第二章 工程测量

第二章工程测量§2．2 隧道控制测量案例2．2．2分析要点(1)、施工控制网是为工程建筑物的施工放样提供控制，有其自身的特点。

与测图控制网相比，其精度要求高，控制点的密度大，控制范围小，受施工干扰大，使用频繁，控制网坐标系与施工坐标系一致，投影面与工程的平均高程面一致等；与国家或城市控制网相比，在精度上不遵循“由高级到低级”的原则。

对施工控制网，选点时要考虑施工和运营阶段变形监测使用的方便性，所以一般要建立观测墩，采用强制对中盘。

为了保证测量结果的一测多用，在满足工程精度的前提下，工程中应采用国家统一30带高斯直角坐标系。

当边长的两次归算投影(高斯投影和高程面投影)、改正不能满足工程所需的精度要求时，应采用工程区域的中央子午线作为高斯投影的中央子午线进行高斯投影，将坐标数据归算到测区的平均高程面上，最后再将坐标转换到施工坐标系中。

GPS测量是建立施工控制网的主要手段。

(2)地面的施工平面控制网，现都采用GPS测量方法完成，在进、出口线路中线上布设进、出口点，进、出口再各布设3个定向点，进、出口点与相应的定向点之间要通视。

为了减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。

因为有通视要求，洞口处GPS基线不可能很长，一般要求300～500 m，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。

在洞外GPS平面控制网的基础上，布设洞内导线，洞内导线设计可分为由大地四边形构成的全导线网和交叉双导线网两种形式。

另外还可对某些边加测陀螺方位角。

(3)、隧道的控制测量的主要作用是保证隧道的正确贯通，隧道的贯通误差分为三部分：贯通误差在线路中线方向上的投影称为纵向贯通误差，在垂直于中线方向上的投影称为横向贯通误差，在高程方向上的投影称为高程贯通误差。

(4)、GPS数据处理时，一般采用一点一方向进行约束平差。

2．2．3样题1、简答题资料收集：设计单位提供了线路的首级控制网数据、测区周边国家高等级的三角点和水准点资料。

现场勘探：对测区的人文风俗、自然地理条件、交通运输、气象情况等调查，同时现场查勘控制点的完好性和可用性。

选点埋石：在进、出口线路中线上布设进、出口点，进、出口再各布设至少3个定向点，进、出口点与相应的定向点之间要通视；为了减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大；因为有通视要求，洞口处GPS基线不可能很长，一般要求300～500 rn，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响；按国家规范要求在所选点位埋石。

方案设计：根据现场勘察的情况和工程要求，编制观测方案，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间等。

(2)、为满足工程需要，应选用哪些设备进行测量?并写出观测方案。

以利用测区国家高等级三角点、线路首级控制网点2个、国家一等水准点1个、在进、出洞口处各布设4个施工控制网点为例。

设备选择：双频GPS接收机6台套、数字水准仪2台套。

观测方案略(对GPS测量，在设计方案中，要重点突出观测的时段数、每一时段的观测时间、要按边连接等内容；对水准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、视线高、往返高差之差等)、。

(3)、最终提交的成果应包括哪些内容?——技术设计书；——仪器检验校正资料；——控制网网图；——控制测量外业资料；——控制测量计算及成果资料；——所有测量成果及图件电子文件。

§2．3 大比例尺地形图测量案例2．3．2分析要点11)、数学要素坐标格网、成图比例尺、控制点坐标等称为地形图的数学要素。

2)(1)符号，就是地物符号。

地物符号又根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，分为以下几类。

——比例符号：轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号；这类符号表示出地物的轮廓特征。

——非比例符号：轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小。

——半比例符号：对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通信线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号；这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。

——地物注记：对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记；如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。

(2)、地表的高低起伏状态称为地貌，地貌用等高线表示。

3)、图内注记要素即地形图内的各种注记、说明。

4)、图内整饰要素即地形图的各种装饰，如图名、图号、比例尺、外图廓、坐标系统、高程系统、测图方法、测图日期、测绘单位、三北关系图、图幅接合表等。

2．碎部测量（重点）测出地物的外轮廓特征点或测出该地物的中心坐标，以及测出地表坡度变化处的平面位置和高程，是测绘地形图的基本工作，通常称为碎部测量。

3．等高线1)、等高线的定义等高线是表示地貌的符号之一，它是地表与水准面的交线。

将地面各交线垂直投影在水平面上，按一定比例尺缩小，从而得到一簇表现山头形状、大小、位置以及其起伏变化的等高线。

因此，等高线的定义为：地面上高程相等的各相邻点相连接的闭合曲线。

2)、等高线的特性(1)、同一条等高线上的点，其高程必相等。

(2)、等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘。

(3)、除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。

(4)、等高线和山脊线、山谷线成正交。

(5)、等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，因此平距与坡度成反比。

(6)、等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。

4．导线的平差计算重点掌握附合导线的平差计算。

5．地块面积计算按直角梯形计算面积，再累加求和，取绝对值。

6．大比例尺地形图的作业流程（重点）前期准备：接受任务、资料收集、野外踏勘、技术设计控制测量：基本控制测量、图根控制测量野外数据采集内业成图质量检查成果验收(1)、接收任务：明确任务的来源、性质，开工及完成期限，测区位置及范围，成果坐标系和高程系统，比例尺及等高距，提交成果的内容及要求。

(2)、资料收集：收集已有的控制成果和地形图。

(3)、技术设计：主要根据任务要求、测区条件和本单位设备技术力量的情况，确定作业方案、人员安排和主要技术依据。

(4)、基本控制测量：在已有控制点的基础上，加密控制点，以满足图根控制测量对已知点密度和精度的要求。

一般平面控制采用导线测量或GPS网测量，高程控制采用水准测量或三角高程测量。

(5)、图根控制测量：主要在基本控制点的基础上，布设直接供野外数据采集所需的控制点。

一般采用导线测量或GPS RTK测量，其密度和精度以满足测图需要为原则。

(6)、碎部点采集：根据作业方式不同，可采用测绘法或测记法。

(7)、编绘地形图。

(8)、资料的检查与验收：主要对全部控制资料和地形资料的正确性、准确性、合理性等进行概查、详查和抽查。

检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。

遵循“两级检查、一级验收“的原则：检查包括项目部检查和单位质检人员检查，验收由用户或其委托单位组织，包括概查和详查(5％～10％)、。

(9)、技术总结：主要是对任务的完成情况、设计书的执行情况等做总结，对施工中遇到的问题及处理办法等加以说明。

应包括控制布点图、精度统计表和工作量统计表等。

(10)、提交成果。

2．3．3样题1．计算题在测区范围内有一六边形地块abcdef，地块的六个角点坐标为a(3 000，3 000)、、b(3 420，3 200)、、c(3 850，3 260)、、d(3 800，3 440)、、e(2 900，3 500)、、f(2 860，3 280)、，坐标单位为米，请计算该地块的面积。

2．简答题(1)、地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?(2)、图根点的测量常用哪些方法完成?简要叙述一种图根测量的作业流程。

(3)、解释“两级检查、一级验收”的含义。

2．3．4参考答案1．计算题在测区范围内有一六边形地块abcdef，地块的六个角点坐标为a(3 000，3 000)、b(3 420，3 200)、、c(3 850，3 260)、、d(3 800，3 440)、、e(2 900，3 500)、、f(2 860，3 280)、，坐标单位为米，请计算该地块的面积。

答：为了计算方便，避免产生很大的数，首先将坐标系原点平移到(2 500，2 500)、处，则平移后六个角点的坐标为a(500，500)、、b(920，700)、、c(1 350，760)、、d(1 300，940)、、e(400，1 000)、，f(360，780)、。

sl=(920+500)、×(700—500)／2=142 000(m2)s2=(1 350+920)、×(760—700)／2=68 100(m2)s3=(1 300+1 350)、×(940一760)／2=238 500(m2)s4=(400+1 300)、×(1 000—940)／2=51 000(m2)s5=(360+400)、×(780—1 000)／2=83 600(m2)s6=(500+360)、×(500—780)／2=120 400(m2)则该地块的面积为s=abs(s1+s2+s3+s4+s5+s6)=295 600(m2)、。

2．简答题(1)、地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?[参考答案]地形要素包括地物、地貌、图示符号。

地物：地面的各类建筑物、构筑物，道路，水系及植被等就称为地物；表示这些地物的符号就是地物符号。

地物符号又根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，分为以下几类。

——比例符号：轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号；这类符号表示出地物的轮廓特征。

——非比例符号：轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小。

——半比例符号：对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通信线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号；这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。

——地物注记：对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记；如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。