南昌大学工程测量考试知识点1
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第一章 绪论(测量学的基本知识)一.测量学的定义:研究如何测定地面点的平面位置和高程,将地球表面的地形及其他信息测绘成图,以及确定地球的形状和大小等的科学.二.测量学的分类1.工程测量学－－研究和工程建设中各种测量问题的科学。2.地形测量学－－研究测绘小区域地形图的科学。四.测定和测设1.测定－－使用测量仪器和工具，通过测量和计算，获得一系列数据信息作为成果，或者把采集的地面图形信息缩绘成图（测图）。实地－－数据，图2.测设－－把图纸上设计好的各种建筑物或构筑物的平面位置和高程标定在实地上的测量工作. 数据，图－－实地1.2地球的形状及地面点位置的确定一.地球的形状和大小1.地球的自然表面2.地球的物理表面－－大地水准面①.水准面－－自由静止的水体表面.它是一个重力等位面,处处与重力方向(铅垂方向)正交.②.大地水准面－－假想把静止的平均海水面延伸,穿过大陆和岛屿所形成的闭合曲面.(1.大地水准面作为表示地面点高程位置的基准面2.大地水准面也是测量工作的基准面3.铅垂线是测量工作的基准线)③.大地体－－大地水准面所包围的形体.3.地球的数学表面－－参考椭球体面①.地球椭球体面54年北京坐标系80年西安坐标系(80年国家大地坐标系)②.参考椭球面－－确定了与大地水准面相对位置关系的地球椭球面.二.地面点位的表示1.地面点的高程⑴(绝对)高程(海拔)－－地面点沿铅垂线到大地水准面的距离⑵相对高程(假定高程)－－地面点沿铅垂线到任意水准面的距离⑶高差－－两个地面点的高程之差(h)A、B两点的高差为:hAB=HB-HAB、A两点的高差为:hBA=HA-HB⑷56年黄海高程系⑸85年国家高程基准2.地面点的平面位置⑴地理坐标经度L纬度B⑵任意平面直角坐标⑶高斯平面直角坐标④由经度求中央子午线的经度和带号6°带:（0）带号N=L/6°(取商的整数加1)中央子午线的经度:L0=6°N-3°3°带:（1.5）带号n=L/3°(取商的整数,如余数大于1.5°加1)中央子午线的经度:L0=3°n1.3论在面积为本100km2范围内,不论进行水平距离还是水平角测量,都可以不考虑地球曲率的影响,但对高程测量的影响不能忽略.1.4测量工作概述一.测量工作的三项基本工作:角度测量、距离测量、高程测量二.确定地面点位的三个基本要素(观测量):距离、角度、高差三.测量工作的原则:在布局上“由整体到局部”,在精度上“由高级到低级”,在程序上“先控制后碎部”。第二章 水准测量高程测量－－测定地面上点的高程的工作.高程测量的方法－－水准测量、三角高程测量.DS3微倾水准仪的构造与使用一.DS3微倾水准仪的结构（见课本）视差－－十字丝和目标像都很清晰,而当眼睛微微上下或左右移动时,十字丝和目标像有相对移动的现象。视差产生的原因：由于目标成像未正好落在十字丝分划板上解决办法：反复调节目镜调焦螺旋和物镜物镜调焦螺旋。三、水准仪的使用安置仪器--粗平--瞄准(消除视差)--精平--读数1、安置仪器首先选择合适的地方安置仪器，把三角架腿伸出，调节到适中高度，固定伸缩螺旋，张开三角架，使架头大致水平，用中心螺旋将水准仪固定在三角架架头上。2、粗略整平调节脚螺旋使圆水准气泡居中。3、瞄准水准尺（1）目镜调焦将望远镜对向明亮背景，调节目镜调焦螺旋，使十字丝成像清晰。（2）粗略瞄准转动望远镜，使瞄准器或准星的连线对准水准尺，旋紧水平制动螺旋。（3）精确瞄准旋转物镜调焦螺旋，使水准尺成像清晰，然后转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝对准水准尺中央或稍偏一点。（4）消除视差4、精确整平和读数通过望远镜左边的符合水准器观察窗观看气泡影像，调节微倾螺旋，使符合气泡吻合，一旦吻合，立刻从望远镜内读取中丝读数。2.3普通水准测量一．水准测量的方法1.水准点（Bench Mark）用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点，记为BM。按照水准测量的等级分为一、二、三、四等水准点。⒉水准点的标志① 永久性②临时性点之记――水准点埋设之后绘制的点位平面略图。3.水准测量的实施注意：1.视线高不能变2.尺子不能移位3.已知点和待定点不能放尺垫（4.交替用尺5.偶数站?可消除尺子的零点差）检核：?h??a??b5.水准路线在水准点之间进行水准测量所经过的路线称为水准路线。水准路线一般布设成以下几种形式：① 闭合水准路线fh??h测??h理??h测②附合水准路线fh??h测??h理??h测?(H终?H始)③支水准路线fh??h往??h返二．水准测量的检核方法及精度要求1.测站检核①
两次仪器高法??（检校仪器）② 双面尺法??（四等以上）2.路线检核3．精度要求普通水准测量的允许高差闭合差一般规定：① 平坦区域fh容??（L为水准路线的长度，单位千米）② 山地区域fh容??（N为水准路线的测站总数）若高差闭合差fh超过容许值fh容，说明测量成果没有达到精度要求，必须重测。三、水准测量两个（见作业）四、水准测量的误差来源及注意事项水准测量的误差主要来源于仪器误差、观测误差和外界条件的影响。1、仪器误差（1）水准管轴与望远镜视准轴不平行引起的误差。中间法可以消除或减弱该误差。（2）水准尺误差――尺长误差、分划误差和零点误差。前两项靠检定，后一项用设置偶数站来消除或用一把水准尺。2、观测误差（1）水准管气泡居中误差。（2）读数误差，注意消除视差。（3）水准尺倾斜误差。3、外界条件的影响（1）仪器下沉。（2）尺垫下沉。（3）地球曲率和大气折光的影响。中间法可消除或减弱。（4）温度的影响。§2.4水准仪的检验与校正为了保证水准仪能提供一条水平视线和提高作业的速度，水准仪必须满足以下条件：（1）圆水准器轴LL平行于仪器的竖轴VV（仪器的旋转轴）。 ''（2）十字丝横丝垂直于仪器的竖轴（3）水准管轴VV。 LL平行于望远镜的视准轴CC。一、 圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正（见课本）二、 十字丝横丝垂直于竖轴的检验与校正（见课本）水准管轴LL平行于视准轴CC（角误差）的检验与校正（见课本）第三章角度测量§3.1水平角测量原理一、水平角的定义：水平角是指地面上一点至两目标点的方向线垂直投影在水平面上的夹角。 β=c－a(0°～360°)注意:1.瞄目标的底部(与目标高低无关)2.用十字丝竖丝3.用望远镜中部4.∠ABC≠∠A1B1C1(β)§3.2光学经纬仪一、DJ6光学经纬仪的构造（见课本）三、DJ6光学经纬仪的操作1、安置仪器光学对中法:装上仪器→对中→踩紧脚架→粗平→精平→对中→精平??垂球对中法:吊垂球→移脚架(对中粗平)→踩紧脚架→伸降脚架(对中粗平)→装上仪器→精平→对中→精平?? i2、照准目标（1）调目镜，使十字丝成像清晰（2）瞄准目标（3）物镜调焦，消除视差（4）精确瞄准3、读数（1）打开反光镜、调节光源（2）调节读数显微镜目镜（3）读数§3.3水平角测量一、测回法（单角）1、盘左照准A点――配置水平读盘――读数①――顺时针转动照准部到C点――读数②纵转望远镜――逆时针转动照准部到C点2、盘右照准C点――读数③――逆时针转动照准部到A点――读数④上下半测回合称一个测回。若β左-β右Q±35″，则取应重测。当测角精度要求较高时，往往需要观测几个测回。为了减小水平度盘刻划误差的?左、?右的平均值作为一个测回的角值。否则，180?影响，各测回间应根据测回数，按照变换水平度盘位置。 n若β1-β2Q±24″，则取β1、β2的平均值作为最后结果。注意:为什么要盘左、盘右观测？水平度盘和照准部偏心差的影响可通过盘左盘右观测取平均值消除；视准轴误差和横轴误差，均可通过盘左、盘右观测取平均值消除，而竖轴误差不能用正、倒镜观测消除。§3.4竖直角测量一、竖角的定义竖直角是指在同一竖直面内，某一方向与水平线的夹角。( 0°～ 90°) (仪器高 目标高 中横丝切于目标某一部位)二、竖盘的构造及其关系竖盘
竖盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋1. 竖盘指标水准管与竖盘指标相连2. 望远镜连同竖盘转动时, 竖盘指标不动3.
当调节竖盘指标水准管气泡居中,且视线水平时, 竖盘指标指在竖盘应有读数刻划线位置(左:90°右:270°)三．竖直角观测和计算1. 观测①安置仪器于测站（整平、对中）②盘左照准目标顶部或某固定位置③用竖盘指标水准管微动螺旋使该水准管气泡居中④读取竖盘读数L⑤盘右照准该目标，并使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数R3. 计算?L=90??L盘右竖直角：?R?R?270? 盘左竖直角：四．竖盘指标差1. 竖盘指标差: 当竖盘指标水准管气泡居中，且视线水平时, 竖盘指标线不正好指在竖盘应有读数刻划线位置(左:90°右:270°)，而是向左或向右偏移了一个角值，这一角值，叫竖盘指标差。2. 计算竖盘指标差：=(R＋L－360°)/2α =90°-（L－）= -(L- 90°-)（俯角）α =（R－）-270°= R-270°-（仰角）(这公式也适合于逆时针天顶距注记形式的竖盘)六、实验八: 竖直角观测1. 观测①安置仪器于测站（整平、对中）②盘左照准目标顶部或某固定位置③用竖盘指标水准管微动螺旋使该水准管气泡居中④读取竖盘读数L⑤盘右照准该目标，并使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数R2. 计算(用观测手簿P19)竖盘指标差：=(R＋L－360°)/2 xxxxxxxxxα =90°-（L－）= -(L- 90°-)（俯角）α =（R－）-270°= R-270°-（仰角）3.要求①用同一台仪器,指标差互差在±25″之内(同一台仪器, 1-2 Q±25″)②同一目标各测回竖直角α互差在±25″之内(每人测两个测回, α1-α2 Q±25″)§3.5经纬仪的检验与校正 xxxxxxx经纬仪有四条主要轴线：照准部水准管轴LL,照准部的旋转轴（即竖轴）VV,望远镜视准轴CC，望远镜的旋转轴（即横轴，也叫水平轴）HH。为确保测量成果的精度，这些轴线直接按应满足以下几何条件：（1）照准部水准管轴应垂直于竖轴，即（2）十字丝竖丝应垂直于横轴LL?VV。 HH。（3）望远镜视准轴应垂直于横轴，即（4）横轴应垂直于竖轴，即CC?HH。 HH?VV。（5）竖盘指标差应为0。（6）光学对中器的视准轴应与竖轴重合。（具体见课本）第四章距离测量与直线定向§4.1钢尺量距一、各种丈量工具的精度 x11~1、视距测量() 200300多用于三四等水准测量和地形图测绘D?Klcos?12、皮尺() 500多用于简单的体育领域或要求不高的测量 213、纤维尺() 1000用于一般建筑施工、体育比赛、野外作业等长度测量。11~4、钢尺一般方法 11~精密方法 5、电磁波测距多用于远距离高精度测量精度一般为2mm?5ppm (PPM---Parts Per Million---百万分之一)二、钢尺及量距工具三、钢尺量距方法1、直线定线直线定线：在两点的直线方向上标定若干点的工作 直线定线的方法：①目测定线②经纬仪定线2、丈量方法（1）平坦地面（2）倾斜地面3、相对误差以往返丈量结果的平均值作为最后结果，用相对误差来评定量距的精度。 K??（D往?D返）/2D平均D往?D返?D往返1?D平均/?D往返 11钢尺量距的相对误差不应大于，困难地区不应大于。 .2直线定向一、直线定向的概念确定地面直线与标准方向间的水平夹角称为直线定向二、标准方向1、真子午线北方向――真子午线切线北方向。2、磁子午线北方向――磁子午线切线北方向。（在地面上某点,当磁针静止时所指的方向）3、坐标纵轴北方向――平行于X轴的直线地面上某点的三北方向通常互不一致的三、直线定向方法1、方位角从直线起始点的标准方向北端起，顺时针方向到直线的水平夹角，称为该直线的方位角。（真方位角A、磁方位角Am和坐标方位角α）2、正、反坐标方位角?BA??AB?180?3、坐标方位角的推算???左角??前??后???180? ???右角?4、象限角某一直线与坐标纵轴所夹的锐角。方位角和象限角的关系：第一象限??o1?Ro1???180??R第二象限?o2o2 ???o3?180??Ro3第三象限???o4?360??Ro4第四象限四、坐标正反算1、坐标正算已知标。 A点坐标以及AB的方位角?AB和AB的距离DAB，求B点坐??xAB?DAB?cos?AB???yAB?DAB?sin?AB?xB?xA??xAB ??yB?yA??yAB2、坐标反算已知A、B两点坐标，求AB的方位角?AB和AB的距离DAB。AB的象限角RAB （1）先求出RAB（2）根据?yy?y?arctan?arctan?xABxB?xA ?x和?y的符号来判断RAB所处的象限。（3）根据不同象限，方位角和象限角之间的关系，计算出?AB。
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填空题：1、 测量工作的基本原则：先整体到局部，有高级到低级，先控制后碎部。2、 经纬仪的竖直度盘的构造包括：竖盘指标水准管轴、竖盘指标水准管校正螺丝、光具组光轴、竖盘指标水准管微动螺旋、竖盘指标水准管反光镜、竖盘、光具组的透镜棱镜3、 转点的作用：在路线定向测量中，当相邻转角点之间距离较长或通视条件较差时，则要设置转点。以ZD表示。4、 用水准测量的方法建立的高程控制点称为水准点。5、 正反坐标方位角的关系：相差180°。6、 水平角的取值范围：0~360°；竖直角的取值范围：0~90°。7、 DJ6经纬仪要求竖盘指标差|x|≤±30″，指标差合格。8、 置零的目的：就是叫全站仪水平角读数置零。归零的目的：在方向观测法中，首先选择起始方向即为零方向，仪器顺时针旋转360后，又回到起始方向，这一步叫做“归零”。目的就是为了检查水平度盘在观测过程中是否发生变动。9、 全站仪是集水准仪、经纬仪、测距仪功能与一体的测绘仪器，可以测高程、角度，并且可对采集的数据进行存储、管理、与计算机通信等10、 双仪高法中250px的含义：250px是架设2次水准仪的高度。6mm是两次高差不大于6mm时，则认为观测值符合要求，取其平均值为最后结果。 二、简答题1、水准测量中前后视距相等的作用答：消除水准管轴不平行视准轴所产生的误差，还可以消除或减弱地球曲率和大气折光的影响。
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无定向角导线在导线测量中的应用|工程测量|文章|测绘网
摘要：本文主要论述在控制点不能通视（无定向条件）的情况下导线测量计算问题，并以工程实例进行说明。
　　关键词：无定向、旋转、缩放
　　前言：
　　现在城市建设飞速发展，尤其象上海这样的国际化大都市，高楼大厦向雨后春笋一样冒出，这可能使的原有的控制点变的不再通视，这样就没有了推算各导线边方位角所必须的定向角，无法进行导线计算。本论文就是介绍一种当两控制点无法通视时的计算方法。
　　 1 、 单一无定向角导线的闭合条件
　　单一无定向角导线的实质就是，两端均未观测定向角的单一附和导线，如图 1
　　对于有 n-1 个待定点的单一无定向角导线，其必要观测值为 2 （ n-1 ）个，而观测值为 n+(n-1) 个，即 n 条边和 n-1 个导线角，故多余观测的个数为 n+(n-1)-2(n-1)=1 个。由于未测定向角，故这个多余观测条件为长度闭合条件。
　　 2 、 计算思路
　　单一无定向角导线两端的定向角没有观测，但推算各导线边方位角却需要至少知道一个定向角，这是单一无定向角导线平差计算的困难所在。解决的途径是：将第一条导线的方位角进行假设，以假设方位角作为起始坐标方位角，利用该起始方位角和各导线角观测值计算所有导线边的方位角推算值，进而再利用导线边的观测值计算终点的坐标。
　　由于起始边的定向不正确（假设的）和导线角与导线边观测误差的影响，将导致终点的计算点位与实际点位不相符合，为消除这个矛盾，可采用导线固定边（如上图中 AB 边）的已知长度和已知方位角分别作为导线的尺度标准和定向标准对导线进行缩放和旋转，从而使终点的计算点位与实际点位相符，以达到单一无定向角导线平差的目的。
　　 3 、 无定向角导线近似平差的计算公式
　　如图 1 所示， A 、 B 为已知点，其坐标为 xA 、 Ya ， xB 、 yB ，固定边 AB 的边长和方位角为 DAB 和 αAB ；导线角、导线边的观测值和平差值分别为 βi 、 Di 和 β′i 、 D′i ；待定导线点坐标的计算值和平差值分别为 xi 、 yi 和 xi′ 、 yi′ 。
　　如果令起始边 A1 的假定方位角为 αA1 ，则根据导线角的观测值 βi 即可推求各导线边方位角的计算值，进而计算各导线边坐标增量的计算值；对各导线边坐标增量计算求其和，即得固定边 AB 的坐标增量计算 Δx′AB 、 Δy′AB 。据此，可计算出固定边的边长计算值 D′AB 、和方位角计算值 α′AB 。
若令导线的旋转角和缩放比为 vα 和 Q ，则有：
　　 DA1/D′A1= DA2/D′A2=……DAB/D′AB=Q (1)
　　 α′A1 － αA1=α′A2 － αA2=……α′AB － αAB=vα (2)
　　由于 Δx′Ai=x′i － xA=D′Ai·cosα′Ai ； Δy′Ai=y′i － yA=D′Ai·sinα′Ai ；顾及到（ 1 ）和（ 2 ）有：
　　 Δx′Ai= Q·DAi·cos(αAi+ vα)
　　　 = Q·DAi·(cosαAi·cos vα － sinαAi ·sin vα)
　　 Δy′Ai= Q·DAi·sin(αAi+ vα)
　　　 = Q·DAi·(sinαAi·cos vα+ cosαAi ·sin vα)
　　再令 Q1= Q·cos vα ； Q2= Q·sin vα ，并顾及到 ΔxAi= DAi ·cosαAi ； ΔyAi= DAi ·sinαAi ，则有：
　　 Δx′Ai= Q1·ΔxAi － Q2·ΔyAi (3-1)
　　 Δy′Ai= Q1·ΔyAi+Q2·ΔxAi (3-2)
　　作为（ 3-1 ）（ 3-2 ）的特例则有：
　　 ΔxoAB= Q1·ΔxAB － Q2·ΔyAB
　　 ΔyoAB= Q1·ΔyAB+Q2·ΔxAB
　　在上式中， ΔxoAB 、 ΔyoAB 为已知值， ΔxAB 、 ΔyAB 可由假定起始方位 αAB 和导线角与导线边观测值 βi 、 Dij 计算而得，因而可由此解出 Q1 、 Q2 ，即：
　　 Q1 ＝（ ΔxAB·ΔxoAB ＋ ΔyAB·ΔyoAB ）／
　　　　（（ ΔxAB ） 2+ （ ΔyAB ） 2 ） （ 4-1 ）
　　 Q2 ＝（ ΔxAB·ΔyoAB ＋ ΔyAB·ΔxoAB ）／
　　　　（（ ΔxAB ） 2+ （ ΔyAB ） 2 ） (4-2)
　　将由式（ 4-1 ）（ 4-2 ）计算而得的 Q1 、 Q2 代入式（ 3-1 ）（ 3-2 ），可得按各待定导线点坐标计算值 xi 、 yi 计算其平差值的公式，即：
　　 x′i ＝ xA ＋ Q1 （ xi － x Ａ）－ Q ２（ yi － y Ａ） (5-1)
　　 y′i ＝ yA ＋ Q1 （ yi － y Ａ） +Q ２（ xi － x Ａ） (5-2)
4 、 无定向角导线计算应用实例
图 2 为上海地铁 M8 线管线测量布设的无定向角导线，导线的起始数据见下表：
坐标方位角 o."
该单一无定向角导线平差计算表
观测角值 o ′ "
观测 边长 m
假定坐标方位角 o′"
假定坐标增量
坐标平差值
131.939 161.749
164.434 37.985
-207.483 -169.498
282.806 175.029
-9.401 46.237
-178.899 -132.662
163.923 138.849
47.617 1.692
-85.045 -83.352
-5.313 161.319
113.659 -12.846
30.306 17.461
54.600 129.964
225.794 285.423
243.255 528.678
102.739 47.678
147.871 166.103
676.549 842.652
169.256 -450.833
304.485 391.355
131.939 161.749
164.434 37.985
-207.483 -169.498
282.806 175.029
-9.401 46.237
-178.899 -132.662
163.923 138.849
47.617 1.692
-85.045 -83.352
-5.313 161.319
113.659 -12.846
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54.600 129.964
225.794 285.423
243.255 528.678
102.739 47.678
147.871 166.103
676.549 842.652
169.256 -450.833
304.485 391.355
Q1=0. ； Q2=-0. 。
采用以上无定向角导线的平差计算方法解决了两已知点的不通视问题。
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问答题简答题定向测量有哪几种方法？
（1）联系三角形法；
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