1、工程測量培訓制作：范正兵西南測繪職工培訓中心(遙感院）2008年12月20日星期二3時1分52秒Email:QQ:1031816461工程測量學培訓目錄第一篇 控制測量 第二章 電磁波測距 第三章 平面控制測量第二篇 工程測量 第六章 施工測量 第七章 線型工程測量 第八章 建筑施工測量 第九章 水利工程施工測量 第十一章 變形觀測電磁波測距測距原理概述測距儀加常數的測定電磁波測距成果的改正和計算電磁波測距原理原理公式：相位式測距：)(212NNuDCtDD儀器加常數概念 儀器常數：加常數、乘常數 加常數：與所測距離大小無關 乘常數：與所測距離大小有關常數產生的原因加常數檢定的方法生產中加常數

2、的檢核方法常數產生的原因 加常數是因為測線端點與地面點不一致而產生的一個固定值 乘常數產生的原因是晶體振蕩器老化使電磁波頻率發生偏移現象，所以 ，從而導致光尺理論長度與真實長度存在一比例值即為乘常數fc /2/加常數產生原理P25圖2-5KiKr兩段法檢核加常數基線設置：距離觀測：Sac、Sab、Sbc加常數計算：K=Sac-(Sab+Sbc）剩余加常數設置：不同儀器設置方式不同 一般都以棱鏡常數形式設置 Leica Topcon ABC平面控制概述建立平面控制網的基本方法： 三角測量、導線測量、GPS測量三角測量原理 圖 例坐標已知的點坐標未知的點已知邊長的三角邊已知方位角的三角邊已觀測的水

3、平角有方向觀測值的邊起算數據:已知點 2個 定位已知邊長 2條 尺度已知方位角 2方向 定向觀測數據：觀測水平角 18個 點間的空間信息珠峰示例珠峰高程測量導線測量圖 例坐標已知的點坐標未知的點已知邊長的三角邊已知方位角的三角邊已觀測的水平角有方向、邊長觀測值的邊SSSS支導線符合導線起算數據起算數據：坐標已知的點、邊長和方 位角已知的邊必要起算數據：一個已知點（x,y） 一條已知長的邊(s) 一條已知方位角的邊()多余起算數據：對觀測誤差進行檢測、配 賦的已知點、邊、方位角GPS原理GPS系統： GPS星座、地面監控、 GPS接收機GPS單點定位原理GPS差分定位原理GPS高程的應用GPS軟

4、件系統GPS野外觀測GPS應用GPS系統GPS衛星GPS星座：由21+3（28）顆GPS衛星分別分布在6個軌道上GPS系統地面監控：由五個地面點構成，按功能分為三類，主控站（科羅拉多） 、注入站（阿松森島、狄哥伽西亞、卡瓦加蘭）、監測站（4+1夏威夷）阿松森島狄哥伽西亞卡瓦加蘭夏威夷科羅拉多GPS系統GPS接收機：由天線、主機、電池、三個單元組成，合三為一可免電纜連接GPS單點定位兩者之間不一定夠成同步觀測兩者之間不一定觀測相同衛星GPS單點定位GPS差分定位兩者之間必須夠成同步觀測無線通訊保證實時差分RTKGPS差分定位賽馬場站 昆明市VRS系統已不僅僅是GPS的產品,而是集Internet

5、技術、無線通訊技術、計算機網絡管理和GPS定位技術于一身的系統。 GPS野外觀測設站、連接電纜、量取儀器高開機 輸入測站文件名 （建立或選擇工作文件、輸入測站點號、 輸入儀器高） 進入觀測狀態 觀測氣象參數、觀測過程中監視儀器狀態 觀測結束 退出觀測狀態 其他工作關機、收儀器GPS高程應用 GPS高程擬合 基準點：GPS水準共用點 高程異常：在基準點上水準所測高程與GPS高程之間的差值，反映大地水準面與參考橢球面之間的垂直差距 曲面擬合：根據不同基準點的點位坐標（復雜的還可考慮重力、地形）和高程異常進行擬合分析，獲得高程異常相關于點位坐標的關系函數，即高程異常的擬合函數；可用于對相關區域GPS

6、高程點的高程值進行改正GPS平差軟件基本功能 項目文件處理：進行GPS項目基本設置 數據通訊：接收機數據到PC的傳輸 測站數據分析：觀測衛星的基本情況、時間、高度角等 基線數據處理：基線重復觀測較差分析 同步環、異步環分析：環閉合差的分析 GPS網平差：自由平差、約束平差、整體平差 GPS高程：高程擬合 一、一、GPSGPS應用于導航應用于導航 主要是為船舶,汽車,飛機等運動物體進行 定位導航。例如： 船舶遠洋導航和進港引水 飛機航路引導和進場降落 汽車自主導航 地面車輛跟蹤和城市智能交通管理 緊急救生 個人旅游及野外探險 個人通訊終端（與手機，PDA，電子地圖等 集成一體）GPS應用（一）二

7、、二、GPSGPS應用于授時校頻應用于授時校頻 電力，郵電，通訊等網絡的時間同步 準確時間的授入 準確頻率的授入 三、三、GPSGPS應用于高精度測量應用于高精度測量 各種等級的大地測量，控制測量 道路和各種線路放樣 水下地形測量 地殼形變測量，大壩和大型建筑物變形監測 GIS應用 工程機械（輪胎吊，推土機等）控制 精細農業 GPS應用（二）GPS應用（三）GPSGPS應用于智能運輸應用于智能運輸系統（系統（ITSITS） GPSGPS車輛監控調度系車輛監控調度系統統 GPS的應用，僅受人們的想象力制約目前，幾乎全世界所有需要導航，定位的用戶，都被GPS的高精度，全天候，全球覆蓋，方便靈活和優

8、質價廉所吸引工程測量概述概念三階段及主要任務 勘測設計階段：測繪地形圖并提供相關 資料及元數據 施工階段：測設設計建筑的特征點 竣工測量 營運階段：變形觀測施工測量布設施工控制網的必要性(P79)施工控制網的特點施工控制網的布設施工放樣的基本步驟施工放樣的操作要素施工放樣方法基本分類高程放樣方法水準與三角高程平面位置直接測設法施工控制網的特點范圍小、密度大、精度高 精度的特殊性（P80）使用頻繁、干擾大坐標系統為施工坐標系坐標系原點、坐標縱軸定向不同于國家坐標系投影面高程（測量數據處理所在基準面的高程，選擇一般不在大地水準面）平均高程面、距離精度要求最高的高程面、范圍較大時應考慮高程抵償投影面

9、施工放樣的基本步驟確定放樣方法計算放樣數據平面位置2要素：水平角（設計方向） 、水平距離 ；高程位置單要素：垂直距離（水準標尺讀數）、垂直角度（三角高程）實地測設測設檢核施工放樣的操作要素距離水平角度（方位角、投點） 方向水準標尺讀數（三角高程垂直角）水準標尺讀數設計高差： hAB=HB-HA實測高差： hAB=a-b標尺讀數： hAB=HB-HA =a-b b=a- (HB-HA)=a+HA-HBABab中間水準法測設高程已知數據：水準點HB0001=1201.435m,標 尺讀數1.550m 設計點HB0111=1203.391m要求：計算中間水準法測設設計點的標 尺讀數bB0111=12

10、01.435+1.550-1203.391=-0.406中間水準法測設高程00b0b0三角高程垂直角設計高差： hAB=HB-HA實測高差： hAB=i-t+DTan()垂直角讀數： hAB=HB-HA = i-t+DTan() =Tan-1(（HB-HA-i+t)/D)ABit施工放樣方法分類直接測設法:根據設計坐標相對控制點的空間 關系直接計算出放樣數據一步到 位地找到設計點位置間接測設法歸化改正法:先測定或測設與 設計點近似的歸化點，再根據歸 化點相對設計點的關系在特殊方 向上歸化一段距離找到設計點位 置（軸線交會法）平面位置放樣直接測設法三大類:邊邊交會邊角交會 極坐標法 直角坐標法

11、偏角法 支距法方向交會 方向線交會 前方交會邊邊交會適用于控制點較少的地區，如航攝設計區PABA、B是控制點或明顯地物點P是設計點SAPSBP極坐標法概念：極坐標系原理的應用放樣數據：水平角（方位角）、水平距離實地測設：測設設計方向正倒鏡水平 角、半測回方位角法 設計方向上丈量距離標定設計 點全站儀操作：測站、后視設置，設計點準 備，測設操作極坐標概念A、B是控制點P是設計點ABPAPABSXY極坐標放樣數據水平角 方位角反算 水平角計算水平距離 例題) XY(tanK122YXSKY0 后視測設IIIIIIIV極坐標放樣數據點名X(m)Y(m)H(m)備注A30

12、0300100控制點B500500110C310300101設計點D500475109要求：根據上表數據，用極坐標法測設設計點測設C點：以A點為測站后視B點計算方位角、水平角計算水平距離極坐標放樣數據3153604500000)300310300300arctan(450045)300500300500arctan(ACACACACABABABABYXRYXR、米10)300300()300310(22S極坐標放樣數據測設D點：以B點為測站后視A點計算方位角、水平角計算水平距離4522527027000)500500475500arctan(225180450045)300500300500a

13、rctan(BDBDBDBDBABABABAYXRYXR、無解、米25)500475()500500(22SABCXY極坐標放樣數據ABDXY極坐標放樣數據正倒鏡水平角測設距離放樣全站儀極坐標放樣測站設置后視設置放樣點確定放樣操作直角坐標放樣ABPXYXAPYAPXPYPXAYAO偏角法放樣JDSS12支距法放樣方向線交會法放樣XY方向線交會法放樣XXYY前方交會法放樣軸線交會法放樣tanPNNNPNNNPNNYYYcXYYYYMNMNtanPMMMPMMMPMMYYYcXYYYPP正倒鏡投點定線平面放樣數據比較放樣方法、放樣數據計算數據極坐標法 、S 、S直角坐標法X、Y、直角X、Y方向線交

14、會法X、YX、Y前方交會法 、 、軸線交會法無歸化距離線型工程測量初測踏勘測量（中線選線） 里程定測詳細測量（中線定線）施工測量工程結構特征點放樣線型工程測量軟件（ESDPS）介紹線型工程測量中線測設平曲線、豎曲線 直線定線支距穿線法 撥角定線法 邊邊交會法 曲線連接圓曲線 綜合曲線斷面測量（高程測定） 縱斷面 橫斷面 風偏斷面中樁里程 從線路起點沿中線到某點的距離（直線段和曲線弧長）總和即為該點的里程支距穿線法d支距穿線穿線支距交點1、解析支距d2、測設支距設計點3、過支距設計點“穿線”4、相鄰穿線相交測設中線交點設計中線初測導線123JD撥角定線法1、解析極坐標放樣數據、s2、實地依次測設

15、交點設計中線初測導線sssssJDJDJD圓曲線測設曲線認識 主要點:起點、中間點、終點 6要素設計要素：半徑、偏角 定位要素：切線長、曲 線長、外矢距、切曲差測設方法詳細測設點的定位 里程定位到坐標定位主要點前進次序英文幾何特征中文起點BC切線點ZY中點MC弧頂點QZ終點EC切線點YZ設計要素（已知要素）半徑：R，由設計規范規定，鐵路工程 技術規范、公路工程技術標準。偏角：，由于地形條件所決定，在直線定 交點時測定之定位要素（計算要素）切線長：T，切線點（ZY、YZ)與交點(JD)之間的距離曲線長：L，兩個切線點之間的距離切曲差：q，2倍切線長與曲線長的差值外矢距：E，交點與曲中點(QZ)之

16、間的距離定位要素計算公式1)2R(sec(R)2cos(REL2Tq180RL)2Rtan(T主要點里程定位JD-T_ZY+L_YZ-L/2_QZ+q/2_JD曲線坐標定位計算XYlRP PyPRcosRyRsinxlR180KKlPPZYPxP施工坐標定位計算11JD,OSJD,O2SO,PO,PP PPO,OPPO,OP2JDO,PO,2OJD,OJD,JDOOJD,OJD,JDOOJD,1切OJD,1RsinYYRcosXX1逆時針，k1順時針，k曲線前進方向：klR180sinSYYcosSXX)2cos(RS2180例題(XJD,YJD)(XP,YP)(XO,YO)l施工坐標定位計算

17、P P施工坐標定位計算要求：1、簡答圓曲線的主要點、6要素2、若B點里程為k2+419.57米， 計算圓曲線主要點的里程值3、計算圓心O的坐標4、若點P的里程為k2+419.55米， 計算P點的施工坐標施工坐標定位計算969. 01500)2/40706cos(/1500046. 0818.107932.532818.107607041801500932.53)260704tan(15006070482242894394293 EqLT2、主要點的里程 a、計算偏角 b、計算T、L、q、E施工坐標定位計算c、計算主要點的里程 B K2+419.57 -) T_53.932 BC K2+365.

18、638 +) L_107.818 EC K2+473.456 -)L/2_53.909 MC K2+419.547 +)q/2_0.023 B K2+419.570施工坐標定位計算3、計算圓心坐標6113.936556.6075557.329Y4394.9851393.9503001.035X556.6071064sin211500.969Y1393.9501064cos211500.969X106421)/260704(18043942931500.9690.9691500SOOOB,oB,OB,OB, 施工坐標定位計算4、計算P點坐標5557.688556.2486113.936Y3001

19、.9351393.0504394.985X556.2481064sin2011500Y1393.0501064cos2011500X10642014.0000010642014.000000.0031)(15001800.0032419.5472419.55lPPPO, 斷面測量斷面類型 斷面方向 繪圖比例尺縱斷面橫斷面（風偏斷面）1：10的關系橫（水平距離）比例尺放大10倍作為縱（高程）比例尺縱橫一致1：1001：200中樁點的連線方向中線過中樁點的法線方向ESDPS簡介1、工程測量數據處理系統5.0是睿智測繪科技系列軟件的一個升級產品，它是在中文WINDOWS系統下，用Visual C+6.0開發而成的工程測量數據處理軟件，該軟件采用面向對象編程方法，包含工程測量領域的12個方面，50余個模塊，可在Windows95982000NTXP2003下運行，2、 hppt:/ ESDPS簡介功能組成（一）ESDPS簡介功能組成（二）ESDPS簡介功能組成（三）工程土方量計算工程結構點放樣 路基斷面施工測量邊樁、坡腳、路面 涵洞施工測量 桿塔定位測量 槽口放線 坡度放樣 頂管施工測量工民建建筑施工測量 施工控制測量 場地平整測量 建筑物施工測量 工程竣工測量施工控制測量 平面控制網的測設 建筑軸線的測設 建筑方格網的測設 附合法測設 軸線法