《測量學》總復習

1、第一章 緒 論n測量工作的基本原則測量工作的基本原則測量學的基本任務(wù)測量學的基本任務(wù) 測定地面點位的位置。測定地面點位的位置。以以經(jīng)度經(jīng)度與與緯度緯度表示點位的坐標表示點位的坐標（一）（一）. .天文地理坐標（天文地理坐標（大地水準面）大地水準面）（大地水準面）（大地水準面）經(jīng)度l l：0180，緯度j j：090 天文測量方法測定。名詞：首子午線、東經(jīng)、西經(jīng)；赤道、北緯、南緯。經(jīng)度L L：0180緯度B B：090 大地測量方法測定。YX我國國家高程系統(tǒng)：黃海高程系高程系統(tǒng)：黃海高程系我國國家高程基準：高程基準： 1985年國家高程基準年國家高程基準我國取青島附近黃海平均海水面為大地水準面；

2、 人為而定，相對穩(wěn)定(我國1956年取前6年的平 均潮位作為大地水準面；1985年取1953年1979 年共26年觀測的平均潮位作為大地水準面)；水準原點水準原點建在青島市內(nèi)，作為我國的國家高程 基準。1956年高程基準的高程為72.289米， 1985年高程基準的高程為72.260米。上海地區(qū)高程系統(tǒng)：吳淞高程系上海地區(qū)高程系統(tǒng)：吳淞高程系2.高程系統(tǒng)與高程基準高程系統(tǒng)與高程基準H H吳吳=H=H黃黃-1-1.6008 6008 （19851985）布局上：由整體到局部由整體到局部精度上：由高級到低級由高級到低級次序上：先控制后細部先控制后細部 一一.測量工作的基本原則測量工作的基本原則(P

3、9圖示)所有測量工作都必須遵循以上原則，也所有測量工作都必須遵循以上原則，也 是測量的工作程序。是測量的工作程序。二二.測量工作的程序測量工作的程序由整體到局部由整體到局部由高級到低級由高級到低級先控制后細部先控制后細部控制測量與細部測量三三.確定地面點位的三個基本要素確定地面點位的三個基本要素稱為三個基本觀測量水平距離 S水平夾角高 差 h1-61-6地球表面曲率對測量工作的地球表面曲率對測量工作的影響影響據(jù)此確定可用水平面代替 水準面的最大范圍。簡化計算，對精度無影響。在小測區(qū)內(nèi)，用水平面代替水準面，討論由 此對距離、角度、高差的影響；n測量工作的基本原則測量工作的基本原則第二章 水準測量

4、名詞：水準儀、水準儀構(gòu)造、視差高程基準高程基準、水準測量、前視、后視、水準點、轉(zhuǎn)點水準測量的等級、路線水準測量的等級、路線水準儀水準儀操作程序：粗平瞄準精平讀數(shù)水準測量的記錄（兩次儀器高、雙面尺）、計算水準儀的軸線及其水準儀的軸線及其 應(yīng)滿足的條件、檢驗應(yīng)滿足的條件、檢驗地面點的高程地面點的高程 相對高程相對高程假定高程(多用于建筑施工)絕對高程絕對高程 地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。地面點沿鉛垂線到大地水準面的距離。一.高程測量概述一一.高程測量概述高程測量概述1.1.高程測量高程測量 測定地面點高程的工作2.2.高程測量的方法高程測量的方法水準測量水準測量用水準儀進行高程測量的工作。是

5、高程測量的主要方法使用儀器：水準儀水準儀 水準儀的主要功能是能指出一條水平視線。水準儀的主要功能是能指出一條水平視線。其他高程測量方法：其他高程測量方法：三角高程測量、GPS測量3.3.高程系統(tǒng)高程系統(tǒng) l我國國家高程系統(tǒng)：高程系統(tǒng)：黃海高程系黃海高程系 1956年黃海高程系 (水準原點 H=72.289米） 1985年國家高程基準年國家高程基準(水準原點 H=72.260米) l地方高程系統(tǒng) 上海：吳淞高程系上海：吳淞高程系4. 4. 水準測量的等級水準測量的等級 分一、二、三、四等（按精度要求、控制范圍）分一、二、三、四等（按精度要求、控制范圍）二.水準測量原理二二.水準測量原理水準測量原

6、理高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)：1.1.水準測量原理水準測量原理 1 hAB 0，高差為正，前視點高； hAB 0，高差為負，前視點低。 1高差必須帶“+、 -”號； 1 hAB的下標 次序必須與測量的前進方向一致。 例：例： 已知 hAB=+1.436 m 則 hBA=-1.436 m大地水準面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水準尺水準尺ab前進方向ABABABhHHbah2.水準儀2.2.水準儀水準儀精度系列精度系列： S05 S1 S3 S10 型號下標：毫米數(shù)，表示 1公里往、返測量的高差平 均值的中誤差(由于儀器引 起的) 。構(gòu)造構(gòu)造： 一般構(gòu)件 望遠鏡與視差 水準器S3 水

7、準儀外型望遠鏡與視差望遠鏡與視差望遠鏡與視差測量望遠鏡及十字絲測量望遠鏡及十字絲上絲下絲豎絲橫絲望遠鏡的十字絲水準器圓水準器 靈敏度 8/2mm 用于儀器粗平 管水準器 靈敏度20/2mm 用于儀器精平水準器水準器二.水準儀使用三三.水準儀使用水準儀使用操作程序與方法 (安置)粗平瞄準精平讀數(shù) 安置時考慮前、后視等距； 粗平時掌握“左手大拇指法”； 瞄準時包括消除視差； 在精平狀態(tài)下(符合氣泡符合時)讀數(shù)； 讀數(shù)估讀至毫米。符合氣泡符合尚未符合符合氣泡符合，水準管軸與視線水平。三.水準路線測量四、水準路線測量四、水準路線測量1.水準測量的方法2.水準路線3.水準測量的檢核1.水準測量的方法（二

8、）.水準測量的方法 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進方向1.1341.677TP1h1=-0.5432.水準路線3.支水準路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準路線2.附合水準路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM3(一）.水準路線三種水準路線的布置形式三種水準路線的布置形式a1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h2f=5mma1b1a2b2h1=

9、a1-b1h2=a2-b2h1-h2 *圖的比例尺越大，其表示的地物、地貌越詳細，圖上 點位精度越高；但一幅圖所代表的實地面積也愈小， 并且測繪的工作量會成倍增加。圖上0.1mm所代表的實地長度(受人眼判斷力限制所致)。比 例 尺比例尺精度（cm）1 : : 500 1 : : 1000 1 : : 2000 1 : : 5000 1 : : 10000 5 10 20 50 100表8-24.比例尺精度比例尺精度5. 地形圖比例尺的選用地形圖比例尺的選用*主要考慮實用、經(jīng)濟地形圖比例尺的選用表8-1比 例 尺1 : : 100001 : : 50001 : : 20001 : : 10001

10、 : : 500城市總體規(guī)劃、廠址選擇、區(qū)域布置、方案比較城市詳細規(guī)劃及工程項目初步設(shè)計建筑設(shè)計、城市詳細規(guī)劃、工程施工圖設(shè)計、竣工圖用 途 地形圖圖式是由國家測繪局統(tǒng)一制定的地物、地貌地形圖圖式是由國家測繪局統(tǒng)一制定的地物、地貌符號的總稱符號的總稱(P221(P221圖圖8-4)8-4)。(二)、地貌符號地貌符號等高線。(三)、注記注記用文字、數(shù)字對地形符號加以說明。(一)、地物符號地物符號 1.比例符號輪廓大，按比例縮??； 2.非比例符號輪廓小，重要，用專用符號表示； 3.半比例符號也稱線形符號，即長度按比例、 寬度不依比例。三類圖式符號：三類圖式符號：(一一)、用等高線表示地貌的原理、用

11、等高線表示地貌的原理等高線等高線地面上高程相等的相鄰點所連接而成的閉合曲線。等高等高線線的特性的特性 同一條等高線上的各點，其高程必定相等 等高線是閉合曲線 等高線一般不能分叉、相交或重合等高線平距等高線平距相鄰等高線之間 的水平距離d。等高 線平距d隨地面坡 度變化而變化。(二二)、等高距、等高線平距、地面坡度、等高距、等高線平距、地面坡度等高距等高距相鄰等高線之間的高差h，也稱 等高線間隔。同一幅地形圖中， 等高距h相等。由于h為定值，所以 i 與d成反比，即： d大(等高線稀)， i 小(地面坡度小,緩和) d小(等高線密)， i 大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡線i地面坡度地面坡

12、度i：(為地面傾角) （8-1-2）i=hd= tan(三三)、等高線分類、等高線分類1.首曲線首曲線基本等高線基本等高線，按測圖規(guī)定的基本等高距 勾繪(線粗0.15mm)。3.間曲線、助曲線：局部加繪，使地貌更祥細。 間曲線間曲線1/2等高距，用長虛線表示。 助曲線助曲線1/4等高距，用短虛線表示?？刹婚]合2.計曲線計曲線將高程能被五倍基本等高距整除的等高 線加粗(線粗0.25mm)，并注記高程。便 于讀圖。（高程注記：方向與等高線 平行；字頭向高處； 排列向山頂）(五五)、等高線的特性、等高線的特性1.同一條等高線上高程必相等(等高等高)。2.各條等高線必然閉合，如不在本幅圖閉合， 必定在

13、相鄰的其他圖幅閉合(閉合閉合)。3.只有在懸崖處，等高線才相交，但交點必 成雙(不相交不相交)。4.同一幅圖內(nèi)等高距為定值，所以，地面緩和 處等高線平距大、陡峭處平距小(稀緩密陡稀緩密陡)。5.與山脊線、山谷線成正交正交。五.地形圖的分幅與編號便于地形圖的管理與使用。兩種分幅方法： 梯形分幅用經(jīng)線、緯線劃分圖幅范圍。 矩形分幅用縱橫坐標格網(wǎng)線劃分圖幅范圍。統(tǒng)一編號或根據(jù)實際需要編號。矩形分幅與編號方法：測定碎部點的三要素：水平角(或水 平方向)，水平距離D D，高差h h。從而， 在圖上逐點標出測點的平面位置和高 程。2.2.碎部點的測定碎部點的測定測定碎部點平面位置的基本方法： 極坐標法 方

14、向交會法 距離交會法 直角支距法 方向距離交會法第九章第十章第九章第九章 地地 形形 圖圖 應(yīng)應(yīng) 用用1.恢復A點所在格網(wǎng)2.過A作格網(wǎng)平行線3.用比例尺量X、YXY1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000hv 考慮圖紙伸縮時，求出伸縮系數(shù)10/v，10/h(10、v、h單位均為厘米)，對 X、Y 分別乘以伸縮系數(shù)予以改正。設(shè)量得X=38.6m Y=41.3m則 XA= 700+38.6= 738.6m YA=1100+41.3=1143.3m例：例：量測A點坐標.A一一. .點位的坐標量測點位的坐標量測二二. .兩

15、點間的水平距離和方位角量測兩點間的水平距離和方位角量測1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：10001.解析法在圖上量測A、B坐標， 計算A、B距離：(XB,YB)(XA,YA)22)()(ABABAByyxxD(9-2-3)2.圖解法用比例尺直接在圖上 量測A、B距離。(應(yīng) 考慮圖紙伸縮).A.B（一）（一）. .兩點間的水平距離量測兩點間的水平距離量測( (二二).).求圖上兩點間的坐標方位角求圖上兩點間的坐標方位角1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 150

16、01：10001.解析法在圖上量測A、B坐標， 計算A、B的方向角：(XB,YB)(XA,YA).A.B(9-2-3)ABABABxxyy1tanAB二二. .兩點間的水平距離和方位角量測兩點間的水平距離和方位角量測例：例：在圖上量得A、B坐標為：1000 900 800 700 600 5001000 1100 1200 1300 1400 15001：1000.A.BXB= 683.2mYB=1378.5mXA= 845.6mYA=1140.3m求DAB、AB。DABAB X= 683.2- 845.6=-162.4 Y=1378.5-1140.3=+238.2DAB=(-162.4)2+

17、238.22=288.29RAB =tan-1 =tan-1 1.466749YX=55L42M53N 第象限AB =180RAB = 1241707 解解 : 進行坐標反算三三. .點位的高程和兩點間的坡度量測點位的高程和兩點間的坡度量測 1. 1.點位高程：點位高程：可根據(jù)等高線目估可根據(jù)等高線目估 HE=51.0m, HF=48.3m, HG=51.9m2.2.兩點間坡度兩點間坡度 坡度公式：(9-2-6)i=hDhdm=tan=5251504948EFG1:500例：例：設(shè)量得F、G的圖上距離為28.5mm， 求F、G之間的平均坡度(點的高程見上)。解：解：平均坡度地面傾角 14.2i

18、=hDhdm=51.9-48.30.0285500=0.2526=25.3% 在等高線地形圖上進行量測在等高線地形圖上進行量測四四. .在圖上設(shè)計等坡度線在圖上設(shè)計等坡度線例：例：要在A、B間選定一條滿足坡度為 的線。%33. 3i解：解：由坡度公式 ：mdhDhi（毫米）3050000333. 0100050333. 00333. 0mhdmdh當相鄰兩根等高線之間的 圖上 d 30毫米時，地面坡 度 i 3.33%。dddddddddddddd二.坐標解析法幾何圖形面積量算（二）.坐標解析法幾何圖形面積量算 1234面積計算公式：面積計算公式：多邊形面積是各個梯形面積的和或差：)()()(

19、)(211414434323321221yyxxyyxxyyxxyyxxP （)()()()(21314243132421yyxyyxyyxyyxP經(jīng)整理后：經(jīng)整理后：niiiiiiiniiiiiniiiiniiyxyxPyyxxPxxyPyyxP111111111111)(21)( )(21)(21)(21寫成以下四種形式的通用公式：寫成以下四種形式的通用公式：一一.根據(jù)等高線地形圖繪制斷面圖用途用途：道路、隧道、管線等工程設(shè)計，如縱坡設(shè)計、 邊坡設(shè)計、土石方量計算，等。(P305 圖9-17)作法：作法：（圖（圖9-179-17） 1.1.繪制縱橫坐標軸繪制縱橫坐標軸 橫坐標軸表示水平距離

20、，比例與地形圖比例尺同。 縱坐標軸表示高程，高程比例一般比水平比例大 510倍。一一. .根據(jù)等高線地形圖繪制斷面圖一一.根據(jù)等高線地形圖繪制斷面圖用途用途：道路、隧道、管線等工程設(shè)計，如縱坡設(shè)計、 邊坡設(shè)計、土石方量計算，等。(P305 圖9-17)作法：作法：（圖（圖9-179-17） 1.1.繪制縱橫坐標軸繪制縱橫坐標軸 橫坐標軸表示水平距離，比例與地形圖比例尺同。 縱坐標軸表示高程，高程比例一般比水平比例大 510倍。2.2.作斷面圖作斷面圖從A沿AB直線，量與各等高線交點的水平距離標 于橫軸；取各點的高程為縱坐標，標點位；圓滑連接各點，即為AB線處的斷面圖。一一. .根據(jù)等高線地形圖

21、繪制斷面圖P271 圖9-12根據(jù)地形圖繪制斷面圖水平距離從A沿AB直線量取2.2.作斷面圖作斷面圖從A沿AB直線，量與各等高線交點的水平距離標 于橫軸；P271 圖9-12根據(jù)地形圖繪制斷面圖圓滑連接各點，即為圓滑連接各點，即為ABAB線處的斷面圖線處的斷面圖二二. .確定匯水范圍 用途用途：主要用于鐵路、 公路橋涵的孔徑設(shè)計。作法作法：沿道路一側(cè)，上 游方向，一系列山脊 線與道路中心線所圍 成的閉合范圍。三.場地平整時的填場地平整時的填挖邊界確定和土方挖邊界確定和土方量計算量計算三三. .場地平整時的填挖邊界確定和土方量計算作法作法(水平場地高程為50米)： 1.確定填挖邊界線(即50米等高線) 2.在地形圖上繪小方格(一般取2 厘米邊長)，編號； 3.計