工程測量鑒定培訓(xùn)

1、工程測量鑒定培訓(xùn)主講：劉洪全西南測繪職工培訓(xùn)中心Email:LQQ:646703813工程測量學(xué)培訓(xùn)目錄第三章 電磁波測距第六章 地形圖及應(yīng)用第七章 施工控制測量第八章 施工測量第十章 線型工程測量 第十二章 水利工程施工測量第十四章 變形觀測地形圖的應(yīng)用基本應(yīng)用工程應(yīng)用坡度選線匯水面積繪制斷面圖面積量算土石方量計算土石方量計算方法方格網(wǎng)法較平緩的施工場地,原理簡單,工作量大等高線法起伏較大(山區(qū))的施工場地,準(zhǔn)確的地貌描述斷面法狹窄的帶狀施工場地,合理的橫斷面布測三角網(wǎng)法各種地面類型的施工場地,準(zhǔn)確的地貌描述,數(shù)字模型的復(fù)雜處理土石方量計算精度方格網(wǎng)法平均高程誤差:格網(wǎng)越小越好,坡度越單一越

2、好等高線法平均面積誤差:等高距越小越好,山頂取錐,等高線應(yīng)封閉,斷裂線用等高線封閉斷面法類似等高線法,相鄰斷面中線兩側(cè)挖填性質(zhì)要對應(yīng)三角網(wǎng)法地貌特征點越準(zhǔn)越好,越詳細(xì)越好土石方量計算類型原地挖填方量平衡地貌高程測量地面平均高程計算,設(shè)計坡面高程計算挖填邊界的計算,挖方量和填方量計算挖填平衡檢核,測設(shè)挖填設(shè)計點點位與挖填數(shù)異地挖填方量挖方與填方區(qū)域原地貌高程測量挖方與填方區(qū)域現(xiàn)地貌高程測量DEM模型或體積相減計算挖方量和填方量挖方量不等于填方量時以挖方量為準(zhǔn)土石方量計算公式方格網(wǎng)法表6-2(P144)等高線法斷面法 三角網(wǎng)法 hSSVHH221DAAAAVDAAV322121213321hhhS

3、V土石方量算例a=10mb=10mH=7mH=10mH=10mH=8m理論體積:916.667m3土石方量算例方格網(wǎng):格網(wǎng)邊 體積 10m 875.000m3 5m 906.250m3等高線:等高距 體積 1m 909.722m3 2m 888.888m3 3m 880.556m3土石方量算例三角網(wǎng):地性線2 833.333m3三角網(wǎng):地性線1 916.667m3電磁波測距測距原理概述電磁波測距成果的改正和計算儀器系統(tǒng)誤差: 加、乘常數(shù)、周期誤差大氣折射改正距離歸化改正電磁波測距原理原理公式：摸沖式測距：相位式測距：)(21212NNuDCnTDCtDD儀器加常數(shù)概念 儀器常數(shù)：加常數(shù)、乘常數(shù)

4、 加常數(shù)：與所測距離大小無關(guān) 乘常數(shù)：與所測距離大小有關(guān)常數(shù)產(chǎn)生的原因加常數(shù)檢定的方法 六段解析法、六段基線比較法生產(chǎn)中加常數(shù)的檢核方法(P184)常數(shù)產(chǎn)生的原因 加常數(shù)是因為測線端點與地面點不一致而產(chǎn)生的一個固定值 乘常數(shù)產(chǎn)生的原因是晶體振蕩器老化使電磁波頻率發(fā)生偏移現(xiàn)象，所以 ，從而導(dǎo)致光尺理論長度與真實長度存在一比例值即為乘常數(shù)fc /2/加常數(shù)產(chǎn)生原理P48圖3-5KiKr兩段法檢核加常數(shù)基線設(shè)置：距離觀測：Sac、Sab、Sbc加常數(shù)計算：K=Sac-(Sab+Sbc）剩余加常數(shù)設(shè)置：不同儀器設(shè)置方式不同 一般都以棱鏡常數(shù)形式設(shè)置 Leica Topcon ABC施工控制概述 工程測

5、量三階段的主要任務(wù)布設(shè)施工控制網(wǎng)的必要性(P149)施工控制網(wǎng)的特點施工控制網(wǎng)的布設(shè)形式施工控制方法建立平面控制網(wǎng)的基本方法： 建筑格網(wǎng)、三角測量、導(dǎo)線測量、GPS測量高程控制網(wǎng)：水準(zhǔn)、三角高程，建筑高程控制圖 例坐標(biāo)已知的點坐標(biāo)未知的點已知邊長的三角邊已知方位角的三角邊已觀測的水平角有方向觀測值的邊起算數(shù)據(jù):已知點 2個 定位已知邊長 2條 尺度已知方位角 2方向 定向觀測數(shù)據(jù)：觀測水平角 18個 點間的空間信息珠峰示例珠峰高程測量導(dǎo)線測量圖 例坐標(biāo)已知的點坐標(biāo)未知的點已知邊長的三角邊已知方位角的三角邊已觀測的水平角有方向、邊長觀測值的邊SSSS支導(dǎo)線符合導(dǎo)線起算數(shù)據(jù)起算數(shù)據(jù)：坐標(biāo)已知的點、

6、邊長和方 位角已知的邊必要起算數(shù)據(jù)：一個已知點（x,y） 一條已知長的邊(s) 一條已知方位角的邊()多余起算數(shù)據(jù)：對觀測誤差進(jìn)行檢測、配 賦的已知點、邊、方位角GPS原理GPS系統(tǒng)： GPS星座、地面監(jiān)控、 GPS接收機GPS單點定位原理GPS差分定位原理GPS高程的應(yīng)用GPS軟件系統(tǒng)GPS野外觀測GPS應(yīng)用GPS系統(tǒng)GPS衛(wèi)星GPS星座：由21+3（28）顆GPS衛(wèi)星分別分布在6個軌道上GPS系統(tǒng)地面監(jiān)控：由五個地面點構(gòu)成，按功能分為三類，主控站（科羅拉多） 、注入站（阿松森島、狄哥伽西亞、卡瓦加蘭）、監(jiān)測站（4+1夏威夷）阿松森島狄哥伽西亞卡瓦加蘭夏威夷科羅拉多GPS系統(tǒng)GPS接收機：由

7、天線、主機、電池、三個單元組成，合三為一可免電纜連接GPS單點定位兩者之間不一定夠成同步觀測兩者之間不一定觀測相同衛(wèi)星GPS單點定位 高精度單點定位 PPP定位 需求高精度衛(wèi)星星歷GPS差分定位兩者之間必須夠成同步觀測無線通訊保證實時差分RTKGPS差分定位賽馬場站 昆明市VRS系統(tǒng)已不僅僅是GPS的產(chǎn)品,而是集Internet技術(shù)、無線通訊技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)管理和GPS定位技術(shù)于一身的系統(tǒng)。 GPS野外觀測設(shè)站、連接電纜、量取儀器高開機 進(jìn)入觀測狀態(tài),監(jiān)視儀器狀態(tài),開始記錄 觀測氣象參數(shù)，填寫記錄簿 觀測結(jié)束 退出觀測狀態(tài) 其他工作關(guān)機、收儀器GPS野外觀測儀器高：天線相位中心到測站標(biāo)志中心的

8、垂高H廠家給定 b底板 a斜高 hbahH22GPS高程應(yīng)用 GPS高程擬合 基準(zhǔn)點：GPS水準(zhǔn)共用點 高程異常：在基準(zhǔn)點上水準(zhǔn)所測高程與GPS高程之間的差值，反映大地水準(zhǔn)面與參考橢球面之間的垂直差距 曲面擬合：根據(jù)不同基準(zhǔn)點的點位坐標(biāo)（復(fù)雜的還可考慮重力、地形）和高程異常進(jìn)行擬合分析，獲得高程異常相關(guān)于點位坐標(biāo)的關(guān)系函數(shù)，即高程異常的擬合函數(shù)；可用于對相關(guān)區(qū)域GPS高程點的高程值進(jìn)行改正GPS平差軟件基本功能 項目文件處理：進(jìn)行GPS項目基本設(shè)置 數(shù)據(jù)通訊：接收機數(shù)據(jù)到PC的傳輸 測站數(shù)據(jù)分析：觀測衛(wèi)星的基本情況、時間、高度角等 基線數(shù)據(jù)處理：基線重復(fù)觀測較差分析 同步環(huán)、異步環(huán)分析：環(huán)閉合

9、差的分析 GPS網(wǎng)平差：自由平差、約束平差、整體平差 GPS高程：高程擬合 GPS平差軟件基本功能基線解算 當(dāng)有N臺GPS接收機進(jìn)行了一個時段的同步觀測后，每兩臺接收機之間就可以形成一條基線向量，共有N*(N-1)/2條同步觀測基線，其中最多可以選出相互獨立的N-1條同步觀測基線 GPS平差軟件基本功能基線解算結(jié)果的質(zhì)量評定指標(biāo) 單位權(quán)方差因子 反映觀測值的質(zhì)量，又稱為參考方差因子。越小越好。 RMS - 均方根誤差 表明了觀測值的質(zhì)量，觀測值質(zhì)量越好，越小數(shù)據(jù)刪除率從某一方面反映出了GPS原始觀測值的質(zhì)量。數(shù)據(jù)刪除率越高，說明觀測值的質(zhì)量越差。 RATIO值為在采用搜索算法確定整周未知數(shù)參數(shù)

10、的整數(shù)值時，產(chǎn)生次最小的單位權(quán)方差與最小的單位權(quán)方差的比值。反映了所確定出的整周未知數(shù)參數(shù)的可靠性，越大越好。0TVP VfTVVR M SnGPS平差軟件基本功能基線解算結(jié)果的質(zhì)量評定指標(biāo) RDOP值指的是在基線解算時待定參數(shù)的協(xié)因數(shù)陣的跡的平方根， RDOP值的大小與基線位置和衛(wèi)星在空間中的幾何分布及運行軌跡（即觀測條件）有關(guān) RDOP值的大小與觀測時間段有關(guān)。 國家規(guī)范采用PDOP,相應(yīng)的還有GDOP、HDOP、VDOP、TDOP同步環(huán)閉合差是由同步觀測基線所組成的閉合環(huán)的閉合差 由獨立基線所組成的閉合環(huán)稱為異步閉合環(huán)，簡稱異步環(huán)異步環(huán)的閉合差稱為異步環(huán)閉合差。 不同觀測時段，對同一條基

11、線的觀測結(jié)果，就是所謂重復(fù)基線。這些觀測結(jié)果之間的差異，就是重復(fù)基線較（互）差。 1 2( ( )RDOPtr QGPS平差軟件基本功能正常的殘差圖正常的殘差圖 殘差（周） 時間 （周） 0.00 0.10 0.10 SV25-SV15 GPS平差軟件基本功能 GPS網(wǎng)的無約束平差，一般是在平差時沒有起算數(shù)據(jù)或沒有多余的起算數(shù)據(jù)。評定GPS網(wǎng)的內(nèi)部符合精度，發(fā)現(xiàn)和剔除GPS觀測值中可能存在的粗差；得到GPS網(wǎng)中各個點在WGS-84系下經(jīng)過了平差處理的三維空間直角坐標(biāo)；為將來可能進(jìn)行的高程擬合，提供經(jīng)過了平差處理的大地高數(shù)據(jù)。 GPS網(wǎng)的約束平差指的是平差時所采用的觀測值完全是GPS觀測值（即G

12、PS基線向量），而且，在平差時引入了使得GPS網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測量所引起的變形的外部起算數(shù)據(jù)。確定所需坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。 GPS網(wǎng)的聯(lián)合平差指的是平差時所采用的觀測值除了GPS觀測值 以外，還采用了地面常規(guī)觀測值，這些地面常規(guī)觀測值包括邊長、方向、角度等觀測值等。確定所需坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。 平差結(jié)果的質(zhì)量評定 相鄰點距離中誤差 一、一、GPSGPS應(yīng)用于導(dǎo)航應(yīng)用于導(dǎo)航 主要是為船舶,汽車,飛機等運動物體進(jìn)行 定位導(dǎo)航。例如： 船舶遠(yuǎn)洋導(dǎo)航和進(jìn)港引水 飛機航路引導(dǎo)和進(jìn)場降落 汽車自主導(dǎo)航 地面車輛跟蹤和城市智能交通管理 緊急救生 個人旅游及野外探險 個人通訊終端（與手機，PDA，電子地圖等 集成一體）G

13、PS應(yīng)用（一）二、二、GPSGPS應(yīng)用于授時校頻應(yīng)用于授時校頻 電力，郵電，通訊等網(wǎng)絡(luò)的時間同步 準(zhǔn)確時間的授入 準(zhǔn)確頻率的授入 三、三、GPSGPS應(yīng)用于高精度測量應(yīng)用于高精度測量 各種等級的大地測量，控制測量 道路和各種線路放樣 水下地形測量 地殼形變測量，大壩和大型建筑物變形監(jiān)測 GIS應(yīng)用 工程機械（輪胎吊，推土機等）控制 精細(xì)農(nóng)業(yè) GPS應(yīng)用（二）GPS應(yīng)用（三）GPSGPS應(yīng)用于智能運輸應(yīng)用于智能運輸系統(tǒng)（系統(tǒng)（ITSITS） GPSGPS車輛監(jiān)控調(diào)度系車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)統(tǒng) GPS的應(yīng)用，僅受人們的想象力制約目前，幾乎全世界所有需要導(dǎo)航，定位的用戶，都被GPS的高精度，全天候，全球覆

14、蓋，方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉所吸引工程測量概述概念三階段及主要任務(wù) 勘測設(shè)計階段：測繪地形圖并提供相關(guān) 資料及元數(shù)據(jù) 施工階段：測設(shè)設(shè)計建筑的特征點 竣工測量 營運階段：變形觀測施工測量施工放樣的概念施工放樣的準(zhǔn)備施工放樣的程序施工放樣的基本步驟施工放樣的操作要素施工放樣方法基本分類高程放樣方法水準(zhǔn)與三角高程平面位置直接測設(shè)法施工控制網(wǎng)的特點范圍小、密度大、精度高 精度的特殊性（P150）使用頻繁、干擾大坐標(biāo)系統(tǒng)為施工坐標(biāo)系坐標(biāo)系原點、坐標(biāo)縱軸定向不同于國家坐標(biāo)系投影面高程（測量數(shù)據(jù)處理所在基準(zhǔn)面的高程，選擇一般不在大地水準(zhǔn)面）平均高程面、距離精度要求最高的高程面、范圍較大時應(yīng)考慮高程抵償投影面施工

15、放樣的基本步驟確定放樣方法計算放樣數(shù)據(jù)平面位置2要素：水平角（設(shè)計方向） 、水平距離 ；高程位置單要素：垂直距離（水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)）、垂直角度（三角高程）實地測設(shè)測設(shè)檢核施工放樣的操作要素距離水平角度（方位角、投點） 方向水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)（三角高程垂直角）水準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)設(shè)計高差： hAB=HB-HA實測高差： hAB=a-b標(biāo)尺讀數(shù)： hAB=HB-HA =a-b b=a- (HB-HA)=a+HA-HBABab中間水準(zhǔn)法測設(shè)高程已知數(shù)據(jù)：水準(zhǔn)點HB0001=1201.435m,標(biāo) 尺讀數(shù)1.550m 設(shè)計點HB0111=1203.391m要求：計算中間水準(zhǔn)法測設(shè)設(shè)計點的標(biāo) 尺讀數(shù)bB0111=1201

16、.435+1.550-1203.391=-0.406中間水準(zhǔn)法測設(shè)高程00b0b0三角高程垂直角設(shè)計高差： hAB=HB-HA實測高差： hAB=i-t+DTan()垂直角讀數(shù)： hAB=HB-HA = i-t+DTan() =Tan-1(（HB-HA-i+t)/D)ABit施工放樣方法分類直接測設(shè)法:根據(jù)設(shè)計坐標(biāo)相對控制點的空間 關(guān)系直接計算出放樣數(shù)據(jù)一步到 位地找到設(shè)計點位置間接測設(shè)法歸化改正法:先測定或測設(shè)與 設(shè)計點近似的歸化點，再根據(jù)歸 化點相對設(shè)計點的關(guān)系在特殊方 向上歸化一段距離找到設(shè)計點位 置（軸線交會法）不同儀器分類:光學(xué)儀器、全站儀、GPS平面位置放樣直接測設(shè)法三大類:邊邊交

17、會邊角交會 極坐標(biāo)法 直角坐標(biāo)法 偏角法 支距法方向交會 方向線交會 前方交會邊邊交會適用于控制點較少的地區(qū)，如航攝設(shè)計區(qū)PABA、B是控制點或明顯地物點P是設(shè)計點SAPSBP極坐標(biāo)法概念：極坐標(biāo)系原理的應(yīng)用放樣數(shù)據(jù)：水平角（方位角）、水平距離實地測設(shè)：測設(shè)設(shè)計方向正倒鏡水平 角、半測回方位角法 設(shè)計方向上丈量距離標(biāo)定設(shè)計 點全站儀操作：測站、后視設(shè)置，設(shè)計點準(zhǔn) 備，測設(shè)操作極坐標(biāo)概念A(yù)、B是控制點P是設(shè)計點ABPAPABSXY極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)水平角 方位角反算 水平角計算水平距離 例題) XY(tanK122YXSKY0 后視測設(shè)IIIIIIIV極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)點名

18、X(m)Y(m)H(m)備注A300300100控制點B500500110C310300101設(shè)計點D500475109要求：根據(jù)上表數(shù)據(jù)，用極坐標(biāo)法測設(shè)設(shè)計點測設(shè)C點：以A點為測站后視B點計算方位角、水平角計算水平距離極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)3153604500000)300310300300arctan(450045)300500300500arctan(ACACACACABABABABYXRYXR、米10)300300()300310(22S極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)測設(shè)D點：以B點為測站后視A點計算方位角、水平角計算水平距離4522527027000)500500475500arctan(225180450

19、045)300500300500arctan(BDBDBDBDBABABABAYXRYXR、無解、米25)500475()500500(22SABCXY極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)ABDXY極坐標(biāo)放樣數(shù)據(jù)正倒鏡水平角測設(shè)距離放樣全站儀極坐標(biāo)放樣測站設(shè)置后視設(shè)置放樣點確定放樣操作直角坐標(biāo)放樣ABPXYXAPYAPXPYPXAYAO偏角法放樣JDSS12支距法放樣方向線交會法放樣XY方向線交會法放樣XXYY前方交會法放樣軸線交會法放樣tanPNNNPNNNPNNYYYcXYYYYMNMNtanPMMMPMMMPMMYYYcXYYYPP正倒鏡投點定線平面放樣數(shù)據(jù)比較放樣方法、放樣數(shù)據(jù)計算數(shù)據(jù)極坐標(biāo)法 、S 、S直

20、角坐標(biāo)法X、Y、直角X、Y方向線交會法X、YX、Y前方交會法 、 、軸線交會法無歸化距離線型工程測量初測踏勘測量（中線選線）定測 里程 詳細(xì)測量（中線定線）施工測量工程結(jié)構(gòu)特征點放樣線型工程測量軟件（ESDPS）介紹線型工程測量中線測設(shè)平曲線、豎曲線 直線定線全站儀極坐標(biāo)法 GPS RTK坐標(biāo)法 曲線連接圓曲線 綜合曲線特點斷面測量（高程測定） 縱斷面 橫斷面 風(fēng)偏斷面中樁里程 從線路起點沿中線到某點的距離（直線段和曲線弧長）總和即為該點的里程 斷鏈，中樁里程不連續(xù)的現(xiàn)象圓曲線測設(shè)曲線認(rèn)識 主要點:起點、中間點、終點 6要素設(shè)計要素：半徑、偏角 定位要素：切線長、曲 線長、外矢距、切曲差測設(shè)方

21、法詳細(xì)測設(shè)點的定位 里程定位到坐標(biāo)定位主要點前進(jìn)次序英文幾何特征中文起點BC切線點ZY中點MC弧頂點QZ終點EC切線點YZ設(shè)計要素（已知要素）半徑：R，由設(shè)計規(guī)范規(guī)定，鐵路工程 技術(shù)規(guī)范、公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。偏角：，由于地形條件所決定，在直線定 交點時測定之定位要素（計算要素）切線長：T，切線點（ZY、YZ)與交點(JD)之間的距離曲線長：L，兩個切線點之間的距離切曲差：q，2倍切線長與曲線長的差值外矢距：E，交點與曲中點(QZ)之間的距離定位要素計算公式1)2R(sec(R)2cos(REL2Tq180RL)2Rtan(T主要點里程定位JD-T_ZY+L_YZ-L/2_QZ+q/2_JD曲線坐

22、標(biāo)定位計算XYlRP PyPRcosRyRsinxlR180KKlPPZYPxP施工坐標(biāo)定位計算11JD,OSJD,O2SO,PO,PP PPO,OPPO,OP2JDO,PO,2OJD,OJD,JDOOJD,OJD,JDOOJD,1切OJD,1RsinYYRcosXX1逆時針，k1順時針，k曲線前進(jìn)方向：klR180sinSYYcosSXX)2cos(RS2180例題(XJD,YJD)(XP,YP)(XO,YO)l施工坐標(biāo)定位計算P P施工坐標(biāo)定位計算要求：1、簡答圓曲線的主要點、6要素2、若B點里程為k2+419.57米， 計算圓曲線主要點的里程值3、計算圓心O的坐標(biāo)4、若點P的里程為k2+

23、419.55米， 計算P點的施工坐標(biāo)施工坐標(biāo)定位計算969. 01500)2/40706cos(/1500046. 0818.107932.532818.107607041801500932.53)260704tan(15006070482242894394293 EqLT2、主要點的里程 a、計算偏角 b、計算T、L、q、E施工坐標(biāo)定位計算c、計算主要點的里程 B K2+419.57 -) T_53.932 BC K2+365.638 +) L_107.818 EC K2+473.456 -)L/2_53.909 MC K2+419.547 +)q/2_0.023 B K2+419.570施

24、工坐標(biāo)定位計算3、計算圓心坐標(biāo)6113.936556.6075557.329Y4394.9851393.9503001.035X556.6071064sin211500.969Y1393.9501064cos211500.969X106421)/260704(18043942931500.9690.9691500SOOOB,oB,OB,OB, 施工坐標(biāo)定位計算4、計算P點坐標(biāo)5557.688556.2486113.936Y3001.9351393.0504394.985X556.2481064sin2011500Y1393.0501064cos2011500X10642014.00000106

25、42014.000000.0031)(15001800.0032419.5472419.55lPPPO, 斷面測量斷面類型 斷面方向 繪圖比例尺縱斷面橫斷面（風(fēng)偏斷面）1：10的關(guān)系橫（里程）比例尺放大10倍作為縱（高程）比例尺縱橫一致1：1001：200中樁點的連線方向中線過中樁點的法線方向ESDPS簡介1、工程測量數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)5.0是睿智測繪科技系列軟件的一個升級產(chǎn)品，它是在中文WINDOWS系統(tǒng)下，用Visual C+6.0開發(fā)而成的工程測量數(shù)據(jù)處理軟件，該軟件采用面向?qū)ο缶幊谭椒?，包含工程測量領(lǐng)域的12個方面，50余個模塊，可在Windows95982000NTXP2003下運行，2、 hppt:/ ESDPS