【岩土结构基础工程测量】第2讲距离测量直线定向控制测量.pptx

1、2019年张工培训注册岩土工程师 基础精讲班课-工程测量第2讲：距离测量、直线定向、控制测量 主讲：马老师网络授课 课后视频 及时答疑 专有题库岩土基础群283982936 公共基础群248495261考试大纲专业 岩土、结构专业 给排水专业4、距离测量5、控制测量6、测量误差基本 知识卷尺量距、视距测量、光电测距平面控制网的定位与定向、导线测量、交会定点、高程控制测量测量误差分类与特性、评定精度的标准、观测值的精度评定、误差传播定律未做要求平面控制网的定位与定向、导线测量、交会定点、高程控制测量测量误差分类与特性、评定精度、观测值的精度评定、误差传播定律 2工程测量 第2讲四、距离测量；五、

2、直线定向；六、控制测量；3岩土（结构）历年考题2003;2006;2008;2011;2013;2014;2016;2017;20182010;2011;2013;2016;2010;2011;2013;2016;五、直线定向；四、距离测量；工程测量第二部分六、控制测量；4工程测量第二部分 给排水历年考题2007;2008;2012;2016;20182011;2007;2014;2018五、直线定向；六、控制测量；四、距离测量；54.1 钢尺量距1/10001/400004.2 视距测量1/2001/3004.3 光电测距长距高精快，可5mm四、距离测量6一般量距方法一般量距方法 量距相对精

3、度量距相对精度1/10001/5000精密量距方法精密量距方法 量距相对精度量距相对精度1/100001/400004.1 钢尺量距1/10001/400007直线定线l 当两个地面点之同的距离较长或当两个地面点之同的距离较长或地势起伏较大时地势起伏较大时,为为 使量距工作方便起见使量距工作方便起见,可分成几段进行丈量。可分成几段进行丈量。l 这种把多根标杆标定在己知直线上的工作称这种把多根标杆标定在己知直线上的工作称直线定线。分段点测钎8一般方法量距1/10001/5000距离平均值距离平均值 D平平=1/2(D往往+D返返)相对误差相对误差 1/3000 ;1/1000 往返丈量较差往返丈

4、量较差 D=D往往-D返返往返丈量(相对误差-较差率)9倾斜地面的距离丈量倾斜地面的距离丈量l 平量法平量法吊垂球线投影。吊垂球线投影。l 斜量法斜量法量斜距，测高差或竖量斜距，测高差或竖角化算为平距。角化算为平距。D=S+DhDh =-倾斜改正数)10钢尺量距的误差分析 11精密方法量距，相对误差为1/100001/40000ll 精密量距时采取的精密量距时采取的措施：措施：l 1)1)用检定过的钢尺用检定过的钢尺；l 2)2)经纬仪定线；经纬仪定线；l 3)3)钉尺段桩，用水准仪测量桩间高差；钉尺段桩，用水准仪测量桩间高差；l 4)4)对钢尺施加固定拉力，并测量温度；对钢尺施加固定拉力，并

5、测量温度；l 5)5)对量距结果加对量距结果加三项改正数。三项改正数。（1）尺长改正）尺长改正 ld =l（2）温度改正）温度改正l（3）倾斜改正）倾斜改正di =l+ld +lt +lh lt =(t-t 0)l12给排水真题l 2007l 用钢尺进行精密量距时，需要进行若干项目改正，试判别 下列改正中哪个项目不需要：（）。l A尺长改正 B拉力改正 C温度改正 D倾斜改正l 2016l 用钢尺往返丈量120m的距离，要求相对误差达到1/10000，则往返较差不得大于（）m。l A0.048 B0.012 C0.024 D0.036l 2018l 外界气温变化会对钢尺丈量结果产生影响，减小其

6、影响的 方法是（）。l A重复丈量取平均值 B进行温差影响改正l C进行高差改正 D定线偏差改正13岩土真题l 2010l 钢尺量距时，加入下列何项改正后，才能保证距离测量精 度？()l A尺长改正 B温度改正 C倾斜改正 D尺长改正、温度改正 和倾斜改正l 练习l 某钢尺名义长度为30m，检定时的实际长度为30.012米，用其丈量了一段22.500m的距离，则尺长改正数应为()。l A 0.012m B 0.012m C 0.009m D 0.009m14练习l 用钢尺在平坦地面上丈量AB间距离，AB往测为185.32m，返测为185.38m，则AB间测距的相对误差约为（）。l A 1/31

7、00 B 1/2000 C 3/2000 D 3/3100l 当钢尺的名义长度小于其实际长度时，会把所量测的距离()。l A量长 B量短 C不长不短 D量长或量短l 测距中把多根标杆标定在己知直线上的工作称测距中把多根标杆标定在己知直线上的工作称（）。l A直线定向 B直线定线 C目测定线目测定线 D经纬仪定线经纬仪定线 15l 它利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划它利用望远镜内十字丝分划板上的视距丝及刻有厘米分划 的的视距标尺视距标尺(地形塔尺或普通水准尺地形塔尺或普通水准尺)，根据光学原理可以，根据光学原理可以 同时测定两点间的水平距离和高差。同时测定两点间的水平距离和高差。

8、4.2 视距测量1/2001/30016（1）视线水平时的视距测量(1)(1)水平距离公式水平距离公式:(2)(2)高差公式高差公式:(3)(3)B B点高程点高程:D =Kl+c=1 0 0lh A B =i -vHB =HA +hAB =HA +i-v 17（2）视线倾斜时的视距测量(1)水平距离公式水平距离公式:D=L cos =Kl cos2 (2)初算高差初算高差:hAB =L sin =Kl cos sin(3)高差公式高差公式:hAB =Kl sin 2+i-v=Dtg +i-v18练习题l 已知已知HA=35.32m，i=1.39m，上、下丝读数为，上、下丝读数为1.264m，

9、2.336m，盘左竖盘读数，盘左竖盘读数L=8225 10，竖盘指标差，竖盘指标差x=10，求两点间的平距和高差。求两点间的平距和高差。l 解解 视距间隔视距间隔l=2.336-1.264=1.072ml 竖直角竖直角=90。-82。25 10+10=7。3500l 平距平距D=Klcos2=105.33ml 中丝中丝v=(上丝上丝+下丝下丝)/2=1.8ml 高差高差h=Dtan+i-v=+13.61ml B点高程点高程HB=35.32+13.61=48.93m。19l 测距按测程来分，有测距按测程来分，有短程短程(3 3kmkm)、中程中程(3(3 1515kmkm)和和远程远程 (15k

10、m)15km)之分。之分。l 按测距精度来分，有按测距精度来分，有I I级级(5(5mmmm)、IIII级级(5(5mmmm 1010mmmm)和和IIIIII 级级(10(10mmmm)(为为1 1kmkm的测距中误差的测距中误差)。l 按载波来分，采用微波段的按载波来分，采用微波段的电磁波电磁波作为载波的称为作为载波的称为微波测微波测 距仪距仪；采用光波作为载波的称；采用光波作为载波的称为为光电测距仪光电测距仪。l 光电测距仪所使用的光源有光电测距仪所使用的光源有激光光源激光光源和和红红外光源外光源(普通光普通光 源已淘汰源已淘汰)。4.3 光电测距长距高精快，可5mm20电磁波测距示意图

11、测距仪测距仪 反光棱镜反光棱镜Al 测距标称精度测距标称精度(A+BppmD)mm；l A，仪器的固定误差；l B，比例误差系数；l D，实际测量的距离值，km。B21S全站仪-激光测距l 电子全站仪：电子全站仪：电子经纬仪、光电测距仪、微电子经纬仪、光电测距仪、微处理器数据处理处理器数据处理 系统聚成一体的光电测量系统聚成一体的光电测量仪器。仪器。l 基本功能：测量水平基本功能：测量水平角、竖直角和倾斜距离；角、竖直角和倾斜距离；l 转化为水平距离、高差、被测目标点的转化为水平距离、高差、被测目标点的三维坐标等；三维坐标等；l 数字化和信息化。数字化和信息化。22岩土真题l 2011l 某电

12、磁波测距仪的标称精度为（3+3ppm）mm，用该测 距仪测得500m距离，如不顾忌其它因素影响，则产生的测 距中误差为（）mm。l A18 B 3 C 4.5 D 6l 2013l 某双频测距仪设置的第一个调制频率为15MHz，其光尺长 度为10m，设置的第二个调制频率为150kHz，它的光尺长 度为1000m。若测距仪的测相精度为1:1000，则测距仪的 测尺精度可达到（）。l A 1cm B 100cm C 1m D 10cm23给排水真题l 2012l 全站仪通过一次性安置就可以实现全部测量工作，因此能 实现地面点位（）的精确测量。l A距离、角度和坐标 B距离、角度和高差l C距离、角

13、度和高程 D角度、高差和高程l 2013l 电 子 全 站 仪 测 长 度 时 应 注 意 正 确 设 置：气 温、气 压 和()。l A仪器高 B 目标高 C棱镜常数 D后视方向 24四、距离测量总结（1）尺长改正）尺长改正一般量距方法一般量距方法 量距相对精度量距相对精度1/10001/5000视距测距精密量距方法精密量距方法 量距相对精度量距相对精度1/100001/40000（2）温度改正）温度改正（3）倾斜改正）倾斜改正全站仪直线定线光电测距25l 确定地面上两点之间的相确定地面上两点之间的相对位置，仅知道两点之间的对位置，仅知道两点之间的水平距水平距 离离是不够的，还必须确定此是不

14、够的，还必须确定此直线与标准方向之间的直线与标准方向之间的水平夹角水平夹角。l 确定直线与标准方向之间的水平角度称确定直线与标准方向之间的水平角度称为为直线定向直线定向。五、直线定向；标标准准方方向向线线真子午线方向真子午线方向磁子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向坐标纵轴方向O O标标准准方方向向P P26坐标北坐标北坐标方位角坐标方位角()真方位角（真方位角（A）磁方位角（磁方位角（Am）标标准准方方向向0。,360。)磁北方向磁北方向真北方向真北方向坐北方向坐北方向A磁北磁北真北真北Am2721几种方位角之间的关系几种方位角之间的关系磁偏角磁偏角 真北方向与磁北方向之间的真北方向与磁北方向

15、之间的夹角；夹角；子午线收敛角子午线收敛角真北方向与坐标北方向之间的夹角真北方向与坐标北方向之间的夹角。当磁北方向或坐标北方向偏于真北方向东侧时，和为正；偏于西侧时，和为负。=Am+-YA=Am +A=+Y正、反坐标方位角及其推算l 当标准方向为坐标纵轴当标准方向为坐标纵轴(中央子午线中央子午线)方向时，直线的方位角方向时，直线的方位角称为称为坐标方位角坐标方位角(,简称简称方向角方向角)。l 各点的坐标纵轴方向都是平行的，所以，一条直线有两个各点的坐标纵轴方向都是平行的，所以，一条直线有两个 相差相差180180的方位角，互称为的方位角，互称为正、反方位角正、反方位角。XY 29BAB BA

16、B A=A B180 ABA方位角的推算BA l 方位角推算公式：方位角推算公式：Bo o0 0，y 0时AB =180 -R,当x 0时AB =180 +R,当x 0，y 0，y 0时R RB BB B.YXABABABABABAB49A AR RA AA AA AA ABB BB BR RR R0闭合导线计算过程l 绘制闭合导线略图，核查数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。502、导线测量的内业计算思路：思路：由水平角观测值,计算方位角;由方位角、边长D，计算坐标 增量X、Y；由坐标增量X、Y，计算X、Y。（计算前认真检查外业记录，满足规范限差要求后，才能

17、进行内业计算）51(1)角度闭合差的计算n n边形闭合导线内角和的理论值应为：边形闭合导线内角和的理论值应为：由于误差存在，角度闭由于误差存在，角度闭合差为：合差为：超过容许值，重新检超过容许值，重新检测角度；测角度；60 n(图根)不超过则反符号平均分配到各观测角。不超过则反符号平均分配到各观测角。52(2)(2)用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角1)如果算出的前角360。，则应减去360。2)右角中，如果后角+180。右角，则应加360。再计 算。3)闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算出起始边 坐标方位角，它应与原有的已知坐标方位角值相等，否则应重新检查计算。前=后+180

18、（用改正后的（用改正后的改）改）1 1）计算坐标增量）计算坐标增量 X、Y：X00()导线全长相对闭合差 1/20 图根由于由于 的存在，使的存在，使导线不能和连接，存在导线全长导线不能和连接，存在导线全长闭合差闭合差 ：（3）坐标增量计算和闭合差的调整 4 x12 =D 12 cos 12y12 =D 12 sin 12 x理=0 y理=0fx x 2 2）计算坐标增量闭合差）计算坐标增量闭合差：fy fx fDfx,fyfD=测测OY542313 3）分配闭合差）分配闭合差：fx,fy4 4）计算改正）计算改正 yi =yi +vyi x改=0 y改=0 v x =-fx vy =-fy后

19、的坐标增量后的坐标增量：检核条件：检核条件：检核条件：检核条件：改改55（5 5）计算各导线点的坐标值：）计算各导线点的坐标值：x 前 =x 后 +x 改y 前 =y 后 +y 改依次计算各导线依次计算各导线点坐标，最后推算出的起点点坐标，最后推算出的起点1 1 的坐标，应和原有数值的坐标，应和原有数值完全相同进行检核完全相同进行检核。56 附合导线计算和闭合导线差异f=终 -终fx =x测-x理=x测-(x终-x始)fy =y测-y理=y测-(y终-y始)l 附合导线的精度要求和其他内业计算步骤、方法同闭合导线。l 1）角度闭合差计算与调整l 2）坐标增量闭合差计算57/角度前方交会当控制点

20、不能 满足测 图 或测设要求，而 需要增设个别加 密 点，可采用前方交会、后方交会、侧方交会、侧边交会等P(xP,yP)xA(xA,yA)方法。B(xB,yB)QgpDABDAPDBPYOyxx角度前方交会计算公式A、B为坐标已知的控制点，P为待定点。在A、B点上安置经纬仪，观测水 平角、,根据A、B两点的已知坐标和、角，通过计算可得出P点的坐标，这就是角度前方交会。59往届真题l 2007l 已知直线AB的坐标方位角AB =210 3040，则该直线所在象 限及坐标增量的符号为：()。l A 第III象限，-x-yl B 第III象限，-x+yl C 第 IV象限，-x+yl D 第 II象

21、限，+x-yl 2003l 已知某直线的坐标方位角为1200 15 ，则可知道直线的坐 标增量为（）。l A +X,+Y B +X,-Y C -X,+Y D -X,-Y60岩土真题ll 2017l AB的方位角增量X0，Y300m）距离较远时，考虑地球曲率 差和大气折光差对高差的影 响，应对观测得到的高差加“两差两差”改正改正：球差改正：球差改正：气差改正：气差改正：两差改正两差改正k取75o对向观测l 三角高程测量，一般应进行往返观测，即由A向B观测(称为直觇)，又由B 向A观测(称反觇)，这样观测，称对向观测，或称双向观测。l 对向观测可以消除地球曲率和大气折光的影响。三角高程测量对 向观

22、测所求得的高差较差不应大于0.1Dm(D为平距，以km为单位)。若符合要求，则取两次高差的平均值。l 组成闭合或附合的三角高程路线，每边均要进行对向观测。l 高程闭合差的限值为（式中D各边的水平距离，以km为单位）：fh容=0.05 D2 ml 按边长成正比例的原则，将闭合差反符号分配于各高差之中。76控制网六、控制测量总结平面控制测量高程控制测量平面控制网高程控制网77练习题l 三角高程测量中，采用对向观测可以消除三角高程测量中，采用对向观测可以消除()的影响。的影响。l A 水平度盘分划误差水平度盘分划误差 B 视准轴误差视准轴误差l C 地球曲率差和大气折光差地球曲率差和大气折光差 D 视差视差2019年04月05日误差基本知识 地形图测量 施工测量张工培训测量主讲马老师下课预告79