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文檔簡介
SurveyandEngineeringSurveyOverview任務(wù)1.1
測量學(xué)與工程測量概述項目1測量基礎(chǔ)知識
Contents目錄1測量學(xué)及其任務(wù)2測量學(xué)的分類3工程測量的任務(wù)與特點4制定工程測量方案的步驟測量學(xué)及其任務(wù)Surveyinganditstasks11、測量學(xué)及其任務(wù)測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面(包括空中、地下和海底)點位的一門科學(xué)。什么是測量學(xué)?是研究對地球整體及其表面和外層空間中的各種自然、人造物體上與地理空間分布有關(guān)的信息,并進行采集處理、管理、更新和利用的科學(xué)和技術(shù),即確定空間點的位置及其屬性關(guān)系。測設(shè)又稱放樣,是指把圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物、構(gòu)筑物的位置在地面上標(biāo)定出來,作為施工的依據(jù)。測量學(xué)的任務(wù)測量工作的任務(wù)包括兩個部分:測定和測設(shè)。測定又稱測繪,是指運用測量僅器和工具,通過測量和計算得到一系列測量數(shù)據(jù),把地球表面的地形測繪成圖成編制成數(shù)據(jù)資料,供經(jīng)濟建設(shè)、規(guī)劃設(shè)計、科學(xué)研究和國防建設(shè)使用。1、測量學(xué)及其任務(wù)測量學(xué)的分類Classificationofsurveying22、測量學(xué)的分類測量學(xué)是測繪科學(xué)技術(shù)的總稱,它所涉及的技術(shù)領(lǐng)域,按照研究范圍及測量手段的不同可分為大地測量學(xué)、地形測量學(xué)、普通測量學(xué)、攝影測量與遙感、工程測量學(xué)、地圖制圖學(xué)海洋測量學(xué)等學(xué)科。2、測量學(xué)的分類大地測量學(xué)大地測量學(xué)是研究和確定地球形狀、大小、重力場、整體與局部運動和地表面點的幾何位置以及它們變化的理論和技術(shù)的學(xué)科。按照測量手段的不同,大地測量學(xué)又分為幾何大地測量學(xué)、衛(wèi)星大地測量學(xué)及物理大地測量學(xué)等。2、測量學(xué)的分類地形測量學(xué)與普通測量學(xué)地形測量學(xué)是研究如何將地球表面局部區(qū)域內(nèi)的地物、地貌及其他有關(guān)信息測繪成地形圖的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。普通測量學(xué)是研究地球表面小范圍測繪的基本理論、技術(shù)和方法的學(xué)科;它不顧及地球曲率的影響,把地球局部表面當(dāng)作平面看待,是測量學(xué)的基礎(chǔ)。2、測量學(xué)的分類攝影測量與遙感攝影測量與遙感是通過使用無人操作設(shè)備的成像和其他傳感器系統(tǒng)進行記錄和測量。然后對數(shù)據(jù)進行分析和表示,從而獲得研究對象的可靠信息。其基本任務(wù)是通過對攝影像片或遙感圖像進行處理、量測、解譯,以測定物體的形狀、大小和位置進而制作成圖。2、測量學(xué)的分類攝影測量與遙感工程測量學(xué)是研究各項工程在規(guī)劃設(shè)計、施工建設(shè)和運營管理階段所進行的各種測量工作的學(xué)科。工程測量學(xué)廣泛應(yīng)用在工業(yè)建設(shè)、鐵路、公路、橋梁、隧道、水利工程、地下工程、管線(輸電線、輸油管)工程、礦山和城市建設(shè)等領(lǐng)域。2、測量學(xué)的分類地圖制圖學(xué)地圖制圖學(xué)是研究模擬地圖和數(shù)字地圖的基礎(chǔ)理論、設(shè)計、編繪、復(fù)制的技術(shù)、方法及其應(yīng)用的學(xué)科。它的基本任務(wù)是利用各種測量成果編制各類地圖,其內(nèi)容一般包括地圖檢影。地圖編制、地圖整飾和地圖制印等。2、測量學(xué)的分類海洋測量學(xué)海洋測量學(xué)是以海洋和陸地水域為對象所進行的測量和海圖編繪工作的學(xué)科,目前在軍事、跨海工程、碼頭建設(shè)、水工建筑等方面應(yīng)用廣泛。工程測量的任務(wù)與特點Tasksandcharacteristicsofengineeringsurvey33、工程測量的任務(wù)與特點工程測量的任務(wù)(1)勘察設(shè)計階段的測量工作此階段的測量工作主要是根據(jù)工程建設(shè)的需要,布設(shè)基礎(chǔ)測量控制網(wǎng),測繪不同比例尺地形圖和各種圖件。(2)施工放樣階段的測量工作此階段的測量工作主要是建立施工控制網(wǎng)、建設(shè)時期的變形監(jiān)測,以及根據(jù)設(shè)計和施工技術(shù)的要求把建筑物的空間位置關(guān)系在施工現(xiàn)場標(biāo)定出來,作為施工建設(shè)的依據(jù)。3、工程測量的任務(wù)與特點工程測量的任務(wù)(3)運營管理階段的測量工作此階段的測量工作主要是進行工程竣工后的竣工驗收測量和建(構(gòu))筑物的變形觀測,并通過對變形觀測資料的整理與分析,預(yù)測變形規(guī)律,為建(構(gòu))筑物的安全使用提供保障,為研究維護方法、采取加固措施、研究設(shè)計理論、改進施工方法等提供有益的資料。1、測量學(xué)及其任務(wù)工程測量是為具體的建設(shè)工程服務(wù)的,依附于工程勘察設(shè)計和施工程序,測量的精度取決于工程建設(shè)的質(zhì)量要求。工程測量的特點是什么?工程測量的具體方法受工程施工方法和條件的影響,只有采用合理的工程測量方法,才能快速、準(zhǔn)確地完成工程測量任務(wù)。工程測量的顯著特點是與工程的設(shè)計、施工和運營管理緊密結(jié)合。制定工程測量方案的步驟Stepsforformulatingengineeringsurveyplan43、工程測量的任務(wù)與特點制定測量方案工程測量工作者應(yīng)具備一些工程建設(shè)方面的知識。工程測量工作者需具備工程力學(xué)和工程制圖知識。便于閱讀設(shè)計圖紙和文件,并與設(shè)計和施工人員交談,從而記取與測量有關(guān)的重要事物及數(shù)據(jù),為制定工程測量方案收集資料。在制定方案時,測量工作者需掌握一些簡化的精度估算公式和概略計算技巧。測量工作者需要有豐富的實踐經(jīng)驗,在遇到問題時能夠快速提出解決方案。3、工程測量的任務(wù)與特點制定測量方案工程測量人員應(yīng)善于應(yīng)用相鄰學(xué)科成熟的技術(shù)來解決工程測量問題,如激光、傳感器和電子技術(shù)。最后,在理論論指導(dǎo)下對測量任務(wù)進行總結(jié)分析。Determinationofgroundpoints任務(wù)1.2
地面點位的確定Contents目錄1地球的形狀和大小2坐標(biāo)系統(tǒng)3高程系統(tǒng)4水平面代替水準(zhǔn)面的限度5確定地面點位的基本測量工作6測量工作的原則與特點地球的形狀和大小Theshapeandsizeoftheearth11、地球的形狀和大小地球表面有高山、丘陵、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等。地球的表面是什么樣子的呢?最高:珠穆朗瑪峰,8844.43m最低:馬里亞納海溝,-11022m1、地球的形狀和大小高低起伏,極其復(fù)雜局部特點:特點一無法用數(shù)學(xué)公式描述特點二近似一個兩級略扁的橢球特點三藍色星球,可視為水球(海洋占71%)水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面:是靜止的海水面延伸到大陸內(nèi)部形成的一個閉合曲面。質(zhì)點所受的萬有引力與離心力的合力稱為重力,重力的方向稱為鉛垂線方向。鉛垂線為測量工作的基準(zhǔn)線地球表面水準(zhǔn)面鉛垂線水平面特性1:處處與鉛垂線正交特性2:略有起伏的不規(guī)則曲面,有無窮多個水準(zhǔn)面可作為野外測量的基準(zhǔn)面,鉛垂線可作為基準(zhǔn)線。1、地球的形狀和大小大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面:靜止?fàn)顟B(tài)的平均海水面延伸到大陸內(nèi)部形成的封閉形體的表面。大地水準(zhǔn)面是統(tǒng)一高程的起算面,是測量的基準(zhǔn)面--不同國家、不同時期采用的大地水準(zhǔn)面不同。大地水準(zhǔn)面包圍的曲面形體稱為大地體。1、地球的形狀和大小大地水準(zhǔn)面1、地球的形狀和大小1、大地水準(zhǔn)面是水準(zhǔn)面之一3、略有起伏的不規(guī)則曲面,無法用數(shù)學(xué)公式來描述2、處處與鉛垂線正交4、常作為高程基準(zhǔn)參考橢球體大地水準(zhǔn)面對于旋轉(zhuǎn)橢球面有一定的起伏,稱為大地水準(zhǔn)面差距。旋轉(zhuǎn)橢球的大小可采用長半軸a和短半軸b,或長半軸和扁率f=(a-b)/a來決定。1、地球的形狀和大小大地水準(zhǔn)面雖然比地球的自然表面要規(guī)則得多,但仍不能用一個數(shù)學(xué)公表示出來,為了便于測繪成果的計算,需選擇一個大小和形狀與大地水準(zhǔn)面極為接近,且表面又能用數(shù)學(xué)公式表達的旋轉(zhuǎn)橢球面來代替大地水準(zhǔn)面,即地球參考橢球面。
坐標(biāo)系統(tǒng)Coordinatesystem22、坐標(biāo)系統(tǒng)大地經(jīng)度L:過P點的子午面與起始子午面之間的夾角。有東經(jīng)、西經(jīng)之分,取值0~180°。大地坐標(biāo)系大地緯度B:過P點的法線與赤道面的夾角。分南緯、北緯,取值0~90°。大地坐標(biāo)系:用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示地面點投影在參考橢球面上的位置。我國的大地坐標(biāo)系有:1954年北京坐標(biāo)系、1980西安坐標(biāo)系和2000國家大地坐標(biāo)系。2、坐標(biāo)系統(tǒng)地心坐標(biāo)系地心坐標(biāo)系又稱空間三維直角坐標(biāo)系,是以地球橢球的中心(即地球體的質(zhì)心)O為原點,起始子午面與赤道面的交線為X軸,在赤道面內(nèi)通過原點與X軸垂直的為Y軸,地球橢球的旋轉(zhuǎn)軸為Z軸。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系用空心橢圓柱橫套在參考橢球外面,橢圓柱與某一子午線相切—中央子午線,橢球面上圖形按等角投影原理投影到橢圓柱面上,沿過南北極的母線切開橢圓柱,展開成平面,然后定義平面直角坐標(biāo)系。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系高斯投影特點:中央子午線投影后為直線,定義為x軸,長度不變。其余子午線的投影均為凹向中央子午線的曲線,并以中央子午線為對稱軸,離中央子午線越遠(yuǎn),長度變形越大。赤道投影后為直線,定義為y軸,但有長度變形(變長了)。除赤道外,其余緯線投影后均為凸向赤道的曲線。經(jīng)線與緯線投影后,仍然正交。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系NSc中央子午線赤道高斯投影平面赤道中央子午線投影分帶高斯投影存在長度變形,為了將變形控制在一定誤差允許范圍,一般采用分帶投影的辦法。將橢球面按照一定的經(jīng)差劃分為若干投影帶。通常采用經(jīng)差6°或3°來劃分。特殊情況下也可以按照1.5°劃分。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系下圖展示了6°帶與3°帶的具體劃分以及將它們展開之后的相互位置關(guān)系。根據(jù)該圖,在東半球內(nèi)的6°帶與3°帶的帶號,與其相應(yīng)的中央子午線的經(jīng)度有如下關(guān)系:3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系式中,L6為6°帶的中央子午線經(jīng)度,N為6°帶的帶號;
L3為3°帶的中央子午線經(jīng)度;n為3°帶的帶號;反之,如果知道某點經(jīng)度L,則可求算出該點所在6°帶帶號N或3°帶的帶號n,計算公式如下:3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系在投影面上,以中央子午線和赤道的交點O作為坐標(biāo)原點,以中央子午線的投影為縱坐標(biāo)軸,赤道的投影為橫坐標(biāo)軸,這樣便形成了高斯平面直角坐標(biāo)系。地面點在這個坐標(biāo)系統(tǒng)中的坐標(biāo)通常稱為自然坐標(biāo)值。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系我國位于北半球,東西橫跨12個6o帶,高斯投影各帶又獨自構(gòu)成直角坐標(biāo)系。故:x值均為正,而y值則有正有負(fù)。y坐標(biāo)的最大值(在赤道上)約為330km。為避免出現(xiàn)負(fù)的橫坐標(biāo),可在橫坐標(biāo)上加500km。此外還應(yīng)在坐標(biāo)前面冠以帶號,這種坐標(biāo)稱為國家統(tǒng)一坐標(biāo)。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系在小區(qū)域內(nèi)進行測量時,局部橢球面(一般為100km2以內(nèi))看作一個水平面,其對距離的影響可忽略不計,而且對角度的影響除最精密的測量工作外也可忽略。因此,可以在過測區(qū)中心點的切平面上建立起獨立平面直角坐標(biāo)系,縱軸為x軸,橫軸為y軸,構(gòu)成右手坐標(biāo)系。則地面上某點A在投影面上的位置就可用(xA,yA)來表示,如右圖所示。3、高斯-克呂格直角坐標(biāo)系高程系統(tǒng)Elevationsystem3地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離稱為絕對高程(簡稱高程,又稱海拔),習(xí)慣用H表示。
為了建立全國統(tǒng)一的高程基準(zhǔn)面,我國在青島設(shè)立驗潮站,并在附近的觀象山建立了水準(zhǔn)原點,作為全國各地的高程起算依據(jù)。1、絕對高程
在測量工作中,“點的高程”一般情況下是指絕對高程。1、絕對高程兩個地面點之間的高程差稱為高差,習(xí)慣用h來表示。1、絕對高程水平面代替水準(zhǔn)面的限度Limitofhorizontalplanereplacinghorizontalplane4如右圖所示,A,B為地面上兩點,它們在大地水準(zhǔn)面上的投影為a,b,弧長為D,所對的圓心角為θ。A,B兩點在水平面上的投影為a',b',其距離為D',兩者之差△D即為用水平面代替水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的誤差,即:△D=D'-D經(jīng)泰勒級數(shù)展開可得:表示成相對誤差形式為:1、對水平距離的影響1、對水平距離的影響取R=6371km,代入不同的D值,即可求得用水平面代替水準(zhǔn)面的距離誤差和相對誤差。距離D/km距離誤差△D/cm相對誤差△D/D距離D/km距離誤差△D/cm相對誤差△D/D10250.812.81:12200001:20000050100102.6821.21:490001:12000用水平面代替水準(zhǔn)面對距離的影響由上表可以看出,當(dāng)距離為10km時,以水平面代替水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的距離相對誤差為1:1220000,小于目前精密距離測量誤差1:1000000。由此可得出結(jié)論:在半徑為10km的范圍內(nèi),地球曲率對水平距離的影響可以忽略不計。對于精度要求較低的測量,還可以擴大到以25km為半徑的范圍。
化簡得(R+△h)2=R2+D′2上式中,可用D代替D',同時△h與2R相比可略去不計,故上式可寫為:2、對高差的影響2、對高差的影響以不同距離D代入式
,即得相應(yīng)的高差誤差值。用水平面代替水準(zhǔn)面對高差誤差值由上表可知,當(dāng)距離為100m時,高差誤差接近1mm,這對高程測量來說影響很大,所以在進行高程測量時,必須考慮地球曲率對高程的影響。D/m1002005001000△h/mm0.83.119.678.5確定地面點位的基本測量工作Basicsurveyworkfordetermininggroundpoints5如下圖所示,M和N是已知坐標(biāo)點,它們在水平面上的投影位置為m、n,地面點A、B是待定點,它們投影在水平面上的投影位置是a、b。1、基本測量工作
1、基本測量工作若M點的高程已知為HM,觀測了高差hMA,則可利用高差計算公式轉(zhuǎn)換后計算出A點的高程:HA=HM+hMA1、基本測量工作測量工作的原則與特點Principlesandcharacteristicsofsurveywork6為了分幅測繪,提高作業(yè)進度,控制誤差積累,保證測圖精度,要求測量工作遵循在布局上“由整體到局部”,在精度上“由高級到低級”,在次序上“先控制后碎部”的原則。1、測量工作的原則2、測量工作的特點測量工作通常以隊、組的形式由集體完成任務(wù),只有合理分工,密切配合,才能保質(zhì)保量地做好工作。測繪儀器是測量工作必不可少的工具,測量人員應(yīng)養(yǎng)成愛護儀器、正確使用儀器的良好習(xí)慣。測量記錄是評定觀測質(zhì)量、觀測成果的基本依據(jù)。測量人員必須堅持認(rèn)真嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,實事求是地做好記錄工作。要求做到內(nèi)容真實、完善,書寫清楚、整潔,野外記錄必須當(dāng)場進行,不得涂改,保持記錄的“原始性”。Basicknowledgeofmeasurementerrortheory任務(wù)1.3
測量誤差理論的基本知識Contents目錄1測量誤差來源3衡量精度的指標(biāo)5等精度觀測值的精度評定2測量誤差的分類4誤差傳播定律及其應(yīng)用6非等精度觀測值的精度評定7最小二乘原理測量誤差來源Measurementerrorsource11、測量誤差來源測量誤差產(chǎn)生的原因,概括起來主要有以下三方面。1.觀測者由于觀測者的感覺器官的鑒別能力有一定的局限性,在儀器的安置、照準(zhǔn)、讀數(shù)等方面都會產(chǎn)生誤差。同時觀測者的技術(shù)水平、工作態(tài)度及狀態(tài)都對測量成果的質(zhì)量有直接影響。2.測量儀器測量工作是需要用測量儀器進行的,每一種測量儀器都有一定的精密程度,如在用刻有cm分劃的普通水準(zhǔn)尺進行水準(zhǔn)測量時,就難以保證估讀的mm位完全準(zhǔn)確。同時,測量儀器本身在設(shè)計、制造、安裝、校正等方面也存在一定的誤差,如鋼尺的刻劃誤差、度盤的偏心誤差等。1、測量誤差來源3.外界環(huán)境的影響測量工作進行時所處的外界條件(如溫度、濕度、日光照射、大氣折光等)時刻在變化,外界條件的變化使測量結(jié)果也產(chǎn)生變化。測量誤差的分類Classificationofmeasurementerrors2(1)系統(tǒng)誤差2、測量誤差的分類測量中多次重復(fù)測量取平均值的作用是降低偶然誤差的影響,但不能降低系統(tǒng)誤差的影響,因此生產(chǎn)中要找到規(guī)律消除或減弱系統(tǒng)誤差的影響。如水準(zhǔn)測量中為降低i角對高差的影響,盡量使前、后視距相等;采用盤左、盤右取平均值的方法消除全站儀視準(zhǔn)軸誤差、豎盤指標(biāo)差的影響。概
念在相同條件下作一系列觀測,誤差的大小、符號表現(xiàn)出系統(tǒng)性,或者按一定的規(guī)律變化。系統(tǒng)誤差對于觀測結(jié)果的影響具有累計作用,如水準(zhǔn)測量中為降低i角對高差的影響。(2)偶然誤差2、測量誤差的分類概
念在相同條件下觀測,誤差在符號、大小都表現(xiàn)出偶然性,從單個誤差看,其大小和符號沒有規(guī)律性,但就大量誤差的總體而言,具有一定的統(tǒng)計規(guī)律(誤差服從正態(tài)分布)。如測角誤差的照準(zhǔn)誤差、毫米估讀誤差、外界條件變化引起的誤差。2)偶然誤差的特性:2、測量誤差的分類①偶然誤差有界:一定觀測條件、有限次觀測,偶然誤差絕對值不超過一定限值(有界性)②小誤差出現(xiàn)頻率大,大誤差出現(xiàn)頻率小(趨向性)③絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)頻率大致相等(對稱性)④觀測次數(shù)n→∞,偶然誤差平均值→0(抵償性)】3)降低偶然誤差的影響:多次觀測取平均值(但不能完全消除偶然誤差的影響)2、測量誤差的分類削弱偶然誤差影響的常用方法有:(1)提高儀器精度。(2)采用多余觀測的方法。(3)調(diào)整閉合差。2、測量誤差的分類(3)粗差測量中出現(xiàn)的錯誤,不屬于誤差,它主要是由于工作中的粗心大意、觀測條件發(fā)生突變引起的。測量中,比中誤差大2倍的誤差通常認(rèn)為是粗差。粗
差普通測量中粗差往往是由于儀器有問題或者作業(yè)者沒有嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)范作業(yè)或者大意造成的,但是在高新測量技術(shù)如GPS、GIS等,經(jīng)常也有粗差混入信息之中。粗差不僅影響測量成果的質(zhì)量,甚至可能造成工作的全面返工。補測或重測含粗差的觀測值。杜
絕
粗
差衡量精度的指標(biāo)Indicatorsformeasuringaccuracy33、衡量精度的指標(biāo)衡量精度的幾項指標(biāo)對某個量進行了n次等精度獨立觀測:觀測值—L1,L2
,…,Ln
真誤差—Δ1,Δ2
,…,Δn
觀測值的標(biāo)準(zhǔn)差—當(dāng)n有限時的中誤差—1、中誤差m中誤差越大,表示觀測值的精度越低;反之,精度越高。一般情況下,△不知,以改正數(shù)V代替,此時:3、衡量精度的指標(biāo)2、極限誤差(允許誤差、限差)大量統(tǒng)計調(diào)查表明,在Δ誤差群中:當(dāng)觀測誤差超出一定范圍時,說明觀測條件發(fā)生了突變。超過2m的Δ約占5%;超過3m的Δ約占0.3%;由此認(rèn)為,誤差Δ超出2倍中誤差的觀測值是含有粗差的不正常觀測值。故按2倍中誤差作為允許的誤差極限。即:
Δ限=2m
3、衡量精度的指標(biāo)3、相對誤差若丈量某一長度的中誤差為1厘米,該測量結(jié)果的精度高低如何?
1)如果丈量的長度是300米。
2)如果丈量的長度是3米。
結(jié)論:在長度不知的情況下,是無法判斷該測量結(jié)果的精度高低的。用觀測值得中誤差與觀測值本身的比值作為該觀測值的相對誤差。相對誤差的計算公式:3、衡量精度的指標(biāo)相對誤差一般用于長度、距離、面積、體積,無單位,為正數(shù),分子、分母長度單位應(yīng)統(tǒng)一,習(xí)慣將相對誤差分子化為1,分母為一個較大數(shù),分母越大,相對誤差越小,距離測量精度越高。誤差傳播定律及其應(yīng)用Errorpropagationlawanditsapplication44、誤差傳播定律及其應(yīng)用誤差傳播定律在測量工作中有著廣泛的應(yīng)用,利用它不僅可以求得觀測值函數(shù)的中誤差,而且還可以確定非直接觀測量的允許誤差。
解
等精度觀測值的精度評定Accuracyevaluationofequalprecisionobservationvalue55、等精度觀測值的精度評定
5、等精度觀測值的精度評定
上式為利用改正數(shù)求觀測值中誤差的公式,稱為白塞爾公式。算數(shù)平均值中誤差為:
5、等精度觀測值的精度評定【例】在相同條件下對某一水平距離進行6次觀測,觀測數(shù)據(jù)如下表所示。求其算術(shù)平均值及其中誤差。
按觀測值的改正數(shù)計算中誤差次序觀測值(m)改正值v(cm)vv(cm2)1120.031-1.41.96
2120.025-0.80.643119.983+3.411.564120.047-3.09.005120.040-2.35.296119.976+4.116.81∑720.102[v]=0.0[vv]=45.26
非等精度觀測值的精度評定AccuracyEvaluationofNon-equal-precisionObservations66、非等精度觀測值的精度評定加權(quán)平均值原理
在實際測量工作中常有非等精度觀測成果,兩組同一觀測對象的非等精度觀測成果L1、L2,因m1≠m2,因此不能采用(L1+L2)/2的方法求解,通常采用簡單平均值法和加權(quán)平均值法進行求解:
6、非等精度觀測值的精度評定
單位權(quán)重誤差觀測值中誤差權(quán)的相對確定值mi精度權(quán)PiPiLi的份量L1m21=m20/2P112/32大低小小L2m22=m20/3P23/213小高大大u2的取值m21m22m20觀測值權(quán)的相對關(guān)系6、非等精度觀測值的精度評定幾種常用的定權(quán)方法(1)同精度算術(shù)平均值的權(quán)
同精度算術(shù)平均值的權(quán)隨觀測次數(shù)n的增大而增大。結(jié)論6、非等精度觀測值的精度評定
在水準(zhǔn)路線中,觀測高差的權(quán)P與測站數(shù)n成反比。n越多,誤差越大,權(quán)越小。結(jié)論
最小二乘原理Leastsquaresprinciple77、最小二乘原理
最小二乘原理的基本思想:根據(jù)觀測值的基本情況,設(shè)計一個數(shù)學(xué)模型[pvv],按[pvv]為最小的準(zhǔn)則要求解題。式中:L——觀測值向量;V——最或然改正數(shù)向量;X——未知數(shù)向量;P——觀測值的權(quán)向量。7、最小二乘原理
Unitofmeasurement任務(wù)1.4
測量的度量單位Contents目錄1長度單位2面積單位3角度單位長度單位Lengthunit11、長度單位長度單位我國測量工作中法定的長度計量單位為米(Meter)制單位:1m(米)=10dm(分米)=100cm(厘米)=1000mm(毫米)1km(公里或千米)=1000m(米)在一些測量儀器中,還會用到英制長度計量單位,它與米制長度單位的換算關(guān)系如下:lin(英寸)=2.54cmlft(英尺)=12in=0.3048mlyd(碼)=3ft=0.9144mlmile(英里)=1760yd=1.6093kmlnmile(海里)=1.852km面積單位Areaunit22、面積單位面積單位我國測量工作中法定的面積單位為平方米(m2),大面積則用公頃(hm2)或平方公里km2);我國農(nóng)業(yè)土地常用畝為面積計量單位。其換算關(guān)系如下:1m2(平方米)=100dm2=10000cm2=1000000mm21畝=10分=100厘=666.6667m21hm2(公頃)=10000m2=15畝1km2(平方公里)=100hm2=1500畝角度單位Angularunit33、角度單位角度單位測量工作中常用的角度單位有60進制的度分秒(DMS—Degree,Minute,Second)制和弧度(Radian)制,此外還有每象限100進制的新度(Grade)制。1圓周=360°(度),1°=60'(分),1'=60"(秒)圓心角的弧度為該角所對弧長與半徑之比。如下圖所示,將弧長L等于半徑R的圓弧所對的圓心角稱為一個弧度,以ρ來表示,因此,整個圓周為2π弧度(取π=3.141592654)?;《扰c度分秒角度的關(guān)系為:3、角度單位1弧度(rad)相當(dāng)于度分秒制的角度值為:角度的度、分、秒值,可按下式轉(zhuǎn)化為弧度值:3、角度單位在測量工作中,有時需要按圓心角a和半徑R計算所對弧長L。如下圖所示,已知R=100m,a=15°36′18°,計算弧長L:Overviewofconstructionsurvey任務(wù)2.1
施工測量概述項目2施工測量的基本工作Contents目錄1施工測量的內(nèi)容2施工測量的特點3施工測量的原則施工測量的內(nèi)容Contentsofconstructionsurvey11、施工測量的內(nèi)容施工測量目的與內(nèi)容目的:將設(shè)計圖紙上的建筑物和構(gòu)筑物,按其設(shè)計的平面位置和高程,通過測量手段和方法,用線條、樁點等可見標(biāo)志,在現(xiàn)場標(biāo)定出來,作為施工的依據(jù)。工作內(nèi)容:測設(shè)或放樣;前期測量工作--施工控制測量;事后測量工作--檢查驗收與竣工測量;周期性測量工作--變形監(jiān)測。施工測量的特點Classificationofsurveying21、施工測量的內(nèi)容1.施工測量精度要求較高測圖的精度取決于測圖比例尺大小,而施工測量的精度則與建筑物的大小、結(jié)構(gòu)形式、建筑材料以及放樣點的位置有關(guān)。施工測量的特點2.施工測量與施工進度關(guān)系密切施工測量是設(shè)計與施工之間的橋梁,貫穿于整個施工過程中,是施工的重要組成部分。施工測量的原則Principlesofconstructionsurvey33、施工測量的原則施工測量的原則施工測量的原則:施工測量作為測量的一部分,遵循測量的基本原則即“由整體到局部、先高級后低級、先控制后碎部”。3、施工測量的原施工測量的精度要求1.建筑材料與施工方法的選擇按建筑材料精度要求高低排列為:鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、毛石混凝土結(jié)構(gòu)、土石方工程。按施工方法分:預(yù)制件裝配式的方法精度高于現(xiàn)場澆灌;鋼結(jié)構(gòu)用高強度螺栓連接精度高于用電焊連接。2.人為操作測量人員應(yīng)該盡量為施工人員創(chuàng)造順利的施工條件,并及時提供驗收測量的數(shù)據(jù),使施工人員及時了解施工誤差的大小及其位置,從而改進施工方法,提高施工質(zhì)量。Basicworkofsurveyandsetting任務(wù)2.2
測設(shè)的基本工作Contents目錄1測設(shè)已知水平距離2測設(shè)已知水平角3測設(shè)已知高程4測設(shè)直線5測設(shè)坡度線測設(shè)已知水平距離Settingoutknownhorizontaldistance11、鋼尺丈量法一般方法當(dāng)放樣要求精度不高時,在給定的方向上根據(jù)給定的距離值,從起點用鋼尺丈量,得到線段的另一端,為了檢核起見,應(yīng)往返丈量測設(shè)的距離,往返丈量的誤差,若在限差之內(nèi),取其平均值作為最后結(jié)果如圖所示,已知A點,欲放樣B點。AB設(shè)計距離為28.50m,放樣精度要求達到1/2000。試按一般放樣方法確定B的正確點位。1、鋼尺丈量法一般方法測設(shè)步驟:①以A為準(zhǔn)在A-B方向上量28.50m,打一個木樁,并在樁頂標(biāo)出方向線AB。②甲把鋼尺零點對準(zhǔn)A點,乙拉直并放平尺子對準(zhǔn)28.50m處,在樁上畫出與方向線垂直的短線,交AB方向線于B′點。
精確方法當(dāng)放樣距離要求精度較高時,就必須考慮尺長、溫度、傾斜等對放樣距離的影響。放樣時,要進行尺長、溫度和傾斜改正。
1、鋼尺丈量法
全站儀測距法
④將反光棱鏡安置于C點,再實測AC距離,其不符值應(yīng)在限差之內(nèi),否則應(yīng)再次進行改正,直至符合限差為止。如全站儀有自動跟蹤功能,可對反向棱鏡進行跟蹤,直到顯示的水平距離為設(shè)計長度即可。2、全站儀測距法測設(shè)已知水平角Settingoutknownhorizontalangle21、一般方法一般方法當(dāng)測設(shè)水平角精度要求不高時,用盤左、盤右取平均值的方法。如圖所示,設(shè)OA為地面上已有方向,測設(shè)水平角β。1、一般方法一般方法測設(shè)步驟:在O點安置經(jīng)緯儀,以盤左位置瞄準(zhǔn)A點,配置水平度盤讀數(shù)為0。
2、精確方法精確方法當(dāng)測設(shè)精度要求較高時,可采用精確方法測設(shè)已知水平角。如圖所示,如圖所示,設(shè)OA為地面上已有方向,測設(shè)水平角β。2、精確方法精確方法測設(shè)步驟:安置經(jīng)緯儀于O點,按照一般方法測設(shè)出已知水平角∠AOB',定出B'點。
從B'點沿OB'的垂直方向調(diào)整垂距B'B,∠AOB即為β角。當(dāng)?β>0時,B'向內(nèi)調(diào)整B'B至B;反之,向外調(diào)整。3、簡易方法測設(shè)直角勾股定理法測設(shè)直角在小型、簡易型以及臨時建筑和構(gòu)筑物的施工過程中,經(jīng)常需要測設(shè)直角,如果測設(shè)水平角的精度要求不高,也可以不用經(jīng)緯儀,而是用鋼尺或皮尺,按簡易方法進行測設(shè)。如右圖所示,勾股定理指直角三角形斜邊(弦)的平方等于對邊(股)與底邊(勾)的平方和,即c2=a2+b2。據(jù)此原理,只要使現(xiàn)場上一個三角形的三條邊長滿足上式,該三角形即為直角三角形,從而得到想要測設(shè)的直角。3、簡易方法測設(shè)直角勾股定理法測設(shè)直角在實際工作中,最常用的做法是利用勾股定理的特例“勾3股4弦5”測設(shè)直角。如右圖所示,設(shè)AB是現(xiàn)場上已有的一條邊,要在A點測設(shè)與AB成90°的另一條邊,做法是先用鋼尺在AB線上量取3m定出P點,再以A點為圓心、4m為半徑在地面上畫圓弧,然后以P點為圓心、5m為半徑在地面上畫圓弧,兩圓弧相交于C點,則∠BAC即為直角。3、簡易方法測設(shè)直角勾股定理法測設(shè)直角還可以用一把皮尺,將刻劃為0m和12m處對準(zhǔn)A點,在刻劃為3m和8m處同時拉緊皮尺,并讓3m處對準(zhǔn)直線AB上任意位置,在8m處定點C,則∠BAC便是直角。如果要求直角的兩邊較長,可將各邊長保持3:4:5的比例,同時放大若干倍,再進行測設(shè)。3、簡易方法測設(shè)直角中垂線法測設(shè)直角如右圖所示,AB是現(xiàn)場上已有的一條邊,要過P點測設(shè)與AB成90°的另一條邊,可先用鋼尺在直線AB上定出與P點等距的兩個臨時點A'和B',再分別以A'和B'為圓心,以大于PA'的長度為半徑,畫圓弧相交于C點,則PC為A'B'的中垂線,即PC與AB成90°。測設(shè)已知高程Surveyknownelevation31、一般方法一般方法
1、一般方法操作步驟將水準(zhǔn)儀架在R與A之間,讀取后尺R讀數(shù)a=1.352m
2、高程點位在頂部的測設(shè)基于單個測站如右圖所示,A為已知高程H的水準(zhǔn)點,B為待測設(shè)高程為HB的位置,由于HB=HA+a+b,則在B點應(yīng)有的標(biāo)尺讀數(shù)b=HB-(HA+a)。因此,將水準(zhǔn)尺倒立并緊靠B點木樁上下移動,直到尺上讀數(shù)為b時,在尺底畫出設(shè)計高程HB的位置。高程點在頂部的測設(shè)2、高程點位在頂部的測設(shè)基于多個測站對于多個測站,如右圖所示,A為已知高程HA的水準(zhǔn)點,C為待測設(shè)高程為HC的點位,由于HC=HA-a-b1+b2+c,則在C點應(yīng)有的標(biāo)尺讀數(shù)c=HC-(HA-a-b1+b2)。高程點在頂部多測站的測設(shè)3、高程上下傳遞法測設(shè)基抗標(biāo)高A點為已知高程,B點為待測設(shè)高程點位
向下傳遞
4、簡易法測設(shè)高程簡易法測設(shè)高程在施工現(xiàn)場,當(dāng)距離較短,精度要求不太高時,施工人員常利用連通管原理,用一條裝了水的透明膠管,代替自動安平水準(zhǔn)儀進行高程測設(shè)。如右所示,設(shè)墻上有一個高程標(biāo)志A,其高程為HA,要在附近的另一面墻上,測設(shè)另一個高程標(biāo)志P,其設(shè)計高程為HP。用連通水管進行高程測設(shè)4、簡易法測設(shè)高程簡易法測設(shè)高程將裝了水的透明膠管的一端放在A點處,另一端放在P點處,兩端同時抬高或者降低水管,使A端水管水面與高程標(biāo)志對齊,在P處與水管水面對齊的高度作一個臨時標(biāo)志P',則P'高程等于HA,然后根據(jù)設(shè)計高程與已知高程的差dh=HP-HA,以P'為起點垂直往上(dh大于0時)或往下(dh小于0時)量取dh,作標(biāo)志P,則此標(biāo)志的高程為設(shè)計高程。用連通水管進行高程測設(shè)4、簡易法測設(shè)高程簡易法測設(shè)高程
使用這種此方法時,應(yīng)注意水管內(nèi)不能有氣泡,在觀察管內(nèi)水面與標(biāo)志是否同高時,應(yīng)使眼睛與水面高度一致,此外,不宜連續(xù)用此法往遠(yuǎn)處傳遞和測設(shè)高程。用連通水管進行高程測設(shè)測設(shè)直線Surveystraightline41、內(nèi)插定線法內(nèi)插定線法如圖所示,地面上有A、B兩點,經(jīng)緯儀置于A點,瞄準(zhǔn)B點后固定照準(zhǔn)部,然后自A向B(即由近而遠(yuǎn)),或自B向A(由遠(yuǎn)而近)地定出AB之間直線上諸點。
內(nèi)插定線法示意圖2、外插定線法(正倒鏡取中定線法)外插定線法(正倒鏡取中定線法)如圖所示,已知A、B兩點,要在AB之延長線上定出一系列待定點。操作步驟如下:(1)儀器安置于B點上(對中、整平);(2)盤左,望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)A點,固定照準(zhǔn)部;(3)然后把望遠(yuǎn)鏡繞橫軸旋轉(zhuǎn)180°定出待定點1′;(4)盤右重復(fù)步驟(2)、(3)得待定點1〞;(5)取1′與1〞的中點為1點的最終位置;同理可定出2、3、……諸點。外插定線示意圖測設(shè)坡度線Settingoutslopeline51、水平視線法測設(shè)坡度線—水平視線法水平視線法廣泛用于道路和管線的施工測量。
1、水平視線法測設(shè)坡度線—水平視線法測設(shè)步驟:⑴在地面上沿AB方向,依次測設(shè)間距為d的中間點1、2、3、4、5,在點上打好木樁。⑵計算各樁點的設(shè)計高程:
1、水平視線法測設(shè)坡度線—水平視線法⑶在合適的位置(與各點通視,距離相近)安置水準(zhǔn)儀,后視水準(zhǔn)點上的水準(zhǔn)尺:
2、傾斜視線法測設(shè)坡度線—傾斜視線法當(dāng)坡度較大時,坡度線兩端高差太大,不便按水平視線法測設(shè),這時可采用傾斜視線法。如圖所示,點的設(shè)計高程為,兩點間水平距離為,設(shè)計坡度為-1%。為了便于施工,需在中心線上每隔一定距離打一木樁,并在木樁上標(biāo)出該點設(shè)計高程。2、傾斜視線法測設(shè)坡度線—傾斜視線法測設(shè)步驟:
⑵基于水準(zhǔn)儀測設(shè),在A點安置水準(zhǔn)儀,使一個腳螺旋在AB方向線上,而另兩個腳螺旋的連線垂直于AB方向線,量取儀高l,如右圖所示。2、傾斜視線法測設(shè)坡度線—傾斜視線法
3、坡度尺測設(shè)坡度尺測設(shè)坡度尺也叫坡度測量儀,有度盤式坡度儀和數(shù)字式坡度儀,如右圖所示。在實際坡度線測設(shè)工作中,可以在坡底和坡頂之間拉線繩,通過坡度尺讀數(shù),調(diào)整線繩坡度,使其滿足坡度要求,從而指導(dǎo)施工。Basicmethodofsurveyingandsettingoutplanepoints任務(wù)2.3
測設(shè)的平面點位的基本方法Contents目錄1直角坐標(biāo)法2極坐標(biāo)法3角度交會法4距離交會法直角坐標(biāo)法Rectangularcoordinatemethod11、直角坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法用已知坐標(biāo)差Δx、Δy測設(shè)點位。當(dāng)根據(jù)建筑方格網(wǎng)或矩形控制網(wǎng)測設(shè)時,采用此法準(zhǔn)確而簡便。如圖所示,A、B、C、D為方格網(wǎng)的四個控制點,P為欲放樣點。1、直角坐標(biāo)法測設(shè)步驟①計算放樣參數(shù)計算出P點相對控制點A的坐標(biāo)增量:
⑵N點上架經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)B點,儀器左轉(zhuǎn)90°確定方向,在此方向上丈量NP=Δx,即得出P點
1、直角坐標(biāo)法測設(shè)步驟⑶校核沿AD方向先放樣ΔxAP得M點,在M點上架經(jīng)緯儀,瞄準(zhǔn)A點,左轉(zhuǎn)一直角再放樣ΔyAP,也可以得到P點位置注意事項:放90°角的起始方向要盡量照準(zhǔn)遠(yuǎn)距離的點,因為對于同樣的對中和照準(zhǔn)誤差,照準(zhǔn)遠(yuǎn)處點比照準(zhǔn)近處點放樣的點位精度高極坐標(biāo)法Polarcoordinatemethod22、極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法通過一個水平角和一段水平距離來測設(shè)點的平面位置;適用于量距方便,且待測設(shè)點距控制點較近的建筑施工場地。如圖所示,A、B點是現(xiàn)場已有的測量控制點,其坐標(biāo)已知,P點為待測設(shè)的點,其設(shè)計坐標(biāo)也已知。2、極坐標(biāo)法測設(shè)步驟
2、極坐標(biāo)法極坐標(biāo)法—現(xiàn)場測設(shè)注意事項:如果待測設(shè)點的精度要求較高,可以利用前述的精確方法測設(shè)水平角和水平距離。β3β2β1β2DAPAPQRSDASDBQDBRβ1β3β4β4角度交會法Angleintersectionmethod33、角度交會法角度交會法角度交會法是在兩個或多個控制點上安置經(jīng)緯儀,通過測設(shè)兩個或多個已知水平角角度,交會出點的平面位置;適用于待測設(shè)點距控制點較遠(yuǎn),且量距較困難的建筑施工場地。如圖所示,A、B、C為已知控制點,P為碼頭上某一點,需要測設(shè)它的位置。P點的坐標(biāo)由設(shè)計人員給出或從圖上量得。3、角度交會法測設(shè)步驟⑴計算測設(shè)參數(shù)
3、角度交會法測設(shè)步驟⑵外業(yè)測設(shè)
通過交會概略定出P點位置,打一大木樁。在樁頂平面上精確放樣,具體方法是:由觀測者指揮,在木樁上定出三條方向線即AP、BP和CP。理論上三條線應(yīng)交于一點,由于放樣存在誤差,形成了一個誤差三角形(見右圖)。當(dāng)誤差三角形內(nèi)切圓的半徑在允許誤差范圍內(nèi),取內(nèi)切圓的圓心作為P點的位置。注意事項:為了保證P點的測設(shè)精度,交會角一般不得小于30°和大于150°,最理想的交會角是30°~70°之間。3、角度交會法角度交會法—計算測設(shè)數(shù)據(jù)
PABCxxxαAPαABαBPαCPαCBαBAβ2β1β33、角度交會法角度交會法—點位測設(shè)法ABC示誤三角形Pβ1β2β3若示誤三角形邊長在限差內(nèi),則取示誤三角型重心作為待測設(shè)點P的最終位置。
距離交會法Distanceintersectionmethod44、距離交會法距離交會法距離交會法由兩個控制點測設(shè)兩端已知水平距離,交會定出點的平面位置。距離交會法適用于待測設(shè)點至控制點距離不超過一尺長,且地勢平坦、量距方便的施工場地。如圖所示,A、B為控制點,P為要測設(shè)的點位。4、距離交會法距離交會法測設(shè)步驟:
⑶實地校核如果待放點有兩個以上,可根據(jù)各待放點的坐標(biāo),反算各待放點之間的水平距離。對以經(jīng)放樣出的各點,再實測出它們之間的距離,并與相應(yīng)的反算距離比較進行校核。4、距離交會法距離交會法—計算測設(shè)數(shù)據(jù)
PSRQABDAPDBP4、距離交會法距離交會法—點位測設(shè)方法丈量P、Q兩點間的水平距離,與設(shè)計長度進行比較,其誤差應(yīng)在限差以內(nèi)。ABDAPDAPDBPDBPPQRSTotalstationsurveymethod任務(wù)2.4
全站儀測設(shè)方法Contents目錄1全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位2全站儀后方交會法設(shè)站3全站儀點到直線測設(shè)方法全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位Totalstationpolarcoordinatemethodformeasuringandsettingpoints11、全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位測設(shè)步驟⑴安置全站儀在A點安置全站儀,對中整平,開機自檢并初始化,輸入當(dāng)時的溫度和氣壓,將測量模式切換到“放樣”。⑵設(shè)置測站和定向輸入A點坐標(biāo)作為測站坐標(biāo),后視照準(zhǔn)另一個控制點B,輸入B點坐標(biāo)作為后視點坐標(biāo),或者直接輸入后視方向的方位角,進行定向。切換到坐標(biāo)測量模式,測量1~2個已知點的坐標(biāo)作為檢核。1、全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位測設(shè)步驟⑶輸入設(shè)計坐標(biāo)和轉(zhuǎn)到設(shè)計方向?qū)y量模式切換到“放樣”,輸入放樣點P的x、y坐標(biāo),全站儀自動計算測站至該點的方位角和水平距離,按“角度”對應(yīng)功能鍵,屏幕上即顯示出當(dāng)前視線方向與設(shè)計方向之間的水平夾角,轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部,當(dāng)該夾角接近0°時,制動照準(zhǔn)部,轉(zhuǎn)動水平微動螺旋使夾角為0°00'00",此時視線方向即為設(shè)計方向。1、全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位測設(shè)步驟⑷測距和調(diào)整反光鏡位置指揮反光鏡立于視線方向上,用全站儀測量出測站至反光鏡的水平距離,并計算出該距離與設(shè)計距離的差值。一般差值為“+”表示反光鏡立得偏遠(yuǎn),應(yīng)往靠近測站方向移動;反之,應(yīng)往遠(yuǎn)離測站方向移動。觀測員通過對講機將距離偏差值通知持鏡員,持鏡員按此數(shù)據(jù)往近處或遠(yuǎn)處移動反光鏡,并立于全站儀望遠(yuǎn)鏡視線方向上,然后觀測員按"距離"鍵重新觀測。如此反復(fù)趨近,直至距離偏差值接近0時打樁。1、全站儀極坐標(biāo)法測設(shè)點位測設(shè)步驟⑸精確點位打樁時用望遠(yuǎn)鏡檢查是否在左右方向打偏,還可以立鏡測距檢查是否前后方向打偏,如有偏移及時調(diào)整。樁打好后,用全站儀在樁頂上精確放出P點,打下小釘作標(biāo)志。在同一測站上測設(shè)多個放樣點時,只需按“繼續(xù)”鍵,然后重復(fù)3~5步操作即可。該方法具有精度高、速度快等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于各項工程建設(shè)。全站儀后方交會法設(shè)站Stationsettingbytotalstationresectionmethod22、全站儀后方交會法設(shè)站全站儀后方交會法設(shè)站全站儀后方交會法也稱自由設(shè)站法,在任意位置安置全站儀,觀測兩個以上的已知點,全站儀便可自動計算得到測站點的坐標(biāo),省去了支導(dǎo)線點的測量工作,提高了工作效率。全站儀后方交會法分為距離測量后方交會和角度測量后方交會。距離測量后方交會至少需要觀測2個已知點,并且需要在已知點上立棱鏡。角度測量后方交會至少需要觀測3個已知點,已知點上可以只立普通的觀測標(biāo)志。2、全站儀后方交會法設(shè)站測設(shè)步驟第一個已知點觀測完成后,照準(zhǔn)第二個已知點,輸入該點的坐標(biāo)和棱高,并按“距離”或“角度”鍵,就可以完成第二個已知點的觀測。按照上述同樣的方法觀測所有已知點,獲得測站點坐標(biāo)成果并顯示其誤差大小。在基于后方交會法獲得測站點坐標(biāo)之后,便可通過極坐標(biāo)法來測設(shè)各放樣點位。2、全站儀后方交會法設(shè)站測設(shè)步驟第一個已知點觀測完成后,照準(zhǔn)第二個已知點,輸入該點的坐標(biāo)和棱高,并按“距離”或“角度”鍵,就可以完成第二個已知點的觀測。按照上述同樣的方法觀測所有已知點,獲得測站點坐標(biāo)成果并顯示其誤差大小。在基于后方交會法獲得測站點坐標(biāo)之后,便可通過極坐標(biāo)法來測設(shè)各放樣點位。2、全站儀后方交會法設(shè)站測設(shè)步驟注意:后方交會法選定的新點應(yīng)不在幾個已知點構(gòu)成的外接圓上,否則新點的坐標(biāo)具有不確定性。
全站儀點到直線測設(shè)方法Totalstationpoint-to-linesurveymethod33、全站儀點到直線測設(shè)方法測設(shè)方法如下圖所示,全站儀點到直線的測量模式用于相對于原點A(0,0,0)和以AB為N軸(相當(dāng)于X方向)的目標(biāo)點的坐標(biāo)測量。3、全站儀點到直線測設(shè)方法測設(shè)步驟1.安置全站儀在任意未知點安置全站儀,整平,開機自檢并初始化,輸入當(dāng)時的溫度和氣壓。2.設(shè)置測站的定向角(1)使全站儀處于菜單顯示狀態(tài),選擇“程序”功能,進入“點到直線測量功能”模塊。(2)輸入儀器高。3、全站儀點到直線測設(shè)方法測設(shè)步驟(3)在A點安置棱鏡,并量取棱鏡高,輸入A點棱鏡高,照準(zhǔn)A點棱鏡進行測量。(4)在B點安置棱鏡,并量取棱鏡高,輸入B點棱鏡高,照準(zhǔn)B點棱鏡進行測量。(5)全站儀自動計算測站坐標(biāo)和定向角并設(shè)置在儀器上,在儀器上顯示A、B之間的距離,而且可以查詢測站數(shù)據(jù)。3、全站儀點到直線測設(shè)方法測設(shè)步驟3.坐標(biāo)測量和測設(shè)設(shè)置好測站和定向角后,就可以按前面所述的坐標(biāo)測量和點位測設(shè)的方法進行有關(guān)測量工作。注意點:此時是以A為原點,AB為X軸,AB往右垂直方向為Y軸的獨立坐標(biāo)系統(tǒng)數(shù)據(jù),是一個相對坐標(biāo)系統(tǒng),一般在建筑內(nèi)部軸線測設(shè)時使用較多。如果不需要測量高程,可不量取和輸入儀器高和棱鏡高。RTKsurveymethod任務(wù)2.5
RTK測設(shè)方法Contents目錄1準(zhǔn)備工作2點放樣3線放樣RTK測設(shè)方法RTK測設(shè)是用GNSSRTK測量儀器把設(shè)計圖上待放樣點在實地上標(biāo)定出來,采用RTK測設(shè)方法,只要放樣區(qū)域內(nèi)衛(wèi)星高度角滿足要求,放樣點與控制點不需要通視,放樣速度快,精度可靠,目前在工程施工的放樣中得到廣泛應(yīng)用。什么是RTK測設(shè)呢?準(zhǔn)備工作preparation11、準(zhǔn)備工作1、接收機設(shè)置(電臺模式)(1)基準(zhǔn)站設(shè)置基準(zhǔn)站主機開機并插電臺天線→手簿開機打開手簿軟件《工程之星5.0》→配置菜單欄→儀器連接→允許開啟藍牙請求→掃描→找到與基準(zhǔn)站主機編碼對應(yīng)的可用設(shè)備名稱號→選中連接→主機提示儀器連接成功,同時主機藍牙燈點亮并語音播報“藍牙連接成功”。返回配置菜單欄→儀器設(shè)置→基準(zhǔn)站設(shè)置→數(shù)據(jù)鏈:內(nèi)置電臺外置電臺→數(shù)據(jù)鏈設(shè)置:設(shè)置電臺通道(外置電臺模式則無數(shù)據(jù)鏈設(shè)置項,電臺通道需在外掛電臺上通過按鍵C設(shè)置)→差分格式:RTCM32→發(fā)射間隔:1→基站啟動坐標(biāo):基站啟動模式中選擇“自動單點啟動”,點擊確定(請勿設(shè)置重復(fù)設(shè)站模式)→天線高:無需設(shè)置→截至角:10→PDOP:4→以上設(shè)置完成點擊最下方啟動→顯示啟動成功。主機“上下箭頭”數(shù)據(jù)燈1秒/次閃動并語音播報“基準(zhǔn)站啟動成功”則基準(zhǔn)站設(shè)置完畢→下次使用無需再進行設(shè)置,開機即可自動啟動。1、準(zhǔn)備工作(2)移動站設(shè)置移動站主機開機并插電臺天線→手簿斷開基站主機藍牙,再連上移動站主機藍牙→配置菜單欄→儀器連接→允許開啟藍牙請求→掃描→找到與移動站主機編碼對應(yīng)的可用設(shè)備名稱號→選中連接→主機提示儀器連接成功,同時主機藍牙燈點亮并語音播報“藍牙連接成功”。返回配置菜單欄→儀器設(shè)置→移動站設(shè)置→數(shù)據(jù)鏈:內(nèi)置電臺(無論基準(zhǔn)站使用的是內(nèi)置電臺還是外置電臺,移動站都需設(shè)置為內(nèi)置電臺模式)→數(shù)據(jù)鏈設(shè)置:設(shè)置電臺通道與基準(zhǔn)站一致→截至角:10→至此移動站設(shè)置成功,返回主界面稍等數(shù)秒,顯示固定解即可正常作業(yè)→下次使用無需再進行此設(shè)置,開機收到基站差分信號即可固定解。主機“上下箭頭”數(shù)據(jù)燈1秒/次閃動并語音播報“基準(zhǔn)站啟動成功”則基準(zhǔn)站設(shè)置完畢→下次使用無需再進行設(shè)置,開機即可自動啟動。1、準(zhǔn)備工作(3)求轉(zhuǎn)換參數(shù)在電子手簿軟件《工程之星5.0》上操作:工程→新建工程→設(shè)置工程名稱→確定→彈出當(dāng)前坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置,如無特殊要求,只需設(shè)置投影參數(shù)更改中央子午線即可(中央子午線可在百度搜索當(dāng)?shù)刂醒胱游缇€即可)→確定→提示“確定將該參數(shù)應(yīng)用到當(dāng)前工程”點擊確定→以上設(shè)置完成,點擊確定即可。新建工程后,采集完控制點的坐標(biāo)后→輸入→求轉(zhuǎn)換參數(shù)→添加→平面坐標(biāo):輸入已知控制點坐標(biāo)→大地坐標(biāo):選擇更多獲取方式,點庫獲取,選擇與上方對應(yīng)控制點上所采集的坐標(biāo)→確定→再次按以上步驟添加至少一組坐標(biāo)→兩組(或兩組以上)坐標(biāo)添加完畢點擊計算→點擊確定(如提示平面/高程精度超限,則需返回檢查原因)→應(yīng)用→提示“確定將該參數(shù)應(yīng)用到當(dāng)前工程”點擊確定→至此求轉(zhuǎn)換參數(shù)完畢,核對精度無誤后即可使用。4、單點校正求完轉(zhuǎn)換參數(shù)應(yīng)用后,如基準(zhǔn)站關(guān)機或位移,移動站需先進行單點校正才能正常作業(yè)→移動站固定解狀態(tài)下到一個控制點上→輸入→校正向?qū)АJ(rèn)基準(zhǔn)站架設(shè)在未知點,點擊下一步→輸入此控制點坐標(biāo)→天線高選擇桿高并輸入→下方經(jīng)緯度模式不要選擇→點擊校正→對中后點擊確定→顯示校正成功后核對精度無誤,至此單點校正完成,即可正常作業(yè)。點放樣Pointlofting2在電子手簿軟件《工程之星5.0》主界面上,操作:測量→點放樣,進入放樣界面,如圖1所示。點擊“目標(biāo)”,選擇需要放樣的點,點擊“點放樣”,如圖2所示。也可點擊右上角“三條黑線”組成的圖案,直接放樣坐標(biāo)管理庫里的點。2、點放樣圖1點放樣界面圖2點放樣庫點擊“選項”,選擇“提示范圍”,選擇1m,則當(dāng)前點移動到離目標(biāo)點1m范圍以內(nèi)時,系統(tǒng)會語音提示,如圖3所示。在放樣主界面上也會三方向上提示往放樣點移動多少距離。放樣與當(dāng)前點相連的點時,可以不用進入放樣點庫,點擊“上點”或“下點”根據(jù)提示選擇即可。2、點放樣圖3點放樣設(shè)置線放樣Linelofting3在電子手簿軟件《工程之星5.0》上操作:測量→直線放樣點擊“目標(biāo)”,如果有已經(jīng)編輯好的放樣線文件,選擇要放樣的線,點“確定”按鈕即可,如圖4所示。也可點擊右上角“三條黑線”組成的圖案,直接放樣坐標(biāo)管理庫里的線。如果線放樣坐標(biāo)庫中沒有線放樣文件,點擊“增加”,輸入線的起點和終點坐標(biāo)就可以在線放樣坐標(biāo)庫中生成放樣線文件,如圖5所示。3、線放樣圖4直線放樣界面圖5放樣線數(shù)據(jù)直線放樣主界面會提示當(dāng)前點與目標(biāo)直線的垂距、里程、向北、向東距離等信息(顯示內(nèi)容可以點擊顯示按鈕,會出現(xiàn)很多可以顯示的選項,選擇需要顯示的選項即可),與點放樣一樣,在“選項”里也可進行線放樣的設(shè)置,如圖6所示。3、線放樣圖6線放樣設(shè)置Applicationoflaserconstructionsurveyinginstrument任務(wù)2.6
激光手工測量儀器的應(yīng)用Contents目錄1激光鉛垂儀2激光全站儀3激光掃平儀4激光投線儀激光鉛垂儀Laserplumbometer1隨著施工新技術(shù)的應(yīng)用,要求測量人員快速地鉛直向上傳遞建筑物軸線交點,激光鉛垂儀就是一種鉛直定位的專用儀器,適用于高層建筑物、煙囪及高塔的鉛直定位測量。激光鉛垂儀的基本構(gòu)造如圖1所示,主要由激光器、精密豎軸、發(fā)射望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座、激光電源及接收屏等部分組成。1、激光鉛垂儀圖1激光鉛垂儀激光鉛垂儀激光全站儀Lasertotalstation2激光全站儀主要用于建筑施工、隧道挖掘、大型機械設(shè)備安裝、電梯調(diào)試、管線鋪設(shè)、橋梁工程等。激光全站儀用于普通的角度測量與一般全站儀沒有什么區(qū)別,其激光指向的作用主要是進行準(zhǔn)直測量,即定出一條直線,作為土建安裝、施工放樣或軸線投測的基準(zhǔn)線。下面介紹激光指向部分的操作與使用。如圖2所示為南方測繪儀器公司的NTS-330系列全站儀,該儀器具有激光對中和激光指向功能。2、激光全站儀圖2激光全站儀激光全站儀以已知兩點為基準(zhǔn),找出這兩點連線之間的其他點稱為激光定向測量。步驟如下:在第一個已知點安置儀器,開機后按星號鍵,按F4(對點)鍵,按F1打開激光對點器,對中器激光亮起,將儀器對中、整平。精確瞄準(zhǔn)第二個已知點,開啟激光指向功能(操作鍵的點號鍵),激光束從望遠(yuǎn)鏡射出,在需要定點處豎立一塊光屏,或直接照在地物上,調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦螺旋使激光束在光屏或地物上聚焦為一個清晰的亮點,此亮點即為定向點,據(jù)此可設(shè)置出方向標(biāo)志。2、激光全站儀儀器的定向測量以兩點的連線為基準(zhǔn),按設(shè)計要求測設(shè)出一個水平角,稱為角度測設(shè)。步驟如下:在一個基準(zhǔn)點上將儀器對中整平,通過望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)另一基準(zhǔn)點,水平度盤讀數(shù)置零,然后轉(zhuǎn)動儀器,使得水平度盤讀數(shù)為擬測設(shè)的角度,打開指向激光,激光束就以與基準(zhǔn)線成設(shè)計水平角射出,按激光束指示在地物上定出標(biāo)志即可。2、激光全站儀角度的測量以一點為基準(zhǔn),垂直向上射出激光束,稱為垂線投測。步驟如下:將儀器精確對中及整平,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡豎直向上(盤左時豎直度盤讀數(shù)為0°00°00°),打開指向激光,激光束即豎直向上射出,轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡調(diào)焦手輪使目標(biāo)處光斑最小。為了消除望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸與儀器橫軸不垂直引起的誤差,可旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部,目標(biāo)處光斑晃動軌跡的幾何中心即為鉛垂方向,這時全站儀具有相當(dāng)于激光鉛垂儀的功能。2、激光全站儀垂線投測先將儀器對中整平,然后測出儀器豎盤指標(biāo)差,將望遠(yuǎn)鏡調(diào)到水平位置(盤左時豎直度盤讀數(shù)為90°00°00"),旋緊垂直制動手輪,根據(jù)指標(biāo)差,利用垂直微動螺旋精細(xì)到達要求的豎直度盤讀數(shù),這樣出射的激光束即可作為水準(zhǔn)線使用。2、激光全站儀水準(zhǔn)測量激光掃平儀Laserlevelinginstrument3激光掃平儀是一種新型的測量儀器,具有自動安平功能,作業(yè)精度高,不需要人員監(jiān)視、維護。激光掃平儀除能掃描水平面外,還能掃描鉛垂面以及斜面,能在瞬間大范圍建立起平面、立面、斜面作為施工和裝修的基準(zhǔn)面,目前已廣泛應(yīng)用于機場、廣場、體育場等工程項目的大面積土方施工、基礎(chǔ)掃平、地坪平整度檢測、墻裙水平線測設(shè)以及大型場館網(wǎng)架吊裝定位等。3、激光掃平儀右圖是蘇州一光儀器公司的JP300全自動激光掃平儀。該儀器的水平自動安平精度為±10〞,垂直自動安平精度為±15〞,自動安平范圍為±5°,若超出范圍,自動安平指示燈將閃爍,激光束不射出,報警約5min后,儀器將自動關(guān)機。該儀器采用波長為635nm的半導(dǎo)體激光器,發(fā)射出的激光束可見度較好,當(dāng)使用激光探測器時,測量直徑可達300m。旋轉(zhuǎn)速度為2~600r/min,并連續(xù)可調(diào),可使激光進行水平掃描、垂直掃描、定向掃描、設(shè)計坡度等。3、激光掃平儀激光投線儀Laserlineprojector4室內(nèi)裝修、門窗安裝、管道敷設(shè)、設(shè)備安裝、地面和隧道等建筑施工中,經(jīng)常需要在墻面上彈一些水平或垂直的墨線,作為立面施工的基準(zhǔn),激光投線儀就是能高效快速完成這項工作的測量儀器,如下圖所示。4、激光投線儀Roadandbridgeengineeringsurvey第3章
道路和橋梁工程測量Contents目錄1線路初測階段與定測階段的測量工作3平曲線測設(shè)5縱橫斷面測量7道路施工測量2中線測量4豎曲線測設(shè)6土石方量計算8橋梁施工測量線路初測階段與定測階段的測量工作Surveyworkattheinitialandlocationsurveystagesoftheline1一、線路初測階段與定測階段的測量工作公路線形公路測量一、線路初測階段與定測階段的測量工作規(guī)劃選線階段勘測階段施工放樣工程竣工運營圖上選線實地勘察方案論證初測定測放樣邊坡放樣邊樁竣工驗收測繪竣工圖監(jiān)測運營評價安全線路測量一、線路初測階段與定測階段的測量工作踏勘5萬地形圖上選線平面設(shè)計設(shè)計線路中線豎向設(shè)計設(shè)計路線縱坡路基設(shè)計、計算工程量初測導(dǎo)線、水準(zhǔn)、測繪帶狀地圖定測放線、測中線、測縱斷面圖放樣放樣測量線路設(shè)計路線測量初測階段的任務(wù)是:在指定范圍內(nèi)布設(shè)導(dǎo)線,測量各方案的路線帶狀地形圖和縱斷面圖,收集沿線水文、地質(zhì)等有關(guān)資料,為圖紙上定線、編制比較方案等初步設(shè)計提供依據(jù)。1.線路初測階段的測量工作線路初測階段的測量工作主要包括線路控制測量、線路地形圖測量、工點地形圖測量以及配合設(shè)計人員在初步設(shè)計階段的專業(yè)調(diào)查工作開展的中樁測量、橫斷面測量、細(xì)部測量。定測階段的任務(wù)是:在選定方案的路線上進行中線測量、縱斷面測量、橫斷面測量以及局部地區(qū)的大比例尺地形圖測繪等,為路線縱坡設(shè)計、工程量計算等道路技術(shù)設(shè)計提供詳細(xì)的測量資料。1.線路初測階段的測量工作線路定測階段的測量工作主要包括線路控制成果檢查和補充、橋隧工點獨立控制測量、線路地形圖修補測、工點地形圖測量以及路線測量,路線測量(定線測量)的內(nèi)容包括中樁測量、橫斷面測量和細(xì)部測量。Roadandbridgeengineeringsurvey第3章
道路和橋梁工程測量Contents目錄1線路初測階段與定測階段的測量工作3平曲線測設(shè)5縱橫斷面測量7道路施工測量2中線測量4豎曲線測設(shè)6土石方量計算8橋梁施工測量中線測量Roadcenterlinesurvey2二、中線測量道路的平面線型,一般由直線和曲線組成3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點(1)極坐標(biāo)法道路的轉(zhuǎn)折點稱為交點,用JD表示。交點的位置可采用現(xiàn)場標(biāo)定的方法,也可先在帶狀地形圖上進行紙上定線,然后把紙上定好的路線放樣到地面上,再根據(jù)相鄰兩直線定出交點。交點測設(shè)一般采用穿線交點法,其操作程序為:放點、穿線、交點。1.放點常用的放點方法有極坐標(biāo)法和支距法兩種。3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點(2)支距法2.穿線3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點3.交點將儀器置于P點,后視A點,延長直線AP至交點B的概略位置前后打兩個樁a、b(騎馬樁),釘上小釘標(biāo)定點的位置。儀器移至Q點,后視C點,延長直線QC與ab連線相交的交點B,打下木樁釘上小釘標(biāo)定點的位置。用經(jīng)緯儀延長直線應(yīng)采用“雙倒鏡分中法”標(biāo)定a、b、B等點。3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點當(dāng)中線直線段太長或直線段相鄰兩交點間互不通視時,需要在兩點連線上設(shè)置轉(zhuǎn)點,用ZD來表示,供放線、交點、測角、量距時瞄準(zhǔn)使用。測設(shè)線路轉(zhuǎn)點3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點1)在兩不通視交點之間設(shè)轉(zhuǎn)點設(shè)JD5、JD6為相鄰兩交點,互不通視,ZD′為粗略定出的轉(zhuǎn)點位置。將經(jīng)緯儀安置在ZD′點上,用正倒鏡分中法延長直線JD5-ZD′于JD6′。如JD6′與JD6重合或偏差f在路線允許移動的范圍內(nèi)時,則轉(zhuǎn)點的位置正確即為ZD′,這時應(yīng)將JD6移至JD6′,并在樁頂釘上小釘表示交點的位置。3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點1)在兩不通視交點之間設(shè)轉(zhuǎn)點當(dāng)偏差f超過允許范圍或DJ6不許移動時,則應(yīng)重新選擇轉(zhuǎn)點的位置。設(shè)e為ZD′應(yīng)橫向移動的距離,儀器在ZD′用視距測量方法測出a、b距離,則將試用轉(zhuǎn)點ZD′沿偏差f的相反方向橫移e的距離至ZD。將儀器移至ZD,延長直線JD5-ZD看是否通過JD6,或偏差f是否小于允許值;若不符合要求,應(yīng)再試設(shè)轉(zhuǎn)點,直至符合要求。3.2.1測設(shè)線路交點和轉(zhuǎn)點2)在兩不通視交點延長線上設(shè)轉(zhuǎn)點設(shè)JD8、JD9互不通視,ZD′為其延長線上轉(zhuǎn)點的概略位置。將儀器安置在ZD′,盤左瞄準(zhǔn)JD8,在JD9標(biāo)出一點;再盤右瞄準(zhǔn)JD8,在JD9也標(biāo)出一點,取兩點的中間位置點JD9′。若JD9′與JD9重合或偏差在允許范圍內(nèi),即可將JD9′代替JD9作為交點,ZD′即作為轉(zhuǎn)點;否則,應(yīng)調(diào)整ZD′的位置。設(shè)e為ZD′應(yīng)橫向移動的距離,用視距測量方法測出a、b距離,則將試轉(zhuǎn)點ZD′沿與f的相反方向橫移e的距離,即得新轉(zhuǎn)點ZD。3.2.2線路轉(zhuǎn)角的測定1、線路轉(zhuǎn)角與右角的關(guān)系中樁交點以后,就可以測定兩直線的轉(zhuǎn)角(偏角)。轉(zhuǎn)角是路線由一個方向偏轉(zhuǎn)倒另一個方向時,偏轉(zhuǎn)后的方向與原方向的水平夾角,用α表示。轉(zhuǎn)角分左轉(zhuǎn)角和右轉(zhuǎn)角,分別用α左和α右表示。線路測量中,轉(zhuǎn)角通常用觀測路線的右角β計算求得。當(dāng)β右<180°時,α右=180°-β右當(dāng)β右>180°時,α左=β右-180°3.2.2線路轉(zhuǎn)角的測定2、測定右角分角線為測設(shè)平曲線中點樁,須在測右角的同時測定右角分角線方向。測定右角后,不需變動水平度盤位置,設(shè)后視方向水平度盤讀數(shù)為a,前視方向水平度盤讀數(shù)為b,則分角線方向的水平度盤讀數(shù)k為:轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部使水平度盤讀數(shù)為分角線方向的讀數(shù)值,這時望遠(yuǎn)鏡的方向即為分角線的方向。3.2.3里程樁的設(shè)置3、觀測磁方位角為確定中線上某些特殊點的相對位置,在路線的交點、轉(zhuǎn)點和轉(zhuǎn)角測定后,即可進行實地量距、設(shè)置里程樁。里程樁為設(shè)在路線中線上注有里程的樁位標(biāo)志,亦稱中樁。通過里程樁的設(shè)置,不僅具體地表示中線位置,而且利用樁號的形式表達了距路線起點的里程關(guān)系。如某中樁距路線起點的里程為7814.19m,則它的樁號應(yīng)等于K7+814.19。3.2.3里程樁的設(shè)置加樁有以下幾種:地貌加樁:線路縱、橫向地形顯著變化處;地物加樁:中線與既有公路、鐵路、便道、水渠等交叉處;人工結(jié)構(gòu)物加樁:擬建橋梁、涵洞、檔土墻及其它人工結(jié)構(gòu)物處要加樁;工程地質(zhì)加樁:地質(zhì)不良地段、土質(zhì)變化及土石分界處要加樁;曲線加樁:曲線的主點樁;關(guān)系加樁:指路線上的轉(zhuǎn)點和交點樁;斷鏈樁:中線丈量距離,在正常情況下,整條路線上的里程樁號應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的,但是,當(dāng)出現(xiàn)局部改線,或事后發(fā)現(xiàn)距離測量中有錯誤,或分段測量等原因,均會產(chǎn)生里程不連續(xù)的現(xiàn)象,這在路線工程中稱為“斷鏈”。表示里程繼續(xù)前后關(guān)系的樁稱為斷鏈樁。3.2.3里程樁的設(shè)置斷鏈分為長鏈和短鏈。所謂長鏈即樁號出現(xiàn)重疊,如原K7+680=現(xiàn)K7+660長20m;所謂短鏈?zhǔn)菢短柍霈F(xiàn)間斷,如K7+660=現(xiàn)K7+680短20m。3.2.3里程樁的設(shè)置中線丈量手薄接尺點尺讀數(shù)樁號備注0000K0=000路線起點K0+000050+050
+050050+100+100018.50+118.50+100050+150+150050+200+200050+250+250050+300+300122.32K0+422.32JD1α1=10°49"(αy)Roadandbridgeengineeringsurvey第3章
道路和橋梁工程測量Contents目錄1線路初測階段與定測階段的測量工作3平曲線測設(shè)5縱橫斷面測量7道路施工測量2中線測量4豎曲線測設(shè)6土石方量計算8橋梁施工測量平曲線測設(shè)Flatcurvetestset33.3.1圓曲線的測設(shè)1、圓曲線的基本概念一定半徑R的圓弧構(gòu)成的曲線。圓曲線的形狀由3個主點控制,它們分別是中直圓點(ZY)、曲中點(QZ)和圓直點(YZ)。測設(shè)圓曲線的基本數(shù)據(jù)稱為圓曲線要素,即圓曲線的切線長T、曲線長L和外矢距E。3.3.1圓曲線的測設(shè)若已知線路在交點(JD)的轉(zhuǎn)角為α,圓曲線的半徑為R,則圓曲線元素按下列公式計算:其中切線長T是由直圓點(ZY)至直線交點(JD)的距離,曲線長L是直圓點(ZY)沿曲線至圓直點(YZ)的曲線距離,外矢距E是直線交點(JD)至曲中點(QZ)的距離,切曲差q是兩倍的切線長與曲線長的差值,常用來檢核里程推算的正確性。切線長:曲線長:外矢距:切曲差:3.3.1圓曲線的測設(shè)2、圓曲線元素的計算【例3-1】設(shè)某圓曲線的半徑R=500m,偏角
,計算圓曲線的曲線元素。使用函數(shù)計算器,也可借用Excel表格進行計算3.3.1圓曲線的測設(shè)3、圓曲線主點里程的計算在圓曲線主點放樣之前,要先計算曲線主點的里程。曲線主點的里程是根據(jù)前面計算出的曲線要素,由一已知點里程點來推算,一般沿里程增加方向進行推算。若已知直圓點(ZY)的里程,則曲中點(QZ)和圓直點(YZ)的里程計算如下:若已知交點(JD)的里程,則直圓點(ZY)、曲中點(QZ)和圓直點(YZ)的里程計算如下:曲中點(QZ)的里程可用下式進行檢核:JD=QZ+q/23.3.1圓曲線的測設(shè)3、圓曲線主點里程的計算【例3-2】已知某圓曲線的切線長T=268.436m,曲線長L=492.709m,切曲差q=44.164m,直圓點(ZY)的里程為DK42+632.67,計算其它主點的里程。ZYDK42+632.67+L/2
246.35QZDK42+879.02+L/2
246.35YZ
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