工程测量读本电子书

前言

第一章 绪论

第一节 测量学的任务及内容

一、测量学概述

二、工程测量在水利水电工程建设中的应用

三、工程测量在道路与桥梁工程、隧道工程中的应用

第二节 地面点位的确定

一、地球的形状和大小

二、确定地面点位的方法

1.地面点的坐标

2.地面点的高程

第三节 用水平面代替水准面的限度

一、用水平面代替水准面对水平距离的影响

二、用水平面代替水准面对水平角的影响

三、用水平面代替水准面对高程的影响

第四节 测量工作的基本原则

第二章 水准测量

第一节 水准测量原理

一、水准测量原理

二、转点、测站

第二节 水准测量的仪器和工具

一、DS3型微倾式水准仪

1.望远镜

2.水准器

3.基座

二、水准尺及附件

第三节 微倾式水准仪的基本操作程序

一、使用微倾式水准仪的方法

1.安置水准仪

2.粗略整平（粗平）

3.照准和调焦

4.精确整平

5.读数

二、注意事项

第四节 水准测量的方法

一、水准点和水准路线

1.水准点

2.水准路线

二、水准测量的方法、记录计算及注意事项

1.普通水准测量的观测程序

2.水准测量应注意的事项

三、水准测量的成果处理与计算

1.高差闭合差及其允许值的计算

2.高差闭合差的调整和高程计算

3.计算各点高程

第五节 水准仪的检验与校正

一、水准仪应满足的几何条件

1.水准仪应满足的主要条件

2.水准仪应满足的次要条件

二、水准仪的检验与校正

1.圆水准器的检验与校正

2.十字丝的检验校正

3.水准管轴的检验与校正

第六节 水准测量误差来源及其影响

一、仪器误差

二、水准标尺的误差

1.水准标尺零点差

2.水准标尺倾斜误差

三、整平误差

四、读数误差的影响

五、仪器和标尺升沉误差

1.仪器下沉（或上升）的速度与时间成正比

2.标尺下沉（或上升）引起的误差

六、大气折光的影响

第七节 自动安平水准仪

一、自动安平原理

二、DZS3-1型自动安平水准仪

第八节 精密水准仪及电子水准仪简介

一、精密水准仪

1.精密水准仪的特点

2.精密水准标尺

3.新N3精密水准仪

4.国产DS1精密水准仪简介

二、电子水准仪的基本原理

三、电子水准仪的特点

四、天宝DiNi03电子水准仪的简介

1.测量准备

2.测量过程

第三章 角度测量

第一节 角度测量的基本概念

一、水平角的测量原理

二、竖直角的测量原理

第二节 DJ6型光学经纬仪

一、测微尺读数装置的光学经纬仪

1.基本构造

2.光路系统和读数方法

二、单平板玻璃测微器读数装置的光学经纬仪

第三节 经纬仪的使用

一、安置经纬仪

1.用垂球对中和整平的安置方法

2.用光学对中器对中的安置方法

二、照准目标

三、读数或置数

第四节 水平角观测

一、测回法

二、方向观测法

1.观测程序

2.外业手簿计算

第五节 竖直角观测

一、竖直度盘结构

二、竖直角的计算

三、竖盘指标差

四、竖直角观测

五、竖盘指标自动归零补偿器

第六节 经纬仪的检验与校正

一、经纬仪应满足的几何条件

二、经纬仪的检验与校正

1.照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴

2.十字丝的竖丝应垂直于横轴

3.视准轴应垂直于横轴

4.横轴应垂直于竖轴

5.竖盘指标差的检验与校正

6.光学对中器的检验与校正

第七节 水平角观测的误差来源及消减措施

一、仪器误差

二、观测误差

1.仪器对中误差

2.目标偏心误差

3.整平误差

4.照准误差

5.读数误差

三、外界条件的影响

第八节 电子经纬仪简介

一、电子经纬仪的测角系统

1.编码度盘测角系统

2.光栅度盘测角系统

3.动态测角系统

二、电子经纬仪简介

1.苏州一光仪器有限公司的DT200系列电子经纬仪

2.宾得ETH300系列电子经纬仪

3. ET02系列电子经纬仪

第四章 距离测量与直线定向

第一节 钢尺量距

一、量距工具

1.钢尺

2.钢尺量距的辅助工具

二、直线定线

1.两点间目测定线

2.过高地定线

3.经纬仪定线

三、一般量距方法

1.平坦地面的距离丈量

2.倾斜地面的距离丈量

四、钢尺的检定

1.尺长方程式

2.钢尺检定方法

五、钢尺的精密量距

1.尺长改正Δll

2.温度改正Δlt

3.倾斜改正Δlh

4.全长计算

六、钢尺量距的误差分析及注意事项

1.钢尺量距的误差分析

2.钢尺量距时的注意事项

第二节 视距测量

一、视距测量原理

1.视线水平时的视距测量

2.视线倾斜时的视距测量

二、视距测量的观测和计算

三、视距测量的误差来源及消减方法

1.视距乘常数K的误差

2.用视距丝读取尺间隔的误差

3.标尺倾斜误差

4.外界条件的影响

第三节 直线定向

一、标准方向线

1.真子午线方向

2.磁子午线方向

3.坐标纵轴方向

二、方位角

1.真方位角

2.磁方位角

3.坐标方位角

三、用罗盘仪测定磁方位角

1.罗盘仪的构造

2.用罗盘仪测定直线磁方位角的方法

四、正、反坐标方位角

五、象限角

第四节 坐标正、反算

一、坐标正算

二、坐标反算

第五章 全站仪测量

第一节 概述

第二节 测距原理

一、脉冲式光电测距仪测距原理

二、相位式光电测距仪测距原理

第三节 全站型电子速测仪

一、电子速测仪分类

二、全站仪的配件

三、全站仪的特性及其使用要点

1.全站仪的特性

2.使用要点

四、尼康DTM-532C电子全站仪

1.仪器的基本构造和主要特点

2.仪器操作和使用

五、使用全站仪的注意事项

第六章 GNSS全球卫星定位系统简介

第一节 GPS全球定位系统的建立

一、GPS卫星星座

二、GPS地面监控系统

三、GPS用户设备部分

四、GPS现代化

1.分离军民用户伪噪声码的频带，增强军用伪噪声码的发射功率

2. GPS新型工作卫星在轨自主更新星历，提高GPS系统的抗毁能力

3.第二导航定位信号增设C/A码和军用ME码

4. Block ⅡF卫星增设第三导航定位信号（L5）

5.第四代GPS工作卫星Block Ⅲ

第二节 GPS定位的基本原理

一、静态定位与动态定位

二、单点定位和相对定位

三、用GPS定位的基本方法

1.卫星射电干涉测量

2.多普勒定位法

3.伪距定位法

4.载波相位测量

第三节 实时动态（RTK）定位技术简介

一、RTK的工作原理

二、RTK的系统组成

1.基准站

2.流动站

三、RTK的作业方法

第四节 GPS网络RTK技术

一、虚拟参考站（VRS）技术

二、区域改正数法（FKP）技术

三、Leica的主辅站技术

四、CORS在各种工程中的应用

五、如何申请使用CORS系统

第七章 测量误差的基本知识

第一节 测量误差及其分类

一、测量误差产生的原因

1.仪器误差的影响

2.观测者的影响

3.外界条件的影响

二、观测类型

1.直接观测与间接观测

2.独立观测与相关观测

3.必要观测与多余观测

4.等精度观测与不等精度观测

三、测量误差的分类

1.系统误差

2.偶然误差

第二节 偶然误差的特性

第三节 衡量精度的标准

一、中误差

二、极限误差

三、相对误差

第四节 算术平均值及其观测值的中误差

一、算术平均值

二、观测值的中误差

三、算术平均值中误差的计算公式

第五节 误差传播定律

一、线性函数

1.倍数函数

2.和差函数

3.一般线性函数

二、非线性函数

第八章 控制测量

第一节 控制测量概述

一、平面控制测量

1.三角测量

2.导线测量

3. GNSS控制测量

二、高程控制测量

三、小区域平面控制测量

第二节 导线测量的外业观测

一、导线的布设形式

1.闭合导线

2.附合导线

3.支导线

4.无定向附合导线

二、导线测量的外业工作

1.踏勘选点，建立标志

2.测边、测角和定向

第三节 导线测量的内业计算

一、闭合导线计算

1.在表中填入已知数据

2.计算、调整角度闭合差

3.计算各边的坐标方位角

4.坐标增量闭合差的计算与调整

5.导线点坐标计算

二、附合导线计算

1.角度闭合差计算

2.坐标增量闭合差计算

三、支导线计算

第四节 全站仪导线测量

一、外业观测工作

二、以坐标和高程为观测值的导线近似平差计算

第五节 GPS平面控制测量

一、GPS控制网的分级

二、GPS点的密度

三、测量作业基本技术规定

四、GPS定位网的布设

1.技术设计中应考虑的因素

2. GPS网的布网原则

3.卫星空间分布的几何图形强度设计

五、野外选点

1. GPS选点应符合的要求

2.选点作业

六、GPS点标志和标石埋设

七、GPS定位网的测设方案

1.两台接收机相对定位的测设方案

2.多台接收机的同步网测设方案

3.多台接收机的异步网测设方案

八、外业观测

九、天线安置

十、观测作业

十一、外业成果记录

1.观测记录

2.测量手簿

十二、观测成果的外业检核及处理

1.野外数据检核

2.数据后处理

第六节 交会法测量

一、前方交会

第九章 大比例尺地形图的基本知识

第一节 地形图和比例尺

一、地形图、平面图、地图

二、比例尺的种类

1.数字比例尺

2.直线比例尺

3.复式比例尺

三、地形图比例尺的选择

四、比例尺精度

第二节 大比例尺地形图的分幅与编号

一、梯形分幅和老图号的编号方法

1. 1∶100万比例尺地形图的分幅及编号

2. 1∶50万、1∶25万、1∶10万地形图的分幅与编号

3. 1∶5万、1∶2.5万、1∶1万地形图的分幅与编号

4. 1∶5000、1∶2000地形图的分幅与编号

二、国家基本比例尺地形图新的分幅和编号

三、矩形或正方形分幅和编号

四、三北方向线

五、坡度比例尺

第三节 地物、地貌在图上的表示方法

一、地物符号

1.比例符号

2.非比例符号

3.半比例符号

4.注记符号

二、地貌符号

1.等高线

2.等高距与等高线平距

3.等高线的分类

4.几种典型地貌的等高线

5.等高线的特性

第十章 大比例尺地形图测绘

第一节 测图前的准备工作

一、图纸准备

二、绘制坐标方格网

1.对角线法

2.坐标格网尺法

三、控制点展绘

第二节 经纬仪测绘法

一、碎部点的选择

二、一个测站上的测绘工作

1.安置仪器

2.立尺

3.观测、记录与计算

4.展点、绘图

三、测站点的增补

1.支导线法

2.内、外分点法

四、注意事项

五、地物、地貌的描绘

1.地物的描绘

2.地貌的描绘

第三节 地形图的拼接、检查与整饰

一、地形图的拼接

二、地形图的检查

1.室内检查

2.野外检查

三、地形图的整饰

四、地形图的验收

第四节 大比例尺数字化测图简介

一、数字测图的原理和特点

1.数字测图的基本思想

2.数字测图的特点

二、数字测图的作业过程

1.野外数据采集

2.画草图或数据编码

3.数据处理

4.地图数据输出

三、数字测图的软件

四、数字测图内业

1.打开南方CASS9.0软件

2.数据传输

3.利用屏幕坐标定位法绘制平面图

4.绘等高线

5.加注记

6.图形分幅

7.出图

第十一章 地形图的应用

第一节 地形图的阅读

一、图廓外的有关注记

二、地貌阅读

三、地物阅读

四、植被分布阅读

第二节 地形图的基本应用

一、在图上确定某点的高程和坐标

1.在图上确定某点的高程

2.在图上确定某点的坐标

二、在图上确定两点间的直线距离

三、在图上确定某直线的坐标方位角

四、确定图上某直线的坡度

第三节 地形图在工程建设中的应用

一、按设计线路绘制纵断面图

二、在地形图上按限制坡度选择最短路线

三、图形的面积量算

1. 规则多边形面积量算

2.不规则曲线面积量算

四、根据地形图等高线平整场地

1.设计成水平场地

2.设计成一定坡度的倾斜地面

五、在地形图上确定经过某处的汇水面积

第十二章 施工测量的基本知识

第一节 施工测量概述

一、概述

二、施工测量的特点

第二节 测设的基本工作

一、测设已知水平距离

1.钢尺测设法

2.电磁波测距仪测设法

二、测设已知水平角

1.直接测设法

2.精确测设法（归化法）

三、测设已知高程

1.视线高法

2.高程传递法

第三节 测设平面点位的方法

一、直角坐标法

二、极坐标法

三、前方交会法

1.角度交会法

2.距离交会法

第四节 已知坡度直线的测设

1.水平视线法

2.倾斜视线法

第十三章 建筑施工测量

第一节 建筑工程施工控制网

一、施工控制网的特点

1.控制点密度大、控制范围小、精度要求高

2.受干扰性大，使用频繁

二、施工控制点的坐标换算

第二节 建筑基线

第三节 建筑方格网

一、建筑方格网的布置

二、建筑方格网的测设

1.主轴线的测设

2.方格网点的测设

第四节 高程控制测量

第五节 民用建筑施工测量

一、测设前的准备工作

1.熟悉图纸

2.现场踏勘

3.确定测设方案和准备测设数据

二、建筑物的定位和放线

1.建筑物的定位

2.建筑物的放线

三、基础施工测量

四、墙体施工测量

1.首层楼房墙体施工测量

2.二层以上楼房墙体施工测量

第六节 工业建筑施工测量

一、厂房控制网的测设

二、厂房柱列轴线与柱基测设

1.厂房柱列轴线的测设

2.柱基测设

3.柱基施工测量

三、厂房预制构件安装测量

1.柱的安装测量

2.柱子安装时的测量工作

3.吊车梁及屋架的安装测量

四、烟囱施工放样

1.烟囱基础施工测量

2.烟囱筒身施工测量

第七节 竣工总平面图的编绘

一、竣工测量

二、竣工总平面图的编绘

第十四章 水利工程测量

第一节 渠道测量

一、选线测量

1.踏勘和初测

2.渠道和堤线选线的一般原则

3.布设水准点

4.实地选线

二、中心导线测量

1.导线点布设

2.导线测量实施

三、中线测量

1.测设中线交点桩

2.测定转折角

3.圆曲线的测设

4.测设里程桩和加桩

四、纵断面测量

1.基平测量

2.中平测量

五、横断面测量

1.横断面测量要求

2.横断面方向的确定

3.横断面测量方法

六、纵、横断面图的绘制

1.纵断面图绘制

2.横断面图的绘制

七、横断面面积与土方计算

1.确定填挖断面

2.填挖横断面面积的量测

3.土方量计算

八、渠堤断面的放样

第二节 土坝的施工放样

一、坝轴线的测设

二、坝身控制测量

1.平面控制测量

2.高程控制测量

三、清基开挖线的放样

四、坡角线的放样

1.平行线法

2.趋近法

五、坝体边坡线的放样

1.轴距杆法

2.坡度尺法

六、修坡桩的测设

1.水准仪法

2.经纬仪法

第三节 水闸的施工放样

一、 水闸主要轴线的放样

二、 水闸底板的放样

三、闸墩的放样

四、下游溢流面的放样

第十五章 公路工程测量

第一节 概述

第二节 新建公路的初测

一、导线测量

二、公路水准测量

三、地形测量

四、初测后应提交的资料

1.初测后应提交的测量资料

2.初步勘测的说明书

第三节 公路详细测量

一、定线测量

1.穿线放线法

2.拨角定线法

3.导线法

4.转点的测设

二、中线测量

1.里程桩及桩号

2.断链处理

三、水准测量

四、横断面测量

1.标定横断面方向

2.施测横断面

五、纵横断面图的绘制

1.纵断面图的绘制

2.横断面图的绘制

第四节 道路施工测量

一、恢复中线测量

二、施工控制桩的测设

1.平行线法

2.延长线法

三、路基边桩的测设

1.图解法

2.解析法

四、路基边坡的放样

1.用麻绳竹竿放样边坡

2.用固定边坡架放样边坡

五、路面放样

1.路面放样

2.路拱放样

六、公路竣工测量

1.中线竣工测量

2.纵、横断面测量

3.竣工总图的编制

第五节 地下管线施工测量

一、施工前的测量工作

1.熟悉图纸和现场情况

2.恢复中线

3.测设施工控制桩

4.加密施工水准点

二、管道施工测量

1.槽口放线

2.施工过程中的中线、高程和坡度测设

三、顶管施工测量

1.中线测设

2.高程测设

四、竣工测量

第十六章 曲线测设

导读

第一节 圆曲线的测设

一、圆曲线测设元素的计算

二、圆曲线主点里程的计算

三、圆曲线主点的测设

1.测设圆曲线起点（ZY）和终点（YZ）

2.测设圆曲线的中点（QZ）

四、圆曲线的详细测设

1.偏角法

2.切线支距法

3.弦线支距法

第二节 综合曲线的测设

一、缓和曲线点的直角坐标

二、有缓和曲线的圆曲线要素计算

1.缓和曲线常数的计算

2.有缓和曲线的圆曲线要素计算

三、综合曲线上圆曲线段细部点的直角坐标

四、曲线主点里程的计算和主点的测设

1.曲线主点里程的计算

2.曲线主点的测设

第三节 综合曲线详细测设

一、切线支距法

1.测设数据的计算

2.测设步骤

二、偏角法

1.测设数据的计算

2.综合曲线测设步骤

三、极坐标法

1.综合曲线细部点坐标计算

2.测设数据计算

3.测设实施

第四节 困难地段的曲线测设

一、路线交点不能安置仪器

1.圆外基线法

2.切基线法

3.弦基线法

二、曲线起点或终点不能安置仪器

三、视线受阻时用偏角法测设圆曲线

四、遇障碍物时用偏角法测设缓和曲线

五、全站仪任意设站测设曲线

1.直线段中线桩的坐标计算

2.只有圆曲线段的坐标计算

3.带有缓和曲线的圆曲线段的坐标计算

第五节 复曲线的测设

第六节 回头曲线的测设

一、切基线法

二、弦基线法

第七节 竖曲线的测设

一、 竖曲线要素计算

1.变坡角δ的计算

2.竖曲线半径

3.切线长T的计算

4.曲线长L的计算

5.外矢距E的计算

二、竖曲线的测设

第十七章 桥梁隧道施工测量

第一节 桥梁施工测量

一、桥梁施工控制网的技术要求

二、桥梁施工平面控制网

1.桥梁施工平面控制网的基本要求

2.桥梁三角网

三、桥梁施工高程控制

1.桥梁施工高程控制网的布设

2.跨河水准测量

3.水准测量及联测

第二节 直线桥梁施工测量

一、桥轴线测定

1.直接丈量法

2.光电测距法

3.三角网或边角网法

二、直线桥梁的墩、台定位

1.直接丈量

2.光电测距

三、直线桥梁墩、台纵横轴线测设

第三节 普通桥梁施工测量

一、普通桥梁施工测量的主要内容

二、桥梁下部构造的施工测量

1.水中钢平台的搭设

2.桩基础钻孔定位放样

3.钻机定位及成孔检测

4.承台施工放样

5.墩身放样

6.支座垫石施工放样和支座安装

7.墩台竣工测量

三、涵洞施工测量

第四节 隧道施工测量

一、地面控制测量

1.地面导线测量

2.地面GPS测量

3.地面水准测量

二、地下控制测量

1.地下导线测量

2.地下水准测量

三、竖井联系测量

1.竖井定向测量（一井定向）

2.通过竖井传递高程

3.隧道贯通误差的测定与调整

参考文献