測量基本知識(shí)學(xué)習(xí)

1、+主要內(nèi)容：+1、水準(zhǔn)測量+2、小區(qū)域控制測量、導(dǎo)線測量+3、直線坐標(biāo)計(jì)算+4、圓曲線坐標(biāo)計(jì)算+5、緩和曲線坐標(biāo)計(jì)算+6、實(shí)際施工中放樣坐標(biāo)的計(jì)算+由圖中的幾何關(guān)系可知A、B兩點(diǎn)間的高差為bahABABABhHHHA水平視線前視尺前進(jìn)方向后視尺大地水準(zhǔn)面hABaHiHBbB圖21A于是B點(diǎn)的高程HB為一、圖紙閱讀、水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè) 熟悉圖紙，了解標(biāo)段構(gòu)成情況合理確 定水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)位置，水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)牢靠。 二、儀器校核 檢查水準(zhǔn)儀圓水準(zhǔn)器、視準(zhǔn)軸、腳架、 塔尺。三、測量過程 以減小誤差為基本目標(biāo)進(jìn)行+ 前后視距盡量相等消除系統(tǒng)誤差（地球曲率及大氣折射影響）+ 地球曲率c=D/2R+ 大氣折射r=D/14R

2、+ f=c-r=0.43D/R+ D儀器距塔尺距離（m）+ R地球半徑6371(km)+ fmm+ 水準(zhǔn)尺要求直、穩(wěn)（前后輕微擺動(dòng)）+ +1 儀器誤差儀器誤差+1.1 水準(zhǔn)儀校正后的誤差水準(zhǔn)儀校正后的誤差+儀器雖在測量前經(jīng)過校正，仍會(huì)存在殘余誤差。因此造成水準(zhǔn)管氣泡居中，水準(zhǔn)管軸居于水平位置而望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸卻發(fā)生傾斜，致使讀數(shù)誤差。這種誤差與視距長度成正比。觀測時(shí)可通過中間法（前后視距相等）和距離補(bǔ)償法（前視距離和等于后視距離總和）消除。針對(duì)中間法在實(shí)際過程中的控制，立尺人是關(guān)鍵，通過應(yīng)用普通皮尺測量距離，然后立尺，簡單易行。而距離補(bǔ)償法不僅繁瑣，并且不容易掌握。+1.2 水準(zhǔn)尺誤差水準(zhǔn)尺誤差+

3、水準(zhǔn)尺誤差主要包含尺長誤差（尺子長度不準(zhǔn)確）、刻劃誤差（尺上的分劃不均勻）和零點(diǎn)差（尺的零刻劃位置不準(zhǔn)確），對(duì)于較精密的水準(zhǔn)測量，一般應(yīng)選用尺長誤差和刻劃誤差小的標(biāo)尺。尺的零誤差的影響，控制方法可以通過在一個(gè)水準(zhǔn)測段內(nèi)，兩根水準(zhǔn)尺交替輪換使用（在本測站用作后視尺，下測站則用為前視尺），并把測段站數(shù)目布設(shè)成偶數(shù)，即在高差中相互抵消。同時(shí)可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。+2 觀測誤差觀測誤差+2.1 符合水準(zhǔn)管氣泡居中誤差符合水準(zhǔn)管氣泡居中誤差+由于符合水準(zhǔn)氣泡未能做到嚴(yán)格居中，造成望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸傾斜，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。讀數(shù)誤差的大小與水準(zhǔn)管的靈敏度有關(guān)，主要是水準(zhǔn)管分劃值的大小。此外，讀數(shù)誤差與視線

4、長度成正比。水準(zhǔn)管居中誤差一般認(rèn)為是0.15，根據(jù)公式m居=0.075D/，DS3級(jí)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)管的分劃值一般為20，視線長度D為75m，=206265，那么，m居=0.3mm。由此看來，只要觀測時(shí)符合水準(zhǔn)管氣泡能夠認(rèn)真仔細(xì)進(jìn)行居中，且對(duì)視線長度加以限制，與中間法一致，此誤差可以消除。+2.2 水準(zhǔn)尺估讀誤差水準(zhǔn)尺估讀誤差+在水準(zhǔn)尺上估讀毫米時(shí)，估讀誤差與測量人員眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大倍率以及視線長度有關(guān)。因此，在水準(zhǔn)測量時(shí)，要根據(jù)測量的精度要求嚴(yán)格控制視線長度。+2.3 視差誤差視差誤差+當(dāng)尺像與十字絲平面不重合時(shí)，觀測時(shí)眼睛所在的位置不同，讀出的數(shù)也不同，因此，產(chǎn)生讀數(shù)誤差。所以在每次讀

5、數(shù)前，控制方法就是要仔細(xì)進(jìn)行物鏡對(duì)光，以消除視差。+2.4 水準(zhǔn)尺的傾斜誤差水準(zhǔn)尺的傾斜誤差+水準(zhǔn)尺如果是向視線的左右傾斜，觀測時(shí)通過望遠(yuǎn)鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是，如果水準(zhǔn)尺的傾斜方向與視線方向一致，則不易察覺。水準(zhǔn)尺傾斜總是使讀數(shù)偏大。讀數(shù)誤差的大小與水準(zhǔn)尺傾斜角和讀數(shù)的大小（即視線距地面的高度）有關(guān)。水準(zhǔn)尺的傾斜角越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大；讀數(shù)越大，對(duì)讀數(shù)的影響就越大，水準(zhǔn)尺的傾斜角所產(chǎn)生的讀數(shù)誤差可以用公式a=a（1-cos）計(jì)算。假定=3o，a=1.5m時(shí)，則a=2mm，由此可以看出，此項(xiàng)影響是不可忽視的。因此，在水準(zhǔn)測量中，立尺是一項(xiàng)十分重要的工作，一定要認(rèn)真立尺，使尺處于鉛垂

6、位置。尺上有圓水準(zhǔn)的應(yīng)使氣泡居中。必要時(shí)可用搖尺法，即讀數(shù)時(shí)尺底置于點(diǎn)上，尺的上部在視線方向前后慢慢搖動(dòng)，讀取最小的讀數(shù)。當(dāng)?shù)孛嫫露容^大時(shí)，尤其應(yīng)注意將尺子扶直，并應(yīng)限制尺的最大讀數(shù)。最重要的是在轉(zhuǎn)點(diǎn)位置。+3 外界條件的影響外界條件的影響+3.1 儀器下沉儀器下沉+儀器下沉是指在一測站上讀的后視讀數(shù)和前視讀數(shù)之間儀器發(fā)生下沉，使得前視讀數(shù)減小，算得的高差增大。為減小其影響，當(dāng)采用雙面尺法或變更儀器高法時(shí)，第一次是讀后視讀數(shù)再讀前視讀數(shù)，而第二次則先讀前視讀數(shù)再讀后視讀數(shù)。即“后、前、前、后”的觀測程序。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。+3.2 水準(zhǔn)尺下沉水準(zhǔn)尺下沉+水準(zhǔn)尺

7、下沉的誤差是指儀器在遷站過程中，轉(zhuǎn)點(diǎn)發(fā)生下沉，使遷站后的后視讀數(shù)增大，算得的高差也增大。如果采取往返測，往測高差增大，返測高差減小，所以取往返高差的平均值，可以減弱水準(zhǔn)尺下沉的影響。最有效的方法是應(yīng)用尺墊，在轉(zhuǎn)點(diǎn)的地方必須放置尺墊，并將其踩實(shí)，以防止水準(zhǔn)尺在觀測過程中下沉。+3.3 地球曲率及大氣折光的影響+用水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)高程的影響，可以用公式h=D2/（2R）表示，地球半徑R=6371km，當(dāng)D=75m時(shí)，h=0.44cm；當(dāng)D=100m時(shí)，h=0.08cm；當(dāng)D=500m時(shí)，h=2cm；當(dāng)D=1km時(shí)，h=8cm；當(dāng)D=2km時(shí)，h=31cm；顯然，以水平面代替水準(zhǔn)面時(shí)高程所產(chǎn)生的誤

8、差要遠(yuǎn)大于測量高程的誤差。所以，對(duì)于高程而言，即使距離很短，也不能將水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面，一定要考慮地球曲率對(duì)高程的影響。實(shí)測中采用中間法可消除。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線，使讀數(shù)減小，可以用公式h=D2/（14R）表示，視線離地面越近，折射越大，因此，視線距離地面的角度不應(yīng)小于0.3m，并且其影響也可用中間法消除或減弱。此外，應(yīng)選擇有利的時(shí)間，一日之中，上午10時(shí)至下午4時(shí)這段時(shí)間大氣比較穩(wěn)定，大氣折光的影響較小，但在中午前后觀測時(shí)，尺像會(huì)有跳動(dòng)，影響讀數(shù)，應(yīng)避開這段時(shí)間，陰天、有微風(fēng)的天氣可全天觀測。+3.4 溫度影響溫度影響+溫度的變化不僅引起大氣折光的變化，而且當(dāng)烈日

9、照射水準(zhǔn)管時(shí)，由于管壁和管內(nèi)液體的受熱不均，氣泡向著溫度更高的方向移動(dòng)，從而影響儀器的水平，產(chǎn)生氣泡居中誤差。因此，在陽光強(qiáng)烈水準(zhǔn)測量時(shí)，應(yīng)注意撐傘遮陽。3成果檢核成果檢核高差閉合差fh觀測值理論值h測h理產(chǎn)生原因：測量中存在各種誤差單一水準(zhǔn)路線的高差閉合差如下表水準(zhǔn)路線 支水準(zhǔn) 附合水準(zhǔn) 閉合水準(zhǔn)fh返往hh）（始終測h測h高差閉合差限差fh容用來衡量成果的精度。若| f| fh容|，則成果符合精度要求，可進(jìn)行高差閉合差的調(diào)整與高程計(jì)算；否則檢查原因，返工重測。 閉合差的調(diào)整方法是：按與距離或測站數(shù)成正比反符號(hào)分配。vi=-(fh/L)Li或vi=-(fh/n)ni校核：vifh，若滿足則說

10、明計(jì)算無誤。高差平差值:(hi)=hi+vi 檢核： (hi)=h理各點(diǎn)高程計(jì)算：經(jīng)檢核無誤，用改正后的高差，便可由起點(diǎn)開始，逐點(diǎn)推算各點(diǎn)高程，直至回到已知點(diǎn)，并與已知高程相等。 二、小區(qū)域控制測量、導(dǎo)線測量主要形式：一、附合導(dǎo)線二、閉合導(dǎo)線三、支導(dǎo)線 附合導(dǎo)線AB2 此形式多用于帶狀地區(qū)作測圖控制，廣泛地用于公路、鐵路、管線，河道等工程的勘測與施工。CD13 此形式多用于面積寬闊的獨(dú)立地區(qū)做測圖控制。A B 1 2 3 41234B 閉合導(dǎo)線： 支導(dǎo)線AB21 多用于補(bǔ)點(diǎn)使用，支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不易超過兩個(gè)。一附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算AB34CD186352216331141843900194223016

11、3024786.09m133.06m155.64m155.02m2mxB81.167myB17.219155693ABmxC37.134myC69.742520686CD)( 30左角個(gè)數(shù)容nnf07 1530容ff 若觀測角為前進(jìn)方向的右角時(shí)，角度閉合差的計(jì)算如下：180nABCD右180nfCDABCDCD右調(diào)整原則：若觀測角為左角：反號(hào)平分，余下的尾數(shù)可強(qiáng)制分配。若觀測角為右角：同號(hào)平分，余下的尾數(shù)可強(qiáng)制分配。180左后前左后180用“ ”180用“ ”改正數(shù)若觀測角為右角，則：180右后前右后180用“ ”180用“ ”BByyy22BBxxx2222222sin)180sin(BBB

12、BBDDy22222cos)180cos(BBBBBDDxyx2Bxy2BD起終xxxBCxx 起終yyyBCyy 理論上：)(BCxxxxf)(BCyyyyf實(shí)際上:為什么會(huì)產(chǎn)生fx , fy呢？邊長丈量有誤差邊長丈量有誤差。)81.16737.134(43.33m01. 0)17.21969.742(58.523m06. 0 xfyfDf2AB34CD234C 22yxDfffDDfDDfK1D為導(dǎo)線邊長的總和 K為衡量導(dǎo)線測量精度的一個(gè)最重要的指標(biāo)。根據(jù)技術(shù)要求規(guī)定可查出K容。要求：K K容容m06. 006. 001. 0228800181.52906. 0調(diào)整原則：與邊長成正比，反號(hào)

13、平分。ixxDDfViiyyDDfVi與附合導(dǎo)線不同之處f= 測 理 理=（n-2） 180 fx= x測fy= y測+XB=XA+XAB+YB=YA+YAB+XAB=XB-XA=DABCOSAB+YAB=YB-YA=DABSinAB+根據(jù)直線起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算直線的邊長和坐標(biāo)方位角，稱為坐根據(jù)直線起點(diǎn)和終點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算直線的邊長和坐標(biāo)方位角，稱為坐標(biāo)反算。如上圖所示，已知直線標(biāo)反算。如上圖所示，已知直線AB兩端點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（兩端點(diǎn)的坐標(biāo)分別為（xA，yA）和）和（xB，yB），則直線邊長），則直線邊長DAB和坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)方位角AB的計(jì)算公式為：的計(jì)算公式為：+ + +應(yīng)該注意的是坐

14、標(biāo)方位角的角值范圍在應(yīng)該注意的是坐標(biāo)方位角的角值范圍在0360間，而間，而arctan函數(shù)的函數(shù)的角值范圍在角值范圍在9090間，兩者是不一致的。按式計(jì)算坐標(biāo)方位角間，兩者是不一致的。按式計(jì)算坐標(biāo)方位角時(shí)，計(jì)算出的是象限角，因此，應(yīng)根據(jù)坐標(biāo)增量時(shí)，計(jì)算出的是象限角，因此，應(yīng)根據(jù)坐標(biāo)增量x、y的正、負(fù)號(hào)，的正、負(fù)號(hào)，按下表決定其所在象限，再把象限角換算成相應(yīng)的坐標(biāo)方位角按下表決定其所在象限，再把象限角換算成相應(yīng)的坐標(biāo)方位角22ABABAByxD ABABABxy arctan 象限象限坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角xy09090180180270270360+最終反算方位角+ =AB+ =180 -AB+ =180 +AB+ =360 -AB T圖 5 1 圓曲線主點(diǎn)及要素QZYZZ YLJDO E0R 圓曲線半徑（設(shè)計(jì)選配）圓曲線半徑（設(shè)計(jì)選配） 轉(zhuǎn)向角（現(xiàn)場實(shí)測）轉(zhuǎn)向角（現(xiàn)場實(shí)測）LTq 24、切曲差：、切曲差：R2tanRT 1、切線長：、切線長：180RL 2、曲線長：、曲線長：) 12(sec0RE3、外矢距：、外矢距：)90(c)90(s2zRlAosRlinRyXX)90(s)90(s2zRlAinRlinRyYY圓曲線切線方位角”，左偏為“轉(zhuǎn)角符號(hào)，右偏為“圓曲線半徑點(diǎn)的曲線長圓曲線內(nèi)任意點(diǎn)至ARZYlX=XZH+n/cos(30L /RLs