【建筑工程管理】工程测量原理与方法
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第1篇一、工程测量施工技术的基本原理工程测量施工技术是利用测量原理和方法,对工程建设项目进行定位、放样、监控和竣工测量等一系列工作的技术活动。
其基本原理包括:1. 定位原理:通过测量仪器和测量方法,确定工程建设项目在空间中的位置,为施工提供依据。
2. 放样原理:根据设计图纸和定位结果,将设计要素在施工现场标定出来,为施工提供直观的参照。
3. 监控原理:对施工过程中的关键环节进行监测,确保工程按照设计要求进行。
4. 竣工测量原理:对已完成施工的工程进行测量,核实工程实际尺寸和质量,为工程验收提供依据。
二、工程测量施工技术的应用1. 施工控制网建立:根据工程特点,在施工现场布设控制网,为施工提供基准。
2. 施工放样:根据设计图纸和施工控制网,将设计要素在施工现场标定出来。
3. 施工监测:对施工过程中的关键环节进行监测,确保工程按照设计要求进行。
4. 工程变形监测:对工程建设项目在施工过程中的变形进行监测,及时发现问题并采取措施。
5. 竣工测量:对已完成施工的工程进行测量,核实工程实际尺寸和质量。
三、工程测量施工技术的重要性1. 确保工程质量:通过工程测量施工技术,可以及时发现并纠正施工过程中的偏差,确保工程按照设计要求进行,从而提高工程质量。
2. 保障施工安全:工程测量施工技术可以帮助施工人员了解工程现场情况,为施工安全提供保障。
3. 提高施工效率:通过精确的测量,可以优化施工方案,减少不必要的返工,提高施工效率。
4. 为工程验收提供依据:竣工测量可以为工程验收提供准确的工程实际尺寸和质量数据。
总之,工程测量施工技术在工程建设中具有举足轻重的地位。
随着科技的不断发展,工程测量施工技术也在不断创新和进步,为我国工程建设事业提供了有力支持。
在实际工作中,我们要充分认识工程测量施工技术的重要性,不断提高自身业务水平,为我国工程建设事业贡献力量。
第2篇一、工程测量施工技术的基本原理1. 建立控制网:在施工现场,首先需要建立适宜的施工控制网,包括平面控制网和高程控制网。
建筑工程中的工程测量与计量工程测量与计量是建筑工程中的重要环节,它对工程的设计、施工和质量控制具有关键性的作用。
本文将就建筑工程中的工程测量与计量进行分析和探讨。
一、引言在建筑工程中,工程测量与计量是实现建设工程设计目标的关键环节之一。
通过测量与计量,可以准确了解工程地理、地质条件,进行精确的建筑设计以及施工过程中的实时监控和控制,保证工程质量,提高工程效益。
二、工程测量与计量的步骤和方法1. 地面测量地面测量是工程测量与计量的基础。
包括利用各种测量仪器,如经纬仪、水准仪、测距仪等,对工程地点进行测量和记录。
通过地面测量可以获得工程地点的地形、地貌、地质等相关数据,为后续的设计和施工提供基础数据。
2. 工程设计测量工程设计测量是在建筑工程设计阶段进行的测量活动。
通过利用测量仪器和技术手段,对工程地点进行详细测量,确定建筑物的位置、高度、面积等参数。
这些参数将作为工程设计的基础,具有重要的参考价值。
3. 施工测量和控制施工测量和控制是在建筑工程施工阶段进行的测量活动。
通过利用测量仪器和技术手段,对工程施工过程进行实时监控和控制。
包括施工进度的把握、施工质量的控制、施工材料的计量等方面。
三、工程测量与计量的意义和作用1. 精确测量,确保工程质量工程测量与计量可以对工程设计进行准确的测算和观测,确保工程施工的精确性和准确性。
通过测量和计量的结果,可以及时调整和修正工程设计,保证工程质量。
2. 实时监控,控制施工进度工程测量与计量可以对工程施工进度进行实时监控和控制。
通过测量和计量的结果,可以及时了解施工进度的情况,并对施工进度进行调整和控制,保证工程按时完成。
3. 经济节约,提高工程效益工程测量与计量可以对工程材料的消耗进行计量和控制,从而实现对工程成本的控制。
通过测量和计量的结果,可以及时了解工程材料的使用情况,及时调整和控制工程材料的消耗,实现经济节约,提高工程效益。
四、工程测量与计量中的挑战和解决方法1. 高精度测量技术的应用随着建筑工程的发展,对测量精度的要求也越来越高。
浅谈土建工程测量的方法及其应用土建工程测量是指在土木工程建设过程中对各种参数、尺寸、位置等进行准确测量的一项工作。
测量方法的选择和应用十分关键,直接影响着工程的质量和效率。
本文将从测量的基本原理、方法及其应用等方面进行浅谈。
一、测量的基本原理1. 目标:测量的目标是确定一个或多个对象的空间位置、形状、尺寸、数量或属性。
2. 确定度:测量结果的准确度和可靠性的程度称为确定度,与测量仪器、人员技能、环境条件等有关。
3. 误差类型:测量中常见的误差类型有系统误差和随机误差。
系统误差是指测量结果与真实值之间的差异,随机误差是指多次测量的结果相互之间的偏差。
二、测量的方法1. 直接测量法:直接测量法基于一些已知的距离和角度等基本测量元素,通过测量对象与这些已知元素之间的关系来确定未知量。
2. 允差法:允差法是指使用一系列允许误差的测量仪器和方法进行测量,通过分析测量结果确定被测量对象的特征或属性。
3. 比例测量法:比例测量法是通过放大或缩小被测量对象的形状来进行测量,常用于对大型建筑物和地形等进行测量。
4. 解析测量法:解析测量法是将被测量对象的形状用一系列简单的几何图形表示,通过计算这些几何图形的特征参数来进行测量。
5. 模拟测量法:模拟测量法是指使用模拟设备对被测量对象进行模拟,通过比较模拟结果与实际测量结果的差异来进行测量。
三、测量的应用1. 建筑施工:土建工程测量在建筑施工中起着重要的作用。
通过测量确定建筑物的位置、基础平整度、垂直度等,保证施工质量。
2. 地形测量:土建工程测量可用于对地形进行测量,获取地表的高程、坡度等信息,为规划设计提供参考数据。
3. 规划设计:土建工程测量为规划设计提供基础数据,如土地面积、道路线路、水系位置等,有助于规划设计方案的制定。
4. 构筑物测量:土建工程测量可对各类构筑物、管线、设备等进行测量盘点,总结数据并进行维护管理。
5. 管线布设:土建工程测量可为管线布设提供支持,如给水、排水、天然气管线等,确保布设的正确与质量。
建筑工程测量手册
建筑工程测量手册(该手册)是为了指导和规范建筑工程测量工作而编写的。
手册包含了建筑测量的基本原理、测量方法、测量工具和仪器的使用,以及测量数据的处理和分析等内容。
通过遵循本手册的指导,可以保证测量结果的准确性和可靠性,为建筑工程的设计、施工和验收提供重要的依据。
一、建筑测量的基本原理
1. 测量的概念和定义
2. 建筑测量的分类和对象
3. 测量的基本原理和误差控制
二、测量方法
1. 直接测量法
1.1 瞄准法
1.2 距离测量法
1.3 角度测量法
1.4 高程测量法
2. 间接测量法
2.1 三角测量法
2.2 平面坐标测量法
2.3 高程测量法
3. 特殊测量方法
3.1 激光测距法
3.2 全站仪测量法
3.3 GPS定位测量法
三、测量工具和仪器的使用
1. 测量工具
1.1 尺子、卷尺
1.2 放样杆、棱镜杆
1.3 坠串、钉子
1.4 水平仪、经纬仪
2. 测量仪器
2.1 光学仪器
2.2 电子仪器
2.3 GPS定位仪器
四、测量数据的处理和分析
1. 数据的采集和记录
2. 数据的处理和纠正
五、测量报告和图件的编制
1. 测量报告的要求和内容
2. 测量图件的绘制要求和方法
六、工程测量的应用案例
1. 土地测量案例
2. 建筑测量案例
3. 道路测量案例
七、常见问题和解决方法
1. 测量误差的识别和排除
2. 测量仪器的保养和维修
八、附录
1. 测量单位换算表
2. 常用公式和计算方法
3. 相关测量标准和规范参考。
建筑施工测量1. 引言建筑施工测量是建筑工程中至关重要的一环。
它涵盖了对地形、地基、建筑物尺寸、位置等各个方面的测量。
准确的施工测量是确保建筑工程质量和安全的关键因素。
本文将介绍建筑施工测量的基本原理、方法、工具和一些常见的测量技术。
2. 施工测量的基本原理建筑施工测量的基本原理是通过测量、计算和分析,确定建筑物在三维空间中的位置、尺寸和形状。
具体而言,它包括以下几个方面的内容:2.1 坐标系在施工测量中,建立合适的坐标系是非常重要的。
常用的坐标系有水平坐标系和垂直坐标系。
水平坐标系用于确定建筑物的平面位置,垂直坐标系则用于确定建筑物的高度。
这两个坐标系的建立是施工测量的基础。
2.2 测量方法常见的建筑施工测量方法包括直接测量法、间接测量法和综合测量法。
直接测量法是指使用直接测量仪器,如测距仪、水平仪、经纬仪等,对建筑物的尺寸、角度和线位进行直接测量。
间接测量法则是通过一系列测量数据的计算和分析,推导出建筑物的尺寸和位置。
综合测量法是将直接测量和间接测量相结合,以确保施工测量的准确性和可靠性。
2.3 测量工具建筑施工测量中常用的测量工具包括测距仪、水平仪、经纬仪、全站仪等。
测距仪用于测量建筑物的距离,水平仪用于测量建筑物的水平度,经纬仪用于确定建筑物的方位角和仰角,全站仪则是将测距、测角、测高等功能集于一体的高精度测量仪器。
3. 施工测量的步骤进行建筑施工测量时,通常需要经过以下几个步骤:3.1 确定测量任务在开始施工测量之前,首先需要明确测量的目的和任务。
这包括确定需要测量的建筑物或构件、测量的尺寸、位置和高度等。
3.2 坐标系的建立在测量现场,需要根据实际情况建立合适的坐标系。
根据建筑物的大小和形状,选择合适的基准点,并确定建筑物的坐标原点和坐标轴。
3.3 进行测量根据测量任务,选择合适的测量方法和工具进行测量。
在测量过程中,需要确保测量数据的准确性和可靠性,遵循测量操作规程,避免误差和偏差的产生。
工程测量与定位工程测量与定位是一项广泛应用于土木工程、建筑工程和交通工程等领域的技术。
它通过使用测量仪器和技术手段,来对地面和建筑物进行精确测量和定位,以保证工程施工的准确性和可靠性。
本文将介绍工程测量与定位的基本原理、常用仪器以及在不同工程项目中的应用。
一、工程测量与定位的原理工程测量与定位的原理基于数学几何学和测量学,主要包括几何测量、角度测量、距离测量和高程测量等。
其中,几何测量是测量物体尺寸和形状的方法,常用的仪器有测量尺、直尺、卷尺等;角度测量是测量物体相对角度的方法,常用的仪器有经纬仪、全站仪等;距离测量是测量物体之间距离的方法,常用的仪器有测距仪、激光测距仪等;高程测量是测量物体高度和海拔高度的方法,常用的仪器有水准仪、全站仪等。
通过这些测量手段的综合运用,可以获得工程施工所需的准确数据。
二、常用工程测量仪器1. 全站仪:全站仪是一种集角度测量、距离测量和高程测量为一体的测量仪器。
它具有高度精确的测量能力和自动化的测量功能,可以在进行工程测量和定位时提供全面的支持。
2. 激光测距仪:激光测距仪利用激光束发射和接收的时间差来计算距离,具有高精度和快速测量的特点。
它常用于测量较远距离,如建筑物间的距离、道路宽度等。
3. GPS:全球定位系统(GPS)是一种利用卫星导航系统进行定位的技术。
它可以通过接收来自多颗卫星的信号来确定位置、速度和时间等信息。
GPS在土木工程和交通工程等领域中被广泛应用,可以实现精确的定位和导航。
三、工程测量与定位在不同工程项目中的应用1. 土木工程:在土木工程中,工程测量与定位用于确定施工场地的地形和地貌,以及测量和定位建筑物、桥梁、道路等工程结构的位置和尺寸。
同时,通过测量和定位评估地下管线和地质条件,以确保施工的准确性和安全性。
2. 建筑工程:在建筑工程中,工程测量与定位用于确保建筑物的平面布置和垂直度符合设计要求。
它还用于定位建筑物的基础和墙体,以及测量建筑物的高度和尺寸。
工程测量的原理(一)水准测量原理——水准测量原理:是利用水准仪和水准标尺,根据水平视线原理测定两点高差的测量方法。
——利用水准仪和水准标尺测定待测点高程的方法:高差法和仪高法1.高差法——采用水准仪和水准尺测定待测点与已知点之间的高差,通过计算得到待定点的高程的方法;2.仪高法——采用水准仪和水准尺,只需计算一次水准仪的高程,就可以简便地测算几个前视点的高程。
请注意两种方法的应用选择:当安置一次仪器,同时需要测出数个前视点的高程时,使用仪高法。
(二)基准线测量方法——基准线测量原理:是利用经纬仪和检定钢尺,根据两点成一直线原理测定基准线。
——测定待定位点的方法有:水平角测量和竖直角测量,这是确定地面点位的基本方法。
每两个点位都可连成一条直线(或基准线)。
切记:1.保证量距精度的方法返测丈量,当全段距离量完之后,尺端要调头,读数员互换,按同法进行返测,往返丈量一次为一测回,一般应测量两测回以上。
——量距精度以两测回的差数与距离之比表示。
2.安装基准线的设置安装基准线一般都是直线,只要定出两个基准中心点,就构成一条基准线。
——平面安装基准线不少于纵横两条3.安装标高基准点的设置根据设备基础附近水准点,用水准仪测出的标志具体数值。
——相邻安装基准点高差应在0.3 mm以内(一)工程测量的程序建筑安装或工业安装的测量,其基本程序是:(二)平面控制测量1.平面控制测量的要求(1)平面控制网建立的测量方法——三角测量法、导线测量法、三边测量法等。
(2)平面控制网的坐标系统,应满足测区内投影长度变形值不大于2.5cm/Km。
(3)三角测量的网(锁)布设,应符合下列要求:各等级的首级控制网,宜布设为近似等边三角形的网(锁)。
其三角形的内角不应小于30°;当受地形限制时,个别角可放宽,但不应小于25°。
2.平面控制网布设的方法——导线测量法和三边测量法2)三边测量法的技术要求各等级三边网的起始边至最远边之间的三角形个数不宜多于10个;其三角形的内角不应小于30°;当受地形限制时,个别角可放宽,但不应小于25°。
建筑工程测量
建筑工程测量是建筑施工过程中非常重要的环节,旨在确保建筑物的准确度和质量。
测量工作主要包括水平测量和垂直测量两个方面。
水平测量是通过水平仪或全站仪等仪器来进行的,用于测定建筑物各个构件之间的水平距离。
在建筑工程中,水平测量常被用于确定地面的水平位置以及确定建筑物各个楼层之间的水平位置。
水平测量的准确度对建筑物的安全性和稳定性至关重要,因此必须特别注意。
垂直测量主要用于确定建筑物的高度和各个构件之间的垂直距离。
常见的垂直测量方法包括水准仪测量、全站仪测量和激光测距仪测量等。
垂直测量的准确度对建筑物的垂直度和外观影响很大,因此在建筑工程中必须严格控制。
此外,建筑工程中还涉及到其他测量工作,如地形测量、建筑面积测量和土方量测量等。
这些测量工作通常由专业的测量师团队完成,他们具备丰富的测量经验和专业的测量技术。
总之,建筑工程测量是确保建筑物准确度和质量的重要环节。
通过科学准确的测量工作,可以为建筑施工提供可靠的数据支持,保证建筑物的设计和施工符合规范要求。
建筑工程测量基础知识建筑工程测量是建筑施工过程中至关重要的一环,准确的测量数据是建筑工程质量和安全的保证。
在建筑工程测量中,需要掌握一些基础知识,包括测量仪器、测量方法、测量原理等方面的内容。
本文将从这些方面展开介绍建筑工程测量的基础知识。
一、测量仪器在建筑工程测量中,常用的测量仪器包括全站仪、电子水准仪、测距仪等。
全站仪是一种高精度的测量仪器,可以同时实现水平角和垂直角的测量,适用于建筑物的平面和立面测量。
电子水准仪是用来测量高程的仪器,可以实现对建筑物高程的精确测量。
而测距仪则是用来测量距离的仪器,可以快速准确地获取建筑物的尺寸信息。
二、测量方法建筑工程测量的方法有很多种,常见的有三角测量法、坐标法、高程测量法等。
三角测量法是一种基本的测量方法,通过三角形的相似性来计算建筑物的各种尺寸。
坐标法则是通过建立平面坐标系来描述建筑物的位置和形状,通过测量建筑物各点的坐标来确定建筑物的位置。
高程测量法则是通过电子水准仪等仪器对建筑物的高程进行测量。
三、测量原理建筑工程测量的原理主要是通过测量仪器获取建筑物各种参数,然后根据这些参数进行计算得出建筑物的位置、形状、尺寸等信息。
测量原理包括测量误差的分析、数据处理的方法、测量精度要求等内容。
在建筑工程测量中,需要注意测量数据的准确性和可靠性,确保测量结果符合实际情况。
综上所述,建筑工程测量基础知识包括测量仪器、测量方法、测量原理等方面的内容。
掌握这些基础知识对于提高建筑工程测量的准确性和效率至关重要,希望本文的介绍能够对读者有所帮助。
建议在实际工作中多加练习,不断提升自己的测量技术水平,为建筑工程的顺利进行贡献自己的力量。
建筑工程师的工程测量和测量技术工程测量是建筑工程中不可或缺的一环,它涉及到建筑工程全过程中的测量、测绘和监测等诸多方面。
作为一名建筑工程师,掌握工程测量和测量技术是非常重要的。
本文将从角度出发,对建筑工程师的工程测量和测量技术进行探讨。
一、工程测量的概念和作用工程测量是指在建筑工程中,通过使用一定的测量仪器和测量方法,对工程设计进行验证、工程现场进行控制和管理的活动。
它在建筑工程中起到了至关重要的作用。
首先,工程测量可以用于验证工程设计的准确性和实用性。
通过对土地、地基和施工现场等进行测量,可以帮助工程师对设计方案进行评估和验证,并及时发现可能存在的问题。
其次,工程测量可以用于进行施工现场的控制和管理。
通过测量施工现场的尺寸、高程和平整度等参数,可以确保施工按照预定的要求进行,保证工程质量和进度。
最后,工程测量可以用于进行工程监测和评估。
通过对建筑物和结构的变形、位移和应力等进行测量,可以及时发现可能存在的安全隐患,并采取相应的措施进行修复和改进。
二、工程测量的方法和技术工程测量的方法和技术多种多样,常用的方法包括全站仪测量、精密水准测量、GPS定位等。
这些方法在不同的建筑工程中起到了重要的作用。
全站仪测量是一种常用的测量方法,它通过激光束和反射镜的配合,可以快速、准确地测量出目标点的坐标、高程和位置等信息,广泛应用于建筑工程和土木工程中。
精密水准测量是一种用于测量高程差的方法,它借助水准仪和水平仪等测量工具,通过测量水平线和视线的高度差,可以计算出不同点之间的高程差,用于确定工程的高程控制点和基准点。
GPS定位是一种基于卫星信号的全球定位系统,它通过接收卫星发射的信号,确定接收器所在位置的坐标和高程,被广泛应用于地理测量和导航定位等领域。
除了以上方法,还有许多其他的测量方法和技术,如雷达测量、激光扫描和无人机测量等。
随着科技的发展和应用的不断创新,工程测量领域的技术也在不断更新和演进。
三、工程测量的挑战和应对在进行工程测量时,可能会面临一些挑战和困难,建筑工程师需要采取相应的措施进行应对。
工程测量的方法工程测量是指在工程建设过程中,利用测量技术和仪器设备,对地表、建筑物、构筑物等进行精确测量,获取各种空间位置和形状尺寸的数据,为工程设计、施工和管理提供准确的基础数据。
在工程测量中,常用的方法有平面测量、高程测量、角度测量等。
下面将详细介绍工程测量的方法。
首先,平面测量是工程测量中最基本的方法之一。
平面测量主要是利用测量仪器和设备,在水平面上进行测量,包括长度、面积、坐标等数据的测量。
常用的平面测量仪器有测距仪、全站仪、GPS定位仪等。
通过这些仪器的使用,可以对地表、建筑物等进行精确的平面位置测量,为工程设计和施工提供必要的数据支持。
其次,高程测量是工程测量中另一个重要的方法。
高程测量是指对地表、建筑物等的垂直位置进行测量,获取其高程数据。
常用的高程测量仪器有水准仪、高程仪等。
通过这些仪器的使用,可以对地表的高程进行精确测量,为工程设计和施工提供高程控制点和参考数据。
此外,角度测量也是工程测量中不可或缺的方法之一。
角度测量是指利用测角仪器和设备,对地表、建筑物等的方向和角度进行测量。
常用的角度测量仪器有经纬仪、全站仪等。
通过这些仪器的使用,可以对地表、建筑物的方向和角度进行精确测量,为工程设计和施工提供方向控制和参考数据。
总之,工程测量是工程建设过程中不可或缺的环节,其准确性和精度直接影响着工程质量和安全。
在实际工程中,需要根据具体的测量任务和要求,选择合适的测量方法和仪器设备,进行科学、准确的测量工作。
只有这样,才能为工程建设提供可靠的数据支持,确保工程质量和安全。
第二讲 工程测量学的原理、方法和技术Theory,way,technology of engineering surveying
主要内容:观测量和测量定位原理、地面测量方法和技术、专用测量方法与技术、空间测量方法与技术。 难 点:专用测量方法与技术、空间测量方法与技术 总 课 时:4学时 讲 授:4学时
2.1 概述 工程测量学与大地测量学、摄影测量与遥感学、地图制图学海洋测绘和测绘仪器学一样,是现代测绘学的分之学科。它即遵循测绘学的基本原理、方法和技术,又为了解决工程和工程建设中的测绘技术问题,工程测量学也形成了具有自身特点的原理、方法和技术,以及各种专用和通用的测量仪器。
2.2 观测量和测量定位原理 2.2.1 工程测量中的观测量 工程测量的实质是: 1> 通过各种观测量确定客观物体上的特征点在某一坐标系下的三维坐标(平面位置与高程即X,Y,H)及其随时间的变化。 2> 根据设计坐标(X,Y,Z)通过各种观测量将设计实体放样到实地。 观测量: 1> 角度(方向)观测量 角度观测量又分水平角和垂直角(高度角)或天顶距(观测方向线与铅垂线间的夹角) 所用仪器:经纬仪、全站仪 2> 距离观测量 两点间的平距、斜距,一点到直线的距离,一点到平面的距离。 所用仪器:钢尺、皮尺、铟瓦线尺(叫丈量法或机械法) 经纬仪、视距仪(叫视距法或视差法) 测距仪、全站仪(叫物理测距法) GPS全球定位系统(伪距法) 3> 高差观测量 两点正常高程之差 所用仪器:钢尺、水准仪、测距仪、全站仪、液体静力水准测量(用于工程变形测量) 4> 方位角观测量 地面上某一方向线与真北方向的夹角(真方位角) 所用仪器:陀螺仪(用于矿山、铁路与公路隧道及城市地铁隧道中) 2.2.2 工程测量中测量定位原理 工程测量的任务:测量、测设或放样 工程测量中所采用的坐标系统: 1> 平面—高斯—克吕格平面直角坐标系或独立平面直角坐标系 2> 高程—正常高系统 测量定位原理: 1> 高差与高程的测定 不论进行水准测量还是利用水准仪进行高程放样,均是利用水平视线测定两点之间的高差(如图2-1):
Hab=a-b 如A点的高程已知,则B点的高程为:
对于三角高程测量中的高差计算:
:为两点之间的实测水平距离, :为P、N两点间的垂直角, :分别为仪器高和站标高,C为球气差系数,有: 其中K为大气垂直折射系数,R为参考椭球面上弧的曲率半径。 也可以将化算为高斯投影面上的长度d进行计算,对于对向观测,还可以用下式进行计算: 式中: :为A、B两点的平均大地高, :为A、B两点到中央子午线的平均横坐标。 2>点的平面直角坐标的测定 目前比较常用的确定点位的方法有极坐标法、测角前方交会法。 极坐标法的原理如下:
已知:A、B两点,求P点的坐标
A、B为已知点,P点为待定点,β和S分别为水平角和水平距离,加上各种改正计算得到。 当用于放样时过程相反:P点的坐标已知,通过坐标反算可求取AP的边长、AB和AP的方位角,从而得到放样元素α和:
通过放样元素在实地上标定出P点 测角前方交会的原理:α、β为观测角,P点为待定点( 如图) 2> 点的空间三维直角坐标的测定 在工业测量中,如图所示的坐标系,待定点P的三维空间直角坐标采用前方交会法,按下式计算:
、和为在A、B两点上架设仪器所测的P点的水平角和垂直角,L为两台仪器间的水平距离,为两台仪器间的垂直角。 仪器实测的是方向值,设两台仪器间的方向值为则有: 我们把确定初始参数的值称为系统定向。设两台仪器间的高差为: 其中:L:用基准尺进行丈量得到 因此,系统定向主要为确定参数
2.3 通用的地面测量方法和技术 2.3.1 经典的地面测量方法与技术 一、角度与方向测量 1、光学经纬仪测角 光学经纬仪是一种普通的测角仪器,在控制测量中用于各种等级的测角网、边角网、导线网等,在工程测量规范中按测角精度分为DJ1、DJ2、DJ6几种型号,比较典型的仪器为T2、T3。 2、陀螺经纬仪定向 ①、三北方向及其之间的关系 图中:△ C表示仪器常数 子午线收敛角 精密导线边或三角网边的地理方位角 地面精密导线边或三角网边的坐标方位角 陀螺方位角 子午线收敛角 井下定向边的地理方位角 井下定向边的坐标方位角 陀螺方位角 ②、陀螺经纬仪的定向作业过程 ⑴、在地面已知边上测定仪器常数 仪器常数:通常陀螺经纬仪轴的稳定位置不与地理子午线重合,二者的夹角称为仪器常数。将仪器安置在已知边上通过测定陀螺方位角来求算仪器常数。
⑵、在井下定向边上测定陀螺方位角 井下定向边的长度应大于30米,将仪器安置在测定 ⑶、仪器上井后重新测定仪器常数 ⑷、求算子午线收敛角 一般地面精密导线边或三角网边已知的是坐标方位角,需要求算的井下定向边,也是要求出其坐标方位角,而不是地理方位角A,因此,需要求算子午线收敛角。
当仪器所在点在中央子午线以东为正,以西为负,其值可根据安置仪器点的高斯平面坐标求算:
式中: 以分为单位 K 系数,以纵坐标x(以公里计)为引数由表中查, Y 点的横坐标,KM ⑸、求算井下定向边的坐标方位角
井下定向边的坐标方位角为: 因此: 为地面和井下安置仪器地点的子午线收敛角的差数,可用下式计算:
式中: 单位为秒; (为当地纬度,在地面和井下点的距离不 超过10公里,纬度不超过60度是采用) 是地面和井下定向点的横坐标。
二、长度测量 1、 机械法 包括铟瓦线尺悬空丈量法、皮尺和钢尺量距 2、 视距法 利用视距装置由上下丝进行间接测距的方法。 3、 电磁波测距 电磁波测距包括:脉冲式光波测距、相位式光波测距、微波测距三种。 其中相位测距使用最广。其测距公式为: 式中:为真空中的光速,f为调制频率,n为大气折射率,Φ为相位值,K为仪器常数。 测距误差分:固定误差(与测距无关),比例误差(与距离成比例)。大气折射误差和相位测定误差是测距的主要误差。降低相位误差是提高调制信号频率,降低大气折射误差是通过测定沿光路的气象元素(温度、气压、湿度),所以对于一台仪器影响测距精度最大的是大气折射率误差。 三、高程测量 1、 光学几何水准测量 几何水准由于其劳动强度大,不易实现自动化,迄今仍是高程控制和高程传递的基本方法。在工程测量中,主要采用国家基准和等级水准点作为高程联测点。目前采用的仪器按每公里往返平均高差中误差大小分为:S05、S1、S3、S10。 2、 电磁波测距三角高程 目前,在丘陵、山区电磁波测距三角高程可代替三、四等水准测量。由于折射系数误差对高程测定影响随边长的平方增长,因此,测距边长应受到相应的限制,当视线长200米时精度可达到一、二等,代替三、四等水准对应的视线长分别为700米和2100米。实际工作中为了提高精度除进行对向观测外有时有意抬高站标高。 四、近景摄影测量 (略) 2.3.2 现代地面测量方法与技术 二、电子全站仪 (略) 三、测量机器人(Georobot) 测量机器人俗称自动寻标电子全站仪,测量机器人系统包括:坐标参考系,操作系统,激励器,计算机和控制器,闭路控制传感器,决定制作,目标捕获和集成传感器。实现了地面测量的作业自动化,代替了人照准和读数。其作业方式有主动式和被动式两种。 主动式作业方式:从镜站发射信号用以遥控指挥仪器进行照准读数。测量数据通过无线电线通信在镜站显示,可用于大比例尺测图和施工放样,其测程在数百米以内。 被动式作业方式:在镜站发射信号,需要在测站上进行一次初始测量,机器人具有自学功能,自后的重复测量由完全仪器自动完成,这种模式主要用于具有许多目标的变形监测及大型工程的施工放样测量。 自动跟踪功能:用于水下地形测量中的平面位置测量,三维工业测量。 四、电子水准仪 电子水准仪是通过对标尺的图象经过一段空气在望远镜像平面处CCD阵列上编码经过运算得到数字读数,同时具有记录、检核、传输、计算、数据处理功能。
2.4 专用测量方法 工程测量的专用测量方法和技术集中反映在仪器上,主要用于精密工程测量、三维工业测量和工程建筑物的变形监测。包括精密测角、距离、高程、倾斜、基准线(偏距)、定位测量、精密投点。主要特点是高精度、自动化、遥测、持续观测。 一、精密角度测量 精密角度测量主要采用的是精密光学经纬仪、精密电子经纬仪和精密陀螺经纬仪(测定某一方向线与真北方向之间的水平角)。目前电子经纬仪的测角精度已达到测角的极限精度0。5秒。电子经纬仪采用光电侧角法,又分编码法、动态法和增量法,前两种属于绝对法,后一种属于相对法。测角分粗测和精测两步,因为,光电测角消除了读数误差、度盘偏心误差和刻划误差,所以,其测角精度主要由对中误差、照准误差和外界大气条件的影响。 常见的有:用于飞机、轮船、汽车外形测量(两台仪器空间交会) 用于滑坡监测 用于大型特种工程施工测量 二、精密距离测量 主要采用机械法和光电法。机械法包括各种定长杆尺和定长铟瓦线尺配合测微装置组成的量测仪和测量距离变化的应变仪、伸缩仪。光电法分为干涉法和相位法。 精密测距按测程分为中长距离(数十公里)、短距离(10米)和微距离(毫米至米)。 三、精密水准测量 精密水准测量的专用测量方法和技术主要是微水准测量、激光扫平水准测量和液体静力水准测量。前两种采用专用的微型水准尺和激光水准仪,后者采用连通管原理,通过传感器测量液面密度来获取测点高程。 1、 微水准测量 微水准测量:采用短视线的观测方法。 原因:精密水准测量的主要误差来源有:照准误差和读数误差,仪器检校后的剩余误差,温度变化对仪器和标尺的影响,标尺分化划误差和标尺弯曲,标尺底面不水平,在观测过程中仪器和标尺下沉、视场影象跳动和折光影响,对大范围水准测量,重力、潮汐和地壳运动的影响,对于自动安平水准仪,还应顾及磁场的影响。减短视线是克服上述误差的有效途径。