水利工程测量期末知识点复习.docx

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水利工程测量期末知识点复习

1.工程测量是一门测定地面点位的科学，它是通过测定点之间的距离、角度、高程三个基本量来实现的。

2.水利工程测量的主要任务是：

大比例尺地形图的测绘，施工放样（测设），建筑物的变形观测；即：

测绘、测设、监测。

3.水准面是由假象静止的海水面向陆地和岛屿延伸形成的一个闭合曲面。

4.水准面的特点是：

水准面上的点处处与该点的铅垂线垂直。

5.由于受潮汐的影响，海水面有涨有落，水准面就有无数个，并且互不相交。

6.在测量工作中，把通过平均海水面并向陆地延伸而形成的闭合曲面，称之为大地水准面。

7.大地水准面所包围的形体称之为大地体。

8.大地水准面是测量工作的基准面，铅垂线是测量工作的基准线，参考椭球面是测量计算的基准面。

9.测量上把与大地体最接近的地球椭球称为总地球椭球。

10.把某个地区大地水准面最为密合的椭球体称为参考椭球体，其椭球面称为参考椭球面。

11.地球的曲率半径为6371Km。

12.测量中的坐标系统有：

地理坐标、高斯平面直角坐标、独立平面直角坐标、空间直角坐标。

13.地理坐标是用经纬度表示地面点的位置。

14.天文坐标是表示地面点在大地水准面上的位置，它是以铅垂线为基准线，大地水准面为基准面。

15.大地坐标是表示地面点在参考椭球面上的位置，它是以法线为基准线，参考椭球面为基准面。

16.我国常用的大地坐标系为：

1954年北京坐标系，1980年国家大地坐标系（目前使用的，且大地原点在陕西省永乐镇）。

17.在高斯平面直角坐标中，中央子午线的投影为坐标x轴（规定以北为正），赤道的投影为坐标y（规定以东为正）。

18.在高斯平面直角坐标中，x坐标均为正值，而y坐标则有正有负，为避免y坐标出现负值，将坐标纵轴详细平移500Km，并在横坐标值前冠以带号，这种坐标称为国家统一坐标。

19.高斯平面直角坐标是将大地坐标通过高斯投影转换为平面直角坐标。

20.独立平面直角坐标适用于测区没有国家控制点的地区，且其x轴方向一般为该地区的真子午线或磁子午线方向。

21.某地面点沿铅垂线方向到大地水准面的距离称为绝对高程或海拔，简称为高程，记做“H”。

22.某地面点沿铅垂线方向到任意水准面的距离称为该点的相对高程或假定高程，用“H′”表示。

23.地面上两点的高程之差称为高差，用“h”表示。

24.重要公式：

25.高程系统包括：

1956年黄海高程系，1985年国家高程基准。

26.在半径为10Km的范内，进行距离测量时，一水平面代替水准面，所产生的距离误差可忽略不计。

27.当距离为100m范围内，可忽略地球曲率对高程的影响。

28.水平距离、水平角、高程是确定地面点的相对位置的三个基本几何要素。

29.距离、角度、高程测量是测量的基本工作。

30.测量工作必须遵循的原则是：

在布局上“由整体到局部”，在精度上“从高级到低级”，在程序上“先控制后碎部”。

31.水准测量是精密测量地面点高程最主要的方法。

32.水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，测定两点间的高差。

具体来说：

是利用水准仪所提供的一条水平视线，通过读取竖立于两点间的水准尺读数，来测定出地面上两点之间的高差，然后根据已知点的高程推算出待定点的高程。

33.水准测量时，提供水平视线的仪器称为水准仪。

34.水准仪的精度可分为

等，其中D、S分别为：

“大地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一个字母。

而数字则表示精度，即每公里往返高差的中误差，单位为mm。

35.若按照水准仪的构造可以分为微倾式水准仪、自动安平水准仪、数字水准仪等。

36.水准仪主要是由望远镜、水准器和基座三部分组成。

37.望远镜由物镜、目镜、调焦透镜（调焦镜为凹透镜）和十字丝分划板组成。

38.物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。

通常用CC表示。

在实际使用中，视准轴应保持水平。

39.水准器是一种用来指示水准仪的视准轴是否水平或竖轴是否铅垂的一种装置。

具体分为：

管水准器和圆水准器两种。

40.管水准器又叫水准管是用来指示视准轴是否水平的，圆水准器是用来指示仪器竖轴是否铅垂的。

41.2mm所对的圆心角t被称为水准管分划值。

42.过水准管零点（分划线的对称中心）的纵切线称为水准管轴。

43.水准管圆弧半径越大，分划值就越小，则水准管灵敏度就越高，即仪器置平的精度就越高。

44.通过圆水准器零点（分划圈的中心）的法线称为圆水准管轴。

当气泡居中时，圆水准器轴就处于铅垂位置，圆水准器分划值约为8′~10′。

45.圆水准器的分划值一般大于管水准器的分划值，所以圆水准器通常用于粗略整平仪器（粗平）。

46.基座用于支承仪器的上部并通过连接螺旋使仪器与三脚架相连，调节基座上的三个脚螺旋可使圆水准器气泡居中。

47.常用的水准尺有直尺、折尺、塔尺等。

48.水准仪的操作步骤：

粗平，粗平的目的是借助于圆水准器气泡居中，使仪器竖轴铅垂；瞄准：

将十字丝调清晰，对准水准尺，拧紧制动螺旋，调节物镜调焦螺旋，看清水准尺；精平：

转动微倾螺旋，使水准管气泡两端的半像吻合。

此时，水准管轴水平，水准仪的视准轴亦精确水平。

④水准管气泡居中后，用十字丝横丝（中丝）在水准尺A上读数。

因水准仪多为倒像望远镜，因此读书时应由上而下进行。

49.用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点（BenchMark）,记作BM。

国家水准点按精度分为一、二、三、四等，与之相应的水准测量分为一、二、三、四等水准测量。

50.水准路线是水准测量所经过的路线。

根据测区情况和需要，水准路线可分为：

闭合水准路线、符合水准路线、支水准路线。

51.高程测量按仪器和方法的不同可分为：

水准测量、三角高程测量以及气压高程测量。

52.由已知点A测量并计算未知点B的高程的方法有两种：

高差法；视线高法（仪高法）；

53.角度测量包括水平角测量和竖直角测量。

54.测量水平角的目的是用于求算地面点的位置，而竖直角测量则主要用于测定两地面点的高差，或将两地面间的倾斜距离转化为水平距离。

55.水平角是指地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上所夹的角。

56.水平角的范围为0°~360°。

57.竖直角是指在同一竖直面内，倾斜视线与水平视线间的夹角，竖直角的范围为0°~

90°；竖直角可分为：

仰角和俯角，夹角在水平视线以上为“正”，称为仰角；在水平视线以下为“负”，称为俯角。

58.经纬仪主要由照准部、水平读盘、基座三部分组成。

59.照准部是指经纬仪上部的可转动部分。

主要包括支架、横轴、竖轴、望远镜、水平和竖直制动、微动装置和水准器。

60.水平度盘是由光学玻璃制成的，其刻划由0°~360°按顺时针方向注记。

61.经纬仪的使用包括仪器的安置（对中、整平）瞄准、读数。

62.对中的目的是是仪器中心与测站点的标志中心位于同一铅垂线上。

63.整平的目的是使仪器的竖轴铅垂、水平度盘水平。

64.经纬仪的【安置方法】有a.垂球法；b.光学对中器法。

65.【瞄准目标】：

a.目镜调焦---松开水平和竖直转动螺旋，将望远镜对准天空，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。

b.粗略瞄准---利用望远镜上的瞄准器瞄准目标，然后旋紧水平和竖直转动螺旋，这样能是目标位于望远镜的视场内，达到粗略瞄准的目的。

C.物镜调焦---转动物镜调焦螺旋，是目标清晰，并消除视差。

d.精确瞄准-----转动水平和竖直微动螺旋，精确瞄准目标，测量水平角时，用十字丝的竖丝平分或夹准目标，且尽量对准目标底部，测量竖直角时，用十字丝的横丝对准目标。

66.【读数】调节反光镜和读数显微镜目镜，使读数窗内亮度适中。

度盘和微分尺分划线清晰，然后读数。

67.水平角测量的方法：

测回法和方向观测法。

68.测回法适用于测量由两个方向所构成的水平角。

69.上半测回，其角值为：

（其中仪器在盘左位置，先瞄准目标A，读取水平度盘的读数

，旋转照准部瞄准目标B,读取水平度盘读数

）。

70.下半测回，其角值为:

（倒转望远镜成右盘位置，先瞄准目标B，读取水平度盘读数

。

再瞄准目标A，读取水平度盘读数

）。

71.一测回角值为：

【上、下半测回合称一测回，规范中对

型光学经纬仪的限差规定：

上、下两个半测回所测的水平角之差应不超过

40″】。

72.方向观测法：

当一个测站上需要观测多于两个时，应用方向观测法。

73.方向观测法的主要公式有：

两倍照准差2C：

方向值的平均值：

归零方向值：

74.竖直角的计算公式：

竖直角是视线倾斜时的竖盘读数与视线水平时的竖盘读数之差。

①盘左位置，当望远镜视线水平，指标水准管气泡居中时，指标所指的始读数

；当视准轴仰起测得竖盘读数比始读数小，当视准轴俯下测得竖盘读数比始读数大，因此盘左时竖直角的计算公式为：

②盘右位置时，始读数

，与盘左时相反，仰角时读数比始读数大，俯角时读数比始读数小，故竖直角的计算公式为：

75.一个测回的竖直角为：

76.综上所述计算竖直角的方法有：

当望远镜仰起时，如竖盘读数逐渐增加，则

；望远镜仰起时，如竖盘读数逐渐减小，则

。

计算结果为“+”时，

为仰角；计算结果为“—”时

为俯角。

【按此方法，无论始读数为90°、270°还是0°、180°，竖盘注记是顺时针还是逆时针都适用】

77.经纬仪的主要轴线有：

视准轴CC、横轴HH、竖轴VV、照准部水准管轴LL。

78.为了保证测量成果的精度，以上轴线间应满足一下的几何条件：

a.照准部水准管轴应垂直于竖轴；b.十字丝竖丝应垂直于横轴；c.视准轴应垂直于竖轴；d.竖盘指标差x应为零；e.光学对中器的视准轴与竖轴重合。

79.经纬仪的照准部水准管轴垂直于竖轴，其目的是：

当水准管气泡居中时，竖轴铅垂，水平度盘水平。

80.十字丝的竖丝垂直于横轴，其目的是：

仪器整平后十字丝竖丝在竖直平面内，保证精确瞄准目标。

81.视准轴垂直于横轴，其目的是：

在仪器整平后，当望远镜绕横轴旋转时，视准轴所经过的轨迹是一个平面而不是圆锥面。

82.横丝垂直于竖轴，其目的是：

在仪器整平后，当望远镜绕横轴旋转时，视准轴所经过的轨迹是一个平面而不是一个倾斜平面。

83.当竖盘指标水准气泡居中时，使竖盘读数指标处于铅垂位置。

84.角度测量误差分析：

（一）仪器误差：

a.视准轴误差（视准差）；b.横轴误差（支架差）；c.竖轴误差；d.竖盘指标差；e.度盘偏心差；f.度盘刻划不均匀误差。

（二）观测误差：

a.对中误差；b.目标偏心误差；c.照准误差；d.读数误差。

（三）外界条件的影响的主要因素有：

风或不坚实地面会影响仪器的稳定性；气温的变化会影响仪器的使用性能，大气密度的变化会引起影像跳动或产生旁折光。

85.距离测量的常用方法有：

钢尺量距、视距法测距、电磁波测距、卫星定位测距。

86.钢尺量距的主要工具有：

钢尺、标杆、测钎、垂球。

87.直线定线：

a.两点间通视时的定线；b.两点间不通视及特殊地形的定线。

88.丈量方法：

a.平坦地面的丈量方法—先定线后丈量或边定线边丈量。

b.距离丈量的精度：

为了校核距离丈量是否正确和提高距离丈量的精度，对于同一条直线的长度要求至少往、返各测量一次；c.倾斜地面的丈量方法有：

平量法和斜量法。

89.钢尺量距的精密方法：

①准备工作a.清理场地；b.直线定线；c.测量桩顶高程；d.钢尺检定;②丈量方法；③尺段长度计算：

a.尺长改正；b.温度改正；c.倾斜改正。

90.钢尺量距的误差分析：

①定线误差；②尺长误差；③温度误差；④拉力误差；⑤钢尺倾斜误差；⑥钢尺对准及读数误差。

91.视距测量时利用经纬仪望远镜内十字丝分划板上的视距丝在视距尺上进行读数，根据几何光学和三角学原理，同时测定水平距离和高差的一种方法，此方法具有操作方便、速度快，不受地面高低起伏的限制等优点。

虽然精度低，但能满足测定碎部点位置的精度要求。

92.视距测量误差分析P74.

93.全站仪的全称是全站型电子速测仪。

94.全站仪由电子测角、电子测距、电子补偿、微机处理装置四大部分组成。

即：

全站仪是一个由测距仪、电子经纬仪、电子补偿器、微处理机组合的整体。

95.测量误差=观测值—真值（未知量的真实值简称真值）

96.观测误差来源：

a.观测仪器；b.人读数时产生的；c.外界条件的影响；

97.根据误差产生的原因和误差的性质的不同，观测误差可分为：

系统误差和偶然误差。

98.系统误差是指在相同的观测条件下（同样的仪器工具、同样的技术和操作方法、同样的外界条件），对某量作一系列观测，其误差保持同一数值、同一符号、或遵循一定的变化规律。

99.系统误差具有同一性（误差的大小相等）、单向性（误差的正负号相同）、累计性等特性，故系统误差可采取一定的观测方法或通过计算的方法加以消除或减小到可以忽略的程度。

100.偶然误差是指：

在相同的观测条件下，对某量作一系列的观测，其观测误差的大小和符号均不一致，从表面上看没有任何的规律性。

101.偶然误差的特性：

①在一定观测条件下，偶然误差的绝对值不会超过一定的限值，而超过一定限值的偶然误差出现的频率为零（有界性）；②绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的几率大（单峰性）；③绝对值相等的正误差与负误差出现的几率相同（对称性）；④对同一量的等精度观测，其偶然误差的算术平均值随着观测次数的无限增加而趋于零（抵偿性）；

102.精度又称精密度，它是指在对某一量的多次观测中，各个观测值之间的离散程度。

103.精度主要取决于偶然误差。

104.以下几种精度指标可作为评定精度的目标：

中误差、相对误差、极限误差、允许误差。

105.由控制点构成的几何图形称为控制网。

106.控制测量的作用是控制误差的连续传播，保证测图和测设必要的精度，是分区域施测的碎部能以一定的精度连成一个整体。

107.控制测量可分为平面控制测量和高程控制测量。

108.控制网可分为国家基本控制网、城市控制网、小地区控制网、图根控制网。

109.建立平面控制网的常用的方法有三角测量和精密导线测量。

110.标准方向的种类：

真子午线方向、磁子午线方向、坐标纵轴方向。

111.确定地面直线与标准方向间的水平夹角称为直线定向。

112.测量工作中，表示直线方向的方法常用方位角和象限角来表示。

113.由标准方向线的北段起顺时针方向量到某直线的水平夹角，称为该直线的方位角，角值范围为：

0°~360°。

114.根据标准方向线的不同，方位角又分为真方位角、磁方位角和坐标方位角三种。

115.真方位角：

由真子午方向线的北端起顺时针方向量到某直线的水平夹角，用A表示。

116.磁方位角：

由磁子午方向线的北端起顺时针方向量到某直线的水平夹角，用

表示。

117.坐标方位角：

由坐标纵轴方向北端起顺时针方向量到某直线的水平夹角，用

表示。

118.由于地球的真南北极与磁南北极不重合，故过地球表面上的一点的真子午线方向与磁子午线方向也不重合，两者之间的夹角称为磁偏角，用

表示。

119.象限角：

由标准方向线的北端或南端起顺时针或逆时针量到某直线的水平夹角，用R表示，其值在0°~90°之间。

120.真子午线方向是通过天文观测方法或陀螺经纬仪来测定。

121.磁子午线方向可用磁针或罗盘仪测定。

122.地面的高低起伏形态如高山、丘林、平原、洼地等称为地貌。

123.地表面天然或人工形成的各种固定建筑物如河流、森林、房屋、道路和农田等总称地物。

124.地形图是将一定范围内的地物和地貌特征点按规定的比例尺和图示符号测绘到图纸上形成的正射投影图。

125.数字比例尺：

以分子为1分母为整数的分数形式表示的比例尺。

（其中：

d为图上距离，D为实地距离，M为比例尺分母，M越小，比例尺就越大，地形图表示的内容越详尽。

）

126.比例尺精度：

把相当于图上0.1mm的实地水平距离。

127.比例尺大小不同其比例尺精度也不同。

128.地物符号有：

比例符号、半比例符号、非比例符号、注记符号。

129.地貌的符号：

等高线。

130.在地形图上通常用等高线表示地貌。

131.用等高线表示地貌，不仅能表示地面的起伏形态，还能表示出地面的坡度和地面点的高程。

132.地面上高程相等的相邻点连接的闭合曲线称为等高线。

133.等高线分为首曲线、计曲线、间曲线、助曲线。

134.相邻等高线间的高差称为等高平距，常以h表示。

135.相邻等高线间的水平距离称为等高平距，常以d表示。

136.h与d的比值就是地面的坡度i。

由于同一张地形图内等高距h和比例尺分母都是相同的，故地面坡度与等高平距d的大小有关。

等高平距越小，地面坡度越大；等高平距相等，则坡度相同。

故可以根据地形图上等高线的疏密程度来判断地面坡度的陡、缓。

137.山脊线（分水线）和山谷线（集水线）统称为地性线，它们都与等高线正交。

138.等高线的特性：

①（等大）同一条等高线上的所有点的高程都相等；②（闭合）等高线是连续的闭合曲线，如不在本图闭合，则在图外闭合；③（崖壁）除悬崖和峭壁处的地貌外，等高线在图上不能相交或重合；④（正交）等高线与山脊线和山谷线正交；⑤（陡缓）等高线间的平距愈小，坡度愈陡；平距愈大，坡度愈缓，平距相等则坡度相同。

139.