土木工程测量学概述
土木工程测量知识点经典总结
土木工程测量知识点经典总结内容概要1.1土木工程测量学的任务一、测量学的概念：测量学是研究怎么测量地球或地球局部区域的形状并把测量结果用数据或图形表示出来的科学。
测量学研究的对象是地球。
二、测量学的分类：按照测量的对象和任务别同，测量学要紧分为以下几种：（1）大地测量学：要紧是建立国家级大范围的操纵网.（2）一般测量学：要紧是建立小范围的操纵网，在小地区内举行一些测量能够别思考地球曲率的妨碍。
（3）工程测量学（4）摄影测量学：利用摄影来举行测图，要紧研究对象是利用各种仪器所获得的图像信息，通过室内分析及处理投摄的影像转换成正投影图。
（5）海洋测量学：属于水下测量，其测量办法和手段和陆地截然别同。
（6）地图制图学：是研究各种地图的制作理论、工艺技术和应用的学科。
三、工程测量的三大任务：（1）测定（2）测设（3）变形观测1.2地面点位的确定大地水准面的概念：（1）水准面：处处与重力方向垂直的延续曲面称为水准面。
重力：地球吸引力与地球自转产生的离心力这两个力的合力称为重力。
（2）大地水准面：我们设想把平均静止的海水面向陆地延伸而形成的封闭曲面，称为大地水准面。
（3）大地水准面的有关讲明：a大地水准面是一具略有起伏的别规则曲面。
b大地水准面上处处与铅垂线方向垂直。
c大地水准面所包围的球体能够代表整个地球形状d大地水准面是测量学的基准面，铅垂线是测量学的基准线。
（4）水平面：与水准面相切的平面称为水平面。
确定地面点位的办法：1、确定地面点位的要素：a点到大地水准面的铅垂距离，即绝对高程。
b点在大地水准面上的投影位置,即坐标。
2、地面点的高程：分为绝对高程和相对高程两种。
（1）绝对高程：点到大地水准面的铅垂距离，称为绝对高程。
用H表示，今后提到的高程普通指绝对高程。
（2）相对高程：地面点到任一高程基准面的铅垂距离，称为相对高程。
（3）我国的高程基准：称为“1985年国家高程基准”，即依照青岛验潮站1952年—1979年搜集的统计资料计算出的平均海水面作为高程零点，由此测得青岛水准原点高程为72.260米，称为1985年国家高程基准。
土木工程测量之控制测量
无人机技术可以快速获取高精 度的地形、地貌、地质等信息， 提高测量效率和精度。
无人机技术还可以通过实时数 据处理等技术，实现测量数据 的快速获取和处理。
06 控制测量的注意事项与建 议
控制测量的精度要求
01
精度要求
在控制测量中，精度要求是至关重要的，它直接影响到工程的质量和安
全性。为了确保测量结果的准确性和可靠性，应采用高精度的测量设备
全球定位系统（GPS）在控制测量中的应用
快速定位
GPS能够实现快速、高精度的点位定位，提 高测量效率。
实时动态差分（RTK）
通过实时处理和传输差分数据，实现厘米级 甚至毫米级的定位精度。
静态和动态相对定位
通过长时间观测和数据处理，确定点位间的 相对位置关系。
集成其他传感器
GPS可以与其他传感器集成，如加速度计、 陀螺仪等，以提高测量精度和可靠性。
建筑工程中的控制测量是确保建筑物 按照设计要求进行施工的关键环节。
控制测量还用于确定建筑物的沉降和 变形监测基准，以保障建筑物的安全 性和稳定性。
控制测量通过建立控制网，对建筑物 的平面位置和高程进行精确测定，以 确保建筑物的几何尺寸和位置符合设 计要求。
道路工程中的控制测量
道路工程中的控制测量是道路勘测设计和施工的基础。
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足精度要求并提高测量效率。
控制测量的数据处理与分析
数据处理
在控制测量中，数据处理是至关重要的环节。对于采集到的原始数据，应进行准确、及时的处理和分析，以确保 测量结果的准确性和可靠性。在数据处理过程中，可以采用各种软件和工具进行数据处理和分析，以提高工作效 率和精度。
数据分析
土木工程测量学课件第二章
当两点相距较远或高差太大时，则可分段连续进行，从图中可得： 测站:架设仪器的点位 转点：转点起传递高程的作用。
4 水准测量实施与记录对照图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2 3
水准测量外业的操作演示
四、水准测量成果的检核 (一) 测站检核 1. 两次仪器高法
2. 双面尺法
同一测站，不同仪器高。 △H >10cm
检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。 校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
十字丝横丝检校的操作演示
（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检校
检验： 平坦地上选A、B两点，约100m。 在中点C架仪器，读取a1、b1
（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2 。若h2≠h1 ,则水准管轴不平行视准轴。 ① h1无误差 ② b2的误差可忽略不计。 说明：对S3水准仪，若i>20"，需校正。 （4）按下式，可计算出i角： 原因？
判断：
≤
？
按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上。
01
或
02
2、分配原则
计算各待定点高程 用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。
待定点的高程（递推公式）：
壹
贰
改正后的高差：
六.水准测量成果整理实例
【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线下方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，n为测站数，试计算待定点1、2、3点的高程。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line) 1．闭合水准路线(closed leveling line) 由已知点BM——已知点BM BM 前进方向
土木工程测量课件
(∑a-∑b)/2=+3.450 ∑(h/2)=+3.450
29
回内业计算
四、水准测量成果整理
目的：求各点高程
关键步骤：
高差闭合差的计算：fh= ∑h观 －∑h理 高差改正数：
vi
f
h
n
ni
vi
fh L
Li
30
(一)附合水准路线的计算
地面点的空间位置须由三个参数来确定，即该点 在大地水准面上的投影位置（x,y）和该点的高程H。
7
返回
测量坐标系与数学坐标系的区别：
• 坐标轴不同
x ⅣⅠ
o
y
• 象限旋转顺序不同 Ⅲ Ⅱ
8
2．地面点的高程
（1）绝对高程
地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的 绝对高程，简称高程，用H表示。
（2）相对高程
38
2．十字丝中丝的检校
• 检校目的：十字丝中丝 VV • 检验方法 • 瞄准一固定点，转动望远镜，若该点始终
沿中丝移动，说明条件满足，否则需校正。 • 校正方法：转动十字丝环，直至中丝水平
39
3．水准管的检校
• 检校目的： LL∥CC
• 检验方法
• （1）水准仪在A、B中点测出正确高差hAB • （2）水准仪在B点附近，得A尺应有读数
A 90 03 25 270 03 18 +7 90 03 22
53
第四节 竖直角观测
37 44 10 37 42 00 37 42 04 A
110 28 58 110 26 48 110 26 52
B
D 150 14 51 330 14 43 + 8 150 14 47 150 12 37 150 12 33
土木工程测量复习资料
第一章绪论名词解释测量学：研究地球外表局部地区内测绘工作的根本原理、技术、方法、和应用的学科。
地物：地面上天然或人工形成的物体。
地貌：地表上下起伏的形态。
测定：使用测量仪器和工具，通过测量和计算将地物和地貌的位置按照一定比例尺、规定的符号缩小绘制成地形图，供科学研究和工程建立规划设计使用。
测设：将地形图上的图上设计的建筑物和构筑物的位置在实地中标定出来，作为施工依据。
水准面：假想静止不动的水面穿越地球陆地，包围整个地球，形成一个封闭曲面，这个封闭曲面就叫做水准面。
高程：地面点到大地水准面的铅垂距离成为该点的绝对高程或海拔，简称高程碎部点：地物，地貌的特征点碎步测量：测量碎部点坐标的方法与过程。
高差：地面两点之间的绝对高差或者相对高程之差成为高差。
用h 加两点点名作下标表示填空参心坐标系： 1954 坐标系和1980XX坐标系地心坐标系： 2000 国家大地坐标系WGS-84 坐标系〔 GNSS〕地物和地貌总称地形，测量学的主要任务是测定和测设。
大地原点XX省泾阳县永乐镇石际寺村大地原点1980 XX坐标系，简称80 XX系1954 坐标系简称 54 系大地原点在俄罗斯圣彼得堡市普尔科沃天文台圆形大厅中心使用高斯投影的国家有德国中国，前苏联笛卡尔坐标系与高斯平面坐标系的区别高斯平面坐标系中，为了定向的方便，定义纵轴为Ｘ轴，横轴为Ｙ轴，第一象限一样，其余象限按顺时针方向编号。
为了防止Ｙ坐标出现负值，我国统一规定将每带的坐标原点西移５００ＫＭ，即是给每个点的Ｙ坐标加上５００ＫＭ，使之恒为正高程系是一维坐标系，它的基准是大地水准面〔具有唯一性〕测量工作的原那么：从整体到局部，先控制到碎步1956 年黄海高程系，56 高程系，大地水准面为基准引测出水准原点的高程为72.289m 。
简答题高斯投影的实质是椭圆球面上微小区域的图形投影到平面上后仍然与原图形相似，即不改变原图形的形状。
高斯投影式高斯在 1820-1830 年间，为解决德国汉诺地区大地测量投影问题的一种投影方法。
2011工程测量习题解析
工程测量学习题第一章工程测量学概述1、土木工程建设分为几个阶段，在各个阶段测量工作的主要内容。
1)规划设计阶段主要是测绘地形图和纵横断面图2)施工建设阶段按照设计要求在实地准确地标定建（构）筑物各部分的平面位置和高程位置，作为施工和安装的依据3)竣工后运营管理阶段竣工测量以及为监视工程安全状况的变形监测与维修养护等测量工作。
2、工程测量研究对象及特点是什么？研究对象：建筑工程和机器设备特点：工程测量作用性强，研究具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现。
3、工程测量的任务。
\为各种服务对象提供测绘保障，满足他们所提出的各种要求4、工程测量发展的动力和方向。
动力：大型特种精密工程方向：精密工程测量第二章工程地形图的测绘和应用1、在工程建设中各个阶段使用地形图的区别。
规划设计阶段主要采用小比例尺地形图，如1:1万及以上，满足工程初步设计要求；施工建设阶段采用大比例尺地形图，如1:2000，提供详细的点位坐标；竣工阶段根据工程要求主要内容详测比例尺大些，次要内容简测相应比例尺小些。
2、给定一个测区范围，要求测绘该地区的大比例尺地形图，请给出全野外数字测图的方案、作业过程等。
1)项目概述：项目来源，内容，目的2）测区概况和已有资料情况3）执行标准和文件：法律法规等4）主要技术指标：坐标系统，比例尺等5）技术设计书编写6）控制测量7)野外数据采集8)地形图的编辑，整饰与输出9)质量检查与验收10)编写技术总结，提交相关资料3、水深地形图和陆地地形图的区别，深度基准的概念及确定。
如何设计测深线。
水深地形图是从水深来描述水下地面点的竖向位置陆地地形图是从高程来描述水下地面点的竖向位置深度基准面试水深计算的起算面。
从1956年开始我国采用理论深度基准面，在内河及湖泊采用最低水位，平均低水位或设计水位等作为深度基准面。
测深断面线的方向一般与河流主流或者岸线垂直，在河道转弯处，可布设成扇形。
测深断面线一般规定在图上每隔1-2cm布设一条，测深点的间距一般在图上为0.6-0.8cm4、竣工测量的目的1)在新建或扩建的工程中，为了检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果2)为工程扩建或者改建提供依据3)为满足新建工程建成投产后进行生产管理和变形观测的需要。
《土木工程测量学》课件
08 施工测量
施工测量的基本知识
施工测量的定义
施工测量是土木工程中，为保证 各项建设工程的平面位置和高程 准确且符合设计要求，所进行的
测量工作。
施工测量的特点
施工测量具有实践性强、精度要 求高、与设计联系紧密等特点。
施工测量的原则
先整体后局部，先控制后碎部， 步步有检核。
施工测量的基本工作
建立施工控制网
直接测量法
直接使用测量仪器和工具测量两个方向线之间的夹角。这种方法简 单易行，但精度受限于仪器和工具的精度。
间接测量法
通过测量其他相关参数，利用三角函数公式计算出两个方向线之间 的夹角。这种方法需要较复杂的计算，但可以提高测量精度。
角度测量的误差来源
主要包括仪器误差、人为误差、环境误差等。为了提高测量精度，需 要采取措施减小这些误差的影响。
水准测量的仪器和工具
水准尺和读数显微镜
水准尺是水准测量的基准面，一般用优质木材或玻璃钢制成 ，长为3m、5m或10m。读数显微镜是用来读取水准尺读数 的工具。
水准仪
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成。望 远镜用于瞄准水准尺；水准器用于指示仪器是否处于水平状 态；基座用于支撑仪器和连接三脚架。
《土木工程测量学》ppt课件
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目录
• 绪论 • 测量基本知识 • 水准测量 • 角度测量 • 距离测量 • 小地区控制测量 • 大比例尺地形图测绘 • 施工测量
01 绪论
测量学的定义与任务
测量学的定义
测量学是研究地球形状、大小、地球重力场、地面点几何位置以及地球重力场 测定和应用的科学。
总结词：基本概念
详细描述：控制测量是指在一定区域内，为满足地形图测绘、工程规划与施工等 需要，建立统一的高程和平面控制网，以限制测量误差的传播和积累，提高测量 的精度。控制测量有等级划分，不同等级的控制网有不同的精度要求。
土木工程测量--第六章 控制测量
形式：控制网可采用三角、导线、交会法等。
二、高程控制测量 （一）任务和目的：确定控制点的高程。 （二）建立的方法：三角高程测量
水准测量 （三）高程控制网:
A yAB
yAB
A
90 180
xAB
B
180 270 A
xAB
B
yAB
B
xAB
270 360
A
yAB
y
坐标增量正、负号的规律
象限
坐标方位
角α
Δx
Δy
Ⅰ 0˚～90˚ ＋ ＋
Ⅱ 90˚～180˚ － ＋
Ⅲ
180˚～ 270˚
－
－
Ⅳ
270˚～ 360˚
二等基本锁的边长为20～25公里，二等网的平均边长为13公里。
2、城市平面控制网：为城市和工程建设需要建立的 平面控制网。一般以国家控制网为基础，布设成不同 等级的控制网。
3、小地区平面控制网：面积在15km2以下范围内建 立的平面控制网。根据测区面积的大小按精度要求分 级建立。精度最高的为首级控制网。
3、“GPS”测量是利用“GPS”接收仪，接收 “GPS”全球定位系统卫星信号来确定接收仪位置平 面坐标和高程的一种方法。
“GPS”测量不受 天气、时间和地域 的限制，目前已广 泛用于各等级的控 制测量。但“GPS” 测量不能在隐蔽地 区和室内测量。
（三）平面控制网按等级分有：
• 1、国家平面控制网：在全国范围内建立的平面 控制网，是全国各种比例尺测图的基本控制和工 程建设的基本依据。按精度由高到低分一、二、 三、四个等级，逐级控制。
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三.测量学的学科分类
大地测量学
研究和测定地球的形状、大小、重力场和地面点 几何位置及其变化的理论和技术的学科。大地测量的 方法有几何法、物理法和卫星法。
摄影测量与遥感学
研究利用摄影或遥感的手段获取地面目标物的影 像数据，从中提取几何或物理信息，并用图形、图像 和数字表达的理论和方法的学科。
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3 其它要求
（1）野外作业：严格按照规定的作业和操作程序 （2）记录：字迹清晰、端正，不得任意涂改 （3）计算：按平差规则，作计算检核、保证计算精度 （小数取位） （4）正负号：在以下数据前加“+、-”号（高差、竖直角、 指标差、坐标增量、所有的闭合差、改正数）
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§1-4 测量的基准面
测量工作使用的两个基准面： 大地水准面 旋转椭球面
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一. 大地水准面
定义：与平均海水面所形成的闭合曲面。
作为建立高程系统的水准面，其高程为零
关键词：水准面、 大地体、重力等位 面（处处与重力方 向垂直的连续曲面， 表面不光滑）
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二. 旋转椭球面
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§1-2测量学的基本任务
两个任务：测定、测设
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一.测定（地面
图纸）
测定地面现状的位置。测定的成果： （1）数据
坐标（地理坐标、平面坐标）、高程、角度、距 离、地面直线的方位角、坡度、面积等。
（2）图
地形图、平面图、地籍图、断面图、沉降图等
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二. 测设（图纸
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一. 地面点的坐标
四种坐标表示方法：
1. 大地坐标系 2. 空间三维直角坐标系 3. 高斯平面直角坐标系 4. 地区平面直角坐标系
坐标变换
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1.大地坐标系
以地球椭球面作为基准面，用经度和纬度两个值表示地面点的球面位置
大地经度：0°~180° 大地纬度：0°~90° 大地高：地面点到椭球面的铅垂距离
a.高斯平面直角坐标系的建立
高斯投影法就是将椭球面变换为平面的地图投影方法 在椭球面上划分投影带 逐带投影到椭圆柱 面上 展开椭圆柱面成平面直角坐标系 特点：采用正形投影（即保角变换、保角影射）
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高斯投影原理
使中央子午线与椭柱体相切，投影时长度不变，展开后为X轴，向北为正；赤道与 中央子午线正交，展开后为Y轴，向东为正。
目前我国采用的是“1980年国家大地坐标系”以陕西省泾县永乐镇大地原 点为起算点
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2.空间三维直角坐标系
以地球椭球的中心O为原点，首子午面与赤道面的交线为X轴，在赤道面 内通过原点O与X轴垂直的为Y轴，地球椭球的旋转轴为Z轴。
常应用于卫星测量
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3.高斯（Gauss）直角坐标系
一. 测量学的概念
测量学是研究地面上点与点之间相对位置关系（包括地面、地下、空间）以 及确定地球形状和大小的科学
测量学利用测量仪器和工具，用测量的方法和手段，来确定点与点之间的相 对关系，主要是指地面点之间的角度与距离关系。
通过计算，得到地面点的平面位置和高程数据，并将地面点所表达的地球表 面的地形及其其它信息测绘成图。根据工程需要，可以形成地形图、断面图等。
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பைடு நூலகம்
b.高斯平面直角坐标系的表示
为使用方便，X轴向西移500km 以中央子午线为X轴的横坐标加上500km
为区分各坐标带，在横坐标值前加上坐标带的 带号
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2 学习要求
（1）学会和掌握测量的基本作业方法：角度测量、距离测量、高 程测量（仪器的基本操作、作业程序、记录、成果 整理） （2）掌握测量仪器的检验和校正方法：测量仪器的轴线关系、检 验和校正的作业方法 （3）学会控制测量、地形测量、施工放样的基本作业方法：外业测量、 内业测量与绘图 （4）建立测量误差的基本概念：掌握测量误差的基本理论和测 量误差的计算
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二. 测量学的作用
测量工作主要为国民经济建设提供各类地形图，以及所需的地面现状度量数据， 供工、农业生产、城市建设、国防建设及各类工程建设的规划、设计、管理等使用； 同时也为各类工程建设的实施提供现场的精确定位。
此外，在国防、公安、地震和灾情监测等领域，测量工作的配合起着越来越重 要的作用。
地面）
将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程，放样于实地，作为施工的 依据。也叫施工放样。 测设成果：
体现设计的平面位置和高程的现场标志。
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§1-3测量学的特点和要求
1 特点
（1）实践性强，责任感要求高，必须遵照测量的规范和规则 （2）内容多：测量学基本原理、误差理论、仪器使用、作业方法、 基本计算等
第一章 测量学概论
学习要点
§1-1测量学的基本概念 §1-2测量学的基本任务 §1-3测量学的特点和要求 §1-4测量的基准面 §1-5地面点位的确定和坐标系 §1-6测量工作的程序及基本内容
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§1-1 测量学的基本概念
一. 测量学的概念 二. 测量学的作用 三. 测量学的学科分类
第2页/共41页
b=6356755m
b=6356752m
f=1/298.257
f=第116/2页9/共84.21页57
§1-5地面点位的确定与坐标系
一．地面点的坐标 二．地面点的高程 三．确定地面点平面位置的方法
一个空间点位由三个数据表示： 平面坐标X、Y（或地理坐标 经度、纬度），由坐标系统表示 高程H，由高程系统表示
定义：可用数学式表示的光滑曲面，代替大地水准面 且非常接近大地水准面。旋转椭球面作为建立坐标 系统的基准面。
以地球自转轴PP1为短轴，以赤道直径EQ为长轴的 椭圆绕PP1旋转而成的椭球体 地球的理论形体
扁率 f a b
a
我国1980年大地
测量坐标系采用： 目前已知精确值：
a=6378140m
a=6378137m
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工程测量学
研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行控 制测量、地形测绘、施工放样和变形监测的理论和技 术的学科。适用于规划设计、施工、运营等各个阶段。
海洋测绘学
研究以海洋水体和海底为对象所进行的测量理论 和方法的学科。
地图制图学
研究模拟地图和数字地图的基础理论、设计、编 绘、复制的技术方法的学科。