施工測量員培訓(xùn)教材

1、施工測量員培訓(xùn) 一、 理論知識二、軟件操作（南方CASS9.1）三、儀器的操作今天是我第一次給大家講課，沒有經(jīng)驗，準備得也不夠充分，挺茫然的，也挺緊張的，所以講的不好請大家見諒。言歸正傳，考慮到時間關(guān)系我準備將所講的分3部分：1）理論知識；2）軟件操作（南方CASS9.1）：3）儀器的操作一、理論知識1. 測量學(xué)的概念和分類測量學(xué)是研究如何測定地面點的平面位置和高程，將地球表面的起伏形態(tài)和各種固定物體制成圖，以及確定地球的形狀和大小的科學(xué)。測量學(xué)可分為大地測量學(xué)、地形測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)、制圖學(xué)等。2. 測量工作的原則測量工作一般遵循由整體到局部、由高級到低級、先控制后碎部的原則。3

2、. 測量常用的度量單位測量學(xué)中常用的是長度、角度、面積等度量單位。自1959年起，我國采用了國際公制為基本計量制度。長度主單位為米，1米(m)10分米(dm)100厘米(cm)1000毫米(mm)3市尺；1000米1公里(km)2市里。角度主單位為60進制的度，即將一個圓周角分為360格，每格稱為1度（）。測量計算工作中，經(jīng)常用與半徑相等的弧所對的圓心角作為量角的單位，稱為“弧度制”。角度與弧度的換算關(guān)系為。面積主單位為平方米，大面積可用平方公里、公頃、公畝表示，農(nóng)業(yè)上習(xí)慣用市畝作面積單位，1平方公里100公頃10000公畝1000000平方米1500市畝。4. 什么是水準面？什么是大地水準面

3、？設(shè)想一個靜止的海水面，無限延伸形成一個連續(xù)封閉的曲面，它處處與重力方向垂直，這個靜止的海水面稱為水準面。水準面有無限多個，其中通過平均海水面的水準面叫大地水準面。5. 什么是高程？什么是絕對高程？什么是相對高程？什么是高差？由地面點到高程起算面的垂直距離，叫該點的“高程”，以H表示。以大地水準面作為起算面的某點高程，叫該點的絕對高程，又稱海拔。以某一任意水準面作為高程起算面的某點高程，叫該點的“相對高程”，或稱“假定高程”。地面兩點間的高程之差，稱為兩點的高差（或比高），以h表示。6. 什么是方位角？什么是真方位角和坐標方位角？從標準方向線（如真子午線，坐標縱軸等）的北端順時針方向到某直線的

4、角度，稱為該直線的“ 方位角” 。以真子午線方向為標準方向來計算的方位角叫“真方位角”。以“A”表示。以坐標縱軸為標準方向來計算的方位角叫“坐標方位角”，又稱方向角，以表示。7. 我國的高程基準面我國采用黃海平均海水面作為大地水準面。常用的高程系統(tǒng)有1956年黃海高程系（青島原點高程為72.289米）、1985國家高程基準（青島原點高程為72.269米）。8. 測量高程常用的方法測量高程的方法有幾何水準測量（水準測量）、三角高程測量、氣壓高程測量。城市高程控制測量可采用水準測量和三角高程測量。水準測量的等級依次分為一、二、三、四等。光電測距三角高程測量可代替四等水準測量。9. 水準測量的基本原

5、理利用儀器的水平視線從豎立在兩地面點的標尺上截取讀數(shù)值，求得兩點間的高差，再推算出地面點的高程。設(shè)地面上有A、B兩點，A點為已知高程HA，B點為待測高程HB，欲測B點高程，需在A、B兩點豎水準尺，在A、B間安置水準儀，利用水準儀的水平視線分別讀出A尺讀效a，B尺讀數(shù)b，則AB高程差為hAB=ab，如hAB為正，表明B點高于A點。根據(jù)A點高程可求出B點高程HB=HA+hAB=HA+(ab)。10. 水準儀的基本操作步驟1）安置儀器、粗略整平；2）照準標尺及調(diào)焦；3）精確整平、標尺讀數(shù)。11. 自動安平水準儀的特點在自動安平水準儀的望遠鏡筒中安裝有一個稱為補償器的裝置，其特點是測量時只需將水準儀上

6、的圓水準氣泡居中，這時照準軸雖存在一微小傾角，但通過物鏡光學(xué)中心的水 平線經(jīng)過補償裝置后仍能到達十字絲的交點，從而讀得視線水平時應(yīng)有的讀數(shù)。12. 水準儀的檢查校正1）管水準軸應(yīng)垂直于垂直軸，圓水準器軸線應(yīng)平行于垂直軸2）十字絲橫絲應(yīng)垂直于儀器垂直軸3）照準軸應(yīng)平行于管水準軸（i角的檢驗）13. 水準測量的誤差來源(1)視準抽與水準管軸不平行（i角）的誤差。（主要）(2)水準儀的水準管整平誤差。(3)水準標尺的估讀誤差。(4)水準標尺的傾斜誤差。（主要）(5)水準標尺的零點差影響。(6)地球曲率和大氣折光的影響。對于(1)、(6)項誤差可用前后視距離相等的方法減少誤差。對于第(5)項誤差，可采

7、用測段間為偶數(shù)站的方法消除影響。14. 三角高程的測量原理三角高程測量是根據(jù)兩點間的水平距離D和垂直角，應(yīng)用三角學(xué)的原理，計算出點間的高差，從而根據(jù)一點的高程計算出另一點的高程。欲求A、B兩點間的高差，將經(jīng)緯儀安置A點，將覘標安置在B點。正鏡，以望遠鏡十字絲橫絲照準B點覘標，將豎盤水準氣泡居中后，讀取豎直角盤左讀數(shù)L。同樣倒鏡再進行一次，讀取豎直角盤右讀數(shù)R。則垂直角。量取儀器高iA和規(guī)標高VB，則AB高差為：hAB=Dtg(AB)iAVB15. 何謂施工控制測量為施工放樣需要而布設(shè)的平面和高程測量控制網(wǎng)。前者一般采用三角網(wǎng)、導(dǎo)線網(wǎng)、建筑方格網(wǎng)形式，后者一般采用水準網(wǎng)形式。16. 什么是征地紅

8、線？即線路范圍內(nèi)施工用地的邊界線。它是由城建規(guī)劃部門撥定，由測繪部門按一定精度測定的。17. 什么是施工測量，它包括哪些內(nèi)容？各種工程在施工階段所進行的測量工作，叫施工測量。它主要包括：1) 施工控制網(wǎng)的建立。2) 將設(shè)計好的結(jié)構(gòu)物平面位置和高程，標定在實地。3) 工程竣工后的竣工測量工作。4) 在施工期間，結(jié)構(gòu)物在平面和高程方面的位移和沉降變形的測量工作。18. 什么是施工放樣？常用的方法是什么？施工放樣就是將圖上所設(shè)計的建筑物的平面位置和高程在實地標定出來，以作為施工的依據(jù)。任何一項放樣工作均由放樣依據(jù)、放樣方法和放樣數(shù)據(jù)組成。對于建筑物平面位置的放樣通常采用直角坐標法、極坐標法和方向線交

9、會法，高程放樣多采用直接水準法和三角高程法。（具體外業(yè)操作詳做說明）19. 通常所說的抄平是什么意思？所謂抄平就是按設(shè)計在地面上放出等于一定高程數(shù)值的標高點或標高線。20. GPS-RTK1、 RTK原理GPS接受器與太空中GPS衛(wèi)星做后交測量-GPS衛(wèi)星是已知點-只要在能收到衛(wèi)星信號的地方就能測出三維坐標2、 RTK靜態(tài)原理GPS接受器與太空中GPS衛(wèi)星做后交測量，GPS衛(wèi)星是已知點 只要在能收到衛(wèi)星信號的地方就能測出三維坐標。由于快速的GPS測量達不到工程測量需要的精度， 所以就需要長時間在一個點上重復(fù)測量，而得出多個坐標后根據(jù)衛(wèi)星授時平差，就是所謂的靜態(tài)二、軟件操作（南方CASS9.1）

10、南方CASS9.1是基于autoCAD為平臺的一款輔助繪圖軟件。我針對性的對施工中常用的工具做一介紹；1. 展點1） 展點形式可以選擇：展高程點：顯示點位和高程值，在此過程中，需要輸入注記高程點的距離（繪制等高線時使用該種方法）展外測點點號：展各測點的點名與點位（進行地物編輯時使用該種方法）2） 編輯使用該種展點方法： 展野外測點代碼：展各點編碼及點位（使用編碼成圖時使用該種方法，目前已不在使用） 展野外測點點位：僅展各測點位置（不使用） 展控制點：選擇控制點坐標數(shù)據(jù)文件，然后選擇所展控制點的類型。（注意在展控制點時，所展的點必須輸入編碼）2. 繪制等高線1）展高程點：單擊繪圖處理菜單下展高程

11、點，選擇數(shù)據(jù)文件夾（.dat）,然后根據(jù)命令提示區(qū)：注記高程的距離，直接回車表示不對高程點注記進行取舍，若采集的高程點過密，可輸入點間距進行取舍。2）建立DTM（數(shù)字地面模型）三角網(wǎng)單擊等高線菜單下建立DTM，根據(jù)對話框提示建立DTM的方式可以由數(shù)據(jù)文件生成，還可以由圖面高程點生成。（生成DTM要考慮實際地形，例如陡坎，要對其三角網(wǎng)進行修改）3）修改三角網(wǎng)1） 刪除三角形：如果某局部內(nèi)沒有等高線通過的，可以將其局部內(nèi)相關(guān)的三角形刪除。刪除三角形的方法：先將要刪除的三角形局部放大，再選擇”等高線”下拉菜單的“刪除三角形”項，命令區(qū)提示選擇對象：這是便可以選擇要刪除的三角形，如果誤刪，可以輸入命令

12、“U”將其誤刪的三角形回復(fù)。2） 重組三角形：指定兩相鄰三角形的公共邊，系統(tǒng)自動將量三角形刪除，并將兩三角形的另兩點連接起來，構(gòu)成兩個新的三角形，這樣做可以改變不合理的三角形鏈接。3） 修改結(jié)果存盤：修改過的三角網(wǎng)，要導(dǎo)出時，必須要修改結(jié)果存盤，否則導(dǎo)出的三角形未做修改。4） 繪制等高線單擊生成等高線下的繪制等高線，會提示選擇所繪制等高線的等高距，輸入所需要的等高距，最后選擇等高線的擬合方式。擬合方式：不擬合（折線）、張力樣條擬合、三次B樣條擬合、SPLINE擬合。3. 土方計算計算方法：三角網(wǎng)法、方格網(wǎng)法、斷面法1） 三角網(wǎng)法根據(jù)兩期高程點繪制三角網(wǎng)（.sjw）,三角網(wǎng)要根據(jù)其地形做必要的修

13、改，及三角形修改。工程應(yīng)用菜單下單擊“DTM法土方計算”單擊“計算兩期間土方”根據(jù)命令區(qū)域提示選擇對應(yīng)的選項。計算圖和計算表自動生成2） 方格網(wǎng)法繪制計算區(qū)域邊界線（復(fù)合線繪制，必須閉合）。選擇工程應(yīng)用下“方格網(wǎng)土方計算”，根據(jù)彈出的命令框。方法一：二期數(shù)據(jù)為一定標高的平面。方法二：斜面（基準點）輸入坡度、基準點及坡度的走向方位。 方法三：斜面（基準線）輸入坡度、基準線及坡度的走向方位。 方法四：三角網(wǎng)文件，選擇二期所生成的三角網(wǎng)。 最后輸入方格網(wǎng)的計算寬度。3） 斷面法（此方法適用于一期數(shù)據(jù)為規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)，比如河道、渠道等。生成里程文件，在區(qū)域中心繪制一條復(fù)合線，單擊工程應(yīng)用下“生成里程文件

14、”“由縱斷面生成”“新建”.單擊工程應(yīng)用下“生成里程文件”“由縱斷面生成”“生成”之后會生出里程文件（.hdm）.單擊工程應(yīng)用下“斷面法土方計算”“任意斷面”選擇所生成的里程文件，輸入中樁設(shè)計高程，依次輸入設(shè)計參數(shù)，輸入繪圖參數(shù)，單擊確定就會生成兩期間斷面。單擊工程應(yīng)用下“斷面法土方計算”“圖面土方計算”，然后全選斷面圖，會生出計算表格及土方量。三、儀器的操作一、水準儀的操作：1）基本原理水準測量的原理是利用水準儀提供的“水平視線”，測量兩點間高差，從而由已知點高程推算出未知點高程。2）安置儀器、粗略整平；2）照準標尺及調(diào)焦；3）精確整平、標尺讀數(shù)。a 后視讀數(shù) A 后視點b 前視讀數(shù) B 前

15、視點1、A、B兩點間高差： （后視-前視）2、測得兩點間高差 后，若已知 A 點高程 ，則可得B點的高程：=Ha+（后視-前視）3、視線高程： 4、轉(zhuǎn)點的概念：當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c的距離較遠，或兩點的高差太大，放置一次儀器不能測定其高差時，就需增設(shè)若干個臨時傳遞高程的立尺點，稱為轉(zhuǎn)點。二、全站儀的操作 功能：具備了水準儀測量標高的功能和經(jīng)緯儀測量角度、光電測距儀測量距離的功能。（一）、全站儀測量：1、首先對中整平，過后開機2、按“菜單”鍵選擇“測量功能”3、按對應(yīng)的“F1”鍵進入測量模式后查找（2）按“F2”鍵設(shè)置測站：按“F4”鍵找到“坐標”，看“坐標”對應(yīng)的是“F3”鍵，點擊進入坐標輸入模式，點名

16、輸入后回車(ENT鍵)、X輸入后回車(ENT鍵)、Y輸入后回車(ENT鍵)，高程是地面高程加儀器高度，如果不需要高程的話就直接輸入一個數(shù)據(jù)（不輸?shù)脑拑x器會提示高程錯誤）回車(ENT鍵)，確定全部輸入完畢無誤之后，按“F4”鍵確認然后進入下一步（3）按“F3”鍵設(shè)置后視：選擇“F2”鍵“坐標輸入”按“F4”鍵找到“坐標”，看“坐標”對應(yīng)的是“F3”鍵，點擊進入坐標輸入模式，點名輸入后回車、X輸入后回車(ENT鍵)、Y輸入后回車(ENT鍵)，高程是地面高程加儀器高度，如果不需要高程的話就直接輸入一個數(shù)據(jù)（不輸?shù)脑拑x器會提示高程錯誤）回車(ENT鍵)，確定全部輸入完畢無誤之后，按“F4”鍵確認然后進

17、入下一步，讓后指揮立尺員把棱鏡立在后視點上，豎直，轉(zhuǎn)動望遠鏡，照準棱鏡中心，按“F1”“測存”鍵，儀器會提示“是不是需要多余觀測”，按F1鍵對應(yīng)的“取消”（4）按“F4”鍵“開始測量”，指揮立尺員將棱鏡立在要測量點上，（1）按“F1”鍵設(shè)置作業(yè)：作業(yè)名最好寫上當(dāng)天的日期，便于以，照準棱鏡中心，按F1測存，或按F2測量，想保存的話再按F3保存，按F2測量時按面板上的“翻頁”，既可以查找到此次測量得到的坐標數(shù)據(jù)。最后，按面板上“ESC”一次，退出。進行下一點測量工作。（二）、全站儀放線：1、首先在測站點架設(shè)儀器并且對中整平、精平，然后開機2、按操作面板“菜單”鍵選擇“放樣功能”3、按對應(yīng)的“F2”

18、鍵進入放樣模式(1)按“F1”鍵設(shè)置作業(yè)：作業(yè)名最好寫上當(dāng)天的日期，便于以后查找(2)按“F2”鍵設(shè)置測站：按“F4”鍵找到“坐標”鍵，看“坐標”對應(yīng)的是“F3”鍵，點擊進入坐標輸入模式，點名輸入后回車(ENT鍵)、X輸入后回車(ENT鍵)、Y輸入后回車(ENT鍵)，高程是地面高程加儀器高度，如果不需要高程的話就直接輸入一個數(shù)據(jù)（不輸?shù)脑拑x器會提示高程錯誤）回車(ENT鍵)，確定全部輸入完畢無誤之后，按“F4”鍵確認然后進入下一步。 (3)按“F3”鍵設(shè)置后視：選擇“F2”鍵“坐標輸入”：按“F4”鍵找到“坐標”，看“坐標”對應(yīng)的是“F3”鍵，點擊進入坐標輸入模式，點名輸入后回車(ENT鍵)、

19、X輸入后回車(ENT鍵)、Y輸入后回車(ENT鍵)，高程是地面高程加儀器高度，如果不需要高程的話就直接輸入一個數(shù)據(jù)（不輸?shù)脑拑x器會提示高程錯誤）回車(ENT鍵)，確定全部輸入完畢無誤之后，按“F4”鍵確認然后進入下一步，讓后指揮立尺員把棱鏡立在后視點上，豎直，轉(zhuǎn)動望遠鏡，照準棱鏡中心，按“F1”“測存”鍵，儀器會提示“是不是需要多余觀測”，按F1鍵對應(yīng)的“取消” (4)按“F4”鍵“開始放樣”，將放樣點坐標輸入儀器，按“F4”鍵找到“坐標”，看“坐標”對應(yīng)的是“F3”鍵，點擊進入坐標輸入模式，點名輸入后回車、X輸入后回車(ENT鍵)、Y輸入后回車(ENT鍵)，高程是地面高程加儀器高度，如果不需

20、要高程的話就直接輸入一個數(shù)據(jù)（不輸?shù)脑拑x器會提示高程錯誤）回車(ENT鍵)，確定全部輸入完畢無誤之后，按“F4”鍵確認然后進入下一步，輸入過后沿水平方向緩緩轉(zhuǎn)動儀器，將水平角調(diào)成000，旋緊水平制動螺旋，也就是說要放樣點就在此方向上，指揮立尺員移動棱鏡，待水平距離也是0米時就可以已完成此點放樣工作（上面顯示的箭頭方向既是立尺員要移動的方向，如“”表示他還要向前走上面顯示的多遠距離，“”表示他還要向儀器方向走上面顯示的多遠距離。按面板上“ESC”一次，退出。進行下一點放樣工作。三、GPS-RTK在如今的時代高科技發(fā)展越來越快，新的技術(shù)在各個領(lǐng)域運用越來越廣，GPS在公路橋梁工程開始興起。在學(xué)校時

21、我和我們系里老師用GPS做過城市平面控制網(wǎng)，比較常規(guī)測量GPS有以下有點：1) GPS點不要求相互通視，對GPS網(wǎng)的幾何圖形也沒有嚴格要求，因而GPS點位的選擇更為靈活。2) 定位精度高。目前采用載波相位進行相對定位精度可達到1ppm。3) 觀測速度快。采用快速靜態(tài)相對定位技術(shù)，觀測時間可以縮短至數(shù)分鐘。4) 功能齊全。GPS技術(shù)可以同時進行平面和高程測量，采用實時動態(tài)測量還可以進行施工放樣。5) 操作簡便。GPS自動化程度很高，它可以自動捕獲、跟蹤觀測衛(wèi)星和記錄觀測數(shù)據(jù)等一系列測量工作均由儀器完成。6) 全天候、全球性工作。由于GPS衛(wèi)星由24顆且合理分布，在地球任何地方、任何時間均能同時接

22、收4顆以上衛(wèi)星，且一般不受天氣狀況影響。因此，GPS技術(shù)也多用于高速公路和大中型橋梁建設(shè)。Hi-RTK外業(yè)操作步驟一：室外架設(shè)基準站。選擇視野開闊且地勢較高的地方架設(shè)基站，基站附近不應(yīng)有高樓或成片密林（衛(wèi)星接收不好）、大面積水塘（多路徑效應(yīng)嚴重）、高壓輸電線或變壓器（有干擾）?；疽话慵茉O(shè)在未知點上，后面的說明均針對這種情況。步驟二：打開GPS基準站接收機 (UHF基準站)，打開手簿，設(shè)置項目1、桌面Hi-RTK 道路版圖標，雙擊打開。l 若需新建項目執(zhí)行2-3步操作：2、項目新建輸入項目名(默認為系統(tǒng)日期)對勾確定3、項目信息坐標系統(tǒng)，在橢球選項卡選擇合適的當(dāng)?shù)貦E球（國家-80），投影選項卡

23、輸入中央子午線（112:00:00.00000E），橢球轉(zhuǎn)換、平面轉(zhuǎn)換和高程擬合均選擇無，點擊保存。點擊右上角“X”退出。步驟三：設(shè)置基準站5、GPS接收機信息連接GPS連接選擇儀器編號進行連接，如果編號不在列表中點擊搜索，搜索到點擊停止連接等待數(shù)據(jù)板信息出現(xiàn)后即認為連接成功。6、菜單基準站設(shè)置等衛(wèi)星鎖定后，輸入天線高（就是儀器的斜高），點擊平滑進行10次平滑采集，對勾數(shù)據(jù)鏈（內(nèi)置電臺,頻道,高功率）其他差分模式（RTK）差分電文（CMR）確定-等待彈出設(shè)置成功后，觀察基站差分燈是否一秒閃爍一次。7、菜單斷開GPS步驟四：設(shè)置移動臺同樣方法使用手簿連接移動臺(UHF移動臺)。8、菜單移動站設(shè)置數(shù)據(jù)鏈（內(nèi)置電臺,頻道和基準站一樣,）其他