1、第一章1 1、工程測量定義（三個）1定義一：工程測量學是研究各種工程建設在勘測設計、施工建設和運營管理階段所進 行的各種測量工作的學科。工程建設是投資興建（建造、購置和安裝）固定資產的經濟活動以及與之相 聯系的其他工作。包括：工業與民用建筑、道路工程、橋梁與隧道工程、水利水 電樞紐工程、地下工程、管線工程、礦山工程等 。2定義二：工程測量學主要研究在工程建設各階段、環境保護以及資源開發中所進行的 地形和其他有關信息的采集和處理，施工放樣、設備安裝、變形監測的理論、方 法和技術，以及研究對測量資料和工程有關的各種信息進行管理和使用，它是測繪學在國民經濟和國防建設中的一門應用學科。地形信息：表現為

2、各種大比例地形圖測繪施工放樣：放樣/ /測設是將設計物體或對象的位置信息（坐標和高程）確定其在客觀世界 中的位置。測量是獲取客觀世界中被測物體或對象的位置信息（坐標和高程）。測量與測設：原理、使用儀器和工作方法相同，目的和工作程序不一樣。變形監測：變形分析與預報，貫穿三階段3定義三：工程測量學是研究地球空間（包括地面、地下、水下、空中）中具體幾何實 體的測量描繪和抽象幾何實體的測設實現的理論、方法和技術的一門應用性學 科。它主要以建筑工程和機械設備為研究服務對象。具體幾何實體：一切被測對象，包括存在的地形、地物，已建的各工程及附 屬物。抽象幾何實體：一切設計的但未實現的各項工程。4定義比較定義

3、一比較大眾化，易于理解定義二較定義一更具體、準確，包括設備安裝與信息管理。定義三更加概括、抽象和科學。定義二、三除建筑工程外，機器設備乃至其它幾何實體都是工程測量學的研 究對象，且上升到了理論、方法和技術，強調工程測量學所研究的是與幾何實體 相聯系的測量、測設的理論、方法和技術，而不是研究各種測量工作。第早1 1、工程測量基本任務：測量，測設，核心：物體位置確定為解答地球空間中一切與工程建設及幾何實體位置有關的測量、測設問題,為工程建設提供測繪保障，滿足工程建設各階段的各種需求。勘測設計階段：提供設計所需的地形圖等測繪資料，為勘測設計、初步設計和技術設計服務施工建設階段：施工放樣測量，保證施工

4、的進度、質量和安全運營管理階段：以工程健康監測為重點，保障工程安全高效運營2 2、 三個階段主要測量內容勘測設計階段：主要是提供各種比例尺的地形圖，還要為工程地質勘探，水 文地質勘探以及水文測驗等進行測量，對于重要的工程區的穩定性觀測。施工建設階段：建立施工控制網，工程建筑物定線放樣，施工質量控制，開 挖與建筑方量測，工程竣工測量、變形觀測以及設備的安裝測量等。運營管理階段：工程建筑物的變形觀測（水平位移、沉陷、傾斜以及擺動等 定期或持續監測）。建立工程信息系統，對工程進行管理、維護。3 3、 線路工程測量（初測，定測定義，內容）1鐵路、公路、架空送電線路以及輸油管道等稱為 線路工程，它們的中

5、線稱為 線路。線路在勘測設計階段的測量工作稱為線路測量，為線路設計提供必要的地形 資料。我國鐵路規劃設計的程序，一般經過方案研究、初步設計、施工設計等過程。勘測工作分為初測和定測兩個階段進行。2鐵路規劃設計:方案設計：根據已有的地形圖資料和國家需求，設計比較幾個可能的線路方 案，提出主要方案初步設計：根據初測地形圖進行初步設計，確定一個初步設計方案施工設計3勘測工作：初測：定義：根據方案設計，為滿足初步設計需求，對一條或多條線路進行的測量。 內容：包括線路分級平面、高程控制測量；沿線路選點插旗標出線路方向， 補充未考慮的局部方案，沿線路方向測繪比例尺1 1： 5000-15000-1: 100

6、0010000 的初測地形圖。定測：定義：對初步設計方案，將選定的線路測設到實地上進行的有關測量，對初步設計方案進行局部改善。內容：包括中線測量、曲線測設、縱橫斷面測量、局部的地形圖測量和專項 調查測量。4 4、大型特種精密工程建設和對測繪提出的愈來愈高的要求，是工程測量學發展 的動力。第三章1 1、觀測量及其測量方法1地面點確定的觀測量：角度觀測量、方位觀測量、距離觀測量、高差觀測量2角度觀測量水平角（測回法，全圓測回法），豎直角，天頂距角度測量的儀器 主要是經緯儀，分為光學經緯儀和電子經緯儀兩大類。2方位觀測量方位角：任一方向與真北方向間夾角，是一種特殊的角度觀測量。方位角測量的儀器 主要

7、是陀螺經緯儀、陀螺全站儀，在礦山巷道、地鐵隧道 中應用指南針、羅盤：測量任一方向與磁北方向間夾角GNSSGNSS 測量：任一邊在某一坐標系下的方向3距離觀測量A A、 距離測量方法：（1 1）直接丈量法：尺子（鋼卷尺、皮尺、測繩）直接在地面上測定兩點間距離（2 2）視距法：裝有視距絲裝置的測量儀器（如光學經緯儀）配合視距尺按幾何光學和三角原理,冋時測定距離和高差（3 3）物理測距法：利用光波或者電磁波的波長與傳播時間的關系確定兩點間距離， 關鍵是測定 電磁波在待測距離上往返傳播的時間。 電磁波測距儀、電子全站儀、GNSSGNSS 測距。 直接測定/ /脈沖式測距，間接測定/ /相位差式測距。B

8、 B、 直接丈量法觀測量改正：（1 1）尺長改正算例：設鋼卷尺的名義怏度為30米，在標淮溫度I -20C和標 準拉丿川）公斤時.體實際長度為30.）（2知則尺長憧改世數為;AI =30.0025111 30m=-i-2.5inni如果-段的尺段艮為1朋50帕 共尺長改正值為:（2 2）溫度改正：EZNEZN，C C（為鋼尺膨脹系數算例：第-尺段29.8650m戸25$匕，旳=20匸，則該尺段的溫度改正數為：Alt=0J)00012 X(25&納X29.8650m=+2 Jmm（3 3）傾斜改正：靠例；講尺段兩端的高 =+0.2721,傾斜拴度/=&心+尋皿5。= +。如計算恚2

9、9”加則魅斜改正數：-（4 4）改正后尺段長度計算：每尺段進行以上三項改正后，即得改正后尺段的長度為L十4/十4十4厶（5 5）計算全長：將各個改正后的尺段長度相加，即得往測（或返測）的全長。如往返丈量相 對誤差小于允許值，則取往測和近測的平均值作為基線的最后長度。C C、微距觀測對于微距離測距，不宜采用電磁波測距儀（固定誤差所限）。機械法：定長細金屬絲、長銦瓦線制成的測距儀和測量距離變化的伸縮儀、 應變儀4高差觀測量高差測量的方法：（1 1）幾何水準測量：前水準尺，后水準尺，水準儀觀測誤差：視差，整平誤差，估讀誤差，水準尺豎立不直的誤差外界條件的影響：儀器和尺墊升降的誤差，地球曲率影響，大氣

10、折光的影響（2 2）三角高程測量：根據兩點間的水平距離和經緯儀觀測的垂直角，要用三角 公式計算兩點間高差，全站儀（3 3）鋼尺：獲取地面點與井下點間高差（4 4）液體靜力水準測量：依據靜止的液體水平面測定多點間的高差（5 5）GNSSGNSS 高程測量：核心是確定大地水準面高/ /高程異常2 2、坐標測量1能夠直接測得物體上目標點或者離散點在某一坐標系下坐標的測量。2主要方法：（1 1）自由設站法：邊角后方交會定義：將儀器自由架設在地面上任一點，只要能對兩個或兩個以上已知點做邊角測量，即可得到未知點坐標。儀器：全站儀（2 2）極坐標法定義：儀器設在一個已知點，后視另一個已知點，測量到待測點的距

11、離和角2x29.K&50度，即可得未知點坐標儀器：全站儀、激光跟蹤儀、激光掃描儀（3 3）GNSSGNSS 測量：GNSSGNSS 單點定位、相對定位、RTKRTK （全球導航衛星系統，導航, 授時，定位）3 3、 傾斜測量，撓度測量，投點測量，近景攝影測量定義1傾斜測量定義：確定地面和建筑物傾斜值的測量2撓度測量撓度曲線：相對于水平或鉛垂基準線的彎曲線撓度：曲線上某點到基準線的垂距，一種特殊的位移變形值3投點測量定義：將點從一個高程面上垂直投影到另一個高程面上4近景攝影測量定義：指利用對物距不大于 300m300m 的目標物攝取的立體像對進行 的攝影測量，確定被攝物體的大小、位置和幾

12、何位置4 4、精度匹配計算定義 測邊的固定誤差和比例誤差分別為 和b,邊長為S,測角中誤差為叫 S 縱向中誤并：叫=J/ + （M卿； 橫向中誤差：V匹配1例5全站儀建立一個高精度的邊角網，儀器標稱 精度分歲為|測邊：1nnm+1ppm測亀0.5n分別為Ikrru 2血的邊長是否滿足精度匹配理論（k=2） ?牡=叫=加+（血尸=護+ （農X2* 13尸=2.236mm0 5叫他=一:一x2xlO=4J848mm206265ixl 4.8482x2.23625 5、基準線法測量1定義：構成一條基準線（面），通過測量獲取沿基準線附近布設的測量點到基 準線（基準面）的偏離值的測量，也稱準直測量、偏距

13、測量2測量方法：（1 1）光學法：以電子全站儀（電子/ /光學經緯儀）的視準線構成基準線（2 2）光電法：光電轉換原理測量偏距（3 3）機械法：在已知基準點上吊掛鋼絲或尼龍絲構成基準線，用測尺游標、投 影儀或傳感器測量中間的目標第四章1 1、 控制網分類，特點1控制網作用：具有控制全局、提供基準和控制測量誤差積累的作用。（1 1）為工程建設提供工程范圍內統一的參考框架，為各測量工作提供位置基準（2 2）滿足工程建設不同階段對測繪在質量（精度、可靠性）、進度（速度）和 費用等方面的要求。（3 3）工程控制網具有控制全局、提供基準和控制測量誤差積累的作用。2控制網分類（1 1）測量控制網分類：全球

14、測量控制網，國家測量控制網，工程測量控制網（2 2）工程測量控制網分類：按用途分：測圖控制網，施工控制網，變形監測網，安裝測量控制網按網點性質分：一維網（或稱水準網、高程網），二維網（或稱平面網），三維網按網形分：三角網，導線網，混合網，方格網按施測方法分：測角網、測邊網、邊角網、 GPSGPS 網按坐標系和基準分：附合網（約束網）、獨立網、經典自由網、自由網按布網方案原則劃分：首級網、加密網、特殊網、專用網。2 2、 布設步驟遵循大地測量學基本原理，確定坐標系和基準、構網方式、逐級布設等，通 過點間進行距離、角度（方向）、高差和基線等觀測，確定網點坐標和高程。1根據精度要求確定控制網等級2確

15、定布網形式和測量儀器；時網；兒何水仏匕毅波測川一片匍戌 GNSSGNSS平皿 I I 網：GNSSGNSS 網、邊角網、導線網、矩形網3圖上最優化選點，實地踏勘4埋設標石、標志5外業觀測6內業數據處理7成果提交3 3、 導線網，邊角網，GNSSGNSS 網定義1導線網：由導線構成的網。通過觀測導線邊和轉折角（全站儀），根據已知點的 坐標計算位置點的坐標布設：（1 1）附合導線，簡單靈活，適合礦山巷道、地鐵隧道等地下工程，道路、水利、管線等線狀工程，城市、森林等通視困難地區（2 2）可靠性差，多余觀測數少，粗差不易發現（3 3）圖形：直伸形狀，相鄰邊長不易相差過大2邊角網：以三角形或多邊形為基本

16、圖形的網， 控制網中測量全部或部分邊、角 布設：（1 1）多用于大型水利工程的施工控制網和變形監測網，安裝測量控制網（2 2）按邊角匹配理論布設邊全測、方向不全測的不完全三角網（3 3） 無圖形限制，長短邊相差可很大，夾角可以很小或接近180180 度3GNSSGNSS 網：以 GNSSGNSS 測量手段構成的網，無圖形限制布設：（1 1）測圖控制網、施工控制網、變形監測網優選的布網方案（2 2）適用于范圍大、距離遠、地面通視差的工程，如大區域測圖、隧道、橋梁、線路工程的首級控制網（3 3）無圖形限制，長短邊相差可很大，多路徑小、電磁干擾小、頂空條件好（4 4）如精度要求高，宜采用網連式4 4

17、、網質量準則定義1精度準則A A、總體精度準則（1 1）E E 準則 置信超橢球的最大半軸應盡可能地小（2 2）D D 準則，體積最小準則一一置信超橢球的體積應盡可能地小（3 3）A A 準則，方差最小準則一一置信超橢球的半軸平方和應盡可能地小（4 4）平均精度最小準則（5 5）均勻性和各向同性準則 一一均勻性是指網中所有點具有相同形狀和大小的 誤差（或置信）橢圓，而各向同性則是表示在均勻的條件下還具有各方向精度相 等的性質，即橢圓變成了圓2 2、 點位精度與基準位置有關的可變量點位誤差橢圓：評定待定點任意方向上的誤差大小，誤差橢圓三要素（長（極 大）、短半軸（極小），長短半軸方向角）3 3、

18、 相對點位精度任意兩個待定點之間的相對精度，是與基準位置無關的不變量2可靠性準則指發現觀測值粗差的能力（稱內部可靠性）和抵抗觀測值粗差對平差結果影 響的能力（稱外部可靠性）。一般采用多余觀測、重復觀測或者多余已知點進行 檢查。保證觀測的可靠性。3靈敏度準則定義：在給顯著水平和檢驗功效下，通過對周期平差結果進行統計檢驗，所 能發現的位移變形向量的下界值。靈敏度準則只針對變形監測網而言，反映變形監測網發現變形、區分變形的能力。4費用準則5 5、 數據處理了解1工程控制內外業一體化：控制測量內外業工作是連續一體地完成2優點：節省時間、降低勞動強度、減少建網費用、提高成果質量3關鍵：合適的軟硬件系統6

19、 6、 標石，標志，永久性標志標石相關定義1標石：采用挖坑埋設預制截頭錐體混凝土標，或通過鉆深孔澆筑鋼筋混凝土標， 或通過鉆孔深埋與基巖相連的鋼管標等方法固定和設置控制點的設施。水準點標石：平硐巖石水準基點標石，深埋雙金屬管水準基點標石2標志：在標石或其它穩固載體上精確表示控制點位置的設施。平面控制點的標志一般將金屬十字形刻畫嵌入標石，十字中心作為點的精確位置。水準點標志多以圓形標志頭頂作為點的精確高程位置，標志頭一般用強度硬、能防腐蝕的金屬或瑪瑙制成。3標石上一定有標志、但標志上不一定有標石。7 7、水準點了解（見 6 6）第五章1 1、 地形圖定義，特點1地形圖定義：將地球表面的起伏形態（

20、地貌）和地物的位置、形狀采用的位置、 形狀采用水平投影的方法，并按一定比例尺縮繪成圖紙或以數字形式存放在計算 機上（數字縮繪成圖紙或以數字形式存放在計算機上（數字 / /電子地形圖）地物：地球表面自然形成和人工建造的固定性物體。例如，居民點、道路、 江河、樹林、建筑物等地貌：地表起伏的形態，如陸地上的山地、平原、河谷等，海底的大陸架、 大陸坡、海底山脈等2地形圖特點：（1 1）可視性強、易讀性好、信息量大數學法則、符號系統和制圖方法繪制反映地貌、地物等地形要素（2 2）具有可量測性定向、定位、量測距離、方向和面積（3 3）具有時間性、保密性、現勢性需要實測、修測和更新保密資料2 2、 陸地，水

21、下地形圖測繪不同點1平面坐標和高程測量（1 1）陸地地形圖測點的平面坐標和高程一般是同一種儀器和方法同步測定：全 站儀、GNSSGNSS（2 2）水下地形圖測點的平面坐標和高程一般是用不同儀器和方法同步測定平面：GNSSGNSS 單點定位、差分定位、RTKRTK、廣域實時精密單點定位、無線電 指向標差分GNSSGNSS高程：水深測量技術。水面高程（水位）- -水深（水深測量技術：測深儀）2測點選擇（1 1）陸地地形點測點根據地形特征點（2 2）水下地形圖測點：散點法或測深線法均勻布設3 3、 水下地形圖相關概念：水位觀測，水深觀測，深度基準面定義=壬蔦曲刑禹程壬島 Si 一円鼻加吃水改疋一日鼻

22、速 i 斑 IE1外;竺.笑出一林浪頁間皿TkjJz2水深測量：測深聲吶，測量聲波在水中的傳播時間3水位觀測：水位觀測站/ /驗潮站，標尺水位：水體自由水面高出固定基面以上的高程4深度基準面：定義：海圖及各種水深資料所載深度的起算面，一般指當地多年平均海面下 深度為 L L的位置，L L 值選擇既要保證航行安全，又要考慮航道利用率。4 4、地形圖應用：按坡度選線1圖上確定點的平面坐標2圖上量測直線的長度和方向3圖上確定一點的高程4確定直線坡度5斷面圖繪制用以了解兩點之間的起伏狀態，在地形圖上作 A A、B B 兩點連線，與各等高線 相交，各交點的高程即各等高線的高程，而各交點的平距可在圖上用比

23、例尺量得。6按規定坡度選最短路線在道路、渠道等工程設計中，需要按某一坡度選一條最短路線或等坡線，以減少建設費用坡度為5%*等簡距為2m,比例尺為仁2000h2i -=-=0.02伽）IM0.05x2000以 A A 為圓心，0.02m0.02m 為半徑作圓弧，與 48m48m 等高線交與 1 1 或 1 1點 以 1 1 或 1 1點，0.02m0.02m 為半徑作圓弧，與 50m50m 等高線交與 2 2 或 2 2點 依次類推，定出路線7確定開挖方量 5 5、場地平整計算：設計面為水平面/ /傾斜面，重心點設計高程是場地平均高程1場地平整基本原則：土石方工程量小、挖填方基本平衡2設計面為水

24、平面時的場地平整 （補）3設計面為傾斜面時的場地平整 （補）第八早1 1、建筑限差，精度計算（中誤差），分配原則1建筑限差定義：建筑物竣工后實際位置相對于設計位置的極限偏差已知A:A22精度分配原則 產產孚圧卓=A2（1 1） 等影響原則：各種誤差相等，一（2 2）按比例分配原則：A】：A?: AS=1:2:L5A3=A2+A2+A2=7.25A2123Ii = 0.37A;=0.74A; A, = 0+56A（3 3）忽略不計原則：一項誤差與其它項誤差相比較，是其三分之一或更小，則 這一誤差嚴測量限差巧施工限差-a加工制造限差筑差對總限差的影響忽略不計3極限誤差：中誤差的 2-32-3 倍誤

25、差稱為極限誤差4計算例：已知大壩軸線建筑限差為A ,且軸線限差包扌舌測量限差和施I：限差（兩者精度按照等原則影響分配）O其中測星限差由施工控制點限差和放樣限差兩部分組成（控制點限差按照忽略不計原則，牛產喀 ）求控制點中誤差*放樣中誤差和施工中誤差？宀垃+此= 笛占=舛豈誥編今二憶=仔卜酪弓二綣=希A；A1A3AIAr =際冢“2 2、 施工放樣方法：交會法，歸化法（重點），極坐標法（重點）點放樣定義：根據設計圖上的被放樣點的設計坐標將其標定在實地， 常用于工程 建筑物的特征點1交會法：距離交會法（S1S1，S2S2）、角度交會法（B1 1，B2 2）、軸線交會法2歸化法：距離交會法、角度交會法

26、定義：將放樣和測量相結合的一種放樣方法。（1 1）先初步放樣出一點，并通過多測回測量獲取該點的精確坐標（2 2）與待放樣點比較，獲取改正量（歸化量），通過歸化改正，得到待放樣點3極坐標法（1 1）適用條件：極坐標原理放樣，隨著全站儀的使用，主要放樣方法。（2 2）放樣原理：由一個角度和一段距離測設點的平面位置的一種方法。（3 3） 放樣方法：首先根據兩已知點和待放樣點計算放樣元素角度B和距離 S So然后在其中一已知點上架設儀器，按照角度放樣法放樣出B角對應的方向，然后 在該方向上按距離放樣法放樣出距離 S S,即為待定點的位置4自由設站法5GNSSGNSS RTKRTK 法3 3、 高程放樣

27、方法高程放樣：從將設計圖上的高程在實地標定出來1幾何水準法（正尺法）（1 1）在 A A、B B 兩點間中間位置安置水準儀（2 2） 在 A A 點立尺，讀取后視讀數 a,a,計算 B B 點水準尺上應有的讀數 b b（3 3）在 B B 點上立尺，使尺緊貼木樁上下移動，直至尺上讀數為 b b 時，緊貼尺底在木樁上劃一紅線，此線就是欲放樣的設計高程2倒尺法：用于待放樣的高程高于儀器視線時（地鐵隧道管頂標高）（1 1）在基槽邊埋一吊桿，從桿端懸掛一鋼尺 （零端在下），尺端吊一相當于鋼尺 鑒定拉力重錘（2 2）在地面上和基坑內各安置一架水準儀，在 A A、B B 兩點豎立水準尺，由兩架 水準儀同時

28、讀取水準尺和鋼尺上的讀數（3 3）計算 B B 點的高程4測距三角高程法（全站儀無儀器高法）用于對一些高低起伏較大的工程放樣，如：大型體育館的網架、橋梁構件、廠房 及機場屋架等，用水準儀放樣就比較困難。4 4、直線放樣方法1測小角歸化法：測 并歸化2測大角歸化法（精度高）：測 并歸化Pf5 5、道路曲線測設：分類，定義，曲線元素（三個，六個）1分類：（1 1）平曲線：在平面上的曲線段圓曲線：單圓曲線（具有單一半徑的曲線），復曲線（具有兩個或兩個以上不同 半徑的曲線）緩和曲線：直線與圓曲線之間或者半徑相差較大的兩個轉向相同的圓曲線之間的一 段曲率半徑由漸變至圓曲線半徑 R R 的一種曲線，起到緩

29、和及過渡的作用 回頭曲線：線路一次改變方向 180180以上，由直線、緩和曲線和圓曲線組成的曲線（2 2）豎曲線：連接相鄰不同坡度的曲線段2曲線測設定義：將曲線按設計坐標標定在實地上的測量工作3圓曲線計算已知要素：交點、線路轉向角、曲線半徑4圓曲線計算曲線要素（1 1）線路轉向角（2 2）圓曲線半徑（3 3）切線長：交點至直圓/ /圓直點（4 4）曲線長：直圓點經曲中點至圓直點（5 5）外矢距：交點至曲中點距離（6 6）切曲差：切線長和曲線之差第七章1 1、變形監測定義，分類定義：利用測量或者專用儀器對監視對象或物體進行定期測量，以確定其空間位置隨時間的變化特征。分類:（1 1）全球性變形監測

30、：對地球自身的動態變化的監測（自轉速率、極移、潮汐、 板塊運動和地殼形變等）（2 2）區域性變形監測：對區域性（城市）地殼形變和地面沉降的監測（3 3）工程變形監測：對工程建（構）筑物、機器設備及其他與工程建設有關的 自然或人工對象的定期監測3分類（1 1）變形體的剛體位移：絕對形變，整體平移、轉動、升降和傾斜。（2 2）變形體的自身形變：相對形變，伸縮、錯動、彎曲和扭轉。2 2、 變形影響因子1定義：引起變形的原因，如地殼運動、基礎形變、地下開采、地下水位變化、工程 建筑物的各種荷載（風、光、雪、雨、地震、自重、滑坡、車輛、水位等）、設 備安裝偏離設計值，以及溫度、氣候變化等。2時間特征：跳躍變化（