河南理工遥感《工程测量》课后总结 2Word文档格式.docx

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（3）水利、桥梁测量（4）矿山测量（5）城市测量

（6）管线测量（7）工业及国防测量（8）地籍测绘

三、工程测量的主要内容

（1）工程测量中的地形图测绘

（2）工程控制网布设及优化设计

（3）施工放样技术和方法

（4）工程的变形监测分析和预报

（5）工程测量的通用和专用仪器

（6）工程测量学中的误差及测量平差理论

平差理论与传统测量相同，但有自身的特点：

主要体现在变形监测数据的检验、预测方法的建立等方面，包括的自由网平差、拟稳平差、稳健估计（或称抗差估计）等

四、工程测量常用的技术

（1）常规地面测量技术

（2）卫星定位技术（GPS）

（3）影像技术（4）水下地形测量技术

（5）特种量测技术（6）信息管理技术

五、工程测量的特点

（1）与其它测量的相同点：

基本理论、方法、观测手段、平差原理及仪器使用相同

1）测量精度要求变化大，从高精度测量到低精度测量

2）有特殊的测量仪器和特殊的点位装置

3）测量场地小、干扰大（作业环境复杂）

4）测量时间性强，数据多

5）工程背景要求高

今后的发展：

（1）GPS定位技术的大力发展，结合基准站，动态RTK测量精度可达到mm级和亚mm级。

（2）激光技术，

1）三维激光扫描

2）激光自动跟踪系统ME5000精密激光测距仪

3）石英钟伸缩仪

4）测量机器人（TCA2003）

5）激光准直仪、激光铅直仪、激光导向仪等

（3）摄影测量技术的发展

（4）GIS的发展

（5）高精度陀螺仪的发展

总体可概括为：

四化、十六字

四化：

（1）内外业一体化

（2）数据获取和处理自动化

（3）测量过程控制和系统行为的智能化

（4）测量成果和产品的数字化

十六字：

连续、动态、遥测、实时、精确、可靠、快速、简便

第二章工程建设中的测量工作与信息管理

一、工程规划设计阶段的测量

主要是地形图测绘和各种剖面图绘制，另外在勘察阶段地质调查、钻孔定位等

二、工程施工建设阶段的测量

工程施工阶段的测量主要是按设计图纸要求将设计的建筑物位置、形状、大小及高程，在实地标定出来，以便进行施工，这一过程也称为施工放样（测设）。

（一）施工测量

工程建筑物的放样，同样必须遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则和工作程序。

施工测量工作主要有：

（1）建立施工控制网——保证测量精度，避免误差累积

1）对于地形平坦但通视比较困难的地区，一般布设导线网；

2）对于地形起伏较大的山岭地区（如水利枢纽）及跨越江河的工程，一般采用GPS网或边角网。

3）对于线状工程（如铁路和公路）多采用GPS与全站仪相结合所布的导线网。

4）地下工程一般采用导线测量

（2）施工放样

1）对于一般建筑工程多采用极坐标法和直角坐标法；

2）对于跨河工程一般采用前方交会、轴线交会等方法

3）GPS-RTK

4）自由设站法——后方交会等

（二）监理测量

（1）对控制网进行全面复测、检查

（2）验收承包人的施工定线

（3）验收承包人测定的原始地面高程

（4）桥梁下、上部结构的施工放样的检测。

（5）对每层路基的厚度、平整度、宽度、纵横坡度进行抽查

（6）审批承包人提交的施工图

三、工程营运管理阶段的测量工作

实际上该部分测量工程主要是建筑物安全监测（变形监测）和设备的调整测量

第一节工程控制网的分类和作用

一、测量控制网的分类

（1）全球控制网

（2）国家控制网

（3）工程控制网

二、工程控制网的分类、作用和建网步骤

（一）分类

1、按用途分：

（1）测图控制网

（2）施工（测量）控制网

（3）变形监测网（4）安装（测量）控制网

2、按网点性质分：

（1）一维网（或称水准网、高程网）

（2）二维网（或称平面网）

（3）三维网；

3、按网形分：

（1）三角网

（2）导线网（3）混合网（4）方格网

4、按施测方法分：

测角网、测边网、边角网、GPS网；

5、按坐标系和基准分：

附合网（约束网）、独立网、经典自由网、自由网；

6、按其他标准划分：

首级网、加密网、特殊网、专用网。

（二）作用

（1）为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为各项测量工作提供位置基准

（2）满足工程建设不同阶段对测绘在质量（精度、可靠性）、进度（速度）和费用等方面的要求。

（3）工程控制网具有控制全局、提供基准和控制测量误差积累的作用。

（三）建网步骤

工程控制网的布设采用逐级布设方式。

主要步骤：

与一般测图相同

1）确定控制网的等级；

2）确定布网形式；

3）确定测量仪器和操作规程；

4）在图上选点构网，到实地踏勘；

5）埋设标石、标志；

6）外业观测；

7）内业数据处理；

8）提交成果。

三、施工控制网

1、施工平面控制网具有以下特点：

（1）控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高

范围：

一般几百平方米——几十平方公里

（2）使用频繁

（3）受施工干扰大→控制点密度要求大

（4）投影面特殊

（5）施工控制网常采用独立的坐标系，其坐标轴平行或垂直于建筑物的主轴线

（6）有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高

四、变形监测网

五、安装测量控制网

1、为大型设备构件安装定位及建筑物和设备变形观测和设备调整服务。

2、布设要求：

控制点的密度和位置能满足设备构件的安装定位要求。

3、布设形式：

安装测量控制网通常是一种微型边角网，边长较短，一般从几米至一百多米。

第二节工程控制网的基准和建立方法

一、工程控制网的基准

1、工程控制网的基准可分为以下三种类型：

（1）约束网（有多余的已知数据）。

（2）最小约束网（经典自由网）。

只有必要的已知数据。

（3）无约束网（自由网）。

2、基准秩亏——实际上就是网缺乏必要的已知数据

若将全部网点的坐标作为未知数，则表现为观测值和坐标值之间的联系不固定，这将产生平差线性模型的图形矩阵A的列亏。

法方程矩阵N将出现秩亏。

这种由于没有固定基准所引起网产生平移或者转动，称为基准秩亏。

二、工程控制网基准的建立方法

（一）工程控制网的基准

（1）国家坐标基准

（2）局部坐标（工程坐标）基准

（2）三差改正：

1）边长归化改正——将所测量的边长归算到参考椭球面的改正

2）投影改正——将参考椭球面上的方向和边长投影到高斯平面上的改正，与测区到中央子午线的远近有关。

3）方向改正——将所测量的方向归算到参考椭球面的改正

（二）自由网平差

在一个平差模型中，若已知点坐标数多于基准秩亏数，这种平差为约束网平差。

特点：

引起网的形状和比例尺发生变化。

自由网平差是指网的内部几何图形要根据多个点的近似坐标来确定。

如果取所有点的近似坐标，则称为全自由网平差，如果只取一部分点的近似坐标且这些点的坐标个数又大于基准秩亏数d，则称为局部自由网平差。

采用自由网平差不会破坏网的内部几何图形

第三节工程控制网的质量准则

一、工程控制网的质量准则（精度、可靠性、灵敏度和费用准则）

（一）精度准则

1、总体精度准则

（1）E准则——置信超椭球的最大半轴应尽可能地小

（2）体积准则——置信超椭球的体积应尽可能地小

（3）方差准则（A准则）——置信超椭球的半轴平方和应尽可能地小

体积准则的缺点是：

即使体积达到最小，但个别半轴仍较大。

方差准则可克服上述缺点。

（4）平均精度准则

（5）均匀性和各向同性准则——均匀性是指网中所有点具有相同形状和大小的误差（或置信）椭圆，而各向同性则是表示在均匀的条件下还具有各方向精度相等的性质，即椭圆变成了圆

2、点位精度和相对点位精度

（1）描述点位精度的常用标量分如下两种：

1）赫尔默特（平均）点位误差（称为迹准则）

2）维克迈斯托点位误差（称为面积准则）

（2）相对点位精度——用相对误差椭圆描述

（3）未知数函数的精度

控制网中用直接连接或不直接连接的两点间的距离作未知数函数来描述相邻精度。

（4）主分量——用置信椭球半轴表示，实际上表明了观测误差最大和最小的方向

（5）准则矩阵——是人为设计的控制网坐标未知数的协方差矩阵，其元素是根据网的精度要求确定的。

二、可靠性准则

指发现（或探测）观测值粗差的能力（称内部可靠性）和抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力（称外部可靠性）。

一般采用多余观测、重复观测或者多余已知点进行检查。

保证观测的可靠性。

三、灵敏度准则

灵敏度实质上是特殊方向上的网点精度的反映，网的灵敏度愈高，所要求的观测值的精度也愈高。

四、费用准则

第五节施工测量控制网建立

一、施工控制网的布设原则

（1）整体→局部

（2）先控制→后碎部

（3）顾及施工顺序、方法、场地等

二、施工测量控制网的布设形式

（一）平面控制网

（1）三角网

（2）测边网（3）边角网

（4）导线网（5）GPS网

（二）高程控制网

（1）水准网

（2）三角高程网

二、施工测量控制网精度的确定

（一）误差来源

（1）施工误差m施（构件制造误差、施工安装误差等）

（2）测量放样误差（控制点误差m控和测设误差m放）

（二）精度确定方法

（1）当控制点误差占测设总误差的40％时，它使放样点位的测设总误差仅增加10％，这样的影响可忽略不计

（2）等影响原则

三、工民建施工测量控制网的建立

（1）厂区控制网

（2）厂房控制网

四、桥梁、隧道、水利枢纽施工测量控制网的建立

1、桥梁施工测量控制网的布设

（1）布设要求：

1）布在不受水淹和稳定的地方

2）在河岸轴线上各设一个控制点

3）要有足够的强度和密度，以方便放样

4）桥梁控制网的边长一般在0.5～1.5倍的河宽范围内

（2）布设形式

（a）大地四边形（b）双大地四边形

（c）大地四边形＋三角形（d）三角形

2、 

桥梁施工测量控制网的精度确定（两个实例）

（1）误差来源：

1）测设误差2）构件生产误差3）施工误差4）安装误差

（2）根据桥梁架设确定控制网的精度

①桥梁架设的极限误差=钢梁制造误差＋支座垫板安装误差

②控制测量误差为钢梁架设误差的

（3）从桥墩放样的允许误差分析控制网的必要精度

方法：

取控制网测量误差占测设误差M的40％考虑

（二）隧道施工测量控制网的建立

建立方法和误差分析

（三）水利枢纽施工测量控制网的建立

1、两重性

（1