工程測量總復(fù)習(xí)課件

3、確定地面點的基本要素：A（XYH）P（XYH）βhd北角度、距離、高差4、測量的基本工作：角度測量、距離測量、高程測量5、測量在建筑工程中的作用1）、測繪地形圖：根據(jù)要求測繪建筑區(qū)域地形圖，供建筑工程進行總體設(shè)計、規(guī)劃使用，并在圖上進行必要的量算。2)、施工放樣：將圖上設(shè)計好的建（構(gòu)）筑物的位置經(jīng)測設(shè)標(biāo)定到實地；3)、監(jiān)測檢查：施工過程中的監(jiān)測和竣工測量。4)、工程保養(yǎng)：對于的大型建筑和高層建筑完工后要定期進行變形觀測。第1頁/共41頁3、確定地面點的基本要素：A（XYH）P（XYH）β1

1）絕對高程（H）：地面點沿鉛垂方向到大地水準(zhǔn)面的距離。2）相對高程（H）：地面點沿鉛垂方向到任意水準(zhǔn)面的距離。地面上兩點高程之差。高差是有方向和正負(fù)的。如：hAC=HC–HA當(dāng)hAC為正時，C點高于A點；當(dāng)hAC為負(fù)時，C點低于A點；高差

hAChCA名稱叫A、C兩點間高差叫C、A兩點間高差理解表示C點比A點高多少或低多少；或者C點對A點的高差。表示A點比C點高多少或低多少；或者A點對C點的高差。公式

hAC=HC–HA

hCA=HA–HC聯(lián)系

hAC

=–hCA6、高程

7、高差：

第2頁/共41頁1）絕對高程（H）：地面點沿鉛垂2

我國現(xiàn)在沿用的坐標(biāo)系統(tǒng)：1980西安坐標(biāo)系系1985年國家高程基準(zhǔn)8、大地水準(zhǔn)面

與靜止的平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面，并假想其穿過大陸、島嶼形成一個閉合曲面，這個面我們稱為大地水準(zhǔn)面，它是唯一的。它所包圍的形體稱為大地體測量獨立平面直角坐標(biāo)系、高斯平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系兩點不同：1）坐標(biāo)軸相反：測量橫坐標(biāo)為Y軸，縱坐標(biāo)為X軸；2）象限相反，測量順時針旋轉(zhuǎn)。

9、我國現(xiàn)在沿用的高程系統(tǒng)：10、測量平面直角坐標(biāo)系：第3頁/共41頁我國現(xiàn)在沿用的坐標(biāo)系統(tǒng)：1980西安坐標(biāo)系系1931、水準(zhǔn)測量原理

利用水準(zhǔn)儀提供水平視線，讀取前后水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測定兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向ABa第二章圖中前進方向從A到B。稱A點后視點，B點為前視點；A點視距尺為后視尺，B點為前視尺；a為后視讀數(shù)，b為前視讀數(shù)。第4頁/共41頁1、水準(zhǔn)測量原理大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向AB42、水準(zhǔn)測量的計算

1）高差法：hAB

=a－b

HB=HA+hAB

2）視線高法Hi=HA+aHB=Hi－

b注意：測量中的計算進位法則：單進雙不進按照測量數(shù)據(jù)的取舍原則，1.345保留兩位小數(shù)后應(yīng)該是多少？

2.675保留兩位小數(shù)后應(yīng)該是多少？第5頁/共41頁2、水準(zhǔn)測量的計算第5頁/共41頁5hAB=a–b=1.571-0.685=+0.886(m)B點高程HB為：

HB=HA+hAB

=452.623+(+0.886)=453.509(m)

大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向ABa【例題1】已知A點高程HA=452.623m，后視讀數(shù)a=1.571m，前視讀數(shù)b=0.685m。試求A、B兩點間高差hAB和B點高程HB。解：A、B兩點間高差hAB為：第6頁/共41頁hAB=a–b大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向A6解：AB的高差為：

hAB=a–b=1.217-2.426=-1.209m草圖如下：B點高程HB為：

HB=HA+hAB

=0+(-1.209)=-1.209(m)【例題2】已知A點樁頂標(biāo)HA=±0.00，后視A點讀數(shù)a=1.217m，前視B點讀數(shù)b=2.426m。求AB的高差hAB以及B點標(biāo)高

HB。并繪草圖。

第7頁/共41頁解：AB的高差為：【例題2】已知A點樁頂標(biāo)HA=±0.00，73)照準(zhǔn)、調(diào)教：照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（十字絲不清調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋，目標(biāo)不清調(diào)物鏡調(diào)焦螺旋。4）讀數(shù)讀出橫絲中絲讀數(shù)。四位數(shù)，估讀毫米。4、水準(zhǔn)儀的操作步驟:

1)安置儀器腳架張開一樣長，高度適中，架頭水平，放置儀器旋緊中心螺旋。

2）整平通過調(diào)整腳螺旋使氣泡居中（當(dāng)望遠(yuǎn)鏡平行一對腳螺旋時，氣泡移動的方向和左手拇指旋轉(zhuǎn)的方向相同）。3、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造:望眼鏡、水準(zhǔn)器、基座

DS3——大地測量水準(zhǔn)儀測量精度每千米往返高程中誤差3MM。第8頁/共41頁3)照準(zhǔn)、調(diào)教：照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（十字絲不清調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋，85、一個測站的水準(zhǔn)測量操作步驟1）立尺于A、B測站點；安置水準(zhǔn)儀于AB之間，2)、整平；3)、瞄準(zhǔn)后視尺A尺，讀出后視讀數(shù)a，記錄；4)、瞄準(zhǔn)前視尺B尺，讀數(shù)b，記錄；5)、計算：hAB=a–b

HB=HA+hAB

水準(zhǔn)測量在一個測站測得的高差是前視點與后視點之間的高差。ABab第9頁/共41頁5、一個測站的水準(zhǔn)測量操作步驟1）立尺于A、B測站點；安59

6、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式有：（1）附合水準(zhǔn)路線如下圖所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BMA出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3進行水準(zhǔn)測量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點BMB所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。

BMB

h1

h2

h3

h4

12

3

BMA第10頁/共41頁6、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水10（2）閉合水準(zhǔn)路線如右圖所示。從已知高程的水準(zhǔn)點BMA出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3、4進行水準(zhǔn)測量，最后又回到原出發(fā)點BMA形成環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。BMA

h1

h2

h3

h4

h5

1

2

3

4

閉合水準(zhǔn)路線第11頁/共41頁（2）閉合水準(zhǔn)路線BMA h1 h2 h3 1 2 11（3）支水準(zhǔn)路線如下圖所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BMA發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1進行水準(zhǔn)測量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進行往返測量，以便檢核。BMA

1

h往

h返

第12頁/共41頁（3）支水準(zhǔn)路線1 h往 第12頁/共41頁127、檢核：

1）測站檢核2）計算檢核3）成果檢核第13頁/共41頁7、檢核：第13頁/共41頁13測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B2.1421.258+0.8840.9281.235-0.3071.6641.431+0.2331.6722.074-0.402計算檢核Σ6.4065.998測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注

∑a－∑b＝0.4080.4080.408123.446123.854水準(zhǔn)測量手簿已知第14頁/共41頁測站點號水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高141、測量中的角度包括：水平角和豎直角角度測量包括：水平角測量和豎直角測量。2、經(jīng)緯儀的構(gòu)造：基座、度盤、照準(zhǔn)部

DJ6——大地測量經(jīng)緯儀一測回方向中誤差6秒。3、水平角：

1）水平角的定義：相交的兩條直線在同一水平面上的投影所夾的角度。

2）水平角測量的目的:用于確定點的平面位置。第三章，角度測量測回法：

適用于觀測兩個方向之間的單角。操作步驟：角值范圍：0?~360?①安置儀器于測站點，對中整平；②旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部處于盤左位置、瞄準(zhǔn)第一目標(biāo)，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄；第15頁/共41頁1、測量中的角度包括：水平角和豎直角第三章，角度測量測回法：15③順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)點，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄，計算上半測回角值；④盤右位置瞄準(zhǔn)第一目標(biāo)、調(diào)焦、讀數(shù)，記錄；⑤順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)，調(diào)焦讀數(shù)，記錄，計算下半測回角值。⑥計算一測回角值B

O

β

A測站豎盤位置目標(biāo)

水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值

各測回平均角值備注°′″°′″°′″°′″半測回角值之差分別12″、18″。

測回互差為：15（上下半測角值限差36″各測回角值限差24“）第一測回左A00130981918981924981932B982048右A1800142981930B2782112第二測回左A900106981930981939B1882036右A2700054981948B82042測回法觀測手簿第16頁/共41頁③順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)點，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄，計算上16【例題】如下圖所示，觀測方向值列于圖中，試求水平角β的大小。解：先判斷β角的第一方向和第二方向，然后用公式β=b+360°–a計算。β=b+360°–a=100°00′06″+360°–241°47′42″

=218°12′24″第17頁/共41頁【例題】如下圖所示，觀測方向值列于圖中，試求水平角β的大小。17

4、豎直角：在同一豎直面內(nèi)，目標(biāo)的視線與水平方向的夾角。視線向上傾斜，稱仰角，

α為正值；視線向下傾斜，稱俯角,α為負(fù)值。豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化成水平距離豎直角角值范圍：

-90°~+90°第18頁/共41頁4、豎直角：在同一豎直面內(nèi)，目標(biāo)的視線與水平方向的夾角。181）直線定線距離較長時,首先需要在直線方向上標(biāo)定若干個分段點，以便分段丈量。標(biāo)定各分段點在同一直線上的工作稱為直線定線。直線定線的目的是使分段點在待量測直線端點的連線上直線定線的方法：(1)目估法如下圖所示：目估法定線的精度不高，一般要求往、返各定線一次。第四章，距離測量和直線定向第19頁/共41頁1）直線定線直線定線的方法：第四章，距離測量和直線定向第119(2)經(jīng)緯儀法如圖所示：A

B

D

l1

l2

l3

l4

A

B

D

l1

l2

l3

l4

傾斜地面起伏地面2、鋼尺量距第20頁/共41頁(2)經(jīng)緯儀法A B D l1 l2 l3 l4 A B D203、水平距離計算：

1）單程水平距離（D）式中：n—尺段數(shù)；

L—鋼尺的尺長；

q—不足一整尺的余長。第21頁/共41頁3、水平距離計算：式中：n—尺段數(shù)；第21頁/共41頁212）水平距離的均值Ｄ均Ｄ均=(Ｄ往+Ｄ返)/23）精度評定

（1）絕對誤差

ΔＤ=∣Ｄ往-Ｄ返∣

（2）相對誤差

K=∣Ｄ往-Ｄ返∣/Ｄ均=ΔＤ/Ｄ均

=1/(Ｄ均/ΔＤ)4）容許值規(guī)定：平地，K容=1/3000；山地，K容=1/1000。5）精度結(jié)果：若K≤K容，則成果為合格。第22頁/共41頁2）水平距離的均值Ｄ均第22頁/共41頁22【算例】水平距離往測Ｄ往=207.693m，返測Ｄ返=207.732m。試求：1、平均值Ｄ均；2、相對誤差K。解:1、Ｄ均=(Ｄ往+Ｄ返)/2=（207.7125+207.732）/2≈207.712(m)；2、ΔＤ=∣Ｄ往-Ｄ返∣=0.039(m)

K=ΔＤ/Ｄ均

=1/(Ｄ均/ΔＤ)=1/(207.712/0.039)≈1/5326(或：1/5300）因為K<1/3000，所以成果合格。第23頁/共41頁【算例】第23頁/共41頁233、比例尺：地形圖上一段直線長度與地面上相應(yīng)線段的實際水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。

比例尺=圖距/實距4、直線定向

確定直線的方向稱為直線定向。通常用直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度來描述直線的方向。5、坐標(biāo)方位角：從直線起點的坐標(biāo)縱軸北端開始，順時針方向量至直線的水平夾角，稱為該直線的方位角；其角值范圍為0°~360°。1標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角北方位角2第24頁/共41頁3、比例尺：地形圖上一段直線長度與地面上相應(yīng)線段的實際水平長24α21α12xyoxx123）正、反坐標(biāo)方位角直線1-2：點1是起點，點2是終點α12—正坐標(biāo)方位角；α21—反坐標(biāo)方位角。直線2-1：點2是起點，點1是終點所以一條直線的正、反坐標(biāo)方位角互差180o第25頁/共41頁α21α12xyoxx123）正、反坐標(biāo)方位角直線1-225推算坐標(biāo)方位角的通用公式：注意：

計算中，若α前>360°，減360°；若α前<0°，加360°。當(dāng)β角為左角時，取“＋”；若為右角時，取“－”。第26頁/共41頁推算坐標(biāo)方位角的通用公式：注意：當(dāng)β角為左角時，取“＋”；若267、象限角

某直線的象限角是由直線起點的標(biāo)準(zhǔn)方向北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至該直線的銳角，用R表示。直線R與α的關(guān)系O1O2O3O4αO1=RO1αO2=180°－RO2αO3=180°＋RO3αO4=360°－RO4RO3（北）（西）y（東）（南）xoⅠⅣⅢⅡRO1RO2RO4αO1αO2αO3αO41234北東南西北西南東第27頁/共41頁7、象限角某直線的象限角是由直線起點的標(biāo)準(zhǔn)方27例題：直線AB的方位角αAB=150o30"，求它的反方位角及象限角，并繪出示意圖。解：

反方位角αBA=αAB+180o=150o30'+180o=330o30'

象限角R為南東180o-150o30'=29o30'αABαBARBA第28頁/共41頁例題：直線AB的方位角αAB=150o30"，求它的反288、坐標(biāo)正算1、定義根據(jù)直線起點的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角和水平距離，計算終點坐標(biāo)的方法，叫坐標(biāo)正算。xyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O

圖6-10坐標(biāo)正算圖形 第29頁/共41頁8、坐標(biāo)正算xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB292、計算:已知：起點A的坐標(biāo)為（xA，yA），起點至終點方向的

坐標(biāo)方位角為αAB，水平距離為DAB。試求：B點的坐標(biāo)（xB，yB）。解：(1)計算A、B兩點間的縱、橫坐標(biāo)增量ΔxAB、ΔyABΔxAB=DABcosαAB

ΔyAB=DABsinαAB(2)計算B點的坐標(biāo)（xB，yB）

xB=xA+ΔxAByB=yA+ΔyABxyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O 說明：坐標(biāo)增量的正負(fù)取決于三角函數(shù)值的正負(fù)，而函數(shù)值的正負(fù)又取決于坐標(biāo)方位角的大小，即直線方向所在的象限；D

第30頁/共41頁2、計算:xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB309、坐標(biāo)反算1、定義已知兩點的坐標(biāo)，求算兩點間的水平距離及其坐標(biāo)方位角，叫坐標(biāo)反算。2、公式如圖：已知A、B兩點的坐標(biāo)分別為(xA，yA)，(xB，yB)。試求:

⑴水平距離DAB⑵坐標(biāo)方位角αABxyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O

圖6-10坐標(biāo)正算圖形 D

第31頁/共41頁9、坐標(biāo)反算xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB31題中已知點A是起點，已知點B是終點。

【水平距離跟誰是起點誰是終點沒有關(guān)系，而坐標(biāo)方位角跟起點、終點就有關(guān)系了(是什么關(guān)系請同學(xué)們思考)！】解:⑴計算A、B兩點間的縱、橫坐標(biāo)增量△XAB、△YAB：△XAB=XB-XA

△YAB=YB-YA

⑵其次計算A、B兩點間的水平距離DAB：

DAB==第32頁/共41頁題中已知點A是起點，已知點B是終點。⑵其次計32

⑶最后計算A、B兩點間的坐標(biāo)方位角αAB

：

tgαAB==K

[注意：K值必須取到小數(shù)點后第6位!]αAB=arctgK+常數(shù)[常數(shù)值的大小要根據(jù)縱、橫坐標(biāo)增量△XAB、△YAB的符號來確定]△XAB△YABαAB

所在象限常數(shù)++10°-+2180°--3180°+-4360°第33頁/共41頁⑶最后計算A、B兩點間的坐標(biāo)方位角αAB：△XAB△Y33【例題2】已知：A、B兩點的平面坐標(biāo)分別A(1536.86m837.54m)，B(1468.11m732.71m)

求：DAB和αAB

。解:⑴△XAB=XB-XA=-68.75(m)△YAB=YB–

YA=-104.83(m)⑵DAB==125.36(m)⑶tgαAB==1.524800

αAB=arctg1.524800+常數(shù)

=56°44′31.87″+180°≈236°44′32″

第34頁/共41頁【例題2】第34頁/共41頁34第七章測設(shè)的基本工作1、施工測量：工程施工階段所進行的測量工作。施工測量基本任務(wù)：將圖紙上設(shè)計建筑物的平面位置和高程，按設(shè)計與施工要求，以一定的精度標(biāo)定到實地，作為施工的依據(jù)。

2、測設(shè)三個基本要素

水平距離D水平角b高差h通過測設(shè)D、b來放樣點的平面位置X、Y；通過測設(shè)h來放樣點的高程H。3、測設(shè)基本工作水平距離測設(shè)

水平角測設(shè)

高差測設(shè)第35頁/共41頁第七章測設(shè)的基本工作1、施工測量：工程施工階段所進行的354、高程測設(shè)例：已知水準(zhǔn)點A的高程HA=24.376m，要測設(shè)某設(shè)計地坪標(biāo)高HB=25.000m，水準(zhǔn)點A處的讀數(shù)是1.534m，問室內(nèi)地坪處的讀數(shù)是多少？HA=24.376大地水準(zhǔn)面ABHB=25.000aHib測設(shè)步驟：1）在A豎水準(zhǔn)尺，在B處設(shè)木樁并豎水準(zhǔn)尺，在A、B間安置水準(zhǔn)儀；第36頁/共41頁4、高程測設(shè)HA=24.376大地水準(zhǔn)面ABHB=25.00362）對水準(zhǔn)尺A讀數(shù)，a=1.534m，則：水平視線高

Hi=HA+a=24.376+1.534=25.910m后視尺應(yīng)讀數(shù)

b=Hi-HB

=25.910-25.000=0.910m3）調(diào)整B尺高度，至b=0.910時，沿尺底做標(biāo)記即設(shè)計標(biāo)高HB。HA=24.376大地水準(zhǔn)面ABHB=25.000aHib第37頁/共41頁2）對水準(zhǔn)尺A讀數(shù)，3）調(diào)整B尺高度，至b=0.910時，沿375、坡度

坡度（

R

）：直線兩端的高差與水平距離之比，即：R=hAB

/DAB

(上坡為正,下坡為負(fù))

iiABiiiDABhAB計算題：已知一直線坡段兩端的高差為+2.000m，此坡段水平距離為100.000m，計算此坡段坡度。第38頁/共41頁5、坡度iiABiiiDABhAB計算題：已知一直線坡段兩端38水平視線法

已知A點的高程為HA，設(shè)計坡度為R。測設(shè)使各樁頂點在設(shè)計坡度連線的位置。

道路、管道等施工中，常需測設(shè)斜坡線。已知坡度的測設(shè)：實際上是每隔一定距離測設(shè)一個符合設(shè)計高程的位置樁,使之構(gòu)成已知坡度。

坡度（

R

）：直線兩端的高差與水平距離之比，

即：R=hAB

/DAB

(上坡為正,下坡為負(fù))

iABb1DABhABb3b2b4bAHA6、坡度的測設(shè)第39頁/共41頁水平視線法道路、管道等施工中，常39測設(shè)步驟：1）在A點立視距尺，在A點和各樁點之間安置水準(zhǔn)儀，讀出后視讀數(shù)a，2）計算水準(zhǔn)儀視線高程：Hi=HA+a3）計算各點設(shè)計高程：Hi=HA+hAi（R=hAB/DAB

）=HA+RxDAi

4)計算各點的前視讀數(shù)：bi=H視-Hi5）在每個樁點上立視距尺，水準(zhǔn)儀瞄準(zhǔn)前視尺，指揮打樁人員打樁，至中絲讀數(shù)在bi時停止。各樁頂連線即為設(shè)計坡度線。第40頁/共41頁測設(shè)步驟：第40頁/共41頁40感謝您的欣賞第41頁/共41頁感謝您的欣賞第41頁/共41頁413、確定地面點的基本要素：A（XYH）P（XYH）βhd北角度、距離、高差4、測量的基本工作：角度測量、距離測量、高程測量5、測量在建筑工程中的作用1）、測繪地形圖：根據(jù)要求測繪建筑區(qū)域地形圖，供建筑工程進行總體設(shè)計、規(guī)劃使用，并在圖上進行必要的量算。2)、施工放樣：將圖上設(shè)計好的建（構(gòu)）筑物的位置經(jīng)測設(shè)標(biāo)定到實地；3)、監(jiān)測檢查：施工過程中的監(jiān)測和竣工測量。4)、工程保養(yǎng)：對于的大型建筑和高層建筑完工后要定期進行變形觀測。第1頁/共41頁3、確定地面點的基本要素：A（XYH）P（XYH）β42

1）絕對高程（H）：地面點沿鉛垂方向到大地水準(zhǔn)面的距離。2）相對高程（H）：地面點沿鉛垂方向到任意水準(zhǔn)面的距離。地面上兩點高程之差。高差是有方向和正負(fù)的。如：hAC=HC–HA當(dāng)hAC為正時，C點高于A點；當(dāng)hAC為負(fù)時，C點低于A點；高差

hAChCA名稱叫A、C兩點間高差叫C、A兩點間高差理解表示C點比A點高多少或低多少；或者C點對A點的高差。表示A點比C點高多少或低多少；或者A點對C點的高差。公式

hAC=HC–HA

hCA=HA–HC聯(lián)系

hAC

=–hCA6、高程

7、高差：

第2頁/共41頁1）絕對高程（H）：地面點沿鉛垂43

我國現(xiàn)在沿用的坐標(biāo)系統(tǒng)：1980西安坐標(biāo)系系1985年國家高程基準(zhǔn)8、大地水準(zhǔn)面

與靜止的平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面，并假想其穿過大陸、島嶼形成一個閉合曲面，這個面我們稱為大地水準(zhǔn)面，它是唯一的。它所包圍的形體稱為大地體測量獨立平面直角坐標(biāo)系、高斯平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系兩點不同：1）坐標(biāo)軸相反：測量橫坐標(biāo)為Y軸，縱坐標(biāo)為X軸；2）象限相反，測量順時針旋轉(zhuǎn)。

9、我國現(xiàn)在沿用的高程系統(tǒng)：10、測量平面直角坐標(biāo)系：第3頁/共41頁我國現(xiàn)在沿用的坐標(biāo)系統(tǒng)：1980西安坐標(biāo)系系19441、水準(zhǔn)測量原理

利用水準(zhǔn)儀提供水平視線，讀取前后水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測定兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向ABa第二章圖中前進方向從A到B。稱A點后視點，B點為前視點；A點視距尺為后視尺，B點為前視尺；a為后視讀數(shù)，b為前視讀數(shù)。第4頁/共41頁1、水準(zhǔn)測量原理大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向AB452、水準(zhǔn)測量的計算

1）高差法：hAB

=a－b

HB=HA+hAB

2）視線高法Hi=HA+aHB=Hi－

b注意：測量中的計算進位法則：單進雙不進按照測量數(shù)據(jù)的取舍原則，1.345保留兩位小數(shù)后應(yīng)該是多少？

2.675保留兩位小數(shù)后應(yīng)該是多少？第5頁/共41頁2、水準(zhǔn)測量的計算第5頁/共41頁46hAB=a–b=1.571-0.685=+0.886(m)B點高程HB為：

HB=HA+hAB

=452.623+(+0.886)=453.509(m)

大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向ABa【例題1】已知A點高程HA=452.623m，后視讀數(shù)a=1.571m，前視讀數(shù)b=0.685m。試求A、B兩點間高差hAB和B點高程HB。解：A、B兩點間高差hAB為：第6頁/共41頁hAB=a–b大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進方向A47解：AB的高差為：

hAB=a–b=1.217-2.426=-1.209m草圖如下：B點高程HB為：

HB=HA+hAB

=0+(-1.209)=-1.209(m)【例題2】已知A點樁頂標(biāo)HA=±0.00，后視A點讀數(shù)a=1.217m，前視B點讀數(shù)b=2.426m。求AB的高差hAB以及B點標(biāo)高

HB。并繪草圖。

第7頁/共41頁解：AB的高差為：【例題2】已知A點樁頂標(biāo)HA=±0.00，483)照準(zhǔn)、調(diào)教：照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（十字絲不清調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋，目標(biāo)不清調(diào)物鏡調(diào)焦螺旋。4）讀數(shù)讀出橫絲中絲讀數(shù)。四位數(shù)，估讀毫米。4、水準(zhǔn)儀的操作步驟:

1)安置儀器腳架張開一樣長，高度適中，架頭水平，放置儀器旋緊中心螺旋。

2）整平通過調(diào)整腳螺旋使氣泡居中（當(dāng)望遠(yuǎn)鏡平行一對腳螺旋時，氣泡移動的方向和左手拇指旋轉(zhuǎn)的方向相同）。3、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造:望眼鏡、水準(zhǔn)器、基座

DS3——大地測量水準(zhǔn)儀測量精度每千米往返高程中誤差3MM。第8頁/共41頁3)照準(zhǔn)、調(diào)教：照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（十字絲不清調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋，495、一個測站的水準(zhǔn)測量操作步驟1）立尺于A、B測站點；安置水準(zhǔn)儀于AB之間，2)、整平；3)、瞄準(zhǔn)后視尺A尺，讀出后視讀數(shù)a，記錄；4)、瞄準(zhǔn)前視尺B尺，讀數(shù)b，記錄；5)、計算：hAB=a–b

HB=HA+hAB

水準(zhǔn)測量在一個測站測得的高差是前視點與后視點之間的高差。ABab第9頁/共41頁5、一個測站的水準(zhǔn)測量操作步驟1）立尺于A、B測站點；安550

6、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式有：（1）附合水準(zhǔn)路線如下圖所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BMA出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3進行水準(zhǔn)測量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點BMB所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。

BMB

h1

h2

h3

h4

12

3

BMA第10頁/共41頁6、水準(zhǔn)路線：在水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水51（2）閉合水準(zhǔn)路線如右圖所示。從已知高程的水準(zhǔn)點BMA出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3、4進行水準(zhǔn)測量，最后又回到原出發(fā)點BMA形成環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。BMA

h1

h2

h3

h4

h5

1

2

3

4

閉合水準(zhǔn)路線第11頁/共41頁（2）閉合水準(zhǔn)路線BMA h1 h2 h3 1 2 52（3）支水準(zhǔn)路線如下圖所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BMA發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1進行水準(zhǔn)測量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進行往返測量，以便檢核。BMA

1

h往

h返

第12頁/共41頁（3）支水準(zhǔn)路線1 h往 第12頁/共41頁537、檢核：

1）測站檢核2）計算檢核3）成果檢核第13頁/共41頁7、檢核：第13頁/共41頁54測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B2.1421.258+0.8840.9281.235-0.3071.6641.431+0.2331.6722.074-0.402計算檢核Σ6.4065.998測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注

∑a－∑b＝0.4080.4080.408123.446123.854水準(zhǔn)測量手簿已知第14頁/共41頁測站點號水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高551、測量中的角度包括：水平角和豎直角角度測量包括：水平角測量和豎直角測量。2、經(jīng)緯儀的構(gòu)造：基座、度盤、照準(zhǔn)部

DJ6——大地測量經(jīng)緯儀一測回方向中誤差6秒。3、水平角：

1）水平角的定義：相交的兩條直線在同一水平面上的投影所夾的角度。

2）水平角測量的目的:用于確定點的平面位置。第三章，角度測量測回法：

適用于觀測兩個方向之間的單角。操作步驟：角值范圍：0?~360?①安置儀器于測站點，對中整平；②旋轉(zhuǎn)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部處于盤左位置、瞄準(zhǔn)第一目標(biāo)，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄；第15頁/共41頁1、測量中的角度包括：水平角和豎直角第三章，角度測量測回法：56③順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)點，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄，計算上半測回角值；④盤右位置瞄準(zhǔn)第一目標(biāo)、調(diào)焦、讀數(shù)，記錄；⑤順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)，調(diào)焦讀數(shù)，記錄，計算下半測回角值。⑥計算一測回角值B

O

β

A測站豎盤位置目標(biāo)

水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值

各測回平均角值備注°′″°′″°′″°′″半測回角值之差分別12″、18″。

測回互差為：15（上下半測角值限差36″各測回角值限差24“）第一測回左A00130981918981924981932B982048右A1800142981930B2782112第二測回左A900106981930981939B1882036右A2700054981948B82042測回法觀測手簿第16頁/共41頁③順時針轉(zhuǎn)動儀器，瞄準(zhǔn)第二目標(biāo)點，調(diào)焦、讀數(shù)，記錄，計算上57【例題】如下圖所示，觀測方向值列于圖中，試求水平角β的大小。解：先判斷β角的第一方向和第二方向，然后用公式β=b+360°–a計算。β=b+360°–a=100°00′06″+360°–241°47′42″

=218°12′24″第17頁/共41頁【例題】如下圖所示，觀測方向值列于圖中，試求水平角β的大小。58

4、豎直角：在同一豎直面內(nèi)，目標(biāo)的視線與水平方向的夾角。視線向上傾斜，稱仰角，

α為正值；視線向下傾斜，稱俯角,α為負(fù)值。豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化成水平距離豎直角角值范圍：

-90°~+90°第18頁/共41頁4、豎直角：在同一豎直面內(nèi)，目標(biāo)的視線與水平方向的夾角。591）直線定線距離較長時,首先需要在直線方向上標(biāo)定若干個分段點，以便分段丈量。標(biāo)定各分段點在同一直線上的工作稱為直線定線。直線定線的目的是使分段點在待量測直線端點的連線上直線定線的方法：(1)目估法如下圖所示：目估法定線的精度不高，一般要求往、返各定線一次。第四章，距離測量和直線定向第19頁/共41頁1）直線定線直線定線的方法：第四章，距離測量和直線定向第160(2)經(jīng)緯儀法如圖所示：A

B

D

l1

l2

l3

l4

A

B

D

l1

l2

l3

l4

傾斜地面起伏地面2、鋼尺量距第20頁/共41頁(2)經(jīng)緯儀法A B D l1 l2 l3 l4 A B D613、水平距離計算：

1）單程水平距離（D）式中：n—尺段數(shù)；

L—鋼尺的尺長；

q—不足一整尺的余長。第21頁/共41頁3、水平距離計算：式中：n—尺段數(shù)；第21頁/共41頁622）水平距離的均值Ｄ均Ｄ均=(Ｄ往+Ｄ返)/23）精度評定

（1）絕對誤差

ΔＤ=∣Ｄ往-Ｄ返∣

（2）相對誤差

K=∣Ｄ往-Ｄ返∣/Ｄ均=ΔＤ/Ｄ均

=1/(Ｄ均/ΔＤ)4）容許值規(guī)定：平地，K容=1/3000；山地，K容=1/1000。5）精度結(jié)果：若K≤K容，則成果為合格。第22頁/共41頁2）水平距離的均值Ｄ均第22頁/共41頁63【算例】水平距離往測Ｄ往=207.693m，返測Ｄ返=207.732m。試求：1、平均值Ｄ均；2、相對誤差K。解:1、Ｄ均=(Ｄ往+Ｄ返)/2=（207.7125+207.732）/2≈207.712(m)；2、ΔＤ=∣Ｄ往-Ｄ返∣=0.039(m)

K=ΔＤ/Ｄ均

=1/(Ｄ均/ΔＤ)=1/(207.712/0.039)≈1/5326(或：1/5300）因為K<1/3000，所以成果合格。第23頁/共41頁【算例】第23頁/共41頁643、比例尺：地形圖上一段直線長度與地面上相應(yīng)線段的實際水平長度之比，稱為地形圖的比例尺。

比例尺=圖距/實距4、直線定向

確定直線的方向稱為直線定向。通常用直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平角度來描述直線的方向。5、坐標(biāo)方位角：從直線起點的坐標(biāo)縱軸北端開始，順時針方向量至直線的水平夾角，稱為該直線的方位角；其角值范圍為0°~360°。1標(biāo)準(zhǔn)方向北端方位角北方位角2第24頁/共41頁3、比例尺：地形圖上一段直線長度與地面上相應(yīng)線段的實際水平長65α21α12xyoxx123）正、反坐標(biāo)方位角直線1-2：點1是起點，點2是終點α12—正坐標(biāo)方位角；α21—反坐標(biāo)方位角。直線2-1：點2是起點，點1是終點所以一條直線的正、反坐標(biāo)方位角互差180o第25頁/共41頁α21α12xyoxx123）正、反坐標(biāo)方位角直線1-266推算坐標(biāo)方位角的通用公式：注意：

計算中，若α前>360°，減360°；若α前<0°，加360°。當(dāng)β角為左角時，取“＋”；若為右角時，取“－”。第26頁/共41頁推算坐標(biāo)方位角的通用公式：注意：當(dāng)β角為左角時，取“＋”；若677、象限角

某直線的象限角是由直線起點的標(biāo)準(zhǔn)方向北端或南端起，沿順時針或逆時針方向量至該直線的銳角，用R表示。直線R與α的關(guān)系O1O2O3O4αO1=RO1αO2=180°－RO2αO3=180°＋RO3αO4=360°－RO4RO3（北）（西）y（東）（南）xoⅠⅣⅢⅡRO1RO2RO4αO1αO2αO3αO41234北東南西北西南東第27頁/共41頁7、象限角某直線的象限角是由直線起點的標(biāo)準(zhǔn)方68例題：直線AB的方位角αAB=150o30"，求它的反方位角及象限角，并繪出示意圖。解：

反方位角αBA=αAB+180o=150o30'+180o=330o30'

象限角R為南東180o-150o30'=29o30'αABαBARBA第28頁/共41頁例題：直線AB的方位角αAB=150o30"，求它的反698、坐標(biāo)正算1、定義根據(jù)直線起點的坐標(biāo)、坐標(biāo)方位角和水平距離，計算終點坐標(biāo)的方法，叫坐標(biāo)正算。xyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O

圖6-10坐標(biāo)正算圖形 第29頁/共41頁8、坐標(biāo)正算xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB702、計算:已知：起點A的坐標(biāo)為（xA，yA），起點至終點方向的

坐標(biāo)方位角為αAB，水平距離為DAB。試求：B點的坐標(biāo)（xB，yB）。解：(1)計算A、B兩點間的縱、橫坐標(biāo)增量ΔxAB、ΔyABΔxAB=DABcosαAB

ΔyAB=DABsinαAB(2)計算B點的坐標(biāo)（xB，yB）

xB=xA+ΔxAByB=yA+ΔyABxyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O 說明：坐標(biāo)增量的正負(fù)取決于三角函數(shù)值的正負(fù)，而函數(shù)值的正負(fù)又取決于坐標(biāo)方位角的大小，即直線方向所在的象限；D

第30頁/共41頁2、計算:xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB719、坐標(biāo)反算1、定義已知兩點的坐標(biāo)，求算兩點間的水平距離及其坐標(biāo)方位角，叫坐標(biāo)反算。2、公式如圖：已知A、B兩點的坐標(biāo)分別為(xA，yA)，(xB，yB)。試求:

⑴水平距離DAB⑵坐標(biāo)方位角αABxyxAxByAyB

?yAB?xABαAB

A

B

O

圖6-10坐標(biāo)正算圖形 D

第31頁/共41頁9、坐標(biāo)反算xyxAxByAyB ?yAB?xABαAB72題中已知點A是起點，已知點B是終點。

【水平距離跟誰是起點誰是終點沒有關(guān)系，而坐標(biāo)方位角跟起點、終點就有關(guān)系了(是什么關(guān)系請同學(xué)們思考)！】解:⑴計算A、B兩點間的縱、橫坐標(biāo)增量△XAB、△YAB：△XAB=XB-XA

△YAB=YB-YA

⑵其次計算A、B兩點間的水平距離DAB：

DAB==第32頁/共41頁題中已知點A是起點，已知點B是終點。⑵其次計73

⑶最后計算A、B兩點間的坐標(biāo)方位角αAB

：

tgαAB==K

[注意：K值必須取到小數(shù)點后第6位!]αAB=arctgK+常數(shù)[常數(shù)值的大小要根據(jù)縱、橫坐標(biāo)增量△XAB、△YAB的符號來確定]△XAB△YABαAB

所在象限常數(shù)++10°-+2180°--3180°+-4360°第33頁/共41頁⑶最后計算A、B兩點間的坐標(biāo)方位角α