习题与思考题
1．测量控制网有哪几种形式？各在什么情况下采用？
2．导线布设形式有哪几种形式？选择导线点应注意哪些事项？导线的外业工作有哪些？3．导线计算的目的是什么？计算内容和步骤有哪些？
4．闭合导线和附合导线计算有哪些异同点？
5．已知闭合导线的观测数据如下，试计算导线点的坐标：
6．导线坐标增量闭合差调整的方法是将闭合差按与导线长度成( )的关系求得改正数，以改正有关的坐标增量。
A．正比例并同号 B．反比例并反号
C．正比例并反号 D．反比例并同号
7．已知1－2边的坐标方位角为A1-2及各转点处的水平角如图，试推算各边的坐标方位角。
8．已知1－2边的坐标方位角为A1-2和多边形的各内角，试推算其他各边的坐标方位角。
9．GPS 全球定位系统由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 10． GPS 控制网如何布设？应注意哪些问题？ 11．GPS 外业测量工作有哪些？
12．已知下列数据，计算符合导线各点的坐标。
11．闭合导线数据如下：已知X A =1107.12米，Y A =894.46米, X B =1000.00米，Y B =1000.00米, ∠AB1=134°19′36″、∠3B1= 107°48′18″、∠1=89°36′24″、 ∠2=89°33′54″、∠3=73°00′24″， D B1=50.07米、D 12=100.02米、D 23=81.21米、D 3B =103.76米， 试计算1、2、3点的坐标（角度闭合差容许值容 f ＝±60n ,容许的相对闭合差容K ＝1/2000）。 注：计算时，角度取到秒，坐标及坐标增量取到厘米）
图1
12．附合导线AB12CD的观测数据如图2所示，试计算1、2两点的坐标。已知数据为x A=93.75m,y A=93.75m；x B=200.00m,y B=200.00m；x c=155.73m，y C=756.06m；
x D=49.30m,y D=967.25m。
公路工程控制测量的方法 摘要：作为公路工程施工质量控制的一项重要环节，测量工作贯穿于整个施工过程，是公路施工的重要技术工作，必须引起施工单位足够的重视。本文将就测量控制在公路工程施工中的应用做分析研究。 关键字：公路工程测量控制 测量工作在公路工程施工中占有极重要的地位。无论是开工前的控制测量还是在竣工验收时的竣工测量，可以说测量工作贯穿于整个公路工程项目之中，测量工作的质量直接影响公路工程的质量和进度。 1 开工前测量的准备工作 俗话说“万事开头难”，在公路工程施工的准备阶段，由于时间紧，任务重，施工单位为保证按合同要求如期开工，就必须合理安开工前的控制测量，而测量工作则是整个施工准备阶段的重点、难点。 1.1制定合理的测量计划 作为各阶段测量工作的指导纲领，合理的测量计划是工程施工开展的必要准备。制定测量计划的内容主要包括：测量工作的依据及内容，程序及制度等。在制定测量计划之前应当认真的进行实地考察，熟悉工程图纸及规范要求，然后结合工程内容与实地状况有针对性的制定计划，在制定计划时应注意测量计划的可操作性以及内容的完善。 1.2技术交底及控制点交接桩 一般情况下，业主和设计单位应当向施工单位与监理单位提供高程控制点和平面控制点，在进行内业交接时，应由业主提供包括控制点布置图及成果表、测量成果计算说明及要求、测量依据等详细资料，并在交接记录表中对已交接资料和不完整资料进行分类标注，同时对遗留问题提出解决方案；在外业交接桩位过程中，必须重点关注点位的完好以及实际情况与资料的匹配度。 1.3控制点的复测
在施工前，测量人员应对标段内的水准点、导线点桥梁控制网及其相邻标段的水准点、导线点进行全面复测，进行导线点坐标、水准点高程复测计算，并制成表格，对边长、高差、角度是否满足规范进行确认，对被破坏的点分类注明，并上报监理单位。 1.4对施工控制点进行加密 由于公路勘察、设计阶段的控制点间距普遍大于500米，无法达到建设施工过程中对放样点密度和精度的要求。并且，由于少数点位不可避免的遭到破坏以及地物变化导致的点位不通视，原有点位位置在施工范围内等现象，施工单位为满足施工过程中放样的要求，就必须加密控制点。 加密控制点的过程中．应遵循以下几个原则： (1)力求每个加密点都能满足施工过程中的全过程的有效性(即力求每个加密点的位置稳定，不易遭受破坏)； (2)方便以后的施工细部放样工作； (3)对以后工作中出现的不便能及时补救； (4)在市政施工的测量工作中，需要注意维护城市的环境整洁。 1.5各项设施的放样及复核横断面和土石方工程量 在上述工作完成后，就需要进行线路中、征地界桩、边装等的放样以及复刻横断面和土石方工程量。其具体要求为： （1）施工单位应组织测量人员并配备相应的测量设备，对工程全线的线路中、边装。征地界桩、构筑物等放样，对横断面高程和土石方工程量进行复测。 （2）如果横断面的地形过于复杂，则应等中桩边桩放样工作完成后使用全站仪中的“对边测量”功能进行逐一测量。 （3）内、外业测量应同步进行，根据实测横截面的资料以及设计图提供的排水沟、截水沟、边桩等绘制横截面图和平面图，在绘图过程中，应注意实则征地界桩等与设计图提供的数据是否吻合，对偏差较大的地段应进行抽样复测，并将结果上报，提出解决方案。 2 施工过程中的测量控制 在施工前的准备工作完成之后就要将主要任务转移到测量控上来，测量控制
简答题 1、工程测量的定义及其主要任务是什么？ 答：工程测量是一门测定地面点位的科学。其主要任务是：测图、用图、放样（放图）。 2、测量上所采用的平面直角坐标系与数学上所用的直角坐标系统有何不同？ 答：坐标轴互换；象限编号顺序相反。 3、什么叫大地水准面？测量中的点位计算和绘图能否投影到大地水准面上？为什么？ 答：通过平均海水面并延伸穿过陆地所形成闭合的那个水准面。不能，因为大地水准面表面是一个凹凸不平的闭合曲面，这给测量中点位计算以及绘图投影带都会带来很大麻烦。 4、测量选用的基准面应满足什么条件？为什么？ 答：条件：1）基准面的形状和大小，要尽可能地接近地球的形状和大小；2）要是一个规则的数学面，能用简单的几何体和方程式表达。这是因为：1）所有的测量工作都是在地球表面进行的，是以地球为参照的，所以要保证测量工作的真实性和准确性；2）为了尽 可能地方便测量中繁杂的数据计算处理。 5、水准仪必须满足哪些条件？ 答：1）水准管轴平行于视准轴；2）圆水准器轴平行于仪器竖轴；3）当仪器整平后，十字丝必须满足水平的条件
6、为什么把水准仪安置在距离前后视两根尺子大致相等的地 方？ 答：可以消除或减弱视准轴水平残余误差、对光透镜进行误差、地球曲率误差、大气折光误差等对高差观测值的影响。 7、为什么水准测量读数时，视线不能靠近地面？ 答：尽可能地避免大气折光的影响。 &转点在测量中起何用？转点前视点变为后视点及仪器搬至下一站的过程中，为什么不宽容许发生任何移动？如何选择转点？ 答：起传递高程的作用。若发生移动，则前、后两站所测的不是同一个点，就达不到其转递高程的作用。选择转点首先应考虑其要与前、后两点通视并且与前、后两点之间的距离大致相等，一般应选在质地比较坚硬的地面上。 9、用经纬仪照准在同一竖直面类不同高度的两个点子，在水平度盘上的读数是否一样？在一个测站，不在同一铅垂面上的不同高度的两个点子，两视线之间夹角是不是所测得的水平面？ 答：一样。不是，两视线在同一水平面上的投影夹角才是所测得的水平角。 10、什么叫竖直角？在测竖直角时，竖盘和指标的转动关系与测水平角时水平度盘和指标的转动关系有什么不同？ 答：在同一竖直面内，一点至目标的倾斜视线与水平视线所夹的锐角。水平度盘是固定不动的，指标随望远镜的转动而转动；而竖直角观测中，指标是不动的，竖直度盘随望远镜的转动而转动。
第六章小区域控制测量 学习重点：导线测量、交会测量、四等水准测量和三角高程测量的外业观测和导线测量、交会测量的内业计算。 6.1控制测量概述 测量工作必须遵循程序上“由整体到局部”，步骤上“先控制后碎部”，精度上“由高 级至低级”的原则进行。即无论是地形测图，还是施工放样，都必须首先进行控制测量。 控制测量包括平面控制测量和高程控制测量。 6.2导线测量 导线测量是城市或小区域平面控制测量中最常用的一种布网形式，尤其适合建筑区、隐蔽区或道路、河道等狭长地带的控制测量。 6.2.1 导线形式 1 ?附合导线 如图6-1所示，从一已知点B和已知方向=AB出发，经导线点 1、2...n ,附合到另 一已知点C和已知方向:CD上，称为附合导线。 2 .闭合导线 如图6-2所示，从一已知点A和已知方向：AB出发，经导线点1、2.. .n ,再回到原已知点A和已知方向:■ A B上，称为闭合导线。 3 ?支导线 若从一个已知点和已知方向出发，经各待定点进行导线测量，既不附合到另一已知点上, 也不返回到原已知点上，称为支导线(图6-2)。 图6-1附合导线ffi (5*2闭會导莲和支导线 6.2.2 导线测量的外业 导线测量的外业包括踏勘选点、角度测量、边长测量和连接测量。 1.踏勘选点 实地选点时，应考虑以下因素。 (1)导线点在测区内应分布均匀，相邻边的长度不宜相差过大。
(2)相邻导线点之间应互相通视，以便于仪器观测。
（3 ）导线点周围应视野开阔，以有利于碎部测量或施工放样。 （4 ）导线点位的土质应坚实、以便于埋设标志和安置仪器。 2 .角度测量 角度测量就是用经纬仪或全站仪在导线点上设站，测量相邻导线边之间的水平角。位 于导线前进方向左侧的水平角称为左角， 位于右侧的称为右角。 为便于计算，通常观测左角。 闭合导线以逆时针为前进方向，所测左角即闭合多边形的内角。 3. 边长测量 导线边的边长（水平距离）可用光电测距仪或全站仪测量。采用往返取平均的方法。 4. 连接测量 连接测量是使导线与附近高级控制点相连接所进行的测量，以便将导线并入国家或区 域统一的坐标系中。连接测量有时仅需要测定连接角 （如图6-1中的、、飞角），有时则需 要同时测定连接角和连接边 （如图6-4中的］ ' 一：”角及D o 边）。对无法和高级控制点进行 连 接的独立闭合导线，只能假定其第一点的坐标作为起始坐标, 磁方位角，经磁偏角改正后，作为起始方位角。 图6-4 连摟测矍示例 6.2.3 导线测量的内业 导线测量的内业就是进行数据处理，最终推算出导线点的坐标。 （一）附合导线计算： 如图6-1所示附合导线，A 、B ⑴和C （ n ）、D 为两端的已知控制点，2、3、4、?…n -1 为待定导线点，观测了所有的水平角和边长。 首先需要按坐标反算公式反算出两端的坐标方 位角:AB 和:CD : tan-gAl.tan'd (X B —X A ) X AB 然后按以下步骤进行计算。 并用罗盘仪测定其第一条边的 AB 一 tan ， 仏-丫小 (X D -X c ) "丫 C D ■ ：X CD (6-1) A
§6.3 小区域高程控制测量 一、三、四等水准测量(leveling surveying) （一）适用：平坦地区的高程控制测量。 （二）精度要求和技术要求。（见表） （三）作业方法 1、每站观测程序（见图） （1）顺序——“后前前后”（黑黑红红）；一般一对尺子交替使用。（2）读数——黑面按“三丝法”（上、中、下丝）读数，红面仅读中丝。 2、计算与记录格式（见表） （1）视距=100×|上丝-下丝| （2）前后视距差d i =后视距-前视距 （3）视距差累积值∑d i =前站的视距差累积值∑d i-1 +本站的前后视距差d i （4）黑红面读数差=黑面读数+K-红面读数。（K= 4787mm或4687mm）（5）黑面高差h 黑 =黑面后视中丝-黑面前视中丝 （6）红面高差h 红 =红面后视中丝-红面前视中丝 （7）黑红面高差之差=h 黑-（h 红 ±0.100m） （8）高差中数（平均高差）= [h 黑+（h 红 ±0.100m）]/2 （9）水准路线总长L=∑后视距+∑前视距 二、三角高程测量(trigonometric leveling) （一）适用于：地形起伏大的地区进行高程控制。实践证明，电磁波三角高程的精度可以达到四等水准的要求。 （二）原理
有：l S i H H l Dtg i H H A B A B -++=-++=ααsin 或 =-=A B AB H H h l Dtg i -+α=l S i -+αsin 注意：当两点距离较大（大于300m ）时（见图） 1、加球气差改正数： R D f 2 43.0= （ 说明：球差正，气差负， R ——6371km 。） 即： f l Dtg i h AB +-+=α 2、可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。 （三）观测与计算 测竖直角、量仪器高、量觇标高（棱镜高）。其技术要求，见各种规范。
测量学复习思考题 1．测定和测设有何区别 答：测定就是利用测量仪器和工具，将测区内的地物和地貌缩绘成地形图，供规划设计、工程建设和国防建设使用。 测设（也称放样）就是把图上设计好的建筑物和构筑物的位置标定到实地上去，以便于施工。 2．何谓大地水准面、绝对高程、假定高程和高差？ 答：水准面有无数个，其中与平均海水面重合并向陆地延伸所形成的封闭曲面，称为大地水准面。 地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程或海拔。 在局部地区或某项工程建设中，当引测绝对高程有困难时，可以任意假定一个水准面为高程起算面，地面点到假定水准面的铅垂距离称为假定高程。 两点间的高程差称为高差。 3．怎样表示地面点的空间位置？ 答：地面点的空间位置用高程和坐标表示。 4．测量工作中遵循的两个原则和作用是什么？ 答：“先控制后碎部，从整体到局部”的方法是测量工作的原则一，只有这样，才能保证全国统一的坐标系统和高程系统，使地形图可以分幅测绘；加快测图速度；才能减小误差的积累，保证测量成果的精度。 “步步有检核”是测量工作的原则二，测量工作的每项成果必须有检核，检查无误后方能进行下一步工作，中间环节只要有一步出错，以后的工作就徒劳无益。 5．距离、水平距离、铅垂距离 答：距离是指两测点之间的直线长度（也称倾斜距离）。 水平距离是两测点间的距离在水平面上投影的长度。 铅垂距离是指沿铅垂线方向两测点之间的距离（也称高差） 6．直线定线的目的是什么？
答：在距离丈量时，如果两点间的距离大于钢尺长度，需要分段丈量，分段点必须在同一直线上，将分段点标定在意条直线上的工作称为直线定线。 7．何谓直线定向？确定直线方向的种类有几种? 答：确定一条直线与标准方向间的角度关系的工作，称为直线定向。 确定直线方向的种类有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵线方向三种。 8．何谓方位角？方位角的变化范围是多少？ 答：由标准方向的北端顺时针量到某直线的夹角，称为该直线的方位角，方位角的变化范围在00～3600之间。 9．已知某直线CD的方位角是200021′，则直线DC的方位角是多少？ 答：αDC=αCD+1800=200021′+1800-3600=20021′ 10．利用右图叙述水准测量原理 答：水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线并借助水准尺，测定地面两点间的高差，这样就可以由已知点的高程推算出未知点的高程。如图示，欲测A、B两点间的高差h AB ， 可在A、B两点上分别竖立水准尺，并在A、B 两点大致中间安置一台能够提供水平视线的 水准仪，利用水准仪的水平视线，在A点尺上读数a，在B点尺上读数b，则A、B两点间的高差为：h AB=a-b，则H B=H A+ h AB 11．简述水准仪的使用步骤 答：⑴安置水准仪：打开三脚架并使其高度适中，目估使架头大致水平，然后将三脚架尖踩入土中，将水准仪用中心螺丝固定于三脚架头上；⑵粗略整平：利用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中；⑶瞄准水准尺：用粗略瞄准器瞄准水准尺，进行目镜调焦对光，使十字丝清晰，转动望远镜调焦螺旋，进行物镜调焦，使水准尺影像清晰，重复对光消除视差；⑷精确整平：转动微倾螺旋，让符合气泡符合，使望远镜视线水平；⑸读数：在望远镜视线水平后的瞬间，应立即利用中丝在水准尺上读数。
第六章小地区控制测量 6－1 控制测量概述 遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，测量工作须先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量或测设。控制网分为平面控制网和高程控制网。测定控制点平面位置x的工作，称为平面控制测量；测定控制点高程) (H的工作，称为高程控制测量。国家, ) (y 控制网是在全国范围内建立的控制网，是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网是用精密测量仪器和方法，依照施测精度，按一、二、三、四等四个等级逐级控制建立的。 图6-1 国家三角网 如图6-1所示，一等三角锁是国家平面控制网的骨干。二等 三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础。 三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。建立国家平面控制 网，主要采用三角测量的方法。 图6-2是国家水准网布设示意图。一等水准网是国家高程控 制网的骨干。二等水准网布设于一等水准环内，是国家高程控制 网的全面基础。三、四等水准网为国家高程控制网的进一步加密。 建立国家高程控制网，采用精密水准测量的方法。 在城市或厂矿地区，一般就在上述国家控制点的基础上，图6-2 国家水准网 根据测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和施工放样使用。
按1993年《工程测量规范》（GB50026-93），平面控制网的主要技术要求如表6-1、表6-2、表6-3、表6-4所示。 注：当测区测图的最大比例尺为1:1000时，一、二级小三角的边长可适当放大，但最大长度不应大于表中规定的2倍。 表6-2 图根三角测量的主要技术要求 注：1.表中为测站数 表6-3 导线测量的主要技术要求 注：1.表中为测站数。 2.当测区测图的最大比例尺为1:1000时。一.二.三级导线的平均边长及总长可适当放长，但不应大于规定的2倍。 表6-4 图根导线测量的主要技术要求 注： 1.M为测图比例尺的分母 2.隐蔽或施测困难地区导线相对闭和差可放宽，但不应大于1/1000。
工程控制测量方法 工程控制测量方法 1平面控制 根据设计图纸、业主提供的有关文件，测量标志和测量资料等作为施工测量的基本依据，综合考虑地形特点以及现场施工等因素，现有控制点的位置与密度不能满足施工的需要，，必须对其进行加密。加密导线点主要集中在建筑物周围附近以及沿着纵横两个相互垂直方向布置的。并在施工场地内建立施工控制网。导线点加密时注意以下几点： 1) 保证在建筑物施工的全过程中，相邻导线点能互相通视。 2) 点位的地势须选在视野较开阔的地方。 3) 导线点选在不受施工影响，安全稳固的地方，埋设永久混凝土预制桩，并用混凝土浇灌加固，钢筋头据”十”字标识。 4) 所有的导线点在埋设时注意略低于地面，然后用木盖或其它板盖加以保护，并统一编号标注其上。导线点的标石埋设见示意图10.9.1-2。 5) 埋设至少7天后方可进行测设。 6) 绘制施工场地导线点位置图，以利于施工测量查找。 为确保施工控制网的整体性，导线点的复测与加密点测设同时进行，拟采用闭合或附合导线测定，统一平差、计算。精度等级按一级导线技术要求，测角取两测回，测距四次取平均数（对向测距）。施工过程中，如果有必要可以引测支导线布设临时用点，引测点数目不能超过两个。 二级导线主要技术要求如表10.9.1-3所示。 10.9.1-3二级导线主要技术要求 等级导线 长度平均 边长测距中 误差测角中 误差导线全长 相对闭合差方位角 闭合差 二级2.4 km250 m10 mm8″1/1400016以导线点为高级控制点，采用多方位定点交会法施测工程四个角点，进而用内分法测设每条轴线，布设成矩形方格网。先在整个工程范围内建立独立的施工控制网，然后在此基础上进行各项工程的定位和细部测量。平面控制点详见图10.9.1-4。 图10.9.1-4平面轴网控制点 2高程控制 1) 水准点的复测与加密采用三等附合水准，往返观测，并在联测的基础上统一平差计算。 2) 三等水准测量的主要技术要求：前后视距≤60m，前后视距差≤3m，全长累计视距差≤5m，闭合差fh≤12√L（L为水准路线长度，单位km），每千米高差全中误差≤6mm。进而求得各水准点高程，达到对整个施工场地的高程控制。 3) 相邻加密水准点的间距宜为100米。 4) 水准点选在坚实稳固、不受施工过程影响的地方，且便于寻找、保留和引用。 5) 埋设水准点要用混凝土浇灌加固，钢筋头磨成半球形且略低于地面，上部用木板或其它板加盖保护，埋设至少7天方可测设。
习题1 1．什么叫大地水准面?它有什么特点和作用? 2．什么叫绝对高程、相对高程及高差? 3．测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别? 4．什么叫高斯投影？高斯平面直角坐标系是怎样建立的? 5．已知某点位于高斯投影6°带第20号带，若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标y＝-306579.210m，写出该点不包含负值且含有带号的横坐标y及该带的中央子午线经度0L。 6．什么叫直线定线？标准方向有几种？什么是坐标方位角？ 7．某宾馆首层室内地面±0.000的绝对高程为45.300m，室外地面设计高程为-l.500m，女儿墙设计高程为+88.200m，问室外地面和女儿墙的绝对高程分别为多少? 8．已知地面上A点的磁偏角为-3°10′，子午线收敛角为+1°05′，由罗盘仪测得直线AB的磁方位角为为63°45′，试求直线AB的坐标方位角= α? 并绘出关系略图。 AB 答案： 1．通过平均海水面的一个水准面，称大地水准面，它的特点是水准面上任意一点铅垂线都垂直于该点的曲面，是一个重力曲面，其作用是测量工作的基准面。 2．地面点到大地水准面的垂直距离，称为该点的绝对高程。地面点到假设水准面的垂直距离，称为该点的相对高程。两点高程之差称为高差。 3．测量坐标系的X轴是南北方向，X轴朝北，Y轴是东西方向，Y轴朝东，另外测量坐标系中的四个象限按顺时针编排，这些正好与数学坐标系相反。 4、假想将一个横椭圆柱体套在椭球外，使横椭圆柱的轴心通过椭球中心，并与椭球面上某投影带的中央子午 线相切，将中央子午线附近（即东西边缘子午线范围）椭球面上的点投影到横椭圆柱面上，然后顺着过南北极母线将椭圆柱面展开为平面，这个平面称为高斯投影平面。所以该投影是正形投影。在高斯投影平面上，中央子午线投影后为X轴，赤道投影为Y轴，两轴交点为坐标原点，构成分带的独立的高斯平面直角坐标系统。 5．Y=20000000+(-306579.210m+500000m)=20193420.790。 3 =117 20 6 L - ? = ? ? 6．确定直线与标准方向的关系（用方位角描述）称为直线定向。标准方向有真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴（X轴）方向。由坐标纵轴方向（X轴）的北端，顺时针量至直线的角度，称为直线坐标方位角7．室内地面绝对高程为：43.80m.女儿墙绝对高程为：133.50m。
静态GPS控制测量使用技术方法 1控制点的布设 为了达到GPS测量高精度、高效益的目的，减少不必要的耗费，在测量中遵循这样的原则：在保证质量的前提下,尽可能地提高效率、降低成本。所以对GPS测量各阶段的工作，都要精心设计，精心组织和实施。建议用户在测量实施前，对整个GPS测量工作进行合理的总体设计。 总体设计，是指对GPS网进行优化设计，主要是：确定精度指标，网的图形设计，网中基线边长度的确定及网的基准设计。在设计中用户可以参照有关规范灵活地处理，下面将结合国内现有的一些资料对GPS测量的总体设计简单地介绍一下。 1、确定精度标准 在GPS网总体设计中，精度指标是比较重要的参数，它的数值将直接影响GPS网的布设方案、观测数据的处理以及作业的时间和经费。在实际设计工作中，用户可根据所作控制的实际需要和可能，合理地制定。既不能制定过低而影响网的精度，也不必要盲目追求过高的精度造成不必要的支出。 2、选点 选点即观测站位置的选择。在GPS测量中并不要求观测站之间相互通视，网的图形选择也比较灵活，因此选点比经典控制测量简便得多。但为了保证观测工作的顺利进行和可靠地保持测量结果，用户注意使观测站位置具有以下的条件： ①确保GPS接收机上方的天空开阔GPS测量主要利用接收机所接收到的卫星信号，而且接收机上空越开阔，则观测到的卫星数目越多。一般应该保证接收机所在平面15°以上的范围内没有建筑物或者大树的遮挡。 图5-1 高度截止角 ②周围没有反射面，如大面积的水域，或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体（如玻璃墙，树木等），不致引起多路径效应。 ③远离强电磁场的干扰。 GPS接收机接收卫星广播的微波信号，微波信号都会受到电磁场的影响而产生噪声，降低信噪比，影响观测成果。所以GPS控制点最好离开高压线、微波站或者产生强电磁干扰的场所。邻近不应有强电磁辐射源，如无线电台、电视发射天线、高压输电线等，以免干扰GPS 卫星信号。通常，在测站周围约 200m 的范围内不能有大功率无线电发射源（如电视台、电台、微波站等）；在 50m 内不能有高压输电线和微波无线电信号传递通道。 ④观测站最好选在交通便利的地方以利于其它测量手段联测和扩展； ⑤地面基础稳固，易于点的保存。
第六章 小区域控制测量 第一节 概 述 为了限制误差传递和误差积累，提高测量精度，无论是测绘还是测设必须遵循“先整体后局部，先控制后碎部,由高级到低级”的原则来组织实施。测量工作的基本程序也就分为控制测量，碎部测量两步。控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。测定控制点平面位置（y x 、）的工作，称为平面控制测量。测定控制点高程（H ）的工作，称为高程控制测量。 一、平面控制测量 （一）建立平面控制网的方法 平面控制测量的任务就是用精密仪器和采用精密方法测量控制点间的角度、距离要素，根据已知点的平面坐标、方位角，从而计算出各控制点的坐标。 建立平面控制网的方法有导线测量、三角测量、三边测量、全球定位系统GPS 测量等。随着电磁波测距技术的发展，导线测量已是平面控制测量的主要方法。 1、导线测量 导线测量—将各控制点组成连续的折线或多边形，如图6-1,a 、b 所示。这种图形构成的控制网称为导线网，也称导线，转折点（控制点）称为导线点。测量相邻导线边之间的水平角与导线边长，根据起算点的平面坐标和起算边方位角，计算各导线点坐标，这项工作称为导线测量。 2、三角测量 三角测量—将各控制点组成互相连接的一系列三角形，如图6-2所示，这种图形构成的控制网称为三角锁，是三角网的一种类型。所有三角形的顶点称为三角点。测量三角形的一条边和全部三角形内角，根据起算点的坐标与起算边的方位角，按正弦定律推算全部边长与方位角，从而计算出各点的坐标，这项工称为三角测量。 3、三边测量 三边测量—指使用全站型电子速测仪或光电测距仪，采取测边方式来测定各三角 形顶点水平位置的方法。三边测量是建立平面控制网的方法之一，其优点是较好的控 图6－1 导线测（a ） （b ） 图6－2 三角锁
第六章 小区域控制测量 思考题与习题 1．测绘地形图和施工放样时，为什么要先建立控制网?控制网分为哪几种? 2．何谓小区域控制测量?何谓图根控制测量?小区域控制测量选定控制点时应注意哪些问题? 3．已知A 点坐标XA=437.620，YA=721.324；B 点坐标XB=239.460，YB=196.450。求AB 之方位角及边长? ()()22AB AB AB Y X D ?+?= ()()22A B A B AB Y Y X X D -+-= ()()22324.721450.196620.437460.239-+-=AB D ()()22874.524160.198-+-= AB D 1.314760=AB D =561.03 874.5240 160.198<-=?<-=?AB AB Y X 所以方位角在第三象限 AB AB AB X Y ??+?=tan arc 180α 160 .198874 .524tan arc 180--+?=AB α 65.2tan arc 180+?=AB α 9169180'?+?=AB α 91249'?=AB α 答：AB 之方位角为91249'?；边长为561.03 4．闭合导线123451的已知数据及观测数据列入表6-19，计算闭合导线各点的坐标。
()01802?--=-=∑∑∑n f 测理测ββββ 1180)25(10540'=??--'?= 98236.2*0404''≈''±=''±=n f 容β ， 容ββf f ≤将βf 以相反的符号平均分配到各观测角中，即各角的改正数为：n f v ββ-=，βββv i i +=' i i i βαα'-+=+01180观测右角： 1 ,1,1,1,1,1,sin cos ++++++=?=?i i i i i i i i i i i i D y D x αα ?? ???=?=?∑∑00理理 y x ∑∑∑∑∑∑?=?-?=?=?-?=测理测测 理测y y y f x x x f y x m f m f y x 23.013.0== 22y x D f f f += =0.26m 2000 12890185.76326.085.763D ,<≈===∑∑D f K f D D 导线全长相对误差导线总长全长误差总和 5．附合导线的已知数据及观测数据列入表6-20，计算附合导线各点的坐标。 -??+-=右β180)(n f CD AB 4584441162454116''='''?-'''?= 082*04404''=''±=''±=容βf ， 容ββf f ≤将βf ，附合导线右角观测以相同的符号分配到各观测角中，首先以平均数大致进行分配，不可整除部分，以夹角边短的多分配一些,各角的改正数为：n f v ββ=，βββv i i +=' i i i βαα'-+=+01180观测右角：
第六章小地区控制测量 第一节控制测量概述 在绪论中已经指出，测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。控制网分为平面控制网和高程控制网两种。测定控制点平面位置的工作，称为平面控制测量。测定控制点高程的工作，称为高程控制测量。 一、平面控制测量 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四等四个等级建立的，它的低级点受高级点逐级控制。一等三角锁是国家平面控制网的骨干。二等三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础。如图6-1所示。 图6-1 一、二等三角锁 三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。建立国家平面控制网，主要采用三角测量的方法。国家一等水准网是国家高程控制网的骨干。如图6-2所示二等水准网布设于一等水准环内，是国家高程控制网的全面基础。三、四等水准网为国家高程控制网的进一步加密，建立国家高程控制网，采用精密水准测量的方法。 图6-2 三角锁图6-3 导线测量 在城市或厂矿等地区，一般应在上述国家控制点的基础上，根据测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设不同等级的城市平面控制网，以供地形测图和施工放样使用。直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工作，称为图根控制测量。图根点的密度（包括高级点），取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度。至于布设哪一级控制作为首级控制，应根据城市或厂矿的规模。中小城市一般以四等网作为首级控
制网。面积在15km以内的小城镇，可用小三角网或一级导线网作为首级控制。面积在0.5km 以下的测区，图根控制网可作为首级控制。厂区可布设建筑方格网。 城市或厂矿地区的高程控制分为二、三、四等水准测量和图根水准测量等几个等级，它是城市大比例尺测图及工程测量的高程控制。同样，应根据城市或厂矿的规模确定城市首级水准网的等级，然后再根据等级水准点测定图根点的高程。水准点间的距离，一般地区为2~3km，城市建筑区为1~2km，工业区小于1km。一个测区至少设立三个水准点。 本章主要讨论小地区（10km以下）控制网建立的有关问题。下面将分别介绍用导线测量建立小地区平面控制网的方法，用三、四等水淮测量和三角高程测量建立小地区高程控制网的方法。 第二节导线测量 一、导线测量概述 将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为导线。这些控制点，称为导线点。导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。 用导线测量的方法建立小区域平面控制网，通常分为一级导线、二级导线、三级导线和图根导线，主要技术要求见表6-3，表中n为测角的个数。 用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的导线，称为经纬仪导线；若用光电测距仪测定导线边长，则称为电磁波测距导线。
关于海西东台盐湖像控点控制测量 初步技术方案 一、作业任务及测区概况 1.1．任务来源 受中交第二公路勘察设计院的委托，我公司承担了海西州东台盐湖控制测量工作。 1.2．测区概况 测区地处青海省海西州东台盐湖附近，测区的地势比较平坦，有部分风蚀地貌，地表为戈壁滩，其下面为盐碱表层。测区平均海拔2720米，测区内有一条省道贯穿，施工便道成放射状分布。 测区气候比较寒冷，风沙比较大，给水准测量带来一定难度。 二、作业依据 (1) 《全球定位系统（GPS）测量规范》 (GB/T18314-2009)； (2) 《国家三、四等水准测量规范》 (GB/T12898-2009)； （3）《1：500 1：1000 1:2000地形图航空摄影测量外业规范》（GB/T 7931-2008）； 三、已有测绘资料及分析 经现场踏勘，测区附近有十个高等级控制点，可作为本次坐
标和高程的起算数据。 四、坐标系统的确定 测区高等级控制点的坐标为1954北京坐标系，3度带投影，中央子午线为93度。高程为1956黄海高程系， 五、像控点的布设 由于测区为戈壁盐碱地貌，特征点少，故本次在无人机航拍前需在地面根据甲方要求布设地面标志（地标），地标为1米见方的红色塑料布，中间涂直径为0.2米白色油漆。 六、控制测量方法 6.1 加密控制网测量 A) 测量要求 经对测区范围和已有资料分析，控制点的分布情况满足不了RTK测量要求。故需在已有控制点的基础上加密控制点，采用静态测量方式，其具体要求如下： ——GPS网基本技术规定 A、卫星高度角≥15°。 B、有效观测卫星数≥4 C、时段中任一卫星有效观测时间≥15(min) D、平均重复设站数：≥1.6。
第一章绪论 1、测量学的基本任务就是什么？对您所学专业起什么作用？ 答:测量学就是研究地球的形状与大小,以及确定地面(包括空中、地下与海底)点位的科学。它的任务包括测定与测设两个部分。 测量学在土木工程专业的工作中有着广泛的应用。例如,在勘测设计的各个阶段,需要测区的地形信息与地形图或电子地图,供工程规划、选择厂址与设计使用。在施工阶段,要进行施工测量,将设计的建筑物、构筑物的平面位置与高程测设于实地,以便进行施工;伴随着施工的进展,不断地测设高程与轴线,以指导施工;并且根据需要还要进行设备的安装测量。在施工的同时,要根据建(构)筑物的要求,开始变形观测,直至建(构)筑物基本上停止变形为止,以监测施工的建(构)筑物变形的全过程,为保护建(构)筑物提供资料。施工结束后,及时地进行竣工测量,绘制竣工图,供日后扩建、改建、修建以及进一步发展提供依据。在建(构)筑物使用与工程的运营阶段,对某些大型及重要的建筑物与构筑物,还要继续进行变形观测与安全监测,为安全运营与生产提供资料。由此可见,测量工作在土木工程专业应用十分广泛,它贯穿着工程建设的全过程,特别就是大型与重要的工程,测量工作更就是非常重要的。 2、测定与测设有何区别？ 答:测定就是指使用测量仪器与工具,通过观测与计算,得到一系列测量数据,把地球表面的地形缩绘成地形图,供经济建设、规划设计、科学研究与国防建设使用。 测设就是把图纸上规划设计好的建筑物、构筑物的位置在地面上标定出来,作为施工的依据。 3、何谓水准面？何谓大地水准面？它在测量工作中的作用就是什么？ 答:静止的水面称为水准面,水准面就是受地球重力影响而形成的,就是一个处处与重力方向垂直的连续曲面,并且就是一个重力场的等位面。 与平均海水面吻合并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面,称为大地水准面。 大地水准面就是测量工作的基准面。 4、何谓绝对高程与相对高程？何谓高差？ 答:某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离,称为该点的绝对高程或海拔。 假定一个水准面作为高程基准面,地面点至假定水准面的铅垂距离,称为相对高程或假定高程。 5、表示地面点位有哪几种坐标系统？ 答:表示地面点位有大地坐标系、空间直角坐标系、独立平面直角坐标系、高斯平面直角坐标系。 6、测量学中的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同？ 答:测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的区别见图。 a)测量平面直角坐标系b)数学平面直角坐标系
大地测量学思考题集及答案(2014)
大地测量学思考题集 1．解释大地测量学，现代大地测量学由哪几部分组成？谈谈其基本任务和作用？ 大地测量学----是测绘学科的分支，是测绘学科的各学科的基础科学，是研究地球的形状、大小及地球重力场的理论、技术和方法的学科。 大地测量学由以下三个分支构成：几何大地测量学，物理大地测量学及空间大地测量学。 几何大地测量学的基本任务是确定地球的形状和大小及确定地面点的几何位置。作用：可以用来精密的测量角度，距离，水准测量，地球椭球数学性质，椭球面上测量计算，椭球数学投影变换以及地球椭球几何参数的数学模型 物理大地测量学的基本任务是用物理方法确定地球形状及其外部重力场。主要内容包括位理论，地球重力场，重力测量及其归算，推求地球形状及外部重力场的理论与方法等。 空间大地测量学主要研究以人造地球卫星及其他空间探测器为代表的空间大地测量的理论、技术与方法。 2、大地测量学的发展经历了哪些简短，简述各阶段的主要贡献和特点。 分为一下几个阶段：地球圆球阶段，地球椭球阶段，大地水准面阶段，现代大地测量新时期 地球圆球阶段，首次用子午圈弧长测量法来估算地球半径。这是人类应用弧度测量概念对地球大小的第一次估算。 地球椭球阶段，在这阶段，几何大地测量在验证了牛顿的万有引力定律和证实地球为椭球学说之后，开始走向成熟发展的道路，取得的成绩主要体现在一下几个方面： 1）长度单位的建立 2）最小二乘法的提出 3）椭球大地测量学的形成 4）弧度测量大规模展开 5）推算了不同的地球椭球参数
这个阶段为物理大地测量学奠定了基础理论。 大地水准面阶段，几何大地测量学的发展：1）天文大地网的布设有了重大发展，2）因瓦基线尺出现 物理大地测量学的发展 1）大地测量边值问题理论的提出 2）提出了新的椭球参数 现代大地测量新时期：以地磁波测距、人造地球卫星定位系统及其长基线干涉测量等为代表的新的测量技术的出现，使大地测量定位、确定地球参数及重力场，构筑数字地球等基本测绘任务都以崭新的理论和方法来进行。由于高精度绝对重力仪和相对重力仪的研究成功和使用，有些国家建立了自己的高精度重力网，大地控制网优化设计理论和最小二乘法的配置法的提出和应用。 5.在精密水准测量概算中包括哪些计算工作？ 答：水准测量概算主要计算工作： （1）水准标尺每米长度误差的改正数计算（2）正常水准面不平行的改正数计算 （3）水准路线闭合差计算（4）高差改正数的计算 6．什么是水准测量理论闭合差？试阐述产生理论闭合差的原因？ 答：如果不考虑仪器本身的误差与观测误差，由同一起始水准点出发，由几何水准测量经不同的水准线路测量同一未知点的高程是不相同的，换句话说，由同一起始点测量水准闭合环线的高程闭合差不等与零，其闭合差称为水准理论闭合差。 水准理论闭合差是由于水准面不平行的原因所引起的，因此在精密水准测量中，为了消除水准面不平行对水准测量的影响，一般要在几何水准观测高差中加入水准面不平行改正计算。 5、椭球面子午线曲率半径为M，卯酉线曲率半径为N，则平均曲率半径R=MN。它们的长度通常不相等，其M、R、N大小关系为N≥R≥M。
1工程测量学研究服务对象是什么？ 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. 按研究应用领域和服务行业 ，工程测量可怎么样划分？ 线路工程测量、 水利 工程测量 、桥梁工程测量、隧道工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工 程测量、军事工程测量、三维工业测量等。 3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。 5．规划设计阶段的主要测量工作有哪些？ 答：规划设计阶段的测量主要是提供地形资料。取得地形资料的方法是，在所建立的控制 测 量的基础上进行地面测图或航空摄影测量。 8 线路勘测设计阶段测量工作主要有哪些？ 勘测任务可分为初测和定测。 初测工 作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量。定测工作包括：中线测量、 线路纵、横断面测量。 9 工程测量的主要内容主要包括哪些方面？ 地形图测绘、 工程控制网布设及优 化设计、 施工放样技术和方法、工程变形监测分析和预报、工程测量的通用和 专用仪器、工程测量学中的误差及测量平差理论。 10．按建设程序，工程测量可分哪些内容？ 答：按工程建设进行的程序， 工程测量可分为规划设计阶段的测量， 施工建设阶段的测量和 竣工后的运营管理阶段的测量，以及非土建工程类的测量。 11．施工测量监理的主要工作有哪些？ 答：根据施工测量的具体特点， 从各施工阶段对施工测量的质量进行控制， 其内容主要包括： 控制网测量技术设计书的审核及成果检查验收； 施工单位测量人员、 仪器设备审核； 控制网 加密方案审核及成果审核；施工测量方案的审核； 施工单位人员、 仪器的抽查；控制点交桩 工作；控制点巡视；标段间界面点检查；施工期各部位点位、位置检测；交工验收测量；拟 发有关测量工作方面的文函；详细编写测量监理日志 , 按时编写月监理小结、年终总结、工 程完工后的工作总结。 12 监理测量的主要工作内容有哪些？ （1）在正式施工开始时，组织和领导施工单位对控制网进行全面复测、检查，为满足施工 的需要进行必要的施工控制点加密。 （ 2）验收承包人的施工定线。 （3）验收承包人测定的 原始地面高程。 （4）对桥梁施工还需要进行桥梁下、上部结构的施工放样的检测。 （ 5）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。 （6）审批承包人提交的施工图。 13平面位置放样通常有哪些方法？ 答：放样点位的常用方法有极坐标法、直角坐标法、全站仪坐标法、前方交会法、后方交会 法、距离交会法、方向线交会法、直接坐标法（如 GPS RTK 法）等。 6．施工建设阶段的主要测量工作有哪些？ 设计要求在实地准确地标定建筑物各部分的平 般也 要求先建立施工控制网，然后根据工程的要 7．运 营管理阶段的主要测量工作有哪些？ 测量以及为监 视工程安全状况的变形观测与维 答：施工建设阶段的测量的主要任务是，按照 面位置和高程， 作为施工与安装的依据。 求进行各种测量工作。 答：竣工后的营运管理阶段的测量，包括竣工 修养护等测量工作。
小区域控制测量的原 理及方法 控制测量概述 在绪论中已经指出，测量工作必须遵循“从整体到局部，先控制后碎部”的原则，先建立控制网，然后根据控制网进行碎部测量和测设。控制网分为平面控制网和高程控制网两种。测定控制点平面位置的工作，称为平面控制测量。测定控制点高程的工作，称 为高程控制测量。 在全国范围内建立的控制网，称为国家控制网。它是全国各种比例尺测图的基本控制，并为确定地球的形状和大小提供研究资料。国家控制网是用精密测量仪器和方法依照施测精度按一、二、三、四等四个等级建立的，它的低级点受高级点逐级控制。一等 三角锁是国家平面控制网的骨干。二等三角网布设于一等三角锁环内，是国家平面控制网的全面基础。三、四等三角网为二等三角网的进一步加密。建立国家平面控制网，主要采用三角测量的方法。国家一等水准网是国家高程控制网的骨干。二等水准网布设于一等水准环内，是国家高程控制网的全面基础。三、四等水准网为国家高程控制网的进一步加密，建立国家高程控制网，采用精密水准测
量的方法。 在城市或厂矿等地区，一般应在上述国家控制点的基础上，根据测区的大小、城市规划和施工测量的要求，布设不同等级的城市 平面控制网，以供地形测图和施工放样使用。直接供地形测图使用的控制点，称为图根控制点，简称图根点。测定图根点位置的工 作，称为图根控制测量。图根点的密度(包括高级点)，取决于测图比例尺和地物、地貌的复杂程度。至于布设哪一级控制作为首级控制，应根据城市或厂矿的规模。中小城市一般以四等网作为首级控制网。面积在15km以内的小城镇，可用小三角网或一级导线网作为首级控制。面积在0.5km以下的测区，图根控制网可作为首级控制。厂区可布设建筑方格网。 城市或厂矿地区的高程控制分为二、三、四等水准测量和图根水准测量等几个等级，它是城市大比例尺测图及工程测量的高程控制。同样，应根据城市或厂矿的规模确定城市首级水准网的等级，然后再根据等级水准点测定图根点的高程。水准点间的距离，一般地区为2—3km，城市建筑区为1—2km，工业区小于1km。一个测区至少设立三个水准点。 本文主要讨论小地区(10km’以下)控制网建立的有关问题。下面将分别介绍用导线测量建立小地区平面控制网的方法，用三、四等水淮测量和三角高程测量建立小地区高程控制网的方法。 第二节导线测量 导线测量是平面控制测量的一种方法。所谓导线就是由测区内选定的控制点组成的连续折线，见图6-1所示。折线的转折点A、B、C、