土木工程测量(精)
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第一章:绪论 一、 土木工程测量学的任务:测定、测设、监测 二、 地面点位的确定: 确定地面点的位置的 三要素:水平角、水平距离、高差 1、 水准面(人为规定的水平面)有无数个;大地水准面(海平面的平均高度)只有一个 2、 大地水准面和铅垂线是测量专业所依据的基准面和基准线 3、 常用的坐标系有: 大地坐标系(1980西安坐标系或1980国家坐标系);
高斯平面投影直角坐标系 6°带:中央子午线经度为 3°带:中央子午线经度为 独立平面直角坐标系 4、 高程系统(目前采用 绝对高程(海拔):地面点到大地水准面的铅锤距离; 相对高程:到任意水准面的铅锤距离 水准面以上的高程为正,反之为负 5、 半径小于10km的区域内(普通测量),地球曲率对水平距离的影响可以忽略,用水平面 代替水准面 三、 测量工作的基本原则: 测量工作的组织原则:
7C 第二章:水准仪及水准测量 一、高程测量分为 水准测量、三角高程测量和气压高程测量 水准测量的基本原理: 高差=后视读数-前视读数(hAB = a - b)
a?b时高差为正,B点比A点高,反之成立
1水准仪的基本构造 (三部分)望远镜、水准器、基座 2、水准测量的一般方法:
3、 水准尺和尺垫 尺垫的作用:防止水准尺的位置和高度发生变化而影响水准测量的精度 尺垫的位置:在起点和终点不能放尺垫而中间测点( 转点)必须要放 4、 水准点分为永久性和临时性(BM:已知高程的永久水准点) 二、水准路线:单一水准路线和水准网 1、 单一水准路线: 附合水准路线、闭合水准路线、支水准路线 2、 水准测量的检核: 计算检核、测站检核(变仪器高法、双面尺法) (1)、附合水准路线的成果检核:
:中央子午线视为 X轴,并且y坐标加上500km以免出现负值 6n・3, 3n;
佃85黄海高程系统)
从整体到局部、从高级到低级 从整体到局部、先控制后碎步 180 3600 P = -------------
四、一弧度对应的秒值:
hAB-Wa-Wb A / \ ” B(AB间可能有n个测站)
、成果检核 f h =艺h测-(H终-H始)
f h —高差闭合差(普通水准测量中, 不得超过± 40jLmm或者± 12jnmm L( km)是水
准路线的长度,n为测站数) H终一终点水准点BM2的高程
送h测=hAB =送a"送
、f 容?fh
、高差闭合差的调整( 按与测站数(或距离)成正比例反符号 的分配原则)
Vi
L—水准路线的总长度 Li—第i测段路线长度 n—水准路线的总测站数
ni —第i段测站数
测站址 观测髙差 几(m) A血数 匕
(mni) 斤(时 1.■: S
H (m)
BM1 15 +4.075 -2.53S 4.672 485.5:3
A 494.195 21 -3.238 -3.554 -3242 B 490 954 10 4.316 -1.692 4314 C 4952bS 19 -7.715 -3.215 -7.718 BM2 487,550
\ 65
辅
ii -//j =-1.79Sm
齐-llmu忏£农=±12^ = ±114^ = 9e.7niin 每姑高差改正数=-A J总站蠶二0-169miii
3、闭合水准路线成果计算 (〔八 f h =送 h测-(H 终-H 始);f h容 = ±12石(或士 4%)
H始一始点水准点BM1 的高程
表2冲图根水准测量的成果处理
Vi (mm):高差改正数
式中 高差改正数的计算检核:Z vi =-f h 4、 水准测量误差: 仪器误差、观测误差、外界条件的影响 5、 水准测量时要求前、后视距相等 可以抵消i角、地球曲率和大气折光的影响。 6、 用两次变动仪器高法观测一条水准路线, 其观测成果标注在图2-35中,图中视线上方的 数字为第二
次仪器高的读数,试计算高差
图2-35水准路线测量观测结果 答:将图2-35的结果记入下列表格中,在表格中进行计算并检核计算结果的正确性。 水准测量记录(两次仪器高法)注:括号为计算值 水准測虽记录(两次仪器髙法)
点号 (ni) [m) (m)
TPl 2416 1721 而 O'695 0.697 W.Q02)
TPl 19& TP2 1S15
0.153
(①
000) ^^0453 TP2 1785
TPS 1849 1742 -0.064
-0.066 (0.002
)
TP3 2555 丽
IWI 0712 1.843 U39 莎 (+0.004)
~W 2.625
hAB。 第三章:经纬仪及角度测量 相交二直线在水平面上投影所形成的夹角 同一竖直面内倾斜视线与水平视线的夹角 一、 水平角: 二、 竖直角: (视线上倾读数一定为正) 三、 经纬仪的构造: 照准部、水平度盘、基座 四、 水平角观测:(测回法和方向法) 用经纬仪测量水平角时要用盘左、盘右进行观测( 因 为盘左、盘右观测取平均可以消除视准轴误差、 横轴误差、照准部偏心误差对水平角的影响) 1测回法:
表3.6水平角读数观测记录(测回法) II标
竖& '呵刃网用
值 (…) J6iJ£
A ■ *
B 0 05 18 46 25 06
!6 25 12 C 16 30 21
B ISO 05 12 46 25 18
C 226 30 30
B A X ■ 90 36 21 46 24 54 36 25 00 C 137 01 IS 冥 右 270 36 21
16 25 06 C 317 01 30
180 0 —角度间隔来变换度盘) n
2、方向观测法:
测 测 回 标 乂-臭 -(f 1 ± ISO ' ) =1 [片.中(彳1 ± 150」)] 方向值 方向泄的屮 擋右
) ) 1 n 3 1 5 6 7 S 9
1 (1 )、归零值的计算:括号里的值是起始目标的平均读数; 女口:( 0 05 26 )=—x【(0 05 21) 2 +(0 05 30)】作为归零值且每一个平均读数都减去这个值得到归零后的方向值;起始点的 归零后方向值为(0 00 00)
五、竖直角观测:
(为减小误差,可以按照 A B C D A
0 05 IS 6B 24 30 172 20 S I 26-1 侗 36 心 05 21 (旳 180 05 2] 2 IB 21 -P 352 00 81 OS -P 180 05 36 (-12)
-6 -6 -6 -12
(0 '05 26) 0 05 21 68 24 36 17? 20 57 2&1 as 39 0 05 30
0 00 00 6S 19 LO L73 15 31 2&4 OS 13
0 '&& 172 2&1
A 5 C J A
&0 % 06 L5B 43 36 252 •时 43 354 32 30 50 29 IS '(+12) 270 汨 IS 338 -le 03 44 DJ
174 32 36 270 汨 12 (-6)
-12 -12 -12 -& <90 29 14) 90 29 12 158 4S 43 26? 44 4S 354 32 33 90 29 15 0 00 GO 6S 19 2B L73 15 34 264 03 L9
(2)、每个测点测回归零方向值的平均数 单个测回的归零后方向 值 测回数
00 19 33 16 00 19 15 03 盘右竖直角: 一360】[aR 5)
一测回竖直角=半测回竖直角的平均值 各测回竖直角=一测回竖直角的平均值 六、水平角观测的误差 分析: 1、仪器误差:
用经纬仪测量竖直角时,为什么要用盘左、盘右进行观测?如果只用盘左、或只用盘右观 测时应如何计算竖直角? 答:因为盘左、盘右观测取平均可以消除竖盘指标差 只用盘左观测竖直角时, -L+x。 只用盘右观测竖直角时,
设竖盘读数为 L ,
设竖盘读数为R , -x 。
单盘位观测竖直角之前, 再用该x改正其后进行的单盘位观测竖直角。
x的影响。 则考虑指标差改正的竖直角为 a =90
则考虑指标差改正的竖直角为 a = R - 270 ° 应观测某个清晰目标一测回,计算出经纬仪的竖盘指标差
1读数:与0°和180。的位置有关(0°和180°交换位置,就是盘左与盘右的关系)
(1 )、 图3-41喘盘结构 答:没盘左竖盘读数为L,则盘左竖M角対 设盘右竖盘读数为尺.则盘益魁直角为G左=A-180^ . 读数指标是顺着逆时针转一由此来判断竖直角公式 (2)、 表头S竖直角观测手簿
站 B 竖 肯节 竖f盘讣数 厂..) r “ “)
指师J;. …测凹UW旳
(「” )
A 3 78 25 21 +11 31 36 -9 -11 31 15 右 2S1 34 54 +11 31 51
C 9S 15 36 -S 15 36 +12 -S 15 24 ■仃 261 11 18
-S 15 12
正常情况:盘左竖直角: aL =90 -L
指标差X=1【(L + R) 2