最新土木工程测量学教学讲义PPT课件.ppt

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1、土木工程测量学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

2、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。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

3、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

4、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’’±15’’±25’’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。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水平距离：两点间连线垂直投影在水平面上的长度。测量方法：1.直接测量：皮尺、普通钢尺、铟瓦基线尺。DAB=nl+q,其中尺长l,整尺段数n，零尺读数q。2.间接测量：视距测量

5、、视差法测量、电磁波测距。直线定向直线定向：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。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，坐标纵轴的北端即为坐标北方向，当测

6、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。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。三北方向间的关系如下图所示。xNMNTγαδAmBAO磁北与真北间的夹角称为磁偏角，以δ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，δ为正；反之，称为西偏，δ为负。坐标北与真北间的夹角称为子午线收敛角，以γ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γ为正；反之，子午线收敛角为负。直线方向的表示方法1.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。直线的方向通常用方位角

7、来表示。方位角的变化范围：0°~360°。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α，由坐标纵轴北端起算的方位角。A,Am,α之间的关系：A=Am+δα=Am+δ-γA=α+γ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：αBO=αOB±180°xxBαOBαBOo2.象限角范围：0°~90°第五章小地区控制测量控制点：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