工程测量知识
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第一章水准测量
一、水平仪
为了易于判别气泡是否居中,在与水准管零点等距的两端,刻有两根较长的分划线,再由此向两端每隔2mm刻一分划线。2mm的圆弧所对的圆心角,称为水准管分划值(又称格值)。以τ表示。因此水准管轴倾斜的角度α就可由气泡偏移格数反映出来。
τ=2ρ″/r (ρ″=206265″)
S3级水准仪的τ值是20″/2mm。精密水准仪的τ值是2″/2mm。
二、内业计算
1.当外业测量合格后,应对合格的高差闭合差予以调整。调整的方法是:将闭合差以相反符号,按与各段水准路线长度成正比的办法调整到各段高差上,求出改正后的高差,再算高程。
2.在山地测量中,每公里测站数超过15个以上时,可以按下式计算高差闭合差:
F
=±10√n(n为测站数)
限
调整的方法是:将闭合差以相反符号,按与测站数成正比的办法调整到各段高差上,求出改正后的高差,再算高程。
1.仪器误差;观测误差;自然条件的影响(大气折光及地球曲率)。
2.前后视距相等可以消除i角误差,大气折光及地球曲率的影响。
3.测段工作中,为了消除一对水准尺的零点差,一般采取偶数站到达终点。
第二章角度测量
一、水平角的测量方法
1.测回法(又称盘左盘右法分中法):(略)
2.方向观测法(控制测量中,水平角观测一般均用此方法)
(1)、观测步凑:(略)
(2)、记录与计算
水平角观测记录
日期:仪器:观测者:
①.可根据测量在设计中的测角精度,结合所使用的仪器等级确定测回数。
测回数的选择
②.可根据测量在设计所确定的测角中误差mβ,和测角所使用的仪器的一测回测角中误差m,按下式
计算测回数:
n=m2/m2β
180°/n变换度盘位置,n为测回数。为了减弱度盘和测微器分划误差的影响,应将各个测回起始方向的度均匀分布到度盘和测微器的不同位置上,每测回间起始方向的变动值,按下式计算:
J1级:180°/n+i′+i/2n
J2级:180°/n+i′/2+i/2n(i′为度盘最小分格值)度盘位置表:
(
方向观测法各项限差
1.竖直角的计算公式:
全圆顺时针:α=(αL+αR)/2=(R-L-180°)/2
全圆逆时针:α=(αL+αR)/2=(L-R-180°)/2
2.竖盘指标差(用χ表示)计算公式:
全圆顺时针:χ=[(R+L)-360°]/2=(αR-αL)/2
全圆逆时针:χ=[(L+R)-360°]/2=(αL-αR)/2 竖直角指标差互差的限差:DJ2型经纬仪不得超过±15″,DJ6型经纬仪不得超过±25″。
第三章距离测量
一、钢尺量距
1.尺段长度的计算
(1)、钢尺的尺长方程式:L=L0+ΔL+α×L0(t-t0)
(2)、尺长改正:ΔL=(L-L0)×D/L0
(3)、温度改正:ΔL t=α×D(t-t0)
(4)、倾斜改正:ΔL h=- h2/2D
式中:L—钢尺检定的实际长度;
L
—钢尺名义长度;
D—某段用钢尺丈量的距离;
t—钢尺量距时的温度;
t
—钢尺检定时的温度,一般为20℃;
α—钢尺的膨胀系数,其值取0.0000125/1℃;
h—两点间的高差。
故改正后的水平距离为:D+ΔL+ΔL t+ΔL h
3.精度评定
基线丈量的精度计算表
似真误差ν:观测值与算术平均值的差值(如198.2783-198.2838=-5.5mm)
观测值中误差:m=±√[νν]/(n-1)=±√111.08/3=±6.085mm
平均值中误差:M=±m/√n=6.085/√4=3.043mm
基线相对中误差:K=M/D=0.003043/198.2783=1/65159
二、光电测距
1.基线长度宜在最佳测程内,测边两端点高差不宜大于下式计算值:
h≤ρ×D/(n×T×m Z)
式中:n—系数,可采用3或4;
m Z—竖直角的测角中误差(″);
T—设计或规定的边长相对中误差的分母;
D—被测边的平距。
2.距离及竖直角应往、返测各两测回,距离每测回读数三次。其各项限差规定如下:表中:m D为标称精度,是指在出厂时对校正完善的仪器所具有的精度。
光电测距仪测距限差表
3.
站及反射镜站分别测定后取平均值。
斜距改正:S斜=S′斜+ΔS1+ΔS2+ΔS3
式中:S′斜—仪器显示值;
ΔS1—气象改正值;
ΔS2—最近一次仪器检定时的加常数改正
ΔS3—最近一次仪器检定时的乘常数改正;
其中:ΔS1=[278.96-0.3872×133.322P(Pa)/(1+0.003661×t℃)]×S′斜×10-6 ΔS3=b×S′斜
4.改正后的斜距应换算成平距:D=S斜×cosα(α为竖直角)
5.如果基线场地与施工水准面的高差很大时,须将平距改正。如下式:
ΔD h=D×ΔH/R
式中:ΔH—基线水准面与施工水准面的高程之差;
R—地球半径,取6371×103。
6.精度评定
(1)、单向观测边长的精度,按仪器的标称精度m D来计算。
m D=a+b×D
式中:a—仪器出厂时的标称精度,单位为mm;
b—标称精度,单位为ppm。
该边的相对精度:
K=m D/D
(2)、对于多条边,双向观测值的综合精度评定按下式计算:
m D=±√[dd]/2n
式中:[dd]—各边双向观测两次结果之差的平方和,d=D往-D返;
n—所测边数。
相对精度:
K=m D/D均
式中:D均—多条边的平均值。
第四章直线定向
一、直线定向:测定某直线与标准方向的角度值。
二、标准方向
有下列三种方向作为标准方向:1.真子午线方向。2.磁子午线方向。3.坐标纵轴(工程测量中常用)。
磁偏角:真子午线与磁子午线间的夹角。用δ表示。
子午收敛角:真子午线与坐标纵轴的夹角。用r表示。
三、方位角与象限角
1.方位角:从标准方向的北端,顺时针到某直线的水平夹角。
如标准方向分别为真子午线、磁子午线方向、坐标纵轴,则该直线方向角分别称为真方位角、磁方位角、坐标方位角。它们用A、M、α表示。方位角从0°~360°,无负值。如有负值出现,加上