工程測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)(講座)

工程(gōngchéng)測(cè)量共一百一十五頁第一章：緒論第二章：坐標(biāo)系統(tǒng)(xìtǒng)的選擇第三章：控制測(cè)量第四章：測(cè)量精度要求第五章：地形圖測(cè)量的內(nèi)容和要求第六章：線路測(cè)量要求目錄共一百一十五頁第一章：緒論測(cè)量學(xué)的分類測(cè)量的基準(zhǔn)面與基準(zhǔn)線地面點(diǎn)位置的表示方法測(cè)量的基本工作和儀器(yíqì)測(cè)量工作的原則共一百一十五頁1、測(cè)量學(xué)分類(fēnlèi)

地圖制圖學(xué)攝影測(cè)量與遙感

大地測(cè)量學(xué)地形測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)

測(cè)量學(xué)的分類共一百一十五頁工程(gōngchéng)測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)是研究在工程建設(shè)和自然資源開發(fā)的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、管理各個(gè)階段進(jìn)行測(cè)量的理論和技術(shù)的學(xué)科。工程測(cè)量學(xué)包含控制測(cè)量、地形測(cè)繪、施工放樣、變形監(jiān)測(cè)及建立相應(yīng)(xiāngyīng)信息系統(tǒng)等內(nèi)容。例如：大壩安全檢測(cè)、高層建筑物沉降監(jiān)測(cè)共一百一十五頁2、測(cè)量(cèliáng)的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面外業(yè)：鉛垂線和大地(dàdì)水準(zhǔn)面

內(nèi)業(yè)：法線和參考橢球面大地水準(zhǔn)面參考橢球面NWSEP地球表面P0R大地水準(zhǔn)面：指與平均海水面重合并延伸到大陸內(nèi)部的水準(zhǔn)面。是正高的基準(zhǔn)面。在測(cè)量工作中，均以大地水準(zhǔn)面為依據(jù)。因地球表面起伏不平和地球內(nèi)部質(zhì)量分布不勻，故大地水準(zhǔn)面是一個(gè)略有起伏的不規(guī)則曲面。

共一百一十五頁3、地面(dìmiàn)上點(diǎn)位的表示方法坐標(biāo)地理坐標(biāo)(N,E)高斯(ɡāosī)平面直角坐標(biāo)(x,y)平面直角坐標(biāo)(x,y)高程絕對(duì)高程相對(duì)高程共一百一十五頁共一百一十五頁高斯投影

是一種解決曲面不可展的投影方法。由德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯擬定，又經(jīng)德國(guó)大地測(cè)量學(xué)家克呂格補(bǔ)充完善，又稱高斯----克呂格投影。大多數(shù)國(guó)家將此種投影作為比例尺大于百萬分之一的地形圖投影。將中央經(jīng)線投影為直線，其長(zhǎng)度沒有變形，與球面實(shí)際長(zhǎng)度相等，其余經(jīng)線為向極點(diǎn)收斂的弧線，距中央經(jīng)線愈遠(yuǎn)，變形愈大。隨遠(yuǎn)離(yuǎnlí)中央經(jīng)線，面積變形也愈大。若采用分帶投影的方法，可使投影邊緣的變形不致過大。我國(guó)各種大、中比例尺地形圖采用了不同的高斯-克呂格投影帶。其中大于1∶1萬的地形圖采用3°帶；1∶2.5萬至1∶50萬的地形圖采用6°帶。

共一百一十五頁高斯(ɡāosī)|克呂格投影投影的基本條件：1、中央子午線的投影為直線而且是投影的對(duì)稱軸。2、投影后沒有(méiyǒu)角度變形。又稱是正形投影。3、中央子午線上沒有長(zhǎng)度變形。NSWENS平行光共一百一十五頁174°-174°-168°180°72°84°90°96°78°0°12°18°6°高斯(ɡāosī)|克呂格投影（2）投影(tóuyǐng)分帶的規(guī)定1、6°分帶法：從格林尼治零度經(jīng)線起每6°為一個(gè)投影帶，全球共分60個(gè)投影帶L0=6N-3(在我國(guó)一般用于小于1:1萬的地圖)13141516123303132120123456585960616263642425262728293031323°9°15°75°81°87°93°177°-177°-171°2、3°分帶法：從東經(jīng)1°30′起，每3°為一個(gè)投影帶，全球共分120個(gè)投影帶L0’=3N’(用于大于1:1萬的地圖)共一百一十五頁高斯(ɡāosī)平面直角坐標(biāo)①高斯(ɡāosī)平面直角坐標(biāo)系中央子午線投影后的直線為X軸、向北為正，以赤道投影后的直線為Y軸,向東為正，它們的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)。坐標(biāo)象限自縱軸北方向順時(shí)針順序編號(hào)。XYOⅠⅡⅢⅣ共一百一十五頁高斯平面(píngmiàn)直角坐標(biāo)②通用(tōngyòng)坐標(biāo)那么A點(diǎn)對(duì)假原點(diǎn)坐標(biāo)（為了保證所有點(diǎn)的Y坐標(biāo)為正值，認(rèn)為規(guī)定向西移動(dòng)500Km）

xA’=493275.6myA’=745863.7m若投影帶為20帶，則通用坐標(biāo)

xA’通=493275.6myA’通=20745863.7mXYOⅠⅡⅢⅣXO’Y500KMA假設(shè)A點(diǎn)對(duì)真原點(diǎn)坐標(biāo)

xA=493275.6myA=245863.7m共一百一十五頁平面(píngmiàn)直角坐標(biāo)（xA,yA)

（任意坐標(biāo)系）oxyⅠⅣⅢⅡ

A（315.6，269.8）(315.6)(269.8)A共一百一十五頁我國(guó)目前(mùqián)使用的坐標(biāo)系1、世界大地坐標(biāo)系WGS-84是一個(gè)世界大地坐標(biāo)系，建立的目的是在世界上建立一個(gè)統(tǒng)一的坐標(biāo)系。2、國(guó)家大地坐標(biāo)系

（1）北京54坐標(biāo)系：是將我國(guó)大地控制網(wǎng)與前蘇聯(lián)1942年普爾科沃大地坐標(biāo)系相連結(jié)建立的我國(guó)過渡性坐標(biāo)系，屬于參心坐標(biāo)系，采用了前蘇聯(lián)的克拉索夫斯基橢球體。（2）西安80坐標(biāo)系：1978年，我國(guó)決定建立新的國(guó)家大地坐標(biāo)系統(tǒng)，并且在新的坐標(biāo)系統(tǒng)中進(jìn)行全國(guó)(quánɡuó)天文大地網(wǎng)的整體平差，就是1980年西安坐標(biāo)系統(tǒng)，屬于參心坐標(biāo)系，采用了1975國(guó)際橢球體。共一百一十五頁我國(guó)目前(mùqián)使用的坐標(biāo)系2、國(guó)家大地(dàdì)坐標(biāo)系

（3）獨(dú)立坐標(biāo)系：在我國(guó)許多城市測(cè)量和工程測(cè)量中，若直接采用國(guó)家坐標(biāo)系下的高斯直角坐標(biāo)，則可能由于遠(yuǎn)離中央子午線，或由于測(cè)區(qū)平均高程較大，而導(dǎo)致長(zhǎng)度投影變性較大，難以滿足工程上或?qū)嵱蒙系木纫蟆?、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系CGCS2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心，屬于地心坐標(biāo)系。

共一百一十五頁高程(gāochéng)AB大地水準(zhǔn)面假定水準(zhǔn)面hABHA’HB’HAHB絕對(duì)高程或海拔:地面點(diǎn)到大地(dàdì)水準(zhǔn)面的鉛垂距離假定高程或相對(duì)高程:從某點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的垂直距離高差:兩點(diǎn)間的高程之差hAB=HA-HB共一百一十五頁我國(guó)常用(chánɡyònɡ)的高程系統(tǒng)：

高程基準(zhǔn)是推算國(guó)家統(tǒng)一(tǒngyī)高程控制網(wǎng)中所有水準(zhǔn)高程的起算依據(jù)，它包括一個(gè)水準(zhǔn)基面和一個(gè)永久性水準(zhǔn)原點(diǎn)。國(guó)家高程基準(zhǔn)是根據(jù)驗(yàn)潮資料確定的水準(zhǔn)原點(diǎn)高程及其起算面。目前我國(guó)常見的高程系統(tǒng)主要包括“1956年黃海高程”、“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”、“吳凇高程基準(zhǔn)”和“珠江高程基準(zhǔn)”等四種。

（1）“1956年黃海高程”

我國(guó)于1956年規(guī)定以黃海(青島)的多年平均海平面作為統(tǒng)一基面，叫“1956年黃海高程”系統(tǒng)，為中國(guó)第一個(gè)國(guó)家高程系統(tǒng)，從而結(jié)束了過去高程系統(tǒng)繁雜的局面。該高程系以青島驗(yàn)潮站1950—1956年驗(yàn)潮資料算得的平均海面為零的高程系統(tǒng)。原點(diǎn)設(shè)在青島市觀象山。1956黃海高程水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程是72.289米。

共一百一十五頁我國(guó)常用(chánɡyònɡ)的高程系統(tǒng)：2）“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”

由于“1956年黃海高程”計(jì)算基面所依據(jù)的青島驗(yàn)潮站的資料系列（1950年～1956年）較短等原因，中國(guó)測(cè)繪主管部門決定重新計(jì)算黃海平均海面，以青島驗(yàn)潮站1952年～1979年的潮汐觀測(cè)資料為計(jì)算依據(jù)，叫“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”，并用精密水準(zhǔn)測(cè)量位于青島的中華人民共和國(guó)水準(zhǔn)原點(diǎn)。1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)已于1987年5月開始啟用，1956年黃海高程系同時(shí)廢止。1985國(guó)家高程系統(tǒng)的水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程是72.260。3）“吳凇高程基準(zhǔn)”

、“珠江高程基準(zhǔn)”在我國(guó)的不同歷史(lìshǐ)時(shí)期和不同地區(qū)曾采用過多個(gè)高程系統(tǒng)，如“廣州高程基準(zhǔn)”、“大沽零點(diǎn)高程”、“渤海高程”、“波羅的海高程”、“大連零點(diǎn)高程”、“廢黃河零點(diǎn)高程”、“坎門零點(diǎn)高程”和“安慶高程系”等。不同高程系間的差值因地區(qū)而異，各高程系存在一定的的換算關(guān)系，具體差值以當(dāng)?shù)販y(cè)繪主管部門提供值為準(zhǔn)。共一百一十五頁我國(guó)現(xiàn)在常用的高程(gāochéng)系統(tǒng)：

1985黃海高程系統(tǒng)(xìtǒng)原點(diǎn)：青島觀象山H=72.260米共一百一十五頁4、測(cè)量的基本工作(gōngzuò)和使用的儀器距離測(cè)量(平距、斜距)角度(jiǎodù)測(cè)量（水平角、豎直角）高程測(cè)量（hPAhAB

）PABxyαPADPADABhABpabβhPA共一百一十五頁測(cè)距工具(gōngjù)、儀器一、所用(suǒyònɡ)主要工具：鋼尺、皮尺

皮尺鋼尺共一百一十五頁各型號(hào)(xínghào)的大致相同。主要由：照準(zhǔn)頭控制器反光鏡等組成。二、測(cè)距儀的構(gòu)造(gòuzào)ND3000/2000紅外測(cè)距儀共一百一十五頁水平角測(cè)量(cèliáng)原理地面上兩相交直線的夾角在水平(shuǐpíng)面上的投影（兩條直線的方位角之差值）OBAnmβ=n－m水平角水平面β共一百一十五頁豎直角(zhíjiǎo)地面上的直線與其(yǔqí)水平投影線（水平視線）間的夾角。

仰角：傾斜視線在水平視線以上時(shí)的豎直角俯角：傾斜視線在水平視線以下時(shí)的豎直角共一百一十五頁常用(chánɡyònɡ)的光學(xué)經(jīng)緯儀：DJ07DJ1DJ2

DJ6

DJ15經(jīng)緯儀：用于測(cè)定水平角和豎直角的儀器。有光學(xué)(guāngxué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀之分。共一百一十五頁ABhAB水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？abhAB=

a－b

HB=HA+hAB

原理：是利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而推算高程的一種方法高程(gāochéng)測(cè)量共一百一十五頁連續(xù)(liánxù)中間水準(zhǔn)測(cè)量hAB=∑h=h1+h2

+

…

=(a1－

b1)+(a2－

b2)+…=∑a－∑b過A點(diǎn)的水準(zhǔn)面共一百一十五頁水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺共一百一十五頁全站儀共一百一十五頁

全球定位系統(tǒng)GPS（Global

Position

System

）,

是一種可以授時(shí)和測(cè)距的空間交會(huì)定點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng),

可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。全球定位系統(tǒng)，根據(jù)靜態(tài)、快速靜態(tài)定位原理，建立測(cè)量控制網(wǎng)（簡(jiǎn)稱（GPS）控制網(wǎng)）。RTK（Real

-

time

kinematic）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法。這是一種新的常用的GPS測(cè)量方法，以前的靜態(tài)、快速靜態(tài)、動(dòng)態(tài)測(cè)量都需要事后進(jìn)行解算才能獲得厘米級(jí)的精度，而RTK是能夠在野外實(shí)時(shí)得到厘米級(jí)定位精度的測(cè)量方法，它采用了載波相位動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)差分方法，是GPS應(yīng)用的重大里程碑，它的出現(xiàn)為工程放樣、地形測(cè)圖，各種(ɡèzhǒnɡ)控制測(cè)量帶來了新曙光，極大地提高了外業(yè)作業(yè)效率。5.GPS-RTK共一百一十五頁GPS的組成(zǔchénɡ)1、空間衛(wèi)星部分。由

21

顆工作衛(wèi)星和3

顆備用衛(wèi)星。

2、地面(dìmiàn)控制部分。由

1

個(gè)主控站，5

個(gè)監(jiān)控站和3

個(gè)注入站組成。3、用戶接收機(jī)部分。GPS

接收機(jī)的基本類型分導(dǎo)航型和大地型。大地型接收機(jī)又分單頻型（L1

）和雙頻型（L1

，L2

）共一百一十五頁GPS定位(dìngwèi)方法分類GPS

的定位(dìngwèi)方法，若按用戶接收機(jī)天線在測(cè)量中所處的狀態(tài)來分，可分為靜態(tài)定位和動(dòng)態(tài)定位；若按定位的結(jié)果來分，可分為絕對(duì)定位和相對(duì)定位。靜態(tài)定位，即在定位過程中，接收機(jī)天線（觀測(cè)站）的位置相對(duì)于周圍地面點(diǎn)而言，處于靜止?fàn)顟B(tài)；而動(dòng)態(tài)定位則正好相反，即在定位過程中，接收機(jī)天線處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，定位結(jié)果是連續(xù)變化的。絕對(duì)定位亦稱單點(diǎn)定位，是利用

GPS

獨(dú)立確定用戶接收機(jī)天線（觀測(cè)站）在

WGS-84

坐標(biāo)系中的絕對(duì)位置。相對(duì)定位則是在

WGS-84

坐標(biāo)系中確定收機(jī)天線（觀測(cè)站）與某一地面參考點(diǎn)之間的相對(duì)位置，或兩觀測(cè)站之間相對(duì)位置的方法。共一百一十五頁GPS定位(dìngwèi)原理

（1）GPS

進(jìn)行絕對(duì)定位的基本原理為：以GPS

衛(wèi)星與用戶接收機(jī)天線之間的幾何距離觀測(cè)量為基礎(chǔ)(jīchǔ)，并根據(jù)衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)（XS

,YS

,ZS

），以確定用戶接收機(jī)天線所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位，即觀測(cè)站的位置。設(shè)接收機(jī)天線的相位中心坐標(biāo)為（X,Y,Z

），則有：

衛(wèi)星的瞬時(shí)坐標(biāo)

XS

,YS

,ZS可根據(jù)導(dǎo)航電文獲得，所以式中只有

X

、Y

、Z

三個(gè)未知量，只要同時(shí)接收3

顆

GPS衛(wèi)星，就能解出測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)（X,Y,Z

）。可以看出，GPS

單點(diǎn)定位的實(shí)質(zhì)就是空間距離的后方交會(huì)。共一百一十五頁GPS定位(dìngwèi)原理（2）GPS

相對(duì)定位，亦稱差分GPS

定位，是目前GPS

定位中精度最高的一種定位方法。其基本(jīběn)定位原理為：如右圖

所示，用兩臺(tái)GPS

用戶接收機(jī)分別安置在基線的兩端，并同步觀測(cè)相同的GPS

衛(wèi)星，以確定基線端點(diǎn)（測(cè)站點(diǎn)）在WGS-84

坐標(biāo)系中的相對(duì)位置或稱基線向量。共一百一十五頁目前(mùqián)工程中，廣泛應(yīng)用定位模式

1、靜態(tài)相對(duì)定位

（1）方法:將幾臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基線端點(diǎn)上，保持固定不動(dòng)，同步觀測(cè)

4

顆以上衛(wèi)星?？捎^測(cè)數(shù)個(gè)時(shí)段，每時(shí)段觀測(cè)十幾分鐘至1小時(shí)左右。最后將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件解算得各點(diǎn)坐標(biāo)(zuòbiāo)。（2）用途:是精度最高的作業(yè)模式。主要用于大地測(cè)量、控制測(cè)量、變形測(cè)量、工程測(cè)量。（3）精度:可達(dá)到（

2-5mm

+1ppm

）2、動(dòng)態(tài)相對(duì)定位（1）方法

先建立一個(gè)基準(zhǔn)站，并在其上安置接收機(jī)連續(xù)觀測(cè)可見衛(wèi)星，另一臺(tái)接收機(jī)在第

1

點(diǎn)靜止觀測(cè)數(shù)分鐘后，在其他點(diǎn)依次觀測(cè)數(shù)秒。最后將觀測(cè)數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件解算得各點(diǎn)坐標(biāo)。動(dòng)態(tài)相對(duì)定位的作業(yè)范圍一般不能超過

15km

。（2）用途適用于精度要求不高的碎部測(cè)量。（3）精度可達(dá)到（10-20mm

+1ppm

）共一百一十五頁共一百一十五頁RTK(GPS

實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(dòngtài)定位)1、工作原理：與動(dòng)態(tài)相對(duì)定位方法相比，定位模式相同(xiānɡtónɡ)，僅要在基準(zhǔn)站和流動(dòng)站間增加一套數(shù)據(jù)鏈，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)坐標(biāo)的實(shí)時(shí)計(jì)算、實(shí)時(shí)輸出。2、RTK

用途適用于精度要求不高的施工放樣及碎部測(cè)量。3、作業(yè)范圍目前一般為10km左右。

4、精度

可達(dá)到10-20mm

+1ppm共一百一十五頁二、注意事項(xiàng)------基準(zhǔn)(jīzhǔn)站架設(shè)基準(zhǔn)站架設(shè)的好壞，將影響移動(dòng)站工作的速度，并對(duì)移動(dòng)站測(cè)量質(zhì)量有著深遠(yuǎn)的影響，因此使觀測(cè)站位置具有以下條件：在10度截止高度角以上的空間部應(yīng)沒有障礙物；鄰近不應(yīng)有強(qiáng)電磁輻射源，比如電視發(fā)射塔、雷達(dá)電視發(fā)射天線等，以免對(duì)RTK電信號(hào)造成干擾，離其距離不得小于200m；基準(zhǔn)站最好選在地勢(shì)相對(duì)高的地方以利于電臺(tái)的作用距離；地面穩(wěn)固，易于點(diǎn)的保存。如果在樹木等對(duì)電磁傳播影響較大的物體下設(shè)站，當(dāng)接收機(jī)工作時(shí)，接收的衛(wèi)星(wèixīng)信號(hào)將產(chǎn)生畸變，影響RTK的差分質(zhì)量，使得移動(dòng)站很難定位。共一百一十五頁5、測(cè)量(cèliáng)的基本原則從整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)先控制(kòngzhì)測(cè)量，后碎部測(cè)量共一百一十五頁第二章

坐標(biāo)系統(tǒng)(xìtǒng)的選擇共一百一十五頁第1節(jié)平面坐標(biāo)系統(tǒng)(xìtǒng)

平面控制網(wǎng)坐標(biāo)系的確定，宜滿足測(cè)區(qū)內(nèi)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km。（1）當(dāng)投影長(zhǎng)度變形值不大于2.5cm/km時(shí)，采用(cǎiyòng)高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系。共一百一十五頁第1節(jié)平面坐標(biāo)系統(tǒng)(xìtǒng)

（2）當(dāng)投影長(zhǎng)度變形值大于2.5cm/km時(shí)，可采用(cǎiyòng)：①投影于抵償高程面上的高斯正形投影3°帶平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)。②投影于1954年北京坐標(biāo)系或1980西安坐標(biāo)系橢球面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。③投影于抵償高程面上的高斯正形投影任意帶平面直角坐標(biāo)系。④當(dāng)采用一個(gè)投影帶不能滿足要求時(shí)，可分為幾個(gè)投影帶，但投影分帶位置不能位于大型構(gòu)造物上。⑤二級(jí)和二級(jí)以下的公路、獨(dú)立橋梁、隧道等，可采用假定坐標(biāo)系。

共一百一十五頁第1節(jié)平面坐標(biāo)系統(tǒng)(xìtǒng)

（3）當(dāng)采用(cǎiyòng)獨(dú)立坐標(biāo)系、抵償坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)提供與國(guó)家坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換關(guān)系。（4）GPS測(cè)量采用WGS-84大地坐標(biāo)系。

共一百一十五頁第2節(jié)高程(gāochéng)系統(tǒng)

高程系統(tǒng)(xìtǒng)，宜采用1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。同一條公路應(yīng)采用同一個(gè)高程系統(tǒng)，不能采用同一系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)給定高程系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。獨(dú)立工程或三級(jí)以下公路聯(lián)測(cè)有困難時(shí)，可采用假定高程。共一百一十五頁第三章

控制(kòngzhì)測(cè)量共一百一十五頁第1節(jié)控制(kòngzhì)測(cè)量概述控制測(cè)量:

在測(cè)區(qū)內(nèi)首先選定少數(shù)的點(diǎn),使之組成一系列的幾何圖形(jǐhétúxíng),采用精密儀器和嚴(yán)密的方法,把它們的平面位置和高差確定下來,然后再根據(jù)它們測(cè)定其他地面點(diǎn)。共一百一十五頁1、控制測(cè)量(cèliáng)目的目的：提供控制基礎(chǔ)和起算基準(zhǔn)(jīzhǔn)實(shí)質(zhì)：測(cè)定具有較高精度的平面坐標(biāo)和高程的點(diǎn)位控制點(diǎn)共一百一十五頁2、控制測(cè)量(cèliáng)的分類控制測(cè)量平面控制高程控制控制測(cè)量分類(fēnlèi)和方法三角網(wǎng)導(dǎo)線網(wǎng)（路線）組合網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)三角高程GPS導(dǎo)線（路線）GPS網(wǎng)共一百一十五頁控制測(cè)量(cèliáng)施測(cè)過程控制網(wǎng)的設(shè)計(jì)編寫工作大綱踏勘(tàkān)選點(diǎn)、埋石野外觀測(cè)數(shù)據(jù)處理技術(shù)總結(jié)共一百一十五頁共一百一十五頁平面(píngmiàn)控制測(cè)量的基本方法三角測(cè)量選擇若干控制點(diǎn)而形成互相連接的三角形,測(cè)定其中一邊的水平距離和每個(gè)三角形的三個(gè)頂角,然后根據(jù)起算數(shù)據(jù)可算出各控制點(diǎn)的坐標(biāo).導(dǎo)線測(cè)量將一系列的地面(dìmiàn)點(diǎn)組成折線形式，測(cè)定邊長(zhǎng)和轉(zhuǎn)折角來逐步建立控制點(diǎn)共一百一十五頁共一百一十五頁第2節(jié)導(dǎo)線(dǎoxiàn)測(cè)量特點(diǎn)：布設(shè)靈活，數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單(jiǎndān)，在圖根測(cè)量中應(yīng)用普遍。已知方位已知點(diǎn)連接角轉(zhuǎn)折角導(dǎo)線邊共一百一十五頁1、導(dǎo)線(dǎoxiàn)的基本形式閉合導(dǎo)線(dǎoxiàn)：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線又回到原來點(diǎn)。附合導(dǎo)線：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線到達(dá)另一已知點(diǎn)上。支導(dǎo)線：由某一已知點(diǎn)開始，經(jīng)若干控制點(diǎn)的連續(xù)折線沒有回到原已知點(diǎn)或另一已知點(diǎn)上。共一百一十五頁2、導(dǎo)線測(cè)量(cèliáng)的外業(yè)工作選點(diǎn)觀測(cè)水平角：轉(zhuǎn)折角或連接(liánjiē)角距離：光電測(cè)距高程：水準(zhǔn)、三角高程外業(yè)資料整理每一步都檢查是否超限共一百一十五頁選點(diǎn)要求：視野開闊(kāikuò)、土質(zhì)堅(jiān)實(shí)、相鄰點(diǎn)間通視、邊長(zhǎng)大致相等目的：考慮通視，便于地形圖的施測(cè)，盡可能選擇較少的點(diǎn)(1)(2)(3)(5)(4)AB1234共一百一十五頁ABhAB第2節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量大地水準(zhǔn)面HA（已知）HB=？abhAB=

a－b

HB=HA+hAB

水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理是利用能提供水平視線的儀器，測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而推算(tuīsuàn)高程的一種方法共一百一十五頁水準(zhǔn)路線(lùxiàn)布設(shè)形式閉合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線單一水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)高差閉合差：實(shí)測(cè)高差與其理論值之差應(yīng)該為0，但由于測(cè)量(cèliáng)中不可避免帶有誤差，使得觀測(cè)所得高差與理論高差不相等，其差值稱為高差閉合差共一百一十五頁水準(zhǔn)路線(lùxiàn)布設(shè)形式附合水準(zhǔn)(shuǐzhǔn)路線BM1BM2?h=h測(cè)-（H終-H始)共一百一十五頁水準(zhǔn)路線(lùxiàn)布設(shè)形式2、閉合(bìhé)水準(zhǔn)路線BM0?h=h測(cè)共一百一十五頁水準(zhǔn)路線(lùxiàn)布設(shè)形式3、支水準(zhǔn)(shuǐzhǔn)路線BM0?h=h往+h返共一百一十五頁1、計(jì)算高差閉合(bìhé)差和允許閉合(bìhé)差

★閉合路線fh=∑h測(cè)；★支水準(zhǔn)路線fh=h往+h返；

★附合路線fh=∑h測(cè)－（H終－H始）閉合差允許值：

?h允=±40√Lmm（平坦地區(qū)）?h允=±10√nmm（丘陵地區(qū)）一、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算(jìsuàn)步驟閉合水準(zhǔn)路線附和水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線共一百一十五頁水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算(jìsuàn)步驟3、計(jì)算(jìsuàn)改正后高差hi’i+1

=hii+1+

i

4、計(jì)算各點(diǎn)的高程Hi+1=Hi+hi’i+1

i=-fh×Li/[L]

i=-fh×ni/[n][L]——線路總長(zhǎng)；L

i——第i段長(zhǎng)度（i=1、2、3、……）[n]——測(cè)站總數(shù)；n

i——為第i測(cè)段測(cè)站數(shù)。

i

——各測(cè)段高差改正2、滿足?hfh允計(jì)算高差改正數(shù)

注：

v與?h大小相等，符號(hào)相反。共一百一十五頁第四章

測(cè)量(cèliáng)精度等級(jí)共一百一十五頁1、控制(kòngzhì)測(cè)量的等級(jí)控制測(cè)量(cèliáng)的等級(jí)國(guó)家等級(jí)平面控制網(wǎng)一、二、三、四等城市與工程控制網(wǎng)城市控制網(wǎng)以國(guó)家三、四等網(wǎng)為基礎(chǔ)發(fā)展而得。工程控制網(wǎng)分為：測(cè)圖控制網(wǎng)、施工控制網(wǎng)和變形監(jiān)測(cè)網(wǎng)。圖根控制網(wǎng)直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)，其控制點(diǎn)簡(jiǎn)稱圖根點(diǎn)共一百一十五頁2、平面(píngmiàn)控制網(wǎng)精度等級(jí)的劃分衛(wèi)星定位測(cè)量控制網(wǎng)依次為二、三、四等(sìděnɡ)和一、二級(jí)導(dǎo)線網(wǎng)及導(dǎo)線依次為三、四等和一、二、三級(jí)三角形網(wǎng)依次為二、三、四等和一、二級(jí)。各級(jí)公路及構(gòu)造物平面控制網(wǎng)等級(jí)選用不得低于下表規(guī)定。共一百一十五頁平面控制(kòngzhì)網(wǎng)等級(jí)的劃分公路、橋梁多跨橋梁總長(zhǎng)L(m)單跨橋梁總長(zhǎng)Lk(m)隧道總長(zhǎng)Lg(m)等級(jí)—L≥3000Lk≥500Lg＞≥6000二等—2000≤L＜3000300≤Lk＜5003000≤Lg＜6000三等—1000≤L＜2000150≤Lk＜3001000≤Lg＜3000四等高速、一級(jí)公路L＜1000Lk＜150Lg＜1000一級(jí)二、三、四級(jí)公路二級(jí)共一百一十五頁平面控制測(cè)量(cèliáng)精度要求

測(cè)量等級(jí)最弱相鄰點(diǎn)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差測(cè)量等級(jí)最弱相鄰點(diǎn)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差二等1/100000一級(jí)1/20000三等1/70000二級(jí)1/10000四等1/35000各級(jí)平面控制網(wǎng)測(cè)量，其最弱點(diǎn)點(diǎn)位中誤差(wùchā)均不等超過±5cm，最弱相鄰點(diǎn)點(diǎn)位相對(duì)中誤差(wùchā)均不得大于±5cm

最弱相鄰點(diǎn)邊長(zhǎng)相對(duì)中誤差(wùchā)均不得超過上表中的規(guī)定。

共一百一十五頁3、高程控制網(wǎng)精度(jīnɡdù)等級(jí)的劃分公路工程高程(gāochéng)測(cè)量采用水準(zhǔn)測(cè)量。在進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量確有困難的山嶺地帶以及沼澤、水網(wǎng)地區(qū)，四、五等水準(zhǔn)測(cè)量可用光電測(cè)距三角高程測(cè)量。高程變化平緩的地區(qū)可以使用GPS進(jìn)行測(cè)量，各級(jí)公路及構(gòu)造物的高程控制測(cè)量等級(jí)應(yīng)不低于下表規(guī)定。共一百一十五頁水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)(děngjí)

公路、橋梁多跨橋梁總長(zhǎng)L(m)單跨橋梁總長(zhǎng)Lk(m)隧道總長(zhǎng)Lg(m)等級(jí)—L≥3000Lk≥500Lg＞≥6000二等—1000≤L＜3000150≤Lk＜5003000≤Lg＜6000三等高速、一級(jí)公路L＜1000Lk＜150Lg＜3000四等二、三、四級(jí)公路五等共一百一十五頁水準(zhǔn)測(cè)量的精度(jīnɡdù)要求

共一百一十五頁水準(zhǔn)測(cè)量的精度(jīnɡdù)要求各級(jí)路線高程控制網(wǎng)最弱點(diǎn)高程中誤差不得大于±25mm，（點(diǎn)位相對(duì)中誤差最大的那個(gè)就是最弱的）

用于跨越水域和深谷的大橋、特大橋的高程控制網(wǎng)最弱點(diǎn)高程中誤差不得超過±10mm，每公里觀測(cè)高差中誤差和附合（環(huán)線）水準(zhǔn)(shuǐzhǔn)路線長(zhǎng)度應(yīng)小于上表中的規(guī)定。當(dāng)附合（環(huán)線）水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度超過規(guī)定時(shí)，應(yīng)采用雙擺站的方法進(jìn)行測(cè)量，但其長(zhǎng)度不得大于上表中的規(guī)定的2倍。每站高差較差應(yīng)小于基輔（黑紅）面高差較差的規(guī)定。一次雙擺站為一單程，取其平均值計(jì)算的往返較差、附合（環(huán)線）閉合差應(yīng)小于相應(yīng)限差的0.7倍。

共一百一十五頁4、圖根控制(kòngzhì)測(cè)量精度1、導(dǎo)線(dǎoxiàn)測(cè)量：

四等水準(zhǔn)限差：前后視距離差<5m前后視距離累積差<10m黑紅面讀數(shù)差<3mm黑紅面高差之差<5mm高差閉合差<±20√Lmm或±6√nmm2、高程控制測(cè)量：

導(dǎo)線全長(zhǎng)精度：k=f/∑D≤1/2000導(dǎo)線角度閉合差：共一百一十五頁第五章

地形圖測(cè)量的內(nèi)容(nèiróng)和要求共一百一十五頁一、地物

指地面上天然或人工形成的物體。如湖泊、河流、海洋、房屋、道路、橋梁(qiáoliáng)、森林等；二、地貌

指地表高低起伏的形態(tài)。如山地、丘陵、懸崖、沖溝等；基本概念共一百一十五頁三、地形

地物和地貌的總稱(zǒnɡchēnɡ)；四、地形圖

按一定的比例尺，用規(guī)定的符號(hào)表示的地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖。

平面圖：在圖紙上僅表示地物的平面(píngmiàn)位置。正射投影共一百一十五頁共一百一十五頁共一百一十五頁共一百一十五頁1、比例尺的表示(biǎoshì)方法

數(shù)字(shùzì)比例尺

圖示比例尺地形圖的比例尺

圖上一段直線長(zhǎng)度d與地面上相應(yīng)線段的實(shí)際長(zhǎng)度D之比。共一百一十五頁共一百一十五頁2、地形圖比例尺的選擇(xuǎnzé)大比例尺地形圖—1:500、1:1000、1:2000、1:5000中比例尺地形圖—1:1萬、1:2.5萬、1:5萬、1:10萬小比例尺地形圖—1:20萬、1:50萬、1:100萬我國(guó)規(guī)定1:1萬、1:2.5萬、1:5萬、1:10萬、1:25萬、1:50萬、1:100萬七種比例尺地形圖為國(guó)家(guójiā)基本比例尺地形圖。共一百一十五頁大比例尺地形圖的用途(yòngtú)共一百一十五頁3、比例尺的精度(jīnɡdù)地形圖上0.1mm長(zhǎng)度所表示的實(shí)地水平(shuǐpíng)距離大比例尺地形圖的比例尺精度共一百一十五頁地圖(dìtú)圖式分類地圖(dìtú)圖式地物符號(hào)地貌符號(hào)注記符號(hào)五、地形圖圖式

表示地物和地貌的符號(hào)和方法共一百一十五頁1)比例符號(hào)

可以按測(cè)圖比例尺縮小，用規(guī)定符號(hào)畫出的地物符號(hào)；房屋、道路、稻田、花圃、湖泊等。

2)非比例符號(hào)

無法將其形狀和大小按照地形圖的比例尺繪到圖上的符號(hào)；三角點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹、路燈、檢修井等。3)半比例符號(hào)

長(zhǎng)度(chángdù)可按比例縮繪，而寬度無法按比例表示的符號(hào)；小路、通訊線、管道、垣柵等。1、地物(dìwù)符號(hào)

地物符號(hào)分比例符號(hào)、非比例符號(hào)和半比例符號(hào)。共一百一十五頁地物(dìwù)符號(hào)——依比例符號(hào)水稻田花圃(huāpǔ)共一百一十五頁地物(dìwù)符號(hào)——不依比例尺電線桿與電力線共一百一十五頁地物(dìwù)符號(hào)——半依比例尺的符號(hào)共一百一十五頁2、地貌(dìmào)符號(hào)地形圖上表示地貌的方法一般是等高線。平坦(píngtǎn)地區(qū)注記散點(diǎn)高程。等高線：地面上高程相等的相鄰各點(diǎn)所連的閉合曲線。共一百一十五頁等高線的幾個(gè)(jǐɡè)概念等高線的間距h——兩相鄰等高線之間的高差。等高線的平距D——相鄰兩等高線的水平距離。坡度(pōdù)i三者的關(guān)系:i=h/D共一百一十五頁共一百一十五頁

等高線平距相鄰(xiānɡlín)等高線間的水平距離，用d表示。

坡度(pōdù)共一百一十五頁等高線表示(biǎoshì)地貌共一百一十五頁基本等高線（首曲線）計(jì)曲線——為了(wèile)便于計(jì)數(shù)每隔5個(gè)等高距畫一根加粗的等高線半曲線（間曲線）——為了較好地表示局部地區(qū)地形的細(xì)部，以等高距的一半用虛線加繪的等高線

輔助曲線——為了更好地表示局部地區(qū)地形的細(xì)部，以任意高程用短虛線加繪的等高線等高線的種類(zhǒnglèi)共一百一十五頁典型(diǎnxíng)的地貌山頭、洼地(wādì)、山脊、山谷、鞍部、絕壁或懸崖共一百一十五頁1)山頭(shāntóu)和洼地共一百一十五頁2)山脊(shānjǐ)和山谷共一百一十五頁3)

鞍部共一百一十五頁4)陡崖(dǒuyá)和懸崖

共一百一十五頁等高線的特性(tèxìng)①同一條(yītiáo)等高線上各點(diǎn)的高程都相同;②等高線是一條閉合曲線,不能中斷,如果不在同一幅圖內(nèi)閉合,則必定跨越鄰幅或許多幅圖后閉合;③等高線只有在絕壁或懸崖才會(huì)重合或相交;④等高線經(jīng)過山脊或山谷時(shí)轉(zhuǎn)變方向,因此,山脊線和山谷線應(yīng)與轉(zhuǎn)變方向處的等高線的切線垂直相交;⑤在同一幅地形圖上,等高線間隔應(yīng)是相同的。因此,等高線平距大(等高線疏),表示地面坡度小(地形平坦)；等高線平距小(等高線密),表示地面坡度大(地形陡峻)。共一百一十五頁基本等高距①基本等高距可視工作需要在此表基礎(chǔ)上適當(dāng)加密；②一個(gè)(yīɡè)測(cè)區(qū)同一比例尺，宜采用一種基本等高距。共一百一十五頁3、注記符號(hào)(fúhào)作用：對(duì)地物符號(hào)和地貌符號(hào)的補(bǔ)充(bǔchōng)說明。表示方法：文字、數(shù)字、特殊線段等。共一百一十五頁（1）地形圖上高程注記點(diǎn)應(yīng)分布均勻(jūnyún)，丘陵地區(qū)高程注記點(diǎn)的間距宜符合下表中的規(guī)定。4、高程(gāochéng)注記點(diǎn)的分布

（2）山頂、鞍部、山脊、山腳、谷底、谷口、溝底、溝口、凹地、臺(tái)地、河川湖池岸旁、水涯線上以及其它地面傾斜變化處，均應(yīng)測(cè)高程注記點(diǎn)。（3）基本等