土木工程测量第5版复习大纲

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DS3,水准仪的检验与校正,水准仪轴线应满足的条件:圆水准器轴平行于仪器竖轴,水准管轴平行于望远镜视准轴,十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。,圆水准器轴的检验校正;水准管轴的检验校正;十字丝中横丝的检验校正。,6.,水准测量误差,仪器及工具误差:视准轴与水准管轴不的误差平行,望远镜对光时调焦透镜运行的误差,水准尺的误差。,观测误差:水准管气泡居中的误差,,估读水准尺的误差,mV,,水准尺倾斜的误差,b,。,公式:,外界条件的影响:地球曲率的影响,大气折光的影响,f,,仪器升沉的影响,尺垫下沉的影响,温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。,公式:,第,2,章 水准测量,课后习题与研讨题,2,参考答案,2-1,用水准仪测定,A,、,B,两点间高差,已知,A,点高程为,H,A,,,A,尺上读数为,,B,尺上读数为,求,A,、,B,两点间高差,h,AB,为多少?,B,点高程,H,B,为多少?绘图说明。,解:,h,AB,,,H,B,。,绘图说明略。,2-3,何谓视准轴?视准轴与视线有何关系?何谓视差?(产生视差的原因是什么?)视差应如何消除?,答,:通过物镜光心与十字丝交点的连线,CC,称为望远镜视准轴,由于物镜调焦不完善,导致目标实像与十字丝平面不完全重合出现相对移动现象,称为视差。(其原因由于物镜调焦不完善,使目标实像不完全成像在十字丝平面上);在目镜端观测者眼睛略作上下少量移动,如发现目标也随之相对移动,即表示有视差存在;再仔细进行物镜调焦,直至成像稳定清晰。,2-5,DS3,型水准仪有哪几条主要轴线?它们之间应满足哪些几何条件?为什么?哪个是主要条件?,答:水准仪的轴线主要有:,视准轴,CC,,水准管轴,LL,,圆水准轴,LL,,仪器竖轴,VV,。,水准仪轴线应满足的几何条件为:,1,)圆水准轴应平行于仪器竖轴(,LLVV,);,2,)十字丝中丝应垂直于仪器竖轴(即中丝应水平);,3,)水准管轴应平行于视准轴(,LLCC,)。,水准管轴应平行于视准轴,(,LLCC,),是最主要条件,能够提供一条水平视线。,第,3,章 角度测量,一、学习目的与要求,学习目的:,认识经纬仪的组成部分及其用途,清楚角度测量原理,掌握测角方法。,通过实验,达到独立操作经纬仪,完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。,学习要求:,1.,理解,水平角及竖直角测角原理,;,2.,认识清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统;,3.,清楚经纬仪的,主要轴线及其之间的关系,;,4.,掌握经纬仪的操作要领;,5.,学会用,测回法测水平角,竖直角,计算竖盘指标差,;,6.,了解测角误差的来源、性质及,消除、削弱误差的对策,。,第,3,章 角度测量,二、课程内容与知识点,1.,角度测量原理:水平角的定义,水平角的测量原理。竖直角的定义,仰角,俯角。,竖直角的测量原理。公式:水平角,b,=,b a,0,b,360,0,2.,经纬仪及角度测量,DJ6,级光学经纬仪的构造:照准部,水平度盘,基座。视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。满足条件:水准管轴垂直于仪器竖轴,望远镜视准轴垂直于横轴,横轴垂直于仪器竖轴;圆水准器轴平行于仪器竖轴,十字丝竖丝垂直于仪器横轴。,光学经纬仪使用操作步骤:对中,整平,瞄准(消除视差),读数,记录。,水平角观测(测回法):安置仪器,盘左观测、盘右观测,方向读数。半测回角值。,公式:,方向观测法:技术要求。,竖直角观测:竖盘部分:竖盘,竖盘指标,竖盘指标水准管,竖盘指标水准管微倾螺旋。盘左、盘右读数规律。,竖直角计算公式:,a,左,=,90,0,-,L,(,或,a,左,= L,- 90,0,),a,右,=,R,-270,0,(,或,a,右,= 270,0,-,R,),a ,|90,0,|,竖盘指标差:,3.,经纬仪的检验与校正,经纬仪应满足的条件。,第,3,章 角度测量,课后习题与研讨题,3,参考答案,3-1.,何谓水平角,?,何谓竖直角,?,它们取值范围为多少,?,答: 地面上某点到两目标的方向线铅垂投影在水平面上的构成的角度,称为,水平角,。其取值为,0,360,。,在同一铅直面内,某一方向线与水平视线间的夹角,称为,竖直角,。 其取值是,0,90,。,3-4.,试述测回法操作步骤、记录计算及限差规定,?,答:测回法是测角的基本方法,用于两个目标方向之间的水平角观测。具体步骤如下:,(1),安置仪器于测站,O,点,对中、整平,在,A,、,B,两点设置目标标志,(,如竖立测钎或花杆,),;,(2),将竖盘位于望远镜的盘左位置,先瞄准左目标,A,,水平度盘读数为,记录到记录表相应栏内,接着松开照准部水平制动螺旋,顺时针旋转照准部瞄准右目标,水平度盘读数为,记录到记录表相应栏内。以上称为上半测回,其盘左位置角值为:,(,3,)倒转望远镜,使竖盘位于望远镜盘右位置,先瞄准右目标,水平度盘,读数为,记录到记录表相应栏内;接着松开照准部水平制动螺旋,转动照准部,同法瞄准左目标,水平度盘读数为,记录到记录表相应栏内。以上称为下半测回,其盘右位置角值为:上半测回和下半测回构成一测回。,(4),若 ,40,秒,认为观测合格,取上下半测回角度的平均值作为一测回的角值,即:,第,3,章 角度测量,课后习题与研讨题,3,参考答案(续),3-6.,何谓竖盘指标差,?,如何消除竖盘指标差,?,答:当视线水平且竖盘水准管气泡居中时的竖盘读数与应有的竖盘指标正确读数,(,即,90,的整倍数,),有一个小的角度差,x,,称为,竖盘指标差,,即竖盘指标偏离正确位置引起的差值。,采用,盘左、盘右位置观测取平均,计算得竖直角,消除竖盘指标差的影响。,3-10.,表,3-5,竖直角观测的各项计算:,测,站,目,标,盘,位,竖 盘 读 数, ,竖 直 角,备 注,半 测 回 值, ,指标差,一 测 回 值, ,O,A,左,79 20 24,10 39 36,+12,10 39 48,L,=90,L,R,=,R,270,右,280 40 00,10 40 00,B,左,98 32 18,-8 32 18,-6,-8 32 24,右,261 27 30,-8 32 30,第,4,章 距离测量,一、学习目的与要求,学习目的,:,认识距离测量设备的组成部分及其用途,清楚距离测量原理,掌握距离测量方法。通过实验,达到独立操作仪器设备,完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。建立直线定向的概念,能够熟练地进行方位角的有关运算。,学习要求,:,1.,认识距离丈量工具,了解钢尺量距的一般方法和精密方法,学会量距成果的整理。了解钢尺检定的方法。,2.,理解,视距测量的原理,,掌握用视距测量的方法进行,水平距离和高差的测定,。,3.,了解光电测距仪相位法测距原理,初步掌握用光电测距仪测量距离的方法。,4.,了解距离测量过程中的误差影响及其防止、,消除、削弱误差的方法。,第,4,章 距离测量,二、课程内容与知识点,1.,钢尺量距,丈量工具:钢尺、测钎、垂球、标杆。,直线定线:在两点间定线、两点延长线上定线。,一般精度量距方法:前尺手,后尺手。标点、定点、对点、持平投点。往测、返测。,相对误差。,公式:,2.,钢尺的精密量距,量距工具:钢尺、弹簧秤、温度计、经纬仪、水准仪等。,量距过程:清理现场,经纬仪定线,概量,钉尺段桩,标十字线,尺段丈量。尺段高差测定。,尺段计算:尺长改正、温度改正、倾斜改正、全长计算。,3.,钢尺检定,尺长方程式与钢尺检定的方法。,钢尺量距的误差分析,钢尺误差:尺长误差,检定误差。,观测误差:定线误差、拉力误差、倾斜误差、对点及投点误差。,外界条件影响:垂曲反垂曲误差,温度误差,风力影响。丈量注意事项。,4.,视距测量,视距测量的原理,视准轴水平、视准轴倾斜。,公式:,观测方法和步骤。,视距常数测定,视距测量误差分析。掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测定。,第,4,章 距离测量,4-9,直线定线的目的是什么?有哪些方法?如何进行?,答:用钢尺分段丈量直线长度时,使分段点位于待丈量直线上,有目估法与经纬仪法。,目估法,通过人眼目估,使分段点位于直线起点与终点的连线上。,经纬仪法,在直线起点安置经纬仪,照准直线终点,仰或俯望远镜,照准分段点附近,指挥分段点位于视准轴上。,4-7,表,4-4,为视距测量记录表,试计算水平距离及高程。,测,站,点,号,尺间隔,l,(m),竖直角, ,高差,h,(m),水平距离,D,(m),测点高程,H,(,m),备注,A,1,0.395,5 24,3.701,39.150,38.201,顺时针,刻度,2,0.575,4 42,4.679,57.114,39.179,3,0.614,-3 15,-4.475,61.203,30.025,4,0.416,-2 41,-1.947,41.508,32.553,第,5,章 测量误差基本知识,一、学习目的与要求,学习目的:,测量工作除了要提供可靠的成果外,还需要对测量成果的精度进行描述。学习本章内容就是为了客观、准确地对成果的精度进行评定和分析。,掌握测量误差及数据处理的基本知识,做好测量实施前的技术准备,达到限制测量误差,处理测量数据,提高观测成果的精密度、准确度和置信度具有重要的意义。,学习要求:,1.,了解,系统误差、偶然误差,的特征和相应处理方法。,2.,能够运用,误差传播定律,计算观测值函数的中误差。,3.,掌握,算术平均值、加权平均值及其中误差,的计算。,4.,学会运用,真误差、似真差计算中误差评定观测值的精度,。,第,5,章 测量误差基本知识,二、课程内容与知识点,1.,测量与误差,观测与观测值的分类,误差的定义,测量误差来源,测量误差种类。真值,观测值,真差。,系统误差极其特性,处理系统误差的方法。粗差及其防止。,2.,偶然误差及其特性,概率密度函数。处理偶然误差的方法。,公式:,3.,衡量观测值精度的指标,中误差及其含义,取值范围。似真差求中误差公式及其证明。极限误差,相对误差。,公式:,4.,误差传播定律,线性函数及其中误差。独立观测值。倍数函数及其中误差。和差函数及其中误差。利用和差函数证明算数平均值中误差公式。列函数式应注意的问题:观测值之间应相互独立,注意区分倍函数与和函数。三角形闭合差的中误差,用三角形闭合差求测角中误差。,公式:,5.,等精度直接观测,似真值、最或然值。似真差极其特性。,公式:,精度评定,公式:,第,5,章 测量误差基本知识,课后习题与研讨题,5,参考答案,5-1,偶然误差与系统误差有什么不同?偶然误差有哪些特性?,答:测量误差分偶然误差与系统误差。偶然误差的符号和大小呈偶然性,单个偶然误差没有规律,大量的偶然误差有统计规律;而系统误差符号和大小保持不变,或按照一定的规律变化。,偶然误差的,特征,有:偶然误差有界,或者说在一定观测条件下的有限次观测中,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值; 绝对值较小的误差出现的频率较大,绝对值较大的误差出现的频率较小; 绝对值相等的正、负误差出现的频率大致相等; 当观测次数 ,n,时,偶然误差的平均值趋近于零。,5-2,用中误差作为衡量精度的标准,有什么优点?,答:中误差是在相同观测条件下的一组真误差平方中数的平方根,平均误差是独立误差的平均值,这在数学上是可以严格证明的。,5-3,对某直线等精度独立丈量了,4,次,观测结果分别为,试计算其算术平均值、每次观测值的中误差,应用误差传播定律计算算术平均值中误差和相对误差。,解:,4,次丈量的平均值为,一次丈量的中误差为,=0.011m=11mm,。,算术平均值的中误差为,=,第,5,章 测量误差基本知识,5-5,在一个三角形中观测了,、,两个内角,其中,m,=6,、,m,=8,,从,180,中减去,+,求,角,问,角的中误差是多少?,解:,=180-,-,.,5-11,什么是中误差?为什么中误差能作为衡量精度的指标?,答:,中误差,:观测次数无限多时,用标准差,表示偶然误差的离散情形;,观测次数,n,有限时,用中误差,m,表示偶然误差的离散情形,中误差,m,的几何意义即为偶然误差分布曲线,两个拐点的横坐标,,这也说明了用精度指数和中误差来衡量观测结果质量优劣的一致性。,第,6,章 小地区控制测量,一、学习目的与要求,学习目的:,控制测量是测量工作的重要组成部分,也是保证测量工作能否顺利进行的关键,控制测量分,平面,控制测量和,高程,控制测量,它涉及前面各章内容。控制测量的最终目的,是在整个测区范围内建立一批精度相当,密度适当,具有统一,坐标,x,,,y,和高程,H,、在地面上有其确定位置的控制点、图根点、测站点作为碎部测量分区、分幅测图和分片、分段放样的依据,从而控制了测量误差超限积累,达到提高面上作业的精度和速度的效果。控制测量是碎部测量的,基础,,是测量工作的,先导,,它是学习测量追求的重要目标。,学习要求:,1.,了解控制测量的分类、建网原则、布网方式、精度等级,以及它的适用范围。,2.,领会导线的种类、精度和布设形式,掌握导线的,外业测量方法和内业计算。,3.,对测量外业测量和内业计算作相应了解,初步掌握控制点加密的方法。,4.,加深对,三、四等水准测量,实施要点的认识,掌握,三角高程测量,的方法,。,第,6,章 小地区控制测量,二、课程内容与知识点,1.,控制测量概述,控制测量(平面控制测量、高程控制测量)及其布设原则。国家平面控制网布网方式;三角测量、导线测量、,GPS,测量,精密水准测量。城市控制网及其特点。城市三角测量。城市导线测量。城市平面控制网的等级划分;二、三、四等三角网,一、二级、图根级小三角网,城市高程控制网,城市高程控制测量。工程控制网(施工控制网、变形监测网)。图根控制网,一、二、三级图根点。图根点的作用,图根点密度,图根控制测量。,2.,导线测量,导线的种类、导线测量的等级及其技术指标和布设形式(,闭合导线、附合导线、支导线,)。导线测量的外业工作,导线测量的内业计算,闭合导线,附合导线,全站仪导线。,闭合导线坐标计算,:角度闭合差的计算与调整,导线各边坐标方位角的计算,坐标增量的计算,增量闭合差的计算与调整,坐标计算。,附合导线坐标计算,:角度闭合差的计算与调整,坐标增量闭合差的计算与调整,坐标反算。,第,6,章 小地区控制测量,基本公式,:,第,7,章 地形图的测绘,一、学习目的与要求,学习目的:,地形图为不同行业提供了基础资料,如何对地形图进行采集、处理以满足不同工作的需要则是学习本章内容的根本目的所在。,通过本章内容的学习应掌握地理信息采集、处理的相关知识,为解决工作中的实际问题打好基础,达到独立操作,完成地形图采集、处理所必须具备的实践能力。,学习要求:,1.,了解基础地理信息有关概念。,2.,掌握地形图的基本知识,。,3.,学会地形图的分幅编号与图廓注记的方法。,4.,清楚大比例尺地形图的常规及数字化测图方法。,5.,了解普通地形图的数字化。,二、课程内容与知识点,1.,基础地理信概述,信息与地理信息。地理空间数据与地图(地图的概念,地图的要素,地图的种类)。,2.,地形图的基本知识,地形图的比例尺:定义,比例尺的种类,比例尺的精度。,地物符号(比例、非比例、半比例及注记),地貌符号(等高线、等高距和等高线平距、典型地貌的等高线、等高线的分类及等高线的特性),3.,地形图的分幅编号与图廓注记,大比例尺地形图正方形或矩形分幅编号与图廓注记,中、小比例尺图梯形分幅编号与图廓注记。,4.,大比例尺地形图传统测绘方法,测图前的准备工作,(图纸准备、绘制坐标方格网、展绘导线点),碎部测量的方法(经纬仪测绘法),地形图的拼接、整饰和检查。,第,7,章 地形图的测绘,第,7,章 地形图的测绘,课后习题与研讨题,7,参考答案,7-10,测绘地形图前,如何选择地形图的比例尺?,7-11,何为比例尺的精度,比例尺的精度与碎部测量的距离精度有何关系?,答:人的肉眼能分辨的图上最小距离是,设地形图的比例尺为,1,:,M,,则图上,0.1mm,所表示的实地水平距离,M,(mm),称为比例尺的精度。,测绘地形图的距离测量精度是根据比例尺精度确定的。例如,测绘,1,:,1000,比例尺的地形图时,其比例尺的精度为,故量距的精度只需到,因为小于,0.1m,的距离在图上表示不出来,。,第,8,章 地形图的应用,一、学习目的与要求,学习目的,在了解测图的基础上,进一步掌握,识图和用图,的知识,这对今后的自然开发、资源利用、灾害调查、区域规划、工作建设等大有帮助。,地形图不仅表现了地理人情、自然风貌、地物、地貌的相对位置,而且还能在图上进行量测,获得某些项目规划、开发和设计所必须具备的数据资料。,测图、识图、用图,是工程测量任务中的重要组成部分。,学习要求,1.,清楚地理信息系统的概念和系统组成。,2.,掌握地形图应用的基本知识。,3.,学会用地形图进行,面积量算,、绘制断面图、根据工程要求和场地大小估算土方量。,4.,了解地理信息系统在城市管理中的应用。,第,9,章 测设的基本工作,一、学习目的与要求,学习目的,掌握定位、放样、安装、检查等为工程施工服务的最常用、最基本的测设方法。这些方法贯穿在施工活动的全过程。线路测量是公路铁路、城市道路、给水排水、水利水电、输电线路等线路工程勘察设计中的重要组成部分,是勘测、设计、定位、放样等施工前的专业性测量工作。掌握与线路工程相关的勘察测量技术是是本部分内容学习的目的之一。,学习要求,1.,了解施工测量的任务、原则、特点和它的工作实质。,2.,掌握施工放样的基本工作方法:测设,已知距离、水平角和高程。,3.,运用定位元素测设点的平面位置。,4.,掌握测设已知,坡度线和圆曲线,的方法。,谢谢观赏!,2020/11/5,30,
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