土木工程测量 知识点

第一章（绪论）1、测量学是一门综合性的学科，根据其研究对象和工作任务的不同可分为大地测量学、普通测量学、摄影测量学与遥感测量、工程测量学等学科。

2、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各阶段所进行的各种测量工作的学科。

3、根据不同的施测对象和阶段，工程测量学的主要任务包括测定、测设测定：把地面上原有的点、建筑物的平面位置和高程在地形图上标定出来。

测设：把地形图上设计好的点、建筑物的平面位置和高程在地面上标定出来。

4、水准面有无穷多个，其中与平均海水面重合的一个水准面称为大地水准面。

大地水准面是测量工作的基准面，大地水准面所包围的形体叫大地面。

（大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。

大地水准面上处处与铅垂线方向垂直。

）5、铅垂线方向又称重力方向，重力方向又是地球引力与离心力的合力。

6、水准面与铅垂线方向具有处处正交的特性。

7、确定地面点位两个要素：点到大地水准面的铅垂距离，即绝对高程、点在大地水准面上的投影位置,即坐标。

8、地面点的平面位置表示方法：(1)地理坐标：即经度和纬度。

(2)高斯平面直角坐标系。

(3)独立坐标系。

9、与大地体最为接近的地球椭球体称为地球椭球体，局部与大地体密合最好的地球椭球体称为参考椭球体。

10、测量上通常采用地理坐标系、高斯平面坐标系、独立平面坐标系。

11、天文地理坐标：又称天文坐标,表示地面点在大地水准面上的位置。

它的基准是铅垂线和大地水准面。

12、大地地理坐标：又称大地坐标,是表示地面点在参考椭球面上的位置。

它的基准是法线和参考椭球面。

13、投影带划分：从首子午线开始，自西向东每隔6°划分为一带，每带均有统一编排的带号，用N表示。

14、高斯投影的特点：(1)中央经线投影后仍是直线,且长度不变形把中央经线作为平面直角坐标系的纵轴-x轴。

而两侧其他经线投影后呈向两极收敛的曲线,并关于中央经线对称。

(2)赤道投影也为直线。

把赤道投影线作为平面直角坐标的横轴-y轴。

南北纬线投影后呈离向两极的曲线,且关于赤道投影对称。

(3)经线与纬线投影后仍然保持正交。

椭球面上图形的角度投影到平面之后,其角度相等,无角度变形,但距离与面积稍有变形。

(4)离中央子干线越远,长度变化越大。

15、高程系统：地面点至高程基准面的铅垂距离称为高程。

高程基准面通常为大地水准面，我们把地面点至大地水准面的铅垂距离称为绝对高程,也叫海拔,简称高程,用H表示。

青岛观象山验潮站确定黄海平均海水面作为起算高程的基准面，称“1985国家高程准线”。

青岛建立水准原点，高程为72.260米，全国各地的高程都以它为基准线进行推算。

16、测量工作的三项基本内容(三项基本测量工作):高差测量、水平角测量、水平距离测量17、水平面代替水准面的限度：①对距离测量影响：在以10km为半径的范围之内进行距离测量时,可以用水平面代替大地水准面,而不必考虑地球曲率对距离的影响。

②对水平角测量影响：所以在测区面积不大于100km2时,水平角测量可不考虑地球曲率的影响。

③对高程影响：必须顾及地球曲率对高程的影响，不得用水平面代替水准面。

18、控制测量：平面控制测量、高程控制测量、三维控制测量19、碎部测量：碎部测量是根据邻近控制点来确定碎部点相对于控制点的位置关系的测量工作。

在地形图测绘中，碎部测量的工作就是测定地物和地貌的特征点,然后以相应的符号在图上描绘出来;在施工放样中,碎部测量的工作则是放样工程建筑物的详细点位。

20、测量工作基本原则：从整体到局部，先控制后碎部21、测量坐标系与数学坐标系不同：(1)坐标轴标注不同(2)坐标界限不同(3)测量坐标系坐标轴有固定的指向，纵轴为X轴，X轴正向指向正北方向，横轴为Y轴，Y轴正向指向正东方向，而数学坐标系则没有。

第二章（水准测量）1、水准测量的原理：利用水准仪提供一条水平视线,借助带有分划的水准尺,读取两测站的相应读数,计算出两点间的高差,然后根据已知点高程,推算出待定点高程。

2、水准测量的目的：通过测量地面上两点之间的高差h，根据已知点的高程求算未知点的高程。

3、测定地面点高程的工作为高程测量。

高程测量按所使用的仪器和原理不同，一般可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量等。

其中水准测量是最常用的，精度较高。

4、高差=后视读数-前视读数。

高差有正负值之分：当h AB为正值时，即表示前视点B比后视点A高；h AB为负值时，表示B比A低。

在计算高差h AB时，一定要注意h AB下标AB的写法：h AB表示A点至B点的高差,hBA则表示B点到A 点的高差，两点高差应该是绝对值相同而符号相反。

高差法。

5、水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成。

6、水准仪上望远镜主要由物镜、对光透镜、物镜对光螺旋、十字丝分划板、目镜、目镜对光螺旋等组成。

7、望远镜上物镜的作用是：把远处目标的像反映到望远镜的镜筒内。

8、望远镜上目镜的作用是：将物镜所成的实像放大成为虚像。

9、水准仪上的水准器有圆水准器和管水准器两种。

当圆水准器气泡居中，即圆水准轴呈铅锤位置。

当管水准器气泡居中，即管水准轴呈水平位置。

10、水准仪圆水准器作用：圆水准器气泡居中是仪器粗略整平的标志。

11、符合水准器：在管水准器上安装有一组棱镜，通过棱镜的反射，将气泡两端的影像同时反映到目镜旁的观察窗内，若两端的影像符合时，则表示气泡居中，反之，则不居中，这种设有棱镜组的水准器，称为符合水准器。

12、符合水准器作用：符合水准器气泡居中是仪器精确整平的标志。

13、水准仪上各种螺旋的名称及其作用：(1)物镜对光螺旋：使远处目标的像清晰。

(2)目镜对光螺旋：使十字丝清晰。

(3)脚螺旋：使圆水准器气泡居中。

(4)制动螺旋：固定或松开望远镜。

(5)微动螺旋：使望远镜左右微微摆动。

(6)微倾螺旋：使管水准器气泡居中。

14、水准仪的使用步骤:粗平-照准-精平-读数(安置仪器、粗略整平、对光与照准、精确整平和读数等)15、叙述水准仪的使用步骤。

(1)安置仪器：把水准仪安置在脚架上并拧紧连接螺旋。

(2)粗略整平：方法：气泡移动方向始终与转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致。

(3)瞄准水准尺：a.目镜对光：转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。

b.初步瞄准：松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜上的准星、照门瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋。

c.物镜对光：转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。

d.精确瞄准：转动微动螺旋，使水准尺影像处在视场中央。

e.消除视差：(4)精确整平：调节微倾螺旋，是管水准器气泡居中，即豆芽瓣重合。

(5)读数：读取中丝读数。

要求：直接读出米、分米、厘米、估计到毫米。

16、物镜调焦螺旋使水准尺的分划像十分清晰，消除视差。

17、安置水准仪要求：(1)要双手抱仪器(2)脚架高度要适中(3)架台要大致水平18、水准点：用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。

用BM表示。

19、水准路线：在一系列水准点之间进行水准测量所经过的路线。

20、水准测量的实施路线主要：附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线。

21、水准测量的检核方法：计算检核、测站检核（方法：双仪器高法、双面尺法）、成果检核。

22、水准测量内业计算高差闭合差的调整原则是：将闭合差以相反的符号，按与测站数或距离成正比的原则分配到各段中去。

（公式29页2-12、2-13）23、水准测量时取前后视距相等可以消除哪些误差的影响？(1)视准轴不平行于水准管轴产生的误差。

(2)大气折光的影响产生的误差。

(3)地球曲率的影响产生的误差。

24、水准测量误差：仪器误差、观测误差、外界条件影响。

25、视准轴：望远镜十字丝交点与物镜光心的连线称为视准轴。

26、水准测量中，转点TP作用是传递高程。

27、测站检核：在同一测站上变换仪器高度或采取不同的方法对同一数据进行观测，看测得的结果是否一样或不超过规定的限值，这种检核方法称为测站检核。

28、计算检核：同一个量采用不同的方法计算，看计算结果是否一样，称为计算检核。

29、水准仪的主要轴线：(1)视准轴CC(2)管水准器轴LL(3)圆水准器轴L'L'(4)竖轴VV30、为使水准仪能正常工作，水准仪的轴线应该满足一下三个条件：(1)圆水准器轴平行于竖轴（L'L'//VV）（主要条件）；(2)十字丝分划板的横丝垂直于竖轴；(3)管水准器轴平行于视准轴（LL//CC）31、工程测量什么叫视差?产生视差的原因是什么?如何消除？所谓视差，就是当目镜、物镜对光不够精确时，目标的影像不在十字丝平面上，以致不能同时看清两者。

视差产生的原因是：由于十字丝平面与水准尺影像不重合，眼睛的位置不对。

消除视差的方法是：仔细地进行目镜调焦和物镜调焦，直至眼睛上下移动时读数不变为止。

第三章（角度测量）1、水平角：空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹得角度称为水平角。

用β表示2、竖直角：在同一竖直面内视线方向与水平方向所夹得角度称为竖直角。

测量上又称之为倾斜角或垂直角，用α表示。

a.竖直角有俯角和仰角之分。

b.倾斜视线OB与水平线的夹角在水平线以下，为俯角，符号为负，取值范围为0到-90度。

c.这个盘称为竖直度盘。

d.光学经纬仪按不同测量精度又分为多种等级，如DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15等型号。

3、水平角的测量原理:假想在角顶点的上方装有一水平圆盘，圆盘中心和角的顶点处在同一条竖直线上，圆盘上标有刻度，通过角的两个边作两个竖直面与圆盘相交，在圆盘上有两个读数，这两个读数差就是所测得水平角。

4、测量水平角时对水平度盘的要求：a.水平度盘一定要水平放置 b.水平度盘中心一定要和地面上的点位处在同一条竖直线上。

6、经纬仪由照准部、水平度盘、基座三部分组成。

7、经纬仪上各种螺旋的名称及其作用。

(1)物镜对光螺旋：使远处目标的像清晰。

(2)目镜对光螺旋：使十字丝清晰。

(3)读数显微镜调焦螺旋：使读数清晰。

在读数时，要通过反光镜把光线充分反射到进光孔中。

(4)水平制动螺旋：固定或松开照准部。

(5)水平微动螺旋：使照准部左右微微摆动。

(6)望远镜制动螺旋：固定或松开望远镜。

(7)望远镜微动螺旋：使望远镜上下微微摆动。

(8)竖盘指标水准管微动螺旋：使竖盘指标水准管气泡居中。

(9)光学对中器调焦螺旋：使地面上的点位清晰。

(10)脚螺旋：使水平度盘上的水准管气泡居中。

(11)度盘控制螺旋：使水平度盘转动(12)轴座固定螺旋：固定轴座。

8、DJ6级光学经纬仪的读数要求是：直接读出度、分估计到秒且秒数应估计成6的倍数。

9、经纬仪对中的目的是：使仪器中心和角的顶点处在同一条竖直线上。

10、对中：使仪器中心和地面上的点位处在同一条铅垂线上，称为对中。

11、对中方法：有垂球对中和光学对中两种方法。

(1)垂球对中：垂球对中精度一般在30 mm之内。