工程测量复习资料

工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。是研究地球空间（包括地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论、方法和技术的一门应用性学科。 广义工程测量学：一切不属于地球测量，不属于国家地图集范畴的地形测量和不属于官方的测量，都属于工程测量

地理信息系统：一种以采集、贮存、管理、分析和描述整个或部分地球表面（包括大气层在内）与空间和地理分布有关的数据的信息系统

大坝管理综合信息系统的基本结构：数据采集子系统、大坝安全监测数据库子系统大坝库区地理信息子系统、大坝管理办公自动化子系统、大坝信息发布子系统、坝安全性评价子系统、工程和灾害虚拟仿真子系统、系统设备与维护

工程测量学主要研究在工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采集和处理，施工放样、设备安装、变形监测分析和预报等的理论、方法和技术，以及研究对测量和工程有关的信息进行管理和使用的学科，它是测绘学在国民经济和国防建设中的直接应用。

按工程建设阶段分：

工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，三个阶段测绘工作有：规划设计阶段、建设施工阶段、运营管理阶段 按服务对象分：建筑、水利、线路、桥隧、地下、海洋、军事、三维工业、矿山、城市、石油物探个性、共性、特殊和一般关系

工程控制网布设：分为测图控制网、施工控制网、变形监测网和安装控制网。 网的精度、可靠性、灵敏度和建网费用等质量准则问题。 大多数首级控制网都可采用GPS定位技术。

将现代卫星与地面测量技术相结合、取长补短。精密工程控制网须进行网的优化设计

施工放样的方法：方向交会法、距离交会法、极坐标法、坐标法、偏角法、偏距法、投点法 点位放样：方法：直角坐标法、极坐标法、距离交会法、角度交会法、直接坐标法 角度坐标法：现场有控制基线，且待测设的轴线与基线平行

极坐标法：αab=tg^-1(Yb-Ya)/(Xb-Xa) β=αap-αab D=根号(Xp-Xa)^2+(Xb-Xa)^2

角度：测站A测设β1，得AP方向；在测站B测设β2，得BP方向，相交得P点，定P点 距离：通常待定点P离已知点A、B不超过一尺段，地面平坦好测量

变形观测数据处理的内容和方法：监测网处理：参考点稳定性分析，目标点位移量计算。 工程测量学结构体系：“特殊与一般”、“纵向与横向处理”相结合

1964年国际测量师联合会（FIG）为了促进和繁荣工程测量，成立了工程测量委员会（第六委员会）

工程测量学的服务对象是各项工程，因此应具备土建工程、机械工程、工程地质、水文地质和环境地质方面的知识。

现代发展：1、测量数据精密处理：消除误差进展；扩展可区分性2、卫星导航定位技术发展和应用：GNSS绝大部分地面三角网，RTK和单点定位可以用于地面和水下，也能工程放样3、激光技术 4、遥感雷达干涉测量技术 5、数字摄影测量 6、其他：电测波测距、计算机

趋势和特点：1、测量内外作业一体化2、数据获取及处理自动化：全站、水准、gnss；科傻3、过程控制和系统行为智能化 4、产品数字化 5、管理可视化 6、传播网络化

十六字：精确、可靠、快速、简便、实时、持续、动态、遥测 勘测设计阶段重要测量内容：选址和规划设计、提供各种比例尺

铁路规划设计的程序：方案研究、初测、初步设计、定测，施工设计勘测工作分初测和定测 工程施工阶段的测量工作主要是按设计要求将设计的建构筑物位置、形状、大小及高程在实地标定出来并进行工程质量监理。

不同施工对象，施工平面控制网不同，工程程序是相同的：施工控制网建立、施工放样 施工放样的原则与工作程序：“从整体到局部”“先高级后低级”“先控制后碎部” 主要工作内容：放样依据选择（已知点选择）、选择方法、计算元素

工程运营管理阶段测量工作的主要任务是工程建筑物的变形观测。在工程建筑物运营期间，为了监视其安全和稳定的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜以及摇摆等进行观测。

建（构）筑物、工业设备、地表、局部地区形变、变形监测网

工程建设中测量信息管理的现状：实现各种测量信息从采集、处理、更新到管理的一体化、自动化、智能化、网络化和数字化是新要求。 信息分类两种方法：线分类、面分类

控制网分类：范围和用途（全球、国家、城市建设、工程）用途（测图、施工、变形、安装） 网形（三角、导线、混合、方格）施测方法（测角、测边、边角、GPS）坐标系和基准（约束、最小约束、无约束）其他标准（首级、加密、特殊、专用） 工程控制网也具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。

步骤：原理有基准和坐标、构成网、逐级布设 1、确定等级 2、确定形式 3、确定仪器和规程 4、选点构网、实地勘察5、标志 6、外业 7、内业数据 8、提交成果

测图控制网：在工程勘测设计阶段为测绘规划设计所需大比例尺地形图建立的测量控制网 施工控制网：在工程施工阶段为工程建筑物的放样提供控制基础所建立的测量控制网

相对于测图控制网的特点：1.控制范围小、密度大、精度要求高 2.使用频繁 3.受施工干扰大 4.控制网坐标系和施工坐标系一致 5.投影面与工程平均高程面一致 6.有时两级布网 变形监测网：由参考点、工作基点和目标点组成、必须进行周期性观测、顾及精度、可靠性、灵敏度、费用、坐标轴与主轴线平行。特点：需要长期重复观测、精度要求高、遥控遥测自动化要求更高。变形观测基本原理：在建筑物上选择一定数量的有代表性的点，通过对这些点进行重复观测来求出几何量的变化。

安装测量控制网：为大型设备构件的安装定位而布设的控制网。微型边角网、由形状相同大小相等的基本图形组成、精度要求高

工程控制网的基准：通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据，以便对网的位置、长度(尺度)和方向(方位)进行约束，使网平差时有唯一解。 工程控制网的质量准则：精度、可靠性、灵敏度、费用准则

工程控制网优化设计：在一定的人力、物力、财力情况下设计出精度高、可靠性强、灵敏度高、经费最省的控制网布设方案。分为四类：零类基准设计、1图形设计2观测精度设计3已有网改进。迭代求解过程：提出任务、制定方案、评价、优化 方法：解析法、模拟法

工程控制测量内外业一体化：主要的内外业工作连续一惯地完成

选点：1、三角测量相邻点通视 2、视线高于障碍物1.5m国家等级导线不小于1.5工程三四

不小于1一三三不小于5 3、扩展和土质坚实地点 4、避开电站、电台、微波站 约束网：具有多余已知数据最小约束网：只有必要已知数据无约束网：无必要… 总体精度标准：包含控制网全部精度信息的协方差矩阵Qx的某些特征量 局部精度标准：利用协因数阵Qx中的部分元素进行局部精度的评价 灵敏度：特殊方向上的网点精度的反映

线状工程：铁路、公路、石油与燃气管线、渠道、管道、城市综合管网、输电线及索道工程 定测阶段的测量工作主要有：中线测量、纵断面测量、横断面测量 中桩测设：沿着直线和曲线详细测设中线桩 放线：把纸上各交点间的直线段测设于地面 拨角放线法：根据纸上定线交点的坐标，预先在内业计算出两相交点间的距离及直线的转向角，然后根据计算资料在现场放出各个交点，定出中线位置。一、内业：1、在初测地形图上依次量取每个交点的纵横坐标值 2、按表计算出各交点之间的直线长度和各交点上的偏角及各点的拨角值二、放线定交点三、在实地放出若干个交点后，应与初测导线联测 交点桩测设：图解和解析法

中桩测设为了测定管线长度和测绘纵、横断面图，沿管线中心线由起点开始测设里程和加桩

GPS技术用于线路信息采集的方案

用GPS静态相对定位法，可以为线路导线测量建立导线起闭点，进行线路导线点与国家点的联测，还可以用快速静态相对定位法，直接代替常规的线路初测和定测导线测量

平面曲线按其半径的不同分为圆曲线和缓和曲线

曲线测绘的方法：极坐标法、坐标法、偏角法、切线支距法

档距：相邻两基杆塔之间的水平直线距离

杆塔：支承架空线路导线和架空地线，并使导线与导线之间，导线和架空地线之间，导线与杆塔之间，以及导线对大地和交叉跨越物之间有足够的安全距离。‘ 弧垂：对于水平架设的线路来说，导线相邻两个悬挂点之间的水平连线与导线最低点的垂直距离

代表档距：把大小不等的一个多档距的耐张段，用一个等效的假想档距来代替它

地形图：是将地球表面的起伏形态和地物的位置、形状采用水平投影的方法并按一定比例尺

缩绘到图纸上，或以数字形式存放在计算机上，后者又称数字（或电子）地形图 特点：（1）可视性强、易读性好、信息量大（2）具有可量测性（3）具有时间性、保密性

地物点高程的误差来源：测距误差、测角误差、量测仪器高和目标高误差、以及球气差影响 地形概括误差：在测图时将相邻两个地形点间的不规则曲线视为直线，而引起的高程误差 提高地形图高程的精度，除提高测量高程精度外，还要加大地形点的密度。

对于精度要求较低的专用地形图，可按小一级比例尺地形图的规定进行测绘或利用小一级比例尺地形图放大成图

手工绘制断面图：（1）在图纸上绘制直角坐标系（2）设AB直线与地形图上各等高线的交点分别是1，2，3?将各交点至A的距离截取到横轴上，定出各点在横轴上的位置（3）自横轴上的1，2，?，B各点作垂线，与各点在地形图上的高程值相对应的高程线相交，其交点就是断面上的点（4）把相邻点用光滑的曲线连接起来，即为AB方向的断面图。

DEM特点：1、容易以多种形式显示地形信息2、精度不会损失3、容易自动化、实时化 DEM可用于绘制等高线、坡度图、坡向图、立体透视图、立体景观图,并应用于制作正射影像图、立体地形模型及地图的修测。在工程建设中可用于体积和面积计算、土方量的计算、各种剖面图的绘制及线路的设计和通视情况的分析。

数据采集：选取构造数模的数据点及量取其坐标值的过程，是建立数字地形模型的基础工作 1、 数字化仪已有地形图 2、航测仪器航拍照片 3、速测仪人工野外

坡度是曲面上该点的法线方向N与垂直方向Z之间的夹角α。

坡向是对网格单元所拟合的曲面片上某点的切平面的法线的正方向在平面上的投影与正北方向的夹角，即法线方向水平投影向量的方位角β。

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