ZHEJIANG W ATER CONSERV ANCY AND HYDROPOWER
COLLEGE
《工程测量学》
实习指导书
( 适用专业工程测量 )
课题名称：工程测量实习
专业年级（班）：测量06-1，06-2
指导教师（签字）：唐继权，黄伟朵
教研室主任（签字）：
设计时间：2008年10月20日至 10月31日
编写日期： 2007年10月20日
水利工系
一、实习目的和组织
目的：
根据专业教学计划和课程教学大纲的要求,在修完工程测量课程之后,学生应参加测量教学实习.学生在参与实习的全过程中,不仅要加强对课堂所学知识的理解和掌握,而且要综合运用测量学的基本理论和基本技术,熟悉测量工作进行的方法和程序,获得分析和解决实际工程测量问题的初步能力.
通过教学实习,学生还应培养自己做为一名科学技术工作者所应具备的优秀品质:诚实笃信,确保各项测绘成果,成图的真实可靠;认真负责,严格遵守各种技术规范和操作规程;爱护公物,确保各类仪器设备和工具的安全;以及严谨细致的作风,吃苦耐劳的精神,团结合作的风尚等.
组织：
1.任课教师担任教学实习的指导教师.
2.班级由班长和测量课代表负责.
3.全班分为七实习小组,每组 6～8人,设组长1名,负责本小组的工作.
仪器借领及归还规定
1.仪器及工具借领.仪器领出后.应对照仪器借用单认真清点,确认正确无误后由组长签字。
2.仪器领出后,应及时检校.检校中发现有问题的仪器,应及时送回实验室处理.
3.仪器领出至实习结束期间,仪器由学生保管.学生应对仪器妥善保管,谨防损坏或丢失.
4.实习结束后,各组要将所借仪器及工具归整并清理,在规定的时间内一次交清.对于违犯规定者,按学校有关规定处理.
二测设的基本工作及方法
施工测量的基本任务是正确地将各种建筑物的位胃(平面及高程)在实地标定出来，而距离、角度和高程是构成位置的基本要素因此，在施工测量中，经常需要进行距离、角度和高程测设工作，距离、角度和高程是测设的基本工作，
1. 测设已知水平距离
在地面上测设已知水平距离是从地面一个已知点开始，沿已知方向，量出给定的实地水平距离，定出这段距离的另一端点：根据测量仪器工具不同，主要有以下两种方法。
1．钢尺测设法
(1)一般测设方法：当测设精度要求不高时，可从起始点开始，沿给定的方向和长度，用钢尺量距，定出水平距离的终点。为了校核，可将钢尺移动l0cm-20 cm．，再测设一次。若两次测设之差在允许范围内，取它们的平均位置作为终点最后位置：
(2)精确测设方法、在实地测设巳知距离与在地面上丈量两点间距离的过程正好相反。测设精度要求较高时，应先根据给定的水平距离D，结合尺长改正数、温度变化和地面高低改正计算出地面上应测没的距离L其计算公式为：
L=D-(?L d+?L t+?L) (1－1)
式中：?L d—尺长改正数
?L t—温度改正数
?L——高差改正数
然后根据计算结果，使用检定过的钢尺，用经纬仪定线．沿已知方向用钢尺进行测设。现举例说明测设过程：如图10－1所示，从A点沿AC方向在倾斜地面上测设B点，使水平
距离D=60m，所用钢尺的尺长方程式为：
L=30 m十0.003 m+12.5X10－6 ℃－1X 30X(t－20℃)m
测设之前，通过概量定出终点，用水准仪测得两点之间的高差为h＝+1．200mo测设时温度为t＝4℃，测设时拉力与检定钢尺时拉力相同，均为100N。先求应测设距离L的长度。根据已知条件，按第4章的公式求出三项改正数：、计算如下：
?L d＝D l?／l0=60 m×0 003 m／30m=十0。006m
?L t＝Da(t－t0)＝60m×12.5×10-6℃×(4-20) ℃＝－0.012m
?L h＝－h2/(2D)＝－（1.2）2/(2×60m)＝－0。012m
根据式(1－1)，宜测没的距离L为：
L=60 m—(0.006—0.012—0.012)m60.018m、
实地测设时，用经纬仪定线，沿AC方向，并使用检定的拉力，用钢尺实量60．018 m，标定出B点。这样，AB的水平距离正好为60m。
图1-1 图1-2
2．光电测距仪测设法
如图1-2所示，安置光电测距仪于A点，指挥立镜员使反光棱镜在巳知方向上移动，使仪器显示值略大于测设的距离，定出C′点。在(C′点安置反光棱镜，测出竖直角。及斜距L(必要时加测气象改正)，计算水平距离D=Lcosα，求出D′与应测设的水平距离D的差值，将差值通知立镜员，由立镜员根据差值的符号在实地用钢尺沿测设方向将C′改正至C点，并用木桩标定其点位，为了检核，应将反光镜安置于C点，实测AC距离，其不符值应在限差之内，舌则应再次进行改正，直至规定限差为止。由于光电测距仪的普及，目前水平距离的测设，尤其是长距离的测没多采用光电测距仪。值得指出，有些光电测距仪(或全站仪)本身具有距离放样功能，给距离测设带来方便：
2 测设已知水平角
测设水平角是根据一个已知方向和角顶位置，按给定的水平角值，把该角的另一方向在实地上标定出来。根据精度要求不同，测设方法有如下两种：
(1)一般测设方法。当测设精度要求不高时，可用盘左盘右取中的方法，得到欲测设的角度。如图1－3所示，安置仪器于A点，先以盘左位置照准B点，使水平度盘读数为零，
松开制动螺旋，旋转照准部，使水平度盘读数为β在此视线方向上定出C′。再用盘右位
置重复上述步骤，测设β角定出C″点。取C′和C″的中点为C，则∠BAC就是要测设的β角。
(2)精确测设方法。当测设水平角精度要求较高时，需采用精确方法。其基本原理是在一般测设的基础上进行垂线改正，从而提高测设精度。如图10－4所示，安置仪器于A 点，先用一般方法测设β角，在地面上定出C 点。再用测回法观测∠BAC ，测回数可视精度要求而定，取各测 回角值的平均值β作为观测结果，设β—β′＝?β即可根据AC 长度和
?β计算其垂直距离CC 1
CC 1=AC ·Tan ?β= ρ
β
? (1－2)
图1-3 图1-4
过C 点作AC 的垂直方向，向外量出江CC 1即得C1点，则∠BAC 1，就是精确测定的角。注意CC 1的方向，要根据A 卢的正负号定出向里或向外的方向。 3 . 测设己知高程
1．地向上点的高程测设
高程测设就是根据附近的水准点，将已知的设计高程测设到现场作业面上。在建筑设计和施工中，为了施工方便，一般把建筑建筑物的室内地坪用±0表示，基础、门窗等的标高都是以±0为依据确定的。
图1-5
假没在没计图纸上查得建筑物的室内地坪高程为H 设。，而附近有一水准点A ，其高程为H A 、现要求把H 设测没到木桩B 上：如图1-5所示，在木桩B 和水准点A 之间安置水准仪，
在A点上立尺，读数为a则水准仪视线高程为
H i＝H A+a
根据视线高程和地坪设汁高程可算出B点尺上应有的读数为
b应=H i－H设（1－3）
然后将水准尺紧靠B点木桩侧面上下移动，直到水准尺读数为b应时，沿尺底在木桩侧面B 此线就是测没的高程位置。
2．高程传递
建筑施工中的开挖基槽或修建较高建筑，需要向低处或高处传递高程，此时可用悬挂钢尺代替水准尺。
图1－ 6 图1－ 7
如图1－6所示，欲根据地面水准点A，在坑内测设点B，使其高程为H设。为此，在坑边架设一吊杆，杆顶吊一根零点向下的钢尺，尺的下端挂一重量相当于钢尺检定时拉力的重物，在地面上和坑内各安置一台水准仪，分别在尺上和钢尺上读得a、b、c，则B点水准尺读数d应为： d=H A+a-(b-c)—H设 (1－4)
若向建筑物上部传递高程时，可采用如图1－7所示方法：若欲在B处设置高程H B，则可在该处悬挂钢尺，使零端在上．上下移动钢尺．使水准仪的前视读数为
b=H b一(H A十a) (1－5)
则钢尺零刻线所在的位置即为欲测没的高程；
3．测设水平面
工程施工中，欲使某施工平面满足规定的设计高程H设，如图10-8所所示，可先在地面
图1－8
上按一定的间隔长度测没方格网，用木桩标定各方格网点，然后，根据上述高程测设的基本原理，由已知水准点A的高程H A测设出高程为H设的木桩点。测设时，在场地与已知点A之
间安置水准仪，读取A尺上的后视读数a，则仪器视线高程为：
H i＝H A十a
依次在各木桩上立尺，使各木桩顶的尺上读数均为：
b应=H i－H设
此时各桩顶就构成了测设的水平面。
三. 点的平面位置测设方法
点的平面位置测没方法直角坐标法、极坐标法、角度交会法和距离交会法等。测设时，可根据控制点的分布情况、地形条件、精度要求等合理选用：
1 . 直角坐标法
当施工场地布设有相互垂直的矩形方格网或主轴线，以及量距比较方便时可采用此法：测设时，先根据图纸上的坐标数据和几何关系计算测设数据，然后利用
图1-9
仪器工具实地设置点位。现以图109所示为例说明具体方法。图中OA，OB为相互垂直的主轴线，它们的方向与建筑物相应两轴线平行：下面根据设计图上给定的1，2，3，4点的位置及l，3两点的坐标，用直角坐标法测设1，2，3，4各点的位置。
1)．计算测设数据
图1－9中，建筑物的墙轴线与坐标线平行，根据l，3两点的坐标可以算得建筑物的长度为 y3—y1＝80．000 m、，宽度为x1－x3=35．000 m、过4，3分别作OA的垂线得a、b，由图可得OA＝40 000m、，OB＝120．000 m，AB=80.000m
2）．实地测设点位
(1)安置经纬仪于O点，瞄准A，按距离测设方法由O点沿视线方向测设OA距离40 m，定出a点，继续向前测设80m，定出b点；若主轴线上已没置了距离指标桩，则可根据OA边上的100m指标桩向前测设20 m定出b点：
(2)安置经纬仪于a点，瞄准A水平度盘置零，盘左盘右取中法逆时针方向测设自角90°中。点起沿视线方向测设距离25 m，定出4点．再向前测没35 m，即可定出1点的平面位置。
(3)安置经纬仪于b点，瞄准A，方法同(2)定出 3和2两点的平面位置。
(4)测量l一2和3—4之间的距离，检查它们是否等于设计长度80 m，较差在规定的范围内，测没合格。一般规定相对误差不应超过1／2ooo～1／5 000，在高层建筑或工业厂房放样中，精度要求更高、
2 极坐标法
极坐标法足根据一个角度和一段距离测设点的平面位置、具备电子全站仪时，利用该方法测设点位具有很大的优越性：如采用经纬仪、钢尺测设，一般要求测设距离应较短，且便于量距、现以图1－10为例说明极坐标法测没点位的基本原理
图1－10
图1－10中，A，B为已知控制点．P点为待没点，其设计坐标为x P,y P。测设前，先根据已知点的坐标和待设点的坐标反算水平距离d和方位角，然后再根据方位角求出水平角β和距离d是极坐标法的测设数据。具计算公式为：
2
2
arctan arctan
()
()
B A P A
AB AP
B A P A
AB AB P A P A
y y y y
y
x x x
y y
x x
βα
αα
αα
--
==
--
=-=+-
-
实地测设时，可将经纬仪安置在几点，瞄准B点，水平度盘置零，逆时针方向测设β角，并在此方向上量取d AB长度，标定P点的位置，为确保精度，然后用其他点进行校核；
若采用电子全站仪测设．不受地形条件的限制，测没距离可较长：尤其是电子全站仪既能测角又能测距，且内部固化有计算程序，可直接进行坐标放样：所以，应用极坐标法能极大地发挥全站仪的功能；
3 . 角度交会法
角度交会法适用于待测设点位离控制点较远或不便于量距的情况下。它是通过测设两个或多个已知角度，交会出待定点的平面位置。这种方法又称为方向交会法。
如图1-1l所示，A，B，C,为坐标已知的平面控制点，P为待测设点，其设计坐标为P(x P，y P)，现根据A，B，C三点测设P点。测没时，应先根据坐标反算公式分别计算αAB,αAP, αBP,αCP,αCB然后汁算测设数据β
β
α2
1
1
,
,然后实地测设点位。方法是在A，B两个控制点上安置经纬仪，分别测设出相应的β角，但应注意实地测设时的后视已知点应与计算时所选用的后视方向相同。当测设精度要求较低时，可用标杆作为照准目标，通过两
图1-11
个观测者指挥把标杆移到待定点的位置。当精度要求较高时，先在户点处打下一个大木桩；并由观测员指挥，在木桩上依Ap，BP绘出方向线及其交点P。然后在控制点C上安置经纬仪，同样可测设出CP方向。若交会没有误差，此方向应通
图1－12
过前两方向线的交点，否则将形成一个“示误三角形”，如图1-11所示：“示误三角形”的最大边长的限差视测设精度要求而定。例如，精密放样精度要求“示误三角形”的最大边长不超过1 cm，若符合限差要求，取三角形的重心作为待定点户的最终位置。若误差超限，应重新交会。为提高交会精度，测设时交会角γ1，γ
宜在30°～150°之间。
2
4 距离交会法
距离交会法是由两个控制点测设两段已知距离交出点的平面位置的方法。在施工场地平坦，量距方便且控制点离测设点不超过一尺段时采用此法较为适宜。
如图－12所示，A，B，C为已知平面控制点，1，2为待测设点。首先，由控制点A，B，C和测设点1，2的坐标反算出测设数据d l、d2、d3、d4。然后，分别从A，B，C点用钢尺测设已知距离d1和d2，d3和d4。测设时，同时使用两把钢尺，由A，B测设长度d1，d2的交会定出1点；同样由B，C测设长度d3，d4可交会定出2点：最后，应量取点l至点2的长度，与设计长度比较，以检核测设的准确性。这种方法所使用的工具简单，多用于施工中距离较近的细部点放样。
4．已知坡度直线的测设
道路、管道、地下工程、场地平整等工程施工中，常需要测设已知设计坡度的直线。已知坡度直线的测设工作，实际上就是每隔一定距离测设一个符合设计高程位置桩，使之构成已知坡度。
如图1-13所示，A，B为设计坡度的两个端点，已知A点高程HA设A计的坡度i，则B点的设计高程可用下式计算：
H b＝H A+i′D A B(1-6)
式中，坡度上升时i为正，反之为负：
图1－13
测设时，可利用水准仪设置倾斜视线测设方法，其步骤如下：
(1)先根据附近水准点，将设计坡度线两端A，B的设计高程HA,HB。测设于地面上，并打入木桩：
(2)将水准仪安置于A点，并量取仪高i，安置时使一个脚螺旋在AB方向上。另两个脚螺旋的连线大致垂直于AB方向线：
(3)瞄准B点上的水准尺，旋转AB方向上的脚螺旋或微倾螺旋，使视线在BB标尺上的读数等于仪器高i此时水准仪的倾斜视线与设计坡度线平行。
(4)在A，之间按一定距离打桩，当各桩点P l，P2，P3上的水准尺读数都为仪器高i时，则各桩顶连线就是所需测设的设计坡度：
施工中有时需根据各地面点的标尺读数决定填挖高度：这时可利用以下方法确定，若各桩顶的标尺实际读数为bi时，则可按下式计算各点的填挖高度：
填挖高度＝i－bi
上式中，；i＝bi时，不填不挖；i＞时，须挖；i 由于水准仪望远镜纵向移有限，若坡度较大，超出水准仪脚螺旋的调节范围时，可使用经纬仪测设。 5 曲线的测设 线路的平面线型是由直线和曲线组成的，路线的方向转向时，为了行车的安全，必须用曲线连接：连接的方式有圆曲线、缓和曲线、复曲线及回头曲线等多种形式—其中，圆曲线是最常用的曲线形式；缓和曲线是—种曲率半径按一定规律变化的曲线，在等级公路中常用；而复曲线、回头曲线等其他形式均为圆曲线或缓和曲线的组合，近年来，一些高层建筑、大型民用建筑，尤其足一些宾馆、娱乐中心、商业中心、体育场馆等较多地采用圆弧形、椭圆形、双曲线形等平面图形。有时甚至是几种图形的组合，此时需根据平面曲线的形状和规律测没一系列的特征点。由于在公共建筑和街区没讣中常用圆曲线，所以在此仅介绍圆曲线的测设方法。 圆曲线是指由一定半径的圆弧所构成的曲线：圆曲线的测设—般分为两步：第一步，根据圆曲线的测没元素．测没曲线的主点，即曲线的起点(直圆点ZY)、曲线的中点(曲中点Qz)和曲线的终点(圆直点YZ)：第二步，根据主点按规定的桩距进行加密测设，详细标定圆曲线的形状和位置，即进行园曲线细部点的测设： 1 . 圆曲线测设元素及其计算 如图1－14所示，圆曲线的半径为Ｒ，一般在测设前由路线规划设计根据工程的性质、或地形条件确定：图JD即路线“交点”的简称，是路线的转折点。为路线的转角，指路线由个方向转向另—个方向时，偏转后的方向与原方向之间的夹角，可由经纬仪测定；在半径R和转角 已知的前提下，圆曲线的测设元素可按下式计算， 图1-14 切线长： T=Ｒ·tan α (1－7) 曲线长： L ＝Ｒ·α· 180 O π (1-8) 外矢距： e ＝R(．sec 2 α —1) (1－9) 切曲差： D ＝2T —L (1－10) 其中，T ，E 用于主点设置，T ，L ，D 用于里程计算。在圆曲线测设中，T ，L ，E ，D 一般是以R 和α。为引数计算，也可直接从有关“曲线测设用表”中查得。 为表示桩点至路线起点的距离（称为里程），在道路工程中还需要根据交点JD 的里程和以上曲线元素计算圆曲线主点的里程(桩号)， 由图1－14可知： ??? ? ???+=-=+=-=2/2/D QZ JD D YZ QZ L ZY YZ T JD ZY (1－11) 在上式的最后一步，若计算出的交点JD 里程与实际相同，说明计算无误 2.圆曲线主点测设 置经纬仪于JD 上，望远镜照准后一方向线的交点或转点，量取切线长T ，得曲线起点ZY ，插一测钎；然后丈量ZY 至最近一个直线桩的距离，如两桩号之差等于这段距离或相差在容许范围内，即可用木桩在测钎处打下ZY 桩，否则应查其原因，以保证点位的正确性、设置终点YZ 时，将望远镜照准前—方向线的交点或转点，往返量取切线长T ，得曲线终点，打下YZ 桩：最后沿(180°—α)角的分角线方向量取E 值得曲线中点，打下Qz 桩： 3. 圆曲线细部点测设 圆曲线的主点测没只标出了起点、中点、终点三个主点，显然，仪这三个点还不能详细地表达曲线的形状与位置：所以，在圆曲线的主点设罟后，还需按规定桩距进行圆曲线的细部点位置的测设，这项：工作称细部点测设或详细测没。细部点测设所采用的桩距l 与曲 线半径大小有关， R≥100 m时／，l0＝20 m 25 m 按桩距l0在曲线上没里程桩号，通常有以下两种方法： (1)整桩号法。将曲线上靠近起点ZY的第—个桩的桩号凑整成为l0倍数的整桩号，然后按桩距l0连续向曲线终点YZ设桩。这种方法排桩号，细部桩的里程桩号均为整桩号。 (2)整桩距法。从曲线起点ZY和终点YZ开始，分别以桩距l0连续向曲线中点Qz设桩。这种方法，细部桩的里程桩号均为非整桩号。 通过确定细部点的桩距和排桩号，可以知道圆曲线上细部桩的数量和里程。细部测设的方法很多，在此主要介绍常用的切线支距法： 1）. 切线支距法 切线支距法即直角坐标定点法(图1-15)，它是分别以曲线的起点、终点为坐标原点，以切线为x轴，过原点的半径为Ｙ轴建立起直角坐标系，利用曲线上各细部点的坐标x(横距)，)y(纵距)来设置各桩点，测设时分别从曲线的起点和终点向曲线中点施测： 图1－15 ○l细部测设数据的计算 如图1－15所示，设l i为细部点pi至原点间的弧长，?i为l i对应的同心角，R为曲线半径。当由p向切线作垂线，得各垂足Ni由图可知，细部点在坐标系中的坐标计算公式为： ） － ＝ ＝ ? ? i i i i R R y x cos 1( sin （1－12） 式中： π ?180 ? R l i i ＝ (i＝l，1，3，4，…) 实际测设计算时，x，y，可根据弧长l i、半径R逐点技上式计算，也可根据l i，R为引数 从“曲线测没用表”中查得： 例1-2 仍用上例数据，按整桩号法没桩，计算曲线ZY 至QZ 各桩点坐标。 解：各桩点坐标见表10-1。 曲线点号 里程桩号 相邻点间弧长 各桩到起点曲线长 x y ZY K2+906 90 O 0 P1 ＋920 13．10 13．1O 13 09 0．43 P2 ＋940 20 33 10 32．95 2 74 P3 +960 20 53 10 52 48 7．01 QZ K2＋966 50 6．59 59 69 58 82 8 84 ○ 2．细部点测设方法 (1)在Z Ｙ点安置经纬仪，瞄准JD 定出切线方向：沿其视线方向丈量横坐标值X1，即分别 以ZY 点为起点丈量13.09 m ，32.95 m 等，得各垂足N1，N2等。 (2)在Ni 点用方向架或经纬仪定出直角方向，沿其方向丈量纵坐标值Yi ，即从N1点沿直角方向丈量0.43 m 得P1，从N2沿直角方向丈量2. 74m 得P2，依次类推直到曲中点Qz ： (3)对于另一半曲线，由YZ 点测设，可根据由YZ 至Qz 点计算的坐标数据，按上述的方法 进行测设； (4)曲线辅点测设完成后，要量取曲中点至最近的辅点间距离及各桩点间的桩距，比较较差是否在限差之内，若较差超限，应查明原因，予以纠正， 切线土距法适用于地势平坦地区，具有桩点误差不累积、测法简单等优点，因而应用比较广 泛。 2)偏角法 偏角法的原理与极坐标相似，曲线上的点位，是由切线与弦线的夹角(称为偏角)和规定的弦长测定的。如图10－16，在曲线起点BC 测设细部(也可在终点EC 测设)，l 为整弧长，l 1与l 2为曲线首尾段的弧长，它们所对的圆心角分别为?、?l 及?2，所对的弦分别为S 、S 1及S 2。测设P 1时用偏角PBCP l (弦切角= 21圆心角＝?121 ) 及弦长S l 测定(极坐标法)。测没P 2时，则用偏角 PBCP 2(?121十?2 1 )获BCP 2方向,而后由P l 点以弦长S 在BCP 2方向上相交得P 2点。 以后各点用测设P 2点相同的方法测设。 计算放样数据所用的公式如下： 图1—16 偏角法 ??? ? ???=??=?2sin 22sin 22sin 2180180,180R 22112211????? πππ?R R R S R R l s s l l ＝，＝，＝，＝ （1－13） 计算偏角时，需计算到主点EC 的偏角，它应等于转折角I 的一半,以资校核。 曲线测设到终点的闭合差，一般不应超过如下规定： 纵向(切线方向) ±L ／1000(L 为曲线长)； 横向(法线方向) ±10cm 。 如果图10-16中在终点EC 测设细部点时，经纬仪瞄准各细部点，度盘读数应置于360° 减所计算的偏角。(又称为反拨) 例 用偏角测设图1—16中曲线的细部。三个主点里程桩号为 起点BC 的里程 =0+339．59 中点MC 的里程=0+380．32 终点EC 的里程=0+421．04 以每隔20m 钉一整数里程桩，则要测设的细部点有0+340、360、380、400、420等五个里桩。因此l 1＝340—339．59＝0.41，l 2=421．04—420=1.04，l =20。按式(u —9)算得 ?l/2=0°03′31″， Sl ＝0．41； ?/2=2°51′53″， S=19．99； ?2/2=0°08′56″． S2=1.04。 放样数据列于表10—2。 数应计所360°减汁算的偏角值， 如果遇有障碍阻挡视线，则如图1—16中， 测设P3点时，视线被房屋挡住， 则可将仪器搬至P2点，度盘置0°00′，照准BC 点后，倒转望远镜，转动照准部使度盘读数为P3点的偏角值，此时视线就处于P2P3方向线上， 由P2在此方向上量弦长S 即得P3，点。运用已算得的偏角数据。继续测设以后各点。该方法尤为实用。 1.工程测量学定义： 定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。 定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。 2.按工程建设阶段划分 ? 工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、施工测量”和“安全监测”。 ? 规划设计阶段：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。 ?建设施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。 ? 运营管理阶段：工程建筑物的变形观测：水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程进管理、维护信息系统。 主要内容：模拟或数字的地形资料的获取与表达；工程控制测量及数据处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；工程变形及与工程有关的各种灾害的监测分析与预报；工程测量专用仪器的研制与应用；工程信息系统的建立与应用等。 3.结构体系： 特殊与一般、纵向与横向处理相结合 特殊：每一工程的特殊性 一般：指各种工程的共性 纵向处理：是指按工程建设的三个阶段阐述测量工作的理论、方法和技术； 横向处理：按典型工程分别进行讲述。 4.工程施工建设阶段的测量工作： 工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。 施工测量工作： 不同的施工的对象，其施工测量工作程序基本上是一致的。主要的测量工作有： 施工控制网的建立、施工放样、竣工测量。 施工放样的原则与工作程序：“从整体到局部”、“先控制后碎部” 施工放样的主要内容: ?放样依据的选择,即放样已知点的选择 ?选择放样方法 ?计算放样元素 监理测量工作： ?在正式施工开始时，对控制网进行全面复测、检查 ?验收承包人的施工定线 ?验收承包人测定的原始地面高程 ?对桥梁施工还需进行桥梁下、上部结构的施工放样的检测 工程测量教学大纲 1.课程的性质和内容 本课程是一门道路桥梁工程技术专业，监理专业的一门必修课。为后续《公路施工》、《桥涵施工技术》、《道路勘测》等课程学习打下基础，通过学习本课程，使学生系统地掌握建筑工程测量基本知识和基本技能，培养学生的组织能力和分析解决工程实际问题能力。能了解现场施工一线正在使用和近期可能使用的技术，为以后学生在现场施工打下良好的基础。主要内容包括：是培养学生具有测量学方面的基本理论知识和技能。使学生掌握道路和桥梁建设领域中的地形测量、施工放样与线路测量的基本方法，同时熟悉地形图的应用，为后续课程的学习打下基础。学会普通测量仪器的使用，能够从事小区域大比例尺地形测量，具有使用地形图的能力，更好地从事城道桥建设工作，了解测绘新仪器、新技术的原理及其在相关专业中的应用，以便更加适应社会需求。 2.课程的任务和要求 通过本课程的学习，应了解测量工作所使用的仪器构造原理，掌握使用方法及使用技巧。要求学生能独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。 对测量的基本理论知识和技能方面达到如下要求： 2.1掌握经纬仪、水准仪等仪器的性能和使用方法； 2.2了解和熟悉全站仪、GPS测绘新仪器的原理和使用方法； 2.3对小区域大比例尺的地形图的测绘过程有系统的了解，并初步掌握其基本方法； 2.4具有施工放样及路线测量的基本知识； 2.5具有道桥等土木工程的勘测、规划、施工与管理中运用测量资料的基本知识。 2.6培养认真细致负责的工作作风和良好的团队意识。 3.教学中应注意的问题 3.1认真贯彻理论联系实际的原则，注重学生素质的全面提高。 3.2在组织教学时应根据所学工种，结合实际生产，选择不同的学习内容。 3.3加强实验和参观，培养感性认识和动手能力。 3.4有条件的可已电化教学，使教学直观而生动。 3.5遵循高等教育的办学规律，并要在教学体系上突破学科性，突出实用性，通用性和灵活性。 3.6结合现行标准、规范、规程进行教学 4.考核方法 理论与操作技能分别进行考核，成绩按4:6的比例合计，记为单科结业成绩。按平时考查成绩与结业考试成绩之比3:7的比例，为学生课程结业成绩，以满分100分计。 《测绘学基础》知识要点与习题答案 Crriculum architecture & answers to exercise of Fundamentals of Geomatics 总学时数：测绘64；地信、规划48实验学时：12，计4次学分：6/4 课程性质：专业基础课先修课程：高等数学，专业概论，概率统计学 教学语言：双语教学考核方式：考试实习：3周计3学分 平时成绩: 20％(实验报告、提问、测验、课堂讨论及作业) 1.课程内容 测绘学基础是测绘科学与技术学科的平台基础课。该分支学科领域研究的主要内容是小区域控制测量、地形图测绘与基本测绘环节的工程与技术，即：应用各类测绘仪器进行各种空间地理数据的采集包括点位坐标与直线方位测定与测设、地形图数字化测绘等外业工作和运用测量误差与平差理论进行数据处理计算、计算机地图成图等内业工作。授课内容主要包括地球椭球与坐标系、地图分幅、空间点位平面坐标与高程及直线方位测定与测设、误差理论与直接平差、大比例尺地形图数字成图等基本理论与方法。 2.课程特色 测绘学基础为测绘学科主干课程，为学生进一步学习以“3S”为代表的大地测量学、摄影测量学、工程测量学等专业理论与技术奠定基础。同时，该课程本身也是测绘学的一门分支学科──地形测量学（Topographical Surveying）。该门课程具有理论、工程和技术并重、实践性强等特点，其教学水平和教学质量是衡量测绘学科教育水准的关键要素，实施多样化课堂教学，注重培养学生动手能力和创新能力，以达到国家级精品课的要求为建设目标。 3.课程体系 第一章绪论Chapter 1 Introductory 内容：⑴了解测绘学科的起源、发展沿革与分支学科的研究领域；⑵测绘学的任务与作用。 重点：大地测量学与地形测量学的研究领域和工作内容。 难点：无。 §1-1测绘学的定义DEFINITION OF GEOMATICS 研究测定和推算地面点的几何位置、地球形状及地球重力场，据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布，并结合某些社会信息和自然信息的地球分布，编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图 第一章 1.工程测量学定义： 定义1. 研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段进行测量工作的学科.( 大众化易于理解) 定义2.研究工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预测等的理论、方法和技术，以及对测量和有关的信息进行管理和使用的学科。(更具体、准确、范围更大) 定义3.工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科.( 更加概括、抽象、严密和科学) （1）工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以机器设备为对象的工业测量两大部分。 （2）工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？ 答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，这三个阶段对测绘工作有不同的要求。 2.简述工程测量学的主要内容 1）地形图测绘(测图) 2）工程控制网布设(布网) 3）施工放样技术和方法(放样) 4）工程的变形监测分析和预报(监测) 5）工程测量的仪器(仪器) 6)工程测量学中的误差及测量平差理论(数据处理) 7)大型精密设备的安装和调试测量，工业生产过程的质量检测和控制 8)工程信息系统的建立与应用 3. 工程测量的通用仪器：水准仪、经纬仪、陀螺经纬仪、全站仪和GPS接收机 用途：测方向、角度、距离、高差、坐标差等几何量。 4.专用仪器：机械式、光电式及光机电（子）多传感器集成式仪器或测量系统。 主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测 基准线测量或准直测量仪器：有正锤、倒锤及垂线观测仪、引张线仪、各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 5工程建设规划设计阶段的测量工作有哪些？ 主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。 6工程建设施工建设阶段的测量工作有哪些？ 建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。 7工程建设运营管理阶段的测量工作有哪些？ 工程建筑物的变形观测-。建立工程进管理、维护信息系统。 第二章 第一章绪论 内容：掌握工程测量的基本概念、任务与作用；理解水准面、大地水准面、地理坐标系（大地、天文）、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系、绝对高程、相对高程和高差的概念；了解用水平面代替水准面的限度、测量工作的组织原则和程序及本课程的学习方法。 重点：测量上平面直角坐标系与数学上笛卡尔平面直角坐标系的异同；测量工作的组织原则和程序。 难点：大地水准面、高斯平面直角坐标系的概念；地面上点位的确定方法。 § 1.1 测量学的发展、学习意义及要求 一、测量学的发展概况 1、我国古代测量学的成就 我国是世界文明古国 , 由于生活和生产的需要 , 测量工作开始得很早，在测量方面也取得了辉煌的成就。现举出以下几例。 （1）长沙马王堆三号墓出土的西汉时期长沙国地图——世界上发现的最早的军用地图。 注：世界上现存最古老的地图是在古巴比伦北部的加苏古巴城（今伊拉克境内）发掘的刻在陶片上的地图。图上绘有古巴比伦城、底格里斯河和幼发拉底河。大约是公元前 2500 年刻制的，距今大约四千余年了。 （2）北宋时沈括的《梦溪笔谈》中记载了磁偏角的发现。 （3）清朝康熙年间， 1718 年完成了世界上最早的地形图之一《皇与全图》。 在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下，自康熙十七年至乾隆二十五年，即 1708 年至 1760 年的五十余年间，是中国大地测量工作取得辉煌成就，绘制全国地图、省区地图和各项专门地图最多的兴盛时期，亦是世界测绘史上首创中外人士合作先例，在一千余万平方公里的中国大陆上完成了大规模三角测量的宏伟业绩。 2、目前测量学发展状况及展望 （1）全站仪的测量室内外一体化。 （2）全球定位系统 GPS （ Global positioning system ）的发展。 （3）遥感 RS （ Remote sense ）的发展。 第一章 1、工程测量定义： 工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 2、工程测量学科地位: 学科交叉、学科综合、学科细分。 测绘学的二级学科：大地测量学：几何大地测量、物理大地测量、空间大地测量、海洋大地测量、工程测量学（矿山测量）；摄影测量学与遥感；地图制图学；地理信息系统；不动产测绘（房地产测绘、地籍测绘）。（非重点） 3、按服务对象分工程测量主要内容包括哪些？ 建筑工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程的测量海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量，以及矿山测量、城市测量等。（非重点） 4、陆行乘车，水行乘船。。。，这段描述的含义。 这里所记录的就是当时的工程勘测情景，准绳和规矩就是当时所用的测量工具，准是可揆（kui）平的水准器，绳是丈量距离的工具，规是画圆的器具，矩则是一种可定平，可测长度、高度、深度和画圆、画矩形的通用测量仪器。 5、“广义工程测量学”的概念： “一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量”。 第二章 1、工程测量各阶段的任务是什么。 规划设计阶段的测量工作：测绘地形图和纵、横断面图 施工建设阶段的测量工作：按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；工程质量监理 运营管理阶段的测量工作：竣工测量以及变形监测与维修养护。 2、测量监理的工作任务是什么 ?在正式施工开始时，对控制网进行全面复测、检查 ?验收承包人的施工定线 ?验收承包人测定的原始地面高程 ?对桥梁施工还需进行桥梁下、上部结构的施工放样的检测 ?对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡度进行抽查，检查施工单位的内业资料是否真实 ?审批承包人提交的施工图 第三章 1、按范围和用途，测量控制网分哪几类，作用 分为全球控制网、国家控制网、工程控制网 全球控制网用于确定、研究地球的形状、大小及其运动变化，确定和研究地球的板块运动等。 工程测量学试题库（附答案） 1. ( D )处处与铅垂线垂直。 A.水平面 B.参考椭球面 C.铅垂面 D.大地水准面 2. 地球的长半径约为( A )千米。 A.6371 B.6400 C.6378 D.6356 3. 在测量直角坐标系中，纵轴为( C )。 A.x轴，向东为正 B.y轴，向东为正 C.x轴，向北为正 D.y轴，向北为正 4. 对高程测量，用水平面代替水准面的限度是( D )。 A. 在以10km为半径的范围内可以代替 B. 在以20km为半径的范围内可以代替 C. 不论多大距离都可代替 D. 不能代替 5. 在以( B )km为半径的范围内，可以用水平面代替水准面进行距离测量。 A.5 B.10 C.15 D.20 6. 在测量平面直角坐标系中,x轴表示什么方向？（C）。 A.东西 B.左右 C.南北 D.前后 7. 测定点的坐标的主要工作是( C )。 A．测量水平距离B．测量水平角 C．测量水平距离和水平角D．测量竖直角 8. 确定地面点的空间位置，就是确定该点的平面坐标和( A )。 A．高程B．方位角 C．已知坐标D．未知点坐标 9. 高斯投影属于( C )。 A．等面积投影B．等距离投影 C．等角投影D．等长度投影 10. 在测量直角坐标系中，横轴为( C )。 A. x轴，向东为正 B. x轴，向北为正 C. y轴，向东为正 D. y轴，向北为正 11. 在测量坐标系中，Y轴向（D）为正。 A、北 B、南 C、西 D、东 12. 假设的平均的静止海平面称为（D）。 A、基准面 B、水准面 C、水平面 D、大地水准面 13. ( B )的基准面是大地水准面。 A. 竖直角 B. 高程 C. 水平距离 D. 水平角 14. 建筑工程施工测量的基本工作是（B）。 A.测图 B.测设 C.用图 D.识图 15. 大地水准面处处与铅垂线（A）交。 A、正 B、平行 C、重合 D、斜 16. A、B两点，HA为115.032m，HB为114.729m，则hAB为（A）。 A、-0.303 B、0.303 C、29.761 D、-29.761 17. 建筑施工图中标注的某部位标高，一般都是指（B）。 A、绝对高程 B、相对高程 C、高差 18. 水在静止时的表面叫( B )。 A. 静水面 B. 水准面 C. 大地水准面 D. 水平面 19. ( B )的投影是大地水准面。 A. 竖直角 B. 高斯平面坐标 C. 水平距离 D. 水平角 20. 我国目前采用的高程基准是（D）。 A.高斯平面直角坐标 B.1980年国家大地坐标系 C.黄海高程系统 D.1985年国家高程基准 21. 地面上有一点A，任意取一个水准面，则点A到该水准面的铅垂距离为（D）。 A.绝对高程 B.海拔 C.高差 D.相对高程 22. 地面某点的经度为85°32′，该点应在三度带的第几带?( B ) 。 A．28 B．29 C．27 D．30 23. 在水准测量中，若后视点A读数小，前视点B读数大，则( D )。 A.A点比B点低 B.A、B可能同高 C.A、B的高程取决于仪器高度 D.A点比B点高 24. 水准测量中，设A为后视点，B为前视点，A尺读数为2.713m，B尺读数为1.401,已知A点高程为15.000m，则视线高程为( D )m。 A.13.688 B.16.312 C.16.401 D.17.713 25. 在水准测量中，若后视点A的读数大，前视点B的读数小，则有( A )。 A.A点比B点低 B.A点比B点高 C.A点与B点可能同高 D.A、B点的高低取决于仪器高度 26. 水准仪的分划值越大，说明( B )。 A. 圆弧半径大 B. 其灵敏度低 C. 气泡整平困难 D. 整平精度高 27. DS1水准仪的观测精度( A )DS3水准仪。 一、单选题【本题型共15道题】 ? 1.某工程施工放样误差限差为±20mm，则该工程放样中误差为（?）mm。 A．±5 B．±10 C．±15 D．±20 用户答案：[B] ??得分：2.00 2.地下通道的施工测量中，地下导线为（?）。 A．闭合导线 B．附和导线 C．支导线 D．任意导线都可 用户答案：[D] ??得分：0.00 3.下列测量方法中，最适合测绘建筑物立面图的是（?）。 A．三角高程测量 B．地面激光扫描 C．精密水准测量 D．GPS—RTK测量 用户答案：[B] ??得分：2.00 4.水准测量时，应使前后视距尽可能相等，其目的是减弱（? ）的误差影响。 A．圆水准器轴不平行于仪器数轴 B．十字丝横丝不垂直于仪器竖轴 C．标尺分划误差 D．仪器视准轴不平行于水准管轴 用户答案：[D] ??得分：2.00 5.GPS的大地高H、正常高h和高程异常ζ三者之间正确的关系是（? ?）。 A．ζ=H-h B．ζ D．反比 用户答案：[D] ??得分：2.00 7.布测C、D、E级GPS网时，可视测区范围的大小实行分区观测，分区观测时，相邻分区的公共点至少应有（? ）个。 A．2 B．3 C．4 D．5 用户答案：[C] ??得分：2.00 8.在进行高差闭合差调整时，某一测段按测站数计算每站高差改正数的公式为（? ）。 A．Vi=fh/N(N为测站数) B．Vi=fh/S(S为测段距离) C．Vi=-fh/N(N为测站数) D．Vi=fh/S(S为测段距离) 用户答案：[C] ??得分：2.00 9.我国城市坐标系是采用（?）。 A．高斯正形投影平面直角坐标系 B．大地坐标系 问答题： 1．已知一右转铁路曲线，设其转向角为，曲线半径为R ，缓和曲线长为l 0，试绘出其曲线平面图，并在图上标出： ① 交点JD ，转向角，曲线各主点； ② 缓和曲线常数β0、m 、x 0、y 0 ③ 缓和曲线长l 0，主切线T ，外矢距E 0，曲线全长L 。 2．为什么要进行隧道施工控制测量？它包括哪些内容，哪些方面？ 答：为了时隧道在相向施工时正确贯通，并使建筑物按设计位置修建，而不侵入建筑界限。它包括洞外和洞内的平面和高程控制测量。 3．定测中桩高程测量的目的是什么？测量时应注意哪些问题？ 答：测定中线上各控制桩、百米桩、加桩处的地面高程。为绘制线路总断面图提供资料，中桩高程应起闭于线路水准点上，并把直线上转点，曲线上起终点及曲线长度大于500米的曲中点作为转点，其余的点可作为中视点。 4.简述工程控制网的建网步骤。 5．试比较拨角法放线和支距法放线的优缺点。 答：拨角放线法的优点是：方法简便，放线速度较快，缺点是：误差累积，需要每隔一定距离与初测导线进行联测，并对放线误差做处理。 支距法放线的优点是每一直线段均独立放出，误差不会积累，缺点是程序较繁多，速度较慢。 6. 在初测导线成果计算时，什么情况下要进行两化改正？什么是两化改正？ 答：当初测导线与国家（大地）控制点联测时，需要进行两化改正。首先是将坐标增量改化到大地水准面上，再改化到高斯平面上 7.为提高隧道的横向贯通精度，在洞外平面控制采用导线或三角网布网时，都必须注意哪两条基本要求？为什么？ 答：为减弱测角误差对横向贯通精度的影响，应尽量减少导线边数或三角形个数；为减弱测边误差对横向贯通精度的影响，应使导线环或三角网的延伸方向尽量与贯通方向垂直。 8．基本的测设工作有哪些？总的来说，精密的测设方与一般测设方法间的区别是什么？ 参考答案：基本的测设工作有已知水平距离的测设、已知水平角的测设、已知高程的测设、已知平面位置(坐标)的测设。 精密的测设方法是在一般测设方法的基础上，再重新精确测定该放样点点的位置，根据精确测定的位置与设计位置的差值来计算该点位的偏移量，最后将该点位改正到正确位置上。 ZH E 0 QZ YH HZ HY JD P m α βR β0 βT 2βα-0 δ b 工程测量学课程复习提 纲 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】 《测量学A》课程复习提纲 第一章绪论 1、什么是测量学？ 测量学是研究地球的形状、大小以及地表(包括地面上各种物体）的几何形状及其空间位置的科学。 2、名称解释 水准面：处处与重力方向垂直的连续曲面 大地水准面：设想处于完全静止的平均海水面向陆地和岛屿延伸所形成的闭合曲面 绝对高程：地面上一点到大地水准面的铅垂距离（H） 相对高程：地面上一点到假定水准面的铅垂距离（H’） 高差：地面上两点间的高程之差。（h） 水准面的特点？ ①重力等位面，其表面处处与重力方向垂直。 ②有无穷多个，但各水准面之间是不平行的。 ③是不规则的闭合曲面。 我国目前采用高程基准：1985年国家高程基准 测量外业与外业工作的基准面和基准线？ 测量工作的基准线—铅垂线 测量工作的基准面—大地水准面 测量内业计算的基准线—法线 测量内业计算的基准面—参考椭球面 3、测量常用坐标系有哪些？ 大地坐标系、空间直角坐标系、高斯平面直角坐标系等。 高斯投影特点？ ①中央子午线投影后为直线，且长度不变。 ②除中央子午线外，其余子午线的投影均为凹向中央子午线的曲线，并以中央子 午线为对称轴。投影后有长度变形。 ③赤道线投影后为直线，但有长度变形。 高斯坐标系如何建立？ 根据高斯投影的特点，以赤道和中央子午线的交点为坐标原点，中央子午线方向为x轴，北方向为正。赤道投影线为y轴，东方向为正。 横坐标通用值的组成？ 由于我国位于北半球，东西横跨12个6°带，各带又独自构成直角坐标系。 故：X值均为正，而Y值则有正有负。为了避免坐标出现负值，将每个投影带的坐标原点向西移500km，则投影带中任一点的横坐标值也恒为正值。为了能确定某点在哪一个6°带内，在横坐标值前冠以带的编号。这种由带号、500km和自然值组成的横坐标Y称为横坐标通用值。 例1 例2：有一国家控制点的坐标：.380m （1）该点位于6°带的第几带？ 第19带 1、提高点位平面放样精度的措施有很多，请列举三种措施盘左盘右分中法、归化法放样，采用高精度的全站仪； 2、线路断链分为长链和短链两种类型，产生线路断链的基本原因主要有外业断链和内业 断链； 3、隧道贯通误差分为横向贯通误差，纵向贯通误差，高程贯通误差； 4、隧道洞内控制测量一般采用单导线、导线环、交叉导线(4、主副导线)等导线形式。1.导线控制点补测和位移方法可采用（交合法，导线测量法），位移和补测的导线点的高程 可用（水准测量）和（三角高程测量）的方法进行测定 2。当路基填挖到一定的高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线之间不通视的情况，可以选择通视条件好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交合法）或 （导线测量法）确定。 3。隧道洞内施工时以（隧道中心）为依据进行的，因此需要根据（隧道中线）控制隧道掘进方向。 4。路基横断面的超高方式：（线路中线，分隔带边缘线，线路内测）等。 5。曲线隧道洞内施工时需要注意（线路中线）与隧道结构中心线的不同，因此需要根据（隧道结构中心 线）控制隧道掘进方向。 6。要建立路基三维模型，需要从（线路平面中心线，线路纵断面，线路横断面）等三个角度去建立。根据设计资料提供的（路基横断面、设计纵断面）等资料，并采用（线性插值）的方法可以绘制任意路基横断面设计线，再利用全站仪（对边测量）测量方法可以得到该路基横断面。 7。导线控制点的补测和位移方法可采用（交会法、导线法），移位和补测的导线点的高程 可用（水准测 量和三角高程测量）的方法进行测定。 8。当路基填挖到一定高度和深度后，会出现导线点之间或导线点与线路中线点之间不通视情况，可以选 择通视条件良好的地势（自由设站）测站，测站坐标可以按（交会法或导线法）方法确定。9。列出两种提高桥涵结构物平面点位放样精度的方法有（角度分中法放样、归化法放样）10。路基施工施工时，列出三种电位高程放样的方法（水准放样法、GPS 高程放样法、三 角高程放样法） 简答题 1。简述全站仪进行横断面地面线复测的方法： 自由设站，采集横断面地面线特征点三维坐标，路基横断面自动带帽。 2。简述线路断链产生的原因与处理方法： 路段分区段设计，线路改线。 3。简述计算机软件在路桥施工测量技术中作用和地位： 内业计算简单化，规范化，高效率，减少错误发生，内业计算的发展方向。 4。简述全站仪确定线路横断面方向的方法： （1）计算给定桩号的中桩坐标及距离为2 米的边桩坐标(2)将全站仪架设在横断面附近的某一控制点上（3）坐标放样法放样出中边桩，根据放样的中边桩可以确定横断面的方向 《工程测量学》习题 习题表示供学生复习是需要完成的练习题。习题分名词解释、填空题、选择题和少量计算题。学完每章后，可以对照习题在书上和指导书上完成。 名词解释所列的名词属于应该掌握的基本概念或基本知识，一般都可以直接在书本上查到，看书时可在书上标出来。 填空题属于应该掌握的基本概念，一般都也可以在书本上找到，可以直接回答在该指导书上，我们编排时尽量考虑空出的大小。 选择题在于考察读者的对知识掌握的程度，需要真正的理解，一般来说，难度要大一些。选择题也可以直接回答在指导书上。 计算题不多，但很重要，根据教学实践发现，学生的计算能力有待提高，所列计算题是应该在课外独立做的练习。 2.1 第1章 2.1.1名词解释 FIG；Engineering Surveying；Engineering Geodesy；纵向结构体系；横向结构体系；相邻课程；专用仪器 2.1.2填空题 1. 工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中______ 几何实体的______ ___和抽象几何实体的______ __的理论、方法和技术的一门应用性学科。 2. 工程测量学主要包括以______ __为对象的工程测量和以______ _ 为对象的______ __两大部。 3. 工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为______ __、______ __和______ __。 4. 工程测量学的主要内容包括：模拟或数字的______ __的获取与表达；______ __ __ 及数据处理；建筑物的______ __；大型精密设备的______ ____ 测量；工业生产过程的质量检测和控制；工程变形及与工程有关的各种灾害的______ ____________；工程测量专用仪器的研制与应用；______ __系统的建立与应用等。 5. ____ _ 在《史记》中对夏禹治水有这样的描述：“陆行乘车，______ __，泥行乘撬，山行乘撵（jú），左准绳，____ _ 、载四时，以开九州，通九道，陂九泽，度九山。” 1 （1）工程建设的三个阶段1规划设计阶段2建筑施工阶段3运营管理阶2 段 3 （2）工程测量学就是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶4 段虽进行的各种测量工作的学科。主要任务就是解决工程建设中规划设计所需5 各种比例尺地形图这个问题。 6 （3）数字地面模型（DTM）是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散7 点或规则点的坐标值集合的总称。 8 （4）在测绘领域，用一系列地面点的x,y坐标及其相联系的高程表示区9 域地面形状的模型，称为数字高程模型（DEM）。 10 （5）铁路、公路、输电线路以及输油（汽）管道等均属于线性工程，它11 们的中线通称线路。 12 （6）铁路勘测设计的过程：1方案研究2初测3初步设计4定测5施工13 设计 14 （7）初测是初步设计阶段的勘测工作，其主要任务是提供沿线大比例尺15 带状地形图以及地质和水文方面的资料（纸上定线）。 16 （8）定测的主要任务是把初步设计中选定的线路中线测设到实地上。17 （9）勘测设计阶段的测量工作有草测、初测和定测工作。 18 （10）公路的结构组成：路基，路面，桥涵，隧道，路线交叉和沿线设施19 等。 20 （11）根据线路工程的作业内容，线路测量具有全线性，阶段性和渐近性21 的特点。 22 （12）导线点的布设要求：1导线点宜选在地势较高的地方，且前后相互23 通视。2导线点应选在开阔的地方，以便作为图根控制，进行地形测量。3导线24 点间的距离要适中。4导线点应尽可能接近将来的线路的位置，以便为定测时所25 利用。5桥梁及隧道两端附近，严重地质不良地段以及越岭垭口处应设置导线点。 26 （13）基平测量是沿线路布设水准点。2中平测量是测定导线点及中桩高27 程。 28 （14）将纸上线路测设到实地上的工作称为中线测量。 29 （15）线路纵断面的测绘： 30 （16）水下地形测绘技术说明书的内容为：1任务的来源、性质、技术要31 求，测区的自然地理特点，技术设计的依据及原有测量成果的采用情况。2各施32 测控制点的等级，标石及造埋数量，水深测量图幅，测深面积及障碍物的大致33 分布情况。3作业所需的各种主要仪器、器材、船只类型和数量。4根据测区地34 理气象及技术装备条件，确立的不同测区的作业率，计算的各种测量作业的工35 作量和工作天数及时间安排。5根据测区特点和作业技术水平，重点提出的适当36 的作业方法和注意事项，以及一些具体技术指示。 37 （17）检查线的方向应尽量与主测线垂直，分布均匀，并要求布设在较平38 坦处，能普遍检查主测深线。检查线一般应占主测线总长的5%~10%。 39 （18）编绘竣工图的目的：1在施工过程中可能由于设计时没有考虑到的40 问题而使设计有所变更，这种临时变更设计的情况必须通过测量反映到竣工图41 上，以竣工图作为检验设计的正确性，阐明工程竣工最终成果的技术资料。2为42 改建扩建提供原有各项建筑物，构筑物，地上和地下各种管线及交通线路的坐43 标，高程等资料，作为改建扩建设计的依据。3便于工程交付使用后进行生产管44 理和各种设施的维护检修工作，特别是地下管线等隐蔽工程的检查和维修工作。 工程测量学基础知识 总结 （1）工程建设的三个阶段1规划设计阶段2建筑施工阶段3运营管理阶段（2）工程测量学就是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段虽进行的各种测量工作的学科。主要任务就是解决工程建设中规划设计所需各种比例尺地形图这个问题。 （3）数字地面模型（DTM）是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标值集合的总称。 （4）在测绘领域，用一系列地面点的x,y坐标及其相联系的高程表示区域地面形状的模型，称为数字高程模型（DEM）。 （5）铁路、公路、输电线路以及输油（汽）管道等均属于线性工程，它们的中线通称线路。 （6）铁路勘测设计的过程：1方案研究2初测3初步设计4定测5施工设计（7）初测是初步设计阶段的勘测工作，其主要任务是提供沿线大比例尺带状地形图以及地质和水文方面的资料（纸上定线）。 （8）定测的主要任务是把初步设计中选定的线路中线测设到实地上。 （9）勘测设计阶段的测量工作有草测、初测和定测工作。 （10）公路的结构组成：路基，路面，桥涵，隧道，路线交叉和沿线设施等。 （11）根据线路工程的作业内容，线路测量具有全线性，阶段性和渐近性的特点。 （12）导线点的布设要求：1导线点宜选在地势较高的地方，且前后相互通视。2导线点应选在开阔的地方，以便作为图根控制，进行地形测量。3导线点间的距离要适中。4导线点应尽可能接近将来的线路的位置，以便为定测 时所利用。5桥梁及隧道两端附近，严重地质不良地段以及越岭垭口处应设置导线点。 （13）基平测量是沿线路布设水准点。2中平测量是测定导线点及中桩高程。 （14）将纸上线路测设到实地上的工作称为中线测量。 （15）线路纵断面的测绘： （16）水下地形测绘技术说明书的内容为：1任务的来源、性质、技术要求，测区的自然地理特点，技术设计的依据及原有测量成果的采用情况。2各施测控制点的等级，标石及造埋数量，水深测量图幅，测深面积及障碍物的大致分布情况。3作业所需的各种主要仪器、器材、船只类型和数量。4根据测区地理气象及技术装备条件，确立的不同测区的作业率，计算的各种测量作业的工作量和工作天数及时间安排。5根据测区特点和作业技术水平，重点提出的适当的作业方法和注意事项，以及一些具体技术指示。 （17）检查线的方向应尽量与主测线垂直，分布均匀，并要求布设在较平坦处，能普遍检查主测深线。检查线一般应占主测线总长的5%~10%。（18）编绘竣工图的目的：1在施工过程中可能由于设计时没有考虑到的问题而使设计有所变更，这种临时变更设计的情况必须通过测量反映到竣工图上，以竣工图作为检验设计的正确性，阐明工程竣工最终成果的技术资料。2为改建扩建提供原有各项建筑物，构筑物，地上和地下各种管线及交通线路的坐标，高程等资料，作为改建扩建设计的依据。3便于工程交付使用后进行生产管理和各种设施的维护检修工作，特别是地下管线等隐蔽工程的检查和维修工作。 工程测量学复习思考题（张正禄版） 第1 章绪论 1．工程测量学的定义 答： 定义一：工程测量学是研究各项工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。 定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。 定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2．工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？ 答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，这三个阶段对测绘工作有不同的要求。 3．工程测量学按所服务的对象如何进行划分？ 答：工程测量学按所服务的对象分为建筑工程测量、水利工程测量、军事工程测量、海洋工程测量、地下工程的测量、工业工程测量、铁路工程测量、公路工程测量、管线工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、港口工程测量以及城市建设测量等。 4．工程测量的主要内容有哪些？ 答：提供模拟或数字的地形资料；进行测量及其有关信息的采集和处理；建筑物的施工放样；大型精密设备的安装和调试测量；工业生产过程的质量检测和控制；各类工程建设物、矿山和地质病害地带的变形监测、机理解释和预报；工程测量专用仪器的研制与应用；与研究对象有关的信息系统的建立和应用等。 5．工程测量的常用技术有哪些？ 答：常规地面测量技术；卫星定位技术（GPS）；影像技术；水下地形测量技术；特种量测技 术；信息管理技术。 6．简述工程测量的特点。 答：可概括为“六化”和“十六字”。“六化”是：测量内外业作业的一体化；数据获取及处 理的自动化；测量过程控制和系统行为的智能化；测量成果和产品的数字化；测量信息管理的可视化；信息共享和传播的网络化。“十六字”是：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、 动态、遥测。 7．简述工程测量学的发展趋势。 答：测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影象、图形和数据处理方面的能力进一步增强；在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题；工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量；多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用；GPS、GIS 技术将紧密结合工程项目，在勘测、设 土木工程测量教学方法的研究 摘要：随着经济的不断发展在土木工程的领域来说也有了越来越高的要求，测量在土木工程中来说具有很重要的意义，各种测量技术和设备的出现为土木工程测量的教学带来了改革，本文将就土木工程测量教学方法进行相关探讨。 关键词：土木工程；测量；教学；研究；完善 0 引言 在土木工程专业的学习中，土木工程测量是一门重要的基础课程，土木工程专业的课程对测量课程的依赖和要求也越来越高，表现在很多方面，其中有城市规划、地面模型、路线设计、工程量计算、快速定位等，随着科技的不断进步和信息化的快速发展，测量新理论、新技术、新设备越来越多，对于测量课程的学习来说增加了课程内容和研究空间，对于学科之间的渗透也越来越明显，另外土木工程的测量教学还具有很强的实践性，对测量学课程提出了更高的要求。 1 土木工程测量教学的现状 1.1 教学方法传统土木工程工程测量虽然一直处在发展中，但是在学校的教学过程中，教学体系和内容较为陈旧，没有跟上时代的变化和科技的发展，如何适应现代社会的要求是学校需要思考的一个问题。 1.2 教学理念落后各大院校对土木工程测量教学创新不够重视。很多院校教学理念比较落后，在教学中通常只是将普通土木工程测量知识教授给学生，而学生只学会了相关理论知识，而没有形成思考方式，在实际操作和举一反三的能力上仍旧欠缺。 1.3 教学方式不完善很多院校土木工程测量教学对于学生进入社会之后对技能性和适应性不够重视，目前各大院校在课程设置上没有立足于土木工程测量教学的基本理念，对土木工程测量教学不够重视并且教学方法过于陈旧，在教学时，教学计划和教学方法很少创新、突破，教学模式单一，过于注重理念培养，忽视对学生应用、创新能力的培养，导致学生的综合素质不够。 1.4 师资力量匮乏在教学中软件力量远比硬件力量更重要，教师作为教学过程中的主要传播者，需要不断的提升个人能力，紧随社会的发展趋势，但目前来说教师个人素质参差不齐，尤其与高校的同类教师相比，从学历方面、素养、科研能力、创新能力都存在较大的不足，师资力量的不足很大程度上影响了教学的水平和发展。 1.5 资金投入不足问题在高校的土木工程测量教学是非常注重实践的，只有在实践中才能不断的发现问题，解决问题，最终提高土木工程测量的操作技能和创新思维，在土木工程测量人才培养中需要以技术要求为导向，但目前我 工程测量学定义： 定义一：工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。特点：比较大众化，易于理解。定义二：工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。定义二较定义一更具体、准确，且范围更大。定义三：工程测量学是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。定义三更加概括、抽象和科学。定义二、三除建筑工程外，机器设备乃至其它几何实体都是工程测量学的研究对象，且都上升到了理论、方法和技术，强调工程测量学所研究的是与几何实体相联系的测量、测设的理论、方法和技术。 2：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测” 1）规划设计阶：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。 任何一项工程都必须按照自然条件和预期目的进行选址和规划设计。在此阶段的测量工作，主要是提供各种比例尺的地形图供规划设计人员进行规划设计。我国公路路规划设计的程序，一般要经过方案研究、初测、初步设计、定测，施工设计等过程。勘测工作分为初测和定测两个阶段进行。 桥梁规划设计阶段的测量工作：√桥位平面和高程控制测量√桥址定线测量√断面测量√桥位地形测量√流向测量√船筏走行线测量√钻孔定位 2）建设施工阶段：建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，开挖与建筑方量测绘，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。 工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来，以便进行施工；另一方面作为施工质量的监督，还需进行工程质量监理。 主要的测量工作有：施工控制网的建立，施工放样，竣工测量。3）运营管理阶段：工程建筑物的变形观测，包括水平位移、沉陷、倾斜以及摆动等定期或持续监测。建立工程进管理、维护信息系统。工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是 建筑工程测量试题库参考答案 一、填空题 1.地面点到假定水准面的铅垂距离称为该点的相对高程。 2.通过平均海水面的水准面称为大地水准面。 3.测量工作的基本工作是高程测量、水平角度测量、距离测量。 4.测量使用的平面直角坐标是以两条相互垂直线的交点为坐标原点，以南北方向为X轴， 以东西方向为Y轴。 5.地面点位若用地理坐标表示，应为经度、纬度和绝对高程。 6.地面两点间高程之差，称为该两点间的高差。 7.在测量中国，将地表面当平面对待，指的是在100平方千米范围内时，距离测量数据不 至于影响测量成果的精度。 8.测量学的分类，大致可分为大地测量学、普通测量学、摄影测量学、工程测量学、地图 绘制学。 9.地球是一个旋转的椭球体，如果把它看作圆球，其半径的概值为6371Km 10.我国的珠穆朗玛峰顶的绝对高程为8848.13m。 11.地面点的经度为该点的子午面与首子午面所夹的二面角。 12.地面点的纬度为该点的铅垂线与赤道平面所组成的角度。 13.测量工作的程序是从整体到局部、先控制后碎部。 14.测量学的任务是测定和测设。 15.直线定向的标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向。 16.由坐标纵轴线北端方向顺时针转到测线的水平夹角为直线的坐标方位角。 17.距离丈量的相对误差的公式为D=D+△L d +△L t +△L h 。 18.坐标方位角的取值范围是0°-360°。 19.确定直线方向的工作称为直线定向，用目估法或经纬仪法把许多点标定在某一已知直线 上的工作为直线定线。 20.距离丈量是用相对误差来衡量其精度的，该误差是用分子为1的分数形式来表示。 21.用平量法丈量距离的三个基本要求是尺子要拉平、标杆要立直且定线要直、对点投点和 读数要准确。 22.直线的象限是指直线与标准方向的北端或南端所夹的锐角，并要标注所在象限。 23.某点磁偏角为该点的磁北方向与该点的真北方向的夹角。 24.某直线的方位角与该直线的反方位角相差180°。 25.地面点的标志，按保存时间长短可分为临时性标志和永久性标志。 26.丈量地面两点间的距离，指的是两点间的水平距离 27.森林罗盘仪的主要组成部分为望远镜、罗盘盒和基座。 28.某直线的方位角为123°20′，则它的正方位角为303°20′。 29.水准仪的检验和校正的项目有圆水准器的检校、十字丝横丝垂直与仪器竖直轴、水准管 轴平行于仪器竖轴。 30.水准仪主要轴线之间应满足的几何关系为水准管轴平行于视准轴、圆水准管轴平行于竖 轴、十字丝中丝垂直于竖轴。 31.由于水准仪校正不完善而剩余的i角误差对一段水准路线高差值的影响是后视距和与前 视距和之差的大小成正比。 32.闭合水准路线高差闭合差的计算公式为fh=∑h i -(h 8 -h A ). 33.水准仪的主要轴线有圆水准器轴、仪器竖轴、望远镜视准轴、水准管轴。 34.水准测量中，转点的作用是传递高程，在同一转点上，既有本站前视读数，又有下站后工程测量学
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