施工測量員培訓教材

2022-06-27 03:21:02 字數 4554 閱讀 5557

1. 測量學的概念和分類

測量學是研究如何測定地面點的平面位置和高程,將地球表面的起伏形態和各種固定物體製成圖,以及確定地球的形狀和大小的科學。測量學可分為大地測量學、地形測量學、攝影測量學、工程測量學、製圖學等。

2. 測量工作的原則

測量工作一般遵循由整體到區域性、由高階到低階、先控制後碎部的原則。

3. 測量常用的度量單位

測量學中常用的是長度、角度、面積等度量單位。自2023年起,我國採用了國際公制為基本計量制度。長度主單位為公尺,1公尺(m)=10分公尺(dm)=100厘公尺(cm)=1000公釐(mm)=3市尺;1000公尺=1公里(km)=2市裡。

角度主單位為60進製的度,即將乙個圓周角分為360格,每格稱為1度(°)。測量計算工作中,經常用與半徑相等的弧所對的圓心角作為量角的單位,稱為「弧度制」。角度與弧度的換算關係為。

面積主單位為平方公尺,大面積可用平方公里、公頃、公畝表示,農業上習慣用市畝作面積單位,1平方公里=100公頃=10000公畝=1000000平方公尺=1500市畝。

4. 什麼是水準面?什麼是大地水準面?

設想乙個靜止的海水面,無限延伸形成乙個連續封閉的曲面,它處處與重力方向垂直,這個靜止的海水面稱為水準面。水準面有無限多個,其中通過平均海水面的水準面叫大地水準面。

5. 什麼是高程?什麼是絕對高程?什麼是相對高程?什麼是高差?

由地面點到高程起算面的垂直距離,叫該點的「高程」,以h表示。以大地水準面作為起算面的某點高程,叫該點的絕對高程,又稱海拔。以某一任意水準面作為高程起算面的某點高程,叫該點的「相對高程」,或稱「假定高程」。

地面兩點間的高程之差,稱為兩點的高差(或比高),以h表示。

6. 什麼是方位角?什麼是真方位角和座標方位角?

從標準方向線(如真子午線,座標縱軸等)的北端順時針方向到某直線的角度,稱為該直線的「方位角」。以真子午線方向為標準方向來計算的方位角叫「真方位角」。以「a」表示。

以座標縱軸為標準方向來計算的方位角叫「座標方位角」,又稱方向角,以α表示。

7. 何謂座標正算和座標反算?計算公式是什麼?

根據直線起點的座標,直線的水平距離和其方位角,來計算直線終點的座標,叫「座標正算」。

公式:xb=xa+△xab=xa+s·cosαabyb=ya+△yab=ya+s·sinαab

根據直線起點和終點座標計算直線的邊長和方位角,叫「座標反算」。

公式: 或

8. 我國的高程基準面

我國採用黃海平均海水面作為大地水準面。常用的高程系統有2023年黃海高程系(青島原點高程為72.289公尺)、1985國家高程基準(青島原點高程為72.269公尺)。

9. 測量高程常用的方法

測量高程的方法有幾何水準測量(水準測量)、三角高程測量、氣壓高程測量。城市高程控制測量可採用水準測量和三角高程測量。水準測量的等級依次分為

一、二、三、四等。光電測距三角高程測量可代替四等水準測量。

10. 水準測量的基本原理

利用儀器的水平視線從豎立在兩地面點的標尺上擷取讀數值,求得兩點間的高差,再推算出地面點的高程。設地面上有a、b兩點,a點為已知高程ha,b點為待測高程hb,欲測b點高程,需在a、b兩點豎水準尺,在a、b間安置水準儀,利用水準儀的水平視線分別讀出a尺讀效a,b尺讀數b,則ab高程差為hab=a-b,如hab為正,表明b點高於a點。根據a點高程可求出b點高程hb=ha+hab=ha+(a-b)。

11. 水準儀的分類

水準儀按型別可分為轉鏡水準儀、定鏡水準儀(裝有管水準器)、自動安平水準儀等。目前常用的是定鏡水準儀和自動安平水準儀。

12. 水準儀的基本操作步驟

1)安置儀器、粗略整平;2)照准標尺及調焦;3)精確整平、標尺讀數。

13. 自動安平水準儀的特點

在自動安平水準儀的望遠鏡筒中安裝有乙個稱為補償器的裝置,其特點是測量時只需將水準儀上的圓水準氣泡居中,這時照准軸雖存在一微小傾角,但通過物鏡光學中心的水平線經過補償裝置後仍能到達十字絲的交點,從而讀得視線水平時應有的讀數。

14. 水準儀的檢查校正

1)管水準軸應垂直於垂直軸,圓水準器軸線應平行於垂直軸

2)十字絲橫絲應垂直於儀器垂直軸

3)照准軸應平行於管水準軸(i角的檢驗)

15. 簡述水準儀照准軸與水準軸不平行(i角)的檢驗與校正。

1)i角的檢查

在較平坦的地方選定a、b兩點,置水準儀於a、b兩點中間,使兩端距離嚴格相等,此時測得正確高差hab,然後置水準儀於a、b延長線上的j2點,如圖所示。

此時因距離不等在測得的高差h』ab中將有i角的影響△=h』ab-hab,i角的計算公式為: (式中:以mm為單位)

2)i角的改正

在j2點上不要搬動儀器,計算出a、b標尺的正確讀數,a2』=a2-2,b2』=b2-,用微傾螺旋使讀數對準a標尺的正確讀數,這時管水準氣泡將不居中,調節管水準氣泡的上下兩個校正螺絲使氣泡居中。檢驗校正應反覆進行,直到符合要求為止。

16. 水準測量的誤差**

(1)視准抽與水準管軸不平行(i角)的誤差。

(2)水準儀的水準管整平誤差。

(3)水準標尺的估讀誤差。

(4)水準標尺的傾斜誤差。

(5)水準標尺的零點差影響。

(6)地球曲率和大氣折光的影響。

對於(1)、(6)項誤差可用前後視距離相等的方法減少誤差。對於第(5)項誤差,可採用測段間為偶數站的方法消除影響。

17. 簡述等外水準測量每測站的觀測程式

等外水準測量採用中絲讀數法,直讀距離,觀測順序為

(1)照准後視水準尺黑面、讀取視距和中絲讀數。

(2)照准後視水準尺紅面,讀取中絲讀數。

(3)照准前視水準尺黑面,讀取視距和中絲讀數。

(4)照准前視水準尺紅面,讀取中絲讀數。

觀測程式可概括為:後—後—前—前。

18. 什麼是轉點?

在水準測量中,作為傳遞高程的過渡點,它可以是臨時點,亦可是高程點。

19. 什麼是水準支線?什麼是附合水準路線?

只有起始點為高程已知的水準點,而沒有連測到已知高程點上的水準路線叫「水準支線」。從已知高程的水準點開始,最後連測到另乙個已知的水準點上,這樣的水準路線稱「附合水準路線」。

城市高程控制網易布設成附和路線、節點網和閉合環。只有在特殊情況下,才允許布設水準支線。

20. 附合水準路線的平差計算過程

(1)計算高差閉合差,求出附合水準的高差總和,即∑h=h1+h2+……hn,應等於起、終點a、b之已知高差,即hb-ha。若不等,差值為閉合差,即wh=∑h-(hb-ha)。

(2)將閉合差wh反號按各段路線長si(或站數n)成正比配賦,各段水準路線的改正數(s為水準路線總長)。

(3)由水準路線起點開始,以改正後的高差逐點計算各待定點的高程,最後計算出終點高程,應與已知高程相同。

21. 附合水準平差算例1

在水準點bma和bmb之間進行水準測量,所測得的各測段的高差和水準路線長如上圖所示。已知bma的高程為5.612m,bmb的高程為5.

400m。試將有關資料填在下表中,並計算水準點1和2的高程。

22. 附合水準平差算例2

在水準點bma和bmb之間進行水準測量,測得各測段的高差及其測站數ni如圖所示。試將有關資料填在下表中,並計算水準點1和2的高程。(已知bma的高程為5.

612m,bmb的高程為5.406m)。

23. 什麼是水平角?什麼足豎直角?

空間兩直線在水平面上垂直投影的夾角,為該兩直線的「水平角」。

空間一直線和同一垂面上的水平線的夾角為「豎直角」,又稱垂直角。

24. 什麼是豎盤指標差?若用t6光學經緯儀觀測某一豎直角,盤左讀數l=85°40′30″,盤右讀數r=274°20′42′,計算其指標差和豎直角。

當經緯儀的望遠鏡視准軸水平,豎盤水準管氣泡居中時,豎盤讀數應為90°或270°,如指標偏離了正確位置,使所指讀數與應有讀數相差乙個小角值,這個誤差就叫「豎盤指標差」。

t6光學經緯儀一般豎盤為順時針刻劃(根據此讀數可判斷),所以其指標差和豎直角計算如下:

α左=90°-l=90°-85°40′30″=+4°19′30″

α右=r-270°=270°20′42″-270°=+4°20′42″

所以,指標差:i=(α右-α左)/2=+36″

豎直角:α=(α右+α左)/2=4°20′06″

25. 三角高程的測量原理

三角高程測量是根據兩點間的水平距離d和垂直角α,應用三角學的原理,計算出點間的高差,從而根據一點的高程計算出另一點的高程。

欲求a、b兩點間的高差,將經緯儀安置a點,將覘標安置在b點。正鏡,以望遠鏡十字絲橫絲照准b點覘標,將豎盤水準氣泡居中後,讀取豎直角盤左讀數l。同樣倒鏡再進行一次,讀取豎直角盤右讀數r。

則垂直角。量取儀器高ia和規標高vb,則ab高差為:hab=d·tg(αab)+ia-vb

26. 設一測站有4各觀測方向,簡述用方向觀測法觀測一測回的步驟。

(1)在測站上安置經緯儀,進行儀器的對中整平。

(2)使儀器處於盤左位置,以大致0°00′,照准一明顯覘標1,然後讀數並記入手簿。順時針旋轉照准部,依次觀測其餘2、3、4各點。最後再照准1方向,讀數(觀測方向超過3個時需歸零)。

完成上半測回觀測。

(3)倒轉望遠鏡,置盤右位置,逆時針依次照准1、4、3、2、1,讀數並記錄,完成下半測回觀測。

27. 簡述經緯儀各主要軸之間應滿足哪些相互關係?

(1)水準軸應垂直於豎軸。

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