与地面上相应线段的实际水平距离之比。v等高线的特性： 1.同一条等高线上各点高程相等； 2.等高线是闭合曲线； 3.除在悬崖、陡壁处，等高线不能重合或相交； 4.等高线与地性线正交；山脊线与山谷线的形态反映着山体的面貌，因此称为地性线。 5.等高线平距越大，地面坡度越缓，否则越陡。相邻两条等高线之间的水平距离称为等高线平距。