工程測量鑒定培訓

工程測量鑒定培訓主講：劉洪全西南測繪職工培訓中心Email:Luhngqn@126.comQQ:646703813——工程測量學培訓目錄第三章電磁波測距第六章地形圖及應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用基本應用工程應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,準確的地貌描述,數(shù)字模型的復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,相鄰斷面中線兩側挖填性質(zhì)要對應三角網(wǎng)法地貌特征點越準越好,越詳細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,測設挖填設計點點位與挖填數(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

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

10m875.000m35m906.250m3等高線:等高距體積

1m909.722m32m888.888m33m880.556m3土石方量算例三角網(wǎng):地性線2833.333m3三角網(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：儀器加常數(shù)概念儀器常數(shù)：加常數(shù)、乘常數(shù)加常數(shù)：與所測距離大小無關乘常數(shù)：與所測距離大小有關常數(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，從而導致光尺理論長度與真實長度存在一比例值即為乘常數(shù)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)設置：不同儀器設置方式不同一般都以棱鏡常數(shù)形式設置

LeicaTopconABC施工控制概述

工程測量三階段的主要任務布設施工控制網(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、導線測量、GPS測量高程控制網(wǎng)：水準、三角高程，建筑高程控制圖例坐標已知的點坐標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線測量圖例坐標已知的點坐標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支導線符合導線起算數(shù)據(jù)起算數(shù)據(jù)：坐標已知的點、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(α)多余起算數(shù)據(jù)：對觀測誤差進行檢測、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高程的應用GPS軟件系統(tǒng)GPS野外觀測GPS應用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、無線通訊技術、計算機網(wǎng)絡管理和GPS定位技術于一身的系統(tǒng)。

GPS野外觀測設站、連接電纜、量取儀器高開機

<輸入測站文件名（建立或選擇工作文件、輸入測站點號、輸入儀器高）

>進入觀測狀態(tài),監(jiān)視儀器狀態(tài),開始記錄觀測氣象參數(shù)，填寫記錄簿觀測結束退出觀測狀態(tài)其他工作關機、收儀器GPS野外觀測儀器高：天線相位中心到測站標志中心的垂高H廠家給定b底板a斜高hGPS高程應用

——GPS高程擬合基準點：GPS水準共用點高程異常：在基準點上水準所測高程與GPS高程之間的差值，反映大地水準面與參考橢球面之間的垂直差距曲面擬合：根據(jù)不同基準點的點位坐標（復雜的還可考慮重力、地形）和高程異常進行擬合分析，獲得高程異常相關于點位坐標的關系函數(shù)，即高程異常的擬合函數(shù)；可用于對相關區(qū)域GPS高程點的高程值進行改正GPS平差軟件基本功能項目文件處理：進行GPS項目基本設置數(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：基線重復觀測較差分析同步環(huán)、異步環(huán)分析：環(huán)閉合差的分析

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有N臺GPS接收機進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果的質(zhì)量評定指標

單位權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)的整數(shù)值時，產(chǎn)生次最小的單位權方差與最小的單位權方差的比值。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。GPS平差軟件基本功能基線解算結果的質(zhì)量評定指標

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RDOP值的大小與觀測時間段有關。國家規(guī)范采用PDOP,相應的還有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，對同一條基線的觀測結果，就是所謂重復基線。這些觀測結果之間的差異，就是重復基線較（互）差。GPS平差軟件基本功能正常的殘差圖

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；為將來可能進行的高程擬合，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GPS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)。確定所需坐標系下的坐標。

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。確定所需坐標系下的坐標。平差結果的質(zhì)量評定

相鄰點距離中誤差一、GPS應用于導航

主要是為船舶,汽車,飛機等運動物體進行定位導航。例如：

船舶遠洋導航和進港引水

飛機航路引導和進場降落

汽車自主導航

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）

GPS應用（一）二、GPS應用于授時校頻

電力，郵電，通訊等網(wǎng)絡的時間同步

準確時間的授入

準確頻率的授入

三、GPS應用于高精度測量

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應用

工程機械（輪胎吊，推土機等）控制

精細農(nóng)業(yè)GPS應用（二）GPS應用（三）GPS應用于智能運輸系統(tǒng)（ITS）

GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)

GPS的應用，僅受人們的想象力制約目前，幾乎全世界所有需要導航，定位的用戶，都被GPS的高精度，全天候，全球覆蓋，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勘測設計階段：測繪地形圖并提供相關資料及元數(shù)據(jù)施工階段：測設設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與三角高程平面位置直接測設法施工控制網(wǎng)的特點范圍小、密度大、精度高精度的特殊性（P150）使用頻繁、干擾大坐標系統(tǒng)為施工坐標系——坐標系原點、坐標縱軸定向不同于國家坐標系投影面高程（測量數(shù)據(jù)處理所在基準面的高程，選擇一般不在大地水準面）——平均高程面、距離精度要求最高的高程面、范圍較大時應考慮高程抵償投影面施工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（設計方向）、水平距離；高程位置單要素：垂直距離（水準標尺讀數(shù)）、垂直角度（三角高程）實地測設測設檢核施工放樣的操作要素距離水平角度（方位角、投點）

——方向水準標尺讀數(shù)（三角高程垂直角）水準標尺讀數(shù)設計高差：hAB=HB-HA實測高差：hAB=a-b標尺讀數(shù)：hAB=HB-HA=a-bb=a-(HB-HA)=a+HA-HBABab中間水準法測設高程已知數(shù)據(jù)：水準點HB0001=1201.435m,標尺讀數(shù)1.550m

設計點HB0111=1203.391m要求：計算中間水準法測設設計點的標尺讀數(shù)bB0111=1201.435+1.550-1203.391=-0.406中間水準法測設高程00b>0b<0三角高程垂直角設計高差：hAB=HB-HA實測高差：hAB=i-t+DTan(α)垂直角讀數(shù)：hAB=HB-HA=i-t+DTan(α)

α=Tan-1(（HB-HA-i+t)/D)ABitα施工放樣方法分類直接測設法:根據(jù)設計坐標相對控制點的空間關系直接計算出放樣數(shù)據(jù)一步到位地找到設計點位置間接測設法——歸化改正法:先測定或測設與設計點近似的歸化點，再根據(jù)歸化點相對設計點的關系在特殊方向上歸化一段距離找到設計點位置（軸線交會法）不同儀器分類:光學儀器、全站儀、GPS平面位置放樣直接測設法三大類:邊邊交會邊角交會

極坐標法

直角坐標法

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)，如航攝設計區(qū)PABA、B是控制點或明顯地物點P是設計點SAPSBP極坐標法概念：極坐標系原理的應用放樣數(shù)據(jù)：水平角（方位角）、水平距離實地測設：測設設計方向——正倒鏡水平角、半測回方位角法設計方向上丈量距離標定設計點全站儀操作：測站、后視設置，設計點準備，測設操作極坐標概念A、B是控制點P是設計點ABPαAPαABβSXY極坐標放樣數(shù)據(jù)水平角方位角反算

水平角計算水平距離

例題K?Y<0>0?X>0360-0<0180180-IIIIIIIV極坐標放樣數(shù)據(jù)點名X(m)Y(m)H(m)備注A300300100控制點B500500110C310300101設計點D500475109要求：根據(jù)上表數(shù)據(jù)，用極坐標法測設設計點測設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放樣數(shù)據(jù)極坐標放樣數(shù)據(jù)測設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ABCXY極坐標放樣數(shù)據(jù)ABDXY極坐標放樣數(shù)據(jù)正倒鏡水平角測設距離放樣全站儀極坐標放樣測站設置后視設置放樣點確定放樣操作直角坐標放樣ABPXYΔXAPΔYAPXPYPXAYAO偏角法放樣JDSSαβ12支距法放樣方向線交會法放樣ΔXΔY方向線交會法放樣ΔXΔXΔYΔY前方交會法放樣αβγ軸線交會法放樣YMNM’N’αβP’P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)極坐標法β、Sβ、S直角坐標法ΔX、ΔY、直角ΔX、ΔY方向線交會法ΔX、ΔYΔX、ΔY前方交會法α、βα、β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

詳細測量（中線定線）施工測量——工程結構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——平曲線、豎曲線

直線定線——全站儀極坐標法

GPSRTK坐標法曲線連接——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)象圓曲線測設曲線認識

主要點:起點、中間點、終點

6要素——設計要素：半徑、偏角

——定位要素：切線長、曲線長、外矢距、切曲差測設方法詳細測設點的定位

——里程定位到坐標定位主要點前進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設計要素（已知要素）半徑：R，由設計規(guī)范規(guī)定，《鐵路工程技術規(guī)范》、《公路工程技術標準》。偏角：α，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主要點里程定位JD-T____ZY+L____YZ-L/2__QZ+q/2__

JD’曲線坐標定位計算XYlRθPyPxP施工坐標定位計算θ1θ1αJD,OSJD,Oθ2SO,PαO,PP例題(XJD,YJD)(XP,YP)(XO,YO)l施工坐標定位計算P施工坐標定位計算要求：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4、若點P的里程為k2+419.55米，計算P點的施工坐標施工坐標定位計算2、主要點的里程

a、計算偏角

b、計算T、L、q、E施工坐標定位計算c、計算主要點的里程

BK2+419.57

-)T________53.932BCK2+365.638

+)L_______107.818ECK2+473.456

-)L/2_______53.909MCK2+419.547

+)q/2________0.023B’K2+419.570施工坐標定位計算3、計算圓心坐標施工坐標定位計算4、計算P點坐標斷面測量斷面類型斷面方向繪圖比例尺縱斷面橫斷面（風偏斷面）1：10的關系橫（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VisualC++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?，包含工程測量領域的12個方面，50余個模塊，可在Windows95\98\2000\NT\XP\2003下運行，2、hppt://

ESDPS簡介道路測設：道路平曲線、豎曲線、超高、加寬計算及圖形路線輔助設計：單交點平曲線、切基線平曲線、復曲線、S型曲線、凸型曲線、卵形曲線。曲線放樣：直線、豎曲線、圓曲線、虛交點平曲線、三點圓平曲線、綜合曲線、S型曲線、卵形曲線、復曲線、組合線型、控制樁放樣。功能組成（一）ESDPS簡介公路設計：路基超高及加寬計算、路基橫斷面設計、公路縱斷面設計、路基土石方計算、橫凈距計算。導線平差：閉合導線、附合導線、支導線、不定向?qū)Ь€水準平差：閉合水準、附合水準、支水準交會計算：前方交會、側方交會、后方交會、邊長后方交會、邊角后方交會。功能組成（二）ESDPS簡介坐標換算：高斯正算、高斯反算、換帶計算、坐標轉換。

分幅圖號：經(jīng)緯度到圖號、平面坐標到圖號。面積計算：多邊形面積計算。測量工具箱：坐標正算、坐標反算、放樣數(shù)據(jù)計算。等高線及土方：等高線繪制。功能組成（三）工程土方量計算工程結構點放樣路基斷面施工測量——邊樁、坡腳、路面涵洞施工測量桿塔定位測量槽口放線坡度放樣頂管施工測量工民建建筑施工測量施工控制測量場地平整測量