土木工程测量学

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1、土木工程测量学上册第一章测量学的基本知识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。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。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

2、“内业”。地面点位的表示方法测量的基本原则：从整体到局部，先控制后碎部。大地水准面：设想由静止的海水面所包围并延伸进大陆和岛屿后，形成的封闭曲面。水准面：任何静止的水面。特点是它处处与铅垂线相垂直且水准面不止一个。在测量工作中，地面点的位置都用坐标和高程来表示。点的高程：地面任意一点沿铅垂线到大地水准面的距离称为该点的绝对高程，简称高程，也称标高或海拔，两点之间的高程差称为高差。不论进行何种测量工作，需要在实地测量的基本要素都是高程，角度（水平角和竖直角），距离（水平距离或斜距）。第二章水准测量原理水准

3、测量的目的：确定地面点的高程，但不是直接测定，而是先测定地面两点间的高程差，然后根据一个已知点的高程算出另一个点的高程。设水准测量的前进方向是A到B，则规定已知点A为后视点，其水准尺度数a为后视读数，未知点B为前视点，其水准尺度数b为前视读数。则高程hAB为hAB=后视读数a-前视读数b高程hAB本身可正可负。微倾式水准仪按精度可分为四个等级：DS05、DS1、DS3、DS10。几个概念：视准轴：通过物镜光心和十字叉丝交点的连线称为望远镜的视准轴。水准管轴：水准管两端一般刻有2mm间隔的刻画线，刻画线的

4、中点s称为水准管零点，过零点且与水准管内壁圆弧相切的纵向直线L—L称为水准管轴。水准仪的使用步骤：安置—粗平—瞄准—精平—读数。水准路线可布置成单一水准路线（闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线）和水准网。水准测量的成果检核采用高度闭合差和容许高差闭合差(fh容=±30√L)比较的方法进行。高度闭合差fh是指高差观测值与高差理论值之差。单一水准路线的高度闭合差见下表：高差平差值：各测段观测高差加上相应的改正数，为改正后的高差。水准路线支水准附合水准闭合水准高度闭合差fhfh=∑h往+∑h返fh=∑h测

5、-(H终-H始）Fh=∑h测第三章角度测量水平角：地面点至两个观测目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角。光学经纬仪的水平度盘均为顺时针刻划。当观测者站在角顶外侧，面对角顶时，水平角的观测值应为水平角（β）=右目标读数（b）-左目标读数（a）水平角的范围0°~360°，若b

6、b左-a左盘右观测：β右=b右-a右计算测回角值：如果两半测回角值互差△β=β左-β右不大于其限差，取平均值作为该测回角值β,即β=（β左+β右）/2。测回法观测水平角限差见下表标准仪器级别两半测回间角值限差测回间角值限差城市测量规范DJ2DJ6±40’’±40’’工程测量规范DJ2±20’’±15’’DJ6±30’’±20’’竖直角观测竖直角：在同一铅垂面内，倾斜视线与水平方向线之间的夹角。α∈（0°~±90°）天顶距（Z）：测站点铅垂线的天顶方向到观测方向线间的夹角。α+Z=90°盘左位置望远镜视准

7、轴水平时的竖盘读数称为水平始读数，以MO表示。因此，水平视线在盘左位置的固定值为MO，在盘右位置的固定值为MO+180°。用L、R分别表示盘左、盘右时照准目标的竖盘读数，竖直角计算公式如下：1.对于天顶读数为0°的仪器，即竖盘顺时针注记的仪器：盘左竖直角α左=MO-L盘右竖直角α右=R-(MO+180°)2.对于天顶读数为180°的仪器，即竖盘逆时针注记的仪器：盘左竖直角α左=L-MO盘右竖直角α右=(MO+180°)–R理论上，α左=α右，故MO=（L+R-180°）/2通常α左≠α右，取平均值作为竖

8、直角的结果，即α=（α左+α右）/2上述公式以仰角为例，计算结果为正值，同样也适用于俯角，但计算结果为负值。竖直指标差竖直指标差（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。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DJ2DJ6DJ2DJ6指标差互差±15’’±25’