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《建筑工程测量》第2版__(张敬伟)__习题参考答案

2021-02-12 来源:汇智旅游网
《建筑工程测量》习题参考答案

项目1(16页~17页)

一、名词解释:

1、测量学: 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点空间位置的科学。它的内容包括测定和测设两部分。测定是指使用测量仪器和工具,通过测量和计算,得到一系列测量数据再,把地球表面的形状缩绘成地形图,供经济建设、国防建设及科学研究使用。测设(放样)是指用一定的测量方法和精度,把图纸上规划设计好的建(构)筑物的位置标定在实地上,作为施工的依据。

2、绝对高程:就是地面点到大地水准面的铅垂距离,一般用H表示。

3、地形测量: 就是研究小范围地球表面形状的测量问题,是不顾及地球曲率的影响,把地球局部表面当作平面看待来解决测量问题的理论方法。

4、工程测量: 就是研究各种工程在规划设计、施工放样、竣工验收和运营中测量的理论和方法。

5、直线比例尺: 为了便于应用,通常在地形图的正下方绘制一图示比例尺。由两条平行线构成,并把它们分成若干个2cm长的基本单位,最左端的一个基本单位分成10等分。图示比例尺上所注记的数字表示以米为单位的实际距离。

6、水准面: 水是均质流体,而地球表面的水受重力的作用,其表面就形成了一个处处与重力方向垂直的连续曲面,称为水准面。

7、大地水准面: 人们设想将静止的海水面向整个陆地延伸,用所形成的封闭曲面代替地球表面,这个曲面称为大地水准面。

8、地理坐标: 地面点在球面上的位置用经度和纬度表示的,称为地理坐标。按照基准面和基准线及求算坐标方法的不同,地理坐标又可分为天文地理坐标和大地地理坐标两种。

9、大地测量: 研究地球的形状和大小,解决大范围的控制测量和地球重力场问题。近年来随着空间技术的发展,大地测量正在向空间大地测量和卫星大地测量方向发展和普及。

10、相对高程:在个别的局部测区,若远离已知国家高程控制点或为便于施工,也可以假设一个高程起算面(即假定水准面),这时地面点到假定水准面的铅垂距离,称为该点的假定高程或相对高程。

二、填空题:

1、测量工作的基本内容有 距离测量、角度测量和高差测量。

2、我国位于北半球,x坐标均为 正 ,y坐标则有 正有负 。为了避免出现负值,将每带的坐标原点向西平移 500 km。

三、简答题

1、测定与测设有何区别?

测定是指使用测量仪器和工具,通过测量和计算,得到一系列测量数据再,把地球表面的形状缩绘成地形图,供经济建设、国防建设及科学研究使用。

测设(放样)是指用一定的测量方法和精度,把图纸上规划设计好的建(构)筑物的位置标定在实地上,作为施工的依据。

2、何谓大地水准面?它有什么特点和作用? (1)大地水准面就是 人们设想将静止的海水面向整个陆地延伸,用所形成的封闭曲面代替地球表面,这个曲面称为大地水准面。

(2)大地水准面是水准面中的一个特殊的水准面,即在海洋中与静止海水面重合。静止的海水面是难以找到的,所以,测量中便将与平均海水面相吻合,并延伸穿过大陆岛屿而形成的封闭曲面,作为大地水准面。它最接近地球的真实形态和大小。所以,我们常以大地水准面作为测量工作的基准面。 3、何谓绝对高程、相对高程及高差?

所谓地面点的高程(绝对高程或海拔)就是地面点到大地水准面的铅垂距离,一般用H表示,如图1-3所示。图中地面点A、B的高程分别为HA、HB。

在个别的局部测区,若远离已知国家高程控制点或为便于施工,也可以假设一个高程起算面(即假定水准面),这时地面点到假定水准面的铅垂距离,称为该点的假定高程或相对高程。如图1-3中A、B两点的相对高程为HA′、HB′。

地面上两点间的高程之差称为高差,一般用h表示。图1-3中A、B两点高差hAB为

HhABHBHAHBA

式中,hAB有正有负,下标AB表示该高差 图1-3 高程和高差是从A点至B点方向的高差。上式也表明两点

间的高差与高程起算面无关。

4、为什么高差测量(水准测量)必须考虑地球曲率的影响?

由教材中表1-3的分析可知,用水平面代替水准面,在1km的距离上高差误差就有78mm,即使距离为0.1km(100m)时,高差误差也有0.8mm。所以,在进行水准(高程)测量时,即使很短的距离都应考虑地球曲率对高差的影响,即应当用水准面作为高程测量的基准面。

5、测量上的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有什么区别? 高斯平面直角坐标系与数学中的笛卡尔坐标系不同。

(1)坐标轴不同:高斯平面直角坐标系纵坐标为x轴,横坐标为y轴;数学上的平面直角坐标系横坐标为x轴,纵坐标为y轴。

(2)高斯平面直角坐标系的象限为顺时针方向编号,角度起算是从x轴的北方向开始,顺时针方向旋转。而数学上的平面直角坐标系的象限为逆时针方向编号,角度起算是从x轴的东方向开始,逆时针方向旋转。

(3)表示直线方向的方位角定义不同 这些定义都与数学中的定义不同,目的是为了定向方便,并能将数学上的几何公式直接应用到测量计算中,而无需作任何变更。

6、高斯平面直角坐标系是怎样建立的?

在高斯投影平面上,中央子午线和赤道的投影是两条相互垂直的直线。因此规定:中央子午线的投影为高斯平面直角坐标系的x轴,赤道的投影为高斯平面直角坐标的y轴,两轴交点O为坐标原点,并令x轴上原点以北为正,y轴上原点以东为正,象限按顺时针I、II、III、IV排列,由此便建立了高斯平面直角坐标系。

四、计算题

1.已知某点位于高斯投影6°带第20号带,若该点在该投影带高斯平面直角坐标系中的横坐标Y=-306579.210m,写出该点不包含负值且含有带号的横坐标Y及该带的中央子午线经度LO。

解:1)有带号的横坐标 y=(20)500000-306579.210=(20)193420.790 m 2) 该带的中央子午线经度LO =6n-3°=6°×20-3°=117° 答:该点不包含负值且含有带号的横坐标Y=(20)193420.790 m; 该带的中央子午线经度LO =117°。

2.某宾馆首层室内地面±0的绝对高程为45.300m,室外地面设计标高为-1.500m,女儿墙设计标高为+88.200m,问室外地面和女儿墙的绝对高程分别是多少 解:1.室外地面的绝对高程为

H=45.300-1.500=43.800 m 2.女儿墙的绝对高程

H=45.300+88.200=133.500 m

答:室外地面和女儿墙的绝对高程分别是43.800 m和133.500 m

项目2(46页~48页)

一、填空题

1.水准仪的操作步骤为安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确置平和读数。 2.水准仪主要由 望 远 镜、水准器 和 基座 组成

3.水准以上圆水准器的作用是使 仪器粗平 ,管水准器的作用是使 仪器精平 。 4.水准路线按布设形式可分为 闭合路线、 符合路线 和 支水准路线 。 5.水准测量测站检核的方法有 双仪高法 和 双面尺法 两种。 二、选择题

1.水准测量中,设后尺A的读数a=2.713m,前尺B的读数为b=1.401m,已知A点的高程为15.000 m,则视线高程为( D )m。

A 13.688 B 16.312 C 16.401 D 17.713

2.在水准测量中,若后视点A的读数大,前视点B的读数小,则有( A )。 A A点比B点低 B A点比B点高

C A点与B点可能同高 D AB的高差取决于仪器高度 3.水准仪的( C )应平行于仪器竖轴。

A 视准轴 B 十字丝横丝 C 圆水准器轴 D 管水准器轴 三、简答题

1.什么叫后视点、前视点及转点?什么叫后视读数、前视读数?

答:水准测量前进方向是由已知高程点开始向待测点方向行进的。在图2-1中,A为已知高程点,因其在前进方向后侧,称为后视点;则A尺上的读数a称为后视读数。B为待测点,因其在前进方向前侧,称为前视点。B尺上的读数b称为前视读数。

2.什么叫视差?产生视差的原因是什么?如何消除视差?

图2-1水准测量原理图答:由于物镜调焦螺旋调焦不完善,可能使目标形成的实像ab与十字丝分划板平面不完全重合,此时当观测者眼睛在目镜端略作上、下少量移动时,就会发现目标的实像ab与

十字丝平面之间有相对移动,这种现象称为视差。

产生视差的原因是目标通过物镜所成的像没有与十字丝平面重合。视差的存在将影响观测结果的准确性,应予消除。

消除视差的方法是仔细地反复进行目镜和物镜调焦。

3.水准仪上的圆水准器与符合水准器各起什么作用?当圆水准器气泡居中时,符合水准器的气泡是否也吻合?为什么?

答:水准以上圆水准器的作用是使仪器粗平的,管水准器的作用是使仪器精平的。 当圆水准器气泡居中时,符合水准器的气泡是不会吻合的。因为圆水准器正平精度低。 4.在一个测站的观测过程中,当读完后视读数、继续照准前视点读数时,发现圆水准器气泡偏离零点,此时能否转动脚螺旋使气泡居中,继续观测前视点?为什么?

答:不可以。因为这样做会改变仪器的高度,使前后视线的高度不一致了。 5.水准测量中,要做哪几方面的检核?并详细说明。 答;有测站检核、计算检核、精度检核。

6.将水准仪安置于距前、后尺大致相等处进行观测,可以消除哪些误差影响? 答:可以消除视准轴不平行于水准管轴,地球曲率的影响、大气折光等误差的影响。 7.水准测量中产生误差的原因有哪几方面?哪些误差可以通过适当的观测方法或经过计算,求出改正值加以减弱以至消除?

答:水准测量中产生误差的原因有;仪器误差、观测误差、外界条件影响。 仪器误差可以通过适当的观测方法或经过计算,求出改正值加以减弱以至消除。 四、计算题

1.用水准测量的方法测定A、B两点间高差,已知A点高程HA=75.543m, A点水准尺读数为0.785m, B点水准尺读数为1.764m。.计算A、B两点间高差 hAB 是多少米?B点高程HB是多少米?并绘图说明。

答:A、B两点间高差 hABab=0.785-1.764=-0.979 m。

B点高程HB是HBHAhABHAab=74.564 m

2.根据表2-4水准测量数据,计算B点高程,并绘图表示地面的起伏情况。 答案在表2-4中的红色数字。

水准测量记录手簿(高差法) 表2-4

测 点 后视读数 (m) 1.666 1.545 1.512 1.642 6.365 前视读数 (m) 2.006 0.542 TP2 TP3 B ∑ 1.003 0.957 0.555 1.747 5.311 1.499 0.445 0.105 166.054 + TP1 高差(m) - 0.340 165.000 高 程 (m) BM1 计算 校核 ab6.365-5.311=1.054 h1.499-0.445=1.504 HBHA166.054-165.000=1.504 3.根据图2-38所示的等外附合水准路线的观测成果,计算各点的高程,并将计算过程

填表2-5中。

答案在表2-5中的红色数字。

2

1

3

HA=966.452m

图2-38(第3题)

HB=955.766m

附合水准测量成果计算表 表2-5 测段编号 测 点 BM A 1 2 2 3 3 4 BMB ∑ 5.6 -10.751 +0.065 -10.686 2.2 -3.544 +0.026 -3.518 955.766 1.4 -4.786 +0.016 -4.770 959.284 0.8 +3.121 +0.009 +3.130 964.054 距离 (m) 实测高差 (m) 改正数 改正后高差 (m) +0.014 (m) -5.528 高程 (m) 966.452 960.924 备 注 1 1.2 -5.542 辅助计算 fhhHBHA0.065m fh允40L94.7mm vilfhli0.012li

4.调整如图2.39所示的等外闭合水准路线的观测成果,计算各点的高程,并将计算过程填表2-6中。

答案在表2-6中的红色数字。

BM.9450m14h1=+2.713h2=-1621m.4832H9=39.845m462m78h3=-3.6639mh4=+3.031BM.H10=4(a)46站+2.456510站-1.947BM.12H12=48.672m+3.7088站611站-1.19575站809-2.

改正后高差 (m) +3.700 +2.450 54.822 -1.958 52.864 -2.985 49.879 -1.207 48.672 0.000 高程 (m) 48.672 52.372 备 注 图2-39(4题) 实测高差 (m) +3.708 +2.456 -1.947 -2.980 -1.195 +0.042 (b)闭合水准测量成果计算表 2 - 35 表2-6 测段编号 1 2 测 点 测站数 8 6 改正数 (m) -0.008 -0.006 -0.011 -0.005 -0.012 -0.042 BM12 4 5 3 10 6 4 5 7 5 11 BM12 ∑ 40 辅助计算 fb=+42mm fh容=±1240=±75.9mm 5.设地面有A、B两点相距80m,仪器在A、B两点的中间,测得高差hAB = +0.468m,

现将仪器搬到距B点3 m附近处,测得A尺读数为1.694m,B尺读数为1.266m。问:

(1)A、B两点正确高差为多少?

(2)视准轴与水准管轴的夹角i为多少? (3)如何将视线调水平?

(4)如何使仪器满足水准管轴平行于视准轴?

图2-22水准管轴平行于视准轴的检验

解:(1)A、B两点正确高差为

hAB = +0.468m

(2)视准轴与水准管轴的夹角i为

ihABh0.4681.6941.266AB206265103 DAB80(3)如何将视线调水平?

水准仪不动,先计算视线水平时A尺(远尺)上应有的正确读数a′2,即

b2hAB1.2660.4681.734m a2当a2>a′2,(a2=1.694 m , a′2=1.734 m)说明视线向上倾斜;反之向下倾斜。

瞄准A尺,旋转微倾螺旋,使十字丝中丝对准A尺上的正确读数a′2,此时符合水准气泡就不再居中了,但视线已处于水平位置。

(4)如何使仪器满足水准管轴平行于视准轴?

用校正针拨动位于目镜端的水准管上、下两个校正螺丝,如图2-23所示,使符合水准气泡严密居中。此时,水准

图2-23水准管轴的校正 管轴也处于水平位置,达到了水准管轴平行于视准轴的要求。

校正时,应先松动左右两个校正螺丝,再根据气泡偏离情况,遵循“先松后紧”规则,拨动上、下两个校正螺丝,使符合气泡居中,校正完毕后,再重新固紧左右两个校正螺丝。

项目3(75页~77页)

一、选择题

(1)经纬仪测量水平角时,正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差( A )。

A、180° B、0° C、90° D、270°

(2)用经纬仪测水平角和竖直角,采用正倒镜方法可以消除一些误差,下面哪个仪器误差不能用正倒镜法消除( D )。 A、视准轴不垂直于横轴 B、竖盘指标差 C、横轴不水平 D、竖轴不竖直 (3)测回法测水平角时,如要测四个测回,则第二测回起始读数为( C )

A、 15°00′00\" B、 30°00′00\" C、 45°00′00\" D、 60°00′00\" (4)测回法适用于 ( A )

A 单角 B 测站上有三个方向 C 测站上有三个方向以上 D 所有情况

(5)用经纬仪测竖直角,盘左读数为81°12′18\",盘右读数为278°45′54\"。则该仪器的指标差为( B )。

A、54\" B、-54\" C、6\" D、-6\"

(6)在竖直角观测中,盘左盘右取平均值是否能够消除竖盘指标差的影响( C ) 。 A、不能 B、能消除部分影响 C、可以消除 D、二者没有任何关系

二、填空题

(1)视准轴是指 物镜光心 与 十字丝交点 的连线。转动目镜对光螺旋的目的是 使十字丝清晰 。

(2)水平角的取值范围是 0°~360° 。竖直角的取值范围是 -90°~ +90°。 (3)经纬仪由 基座 、 水平度盘 和 照准部 三部分组成。

(4)经纬仪的使用主要包括 对中 、 整平 、 瞄准和 读数 四项操作步骤。 (5)测量水平角时,要用望远镜十字丝分划板的 竖 丝瞄准观测标志。测量竖直角时,要用望远镜十字丝分划板的 横 丝瞄准观测标志。

三、简答题

1、什么是水平角?什么是竖直角?经纬仪为什么既能测出水平角又能测出竖直角? 1)水平角: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形成的角称为水平角,用β表示。亦即,任意两方向间的水平角,是通过该两方向的竖直面之间的二面角。

2)竖直角:在一个竖直面内,方向线和水平线的夹角称为该方向线的竖直角,又称为倾角,通常用α表示,如图3-2所示,方向线在水平线上称为仰角,符号为正;方向线在水平线之下称为俯角,符号为负。角值变化范围为-90°~+90°。 3)经纬仪为什么既能测出水平角又能测出竖直角?

根据上述角度测量原理,研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。

2、试分述用测回法与方向观测法测量水平角的操作步骤。 答:(一)测回法测量水平角的操作步骤

常用于测量两个方向之间的单角,如图3-14。将仪器安置于O点,地面两目标为A、B,欲测定∠AOB,则可采用测回法观测,一测回观测具体方法如下: 1)上半测回:盘左位置观测(正镜),其观测值为上半测回值。 (1)在O点安置仪器,整平,对中;

(2)正镜瞄准左目标A,读取水平度盘读数a左为0°稍大点,随即记入水平角观测手簿中;

(3)顺时针方向旋转照准部,瞄准右目标B, 读取水平度盘读数b左为,记入表中。以上便完成

AB盘左半测回或称上半测回观测,盘左位置观测所得水平角为: a90β左 = b左-a左 b02)下半测回:盘右位置观测(倒镜),观测值为下半测回值。 o180(1)纵转望远镜180°,旋转照准部180°成盘右位置; 270(2)瞄准右目标B,读取水平度盘读数b右,记入表中; (3)逆时针方向旋转照准部,瞄准左目标A, 图3-14 水平角观测读取水平度盘读数a右,记入表3-1中,完成盘右半测回或称下半测回观测。盘右位置原理

观测所得水平角为:β右 = b右—a右

计算过程中,若右方向读数减左方向读数不够减时,则应先加360°再减。

3)计算一测回角值:当盘左、盘右两个半测回角值的差数不超过限差(±40″)时,则取平均值作为一测回的水平角值。即: β = 1/2(β左+β右)

(二)方向观测法测量水平角的操作步骤

当一个测站上需测量的方向数多于两个时,应采用方向观测法。当方向数多于三个时,每半个测回都从一个选定的起始方向(称为零方向)开始观测,在依次观测所需的各个目标之后,再观测起始方向,称为归零。此法也称为全圆方向法或全圆测回法,现以图3-15为例加以说明。

(1)首先安置经纬仪于O点,成盘左位置,将度盘设置成略大于0°。选择一个明显目标为起始方向A,读取水平度盘读数,记入表3-2。

C(2)松开水平和竖直制动螺旋,顺时针方向依次瞄准BcB、C、D各点,分别读数、记录。为了校核,应再次照准b目标A读数。A方向两次读数之差称为半测回归零差。对于DJ6型经纬仪,归零差不应超过+18″,否则说明观测过程中

O仪器度盘位置有变动,应重新观测。上述观测称为上半测回。

(3)倒转望远镜成盘右位置,逆时针方向依次瞄准A、adD、C、B,最后回到A点,该操作称为下半测回。如要提高

AD测角精度,须观测多个测回。各测回仍按180°/n的角度间隔

图–13 方向观测法图33-15方向观测法 变换水平度盘的起始位置。

3、观测水平角时,如测两个以上测回,为什么各测回要变换度盘位置?若测回数为4,各测回的起始读数应如何变换?

由于仪器加工不完善,致使度盘刻划不均匀,引起测角误差。这项误差一般很小,在高精度测量水平角时,为了提高测角精度,可利用度盘位置变换手轮或复测扳手在各测回间变换度盘位置,减小这项误差的影响。

当测角精度要求较高时,可以观测多个测回,取其平均值作为水平角测量的最后结果。为了减少度盘刻划不均匀的误差,各测回间应根据测回数,按照180°/n变换水平度盘位置。

若测回数为4,各测回的起始读数应变换为:第一测回:0°;第二测回:45°;第三测回:90°;第四测回:135°。

当各测回角值互差小于±40″时,则取测各回角值平均值作为最终结果。若大于±40″时,需对角值较大的和较小的测回重测。

4、经纬仪有哪些主要轴线?各轴线之间应满足什么几何条件?为什么? 答:(一)经纬仪各部件主要轴线有:竖轴VV、横轴HH、望远镜视准轴CC和照准部水准管轴LL。

(二)根据角度测量原理和保证角度观测的精度,经纬仪的主要轴线之间应满足以下几何条件:

(1)照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV; (2)十字丝竖丝应垂直于横轴HH; (3)视准轴CC应垂直于横轴HH; (4)横轴HH应垂直于竖轴VV; (5)竖盘指标差应为零。

由于仪器长期在野外使用,其轴线关系可能被破坏,从而产生测量误差。因此,测量规

范要求,正式作业前应对经纬仪进行检验。必要时需对调节部件加以校正,使之满足要求。

(三)原因是:

(1)照准部水准管轴LL应垂直于竖轴VV;

检验目的是使仪器满足照准部水准管轴垂直于仪器竖轴的几何条件。使仪器整平后,保证竖轴铅直,水平度盘水平。

(2)十字丝竖丝垂直于横轴

检验目的是使十字丝竖丝铅直,保证精确瞄准目标。 (3)视准轴垂直于横轴的检校

检验目的是当横轴水平时,望远镜绕横轴旋转,其视准面应是与横轴正交的铅垂面。若视准轴与横轴不垂直,望远镜将扫出一个圆锥面。用该仪器测量同一铅垂面内不同高度的目标时,所测水平度盘读数不一样,产生测角误差。

(4)横轴垂直于竖轴的检校

此项检验是保证当竖轴铅直时,横轴应水平;否则,视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面,而是一个倾斜面。

(5)竖盘指标差的检校

竖盘指标差的检校的目的是使指标水准管气泡居中时,指标处于正确的位置。 5、水平角测量的误差来源有哪些?在观测中应如何消除或削弱这些误差的影响? 答:(一)角度测量误差来源有:仪器误差、观测误差和外界环境造成的误差。

(二)在观测中应采取如下措施来消除或削弱这些误差的影响:

1)仪器误差:仪器误差包括仪器校正之后的残余误差及仪器加工不完善引起的误差。 (1)视准轴误差是由视准轴不垂直于横轴引起的,对水平方向观测值的影响为2c。由于盘左、盘右观测时符号相反,故水平角测量时,可采用盘左、盘右取平均值的方法加以消除。

(2)横轴误差是由于支承横轴的支架有误差,造成横轴与竖轴不垂直。盘左、盘右观测时对水平角影响为i角误差,并且方向相反。所以也可以采用盘左、盘右观测值取平均值的方法消除。

(3)竖轴倾斜误差是由于水准管轴不垂直于竖轴,以及照准部水准管不居中引起的误差。这时,竖轴偏离竖直方向一个小角度,从而引起横轴倾斜及度盘倾斜,造成测角误差。这种误差与正、倒镜观测无关,并且随望远镜瞄准不同方向而变化,不能用正、倒镜取平均值的方法消除。因此,测量前应严格检校仪器,观测时仔细整平,并始终保持照准部水准管气泡居中,气泡不可偏离一格。

(4)度盘偏心差主要是度盘加工及安装不完善引起的。可用盘左、盘右读数取平均的方法予以减小。

(5)度盘刻划不均匀误差是由于仪器加工不完善引起的。这项误差一般很小。在高精度测量时,为了提高测角精度,可利用度盘位置变换手轮或复测扳手在各测回间变换度盘位置,减小这项误差的影响。

(6)竖盘指标差可以盘左、盘右取平均的方法消除。

2)观测误差

(1)对中误差 在测角时,若经纬仪对中有误差,将使仪器中心与测站点不在同一条

铅垂线上,造成测角误差。这项误差不能通过观测方法消除,所以测水平角时要仔细对中,在短边测量时更要严格对中。

(2)目标偏心误差 目标偏心是由于标杆倾斜引起的。如标杆倾斜,又没有瞄准底部,则产生目标偏心误差。为了减少这项误差,测角时标杆应竖直,并尽可能瞄准底部。

(3)照准误差 测角时由人眼通过望远镜瞄准目标产生的误差称为照准误差。影响照准误差的因素很多,如望远镜放大倍数、人眼分辨率、十字丝的粗细、标志形状和大小、目标影像亮度、颜色等,通常以人眼最小分辨视角(60″)和望远镜放大率v来衡量仪器的照准精度。为了减少这项误差,观测时应尽量选择适宜的标志、有力的气候条件和观测时间,以消弱照准误差的影响。

(4)读数误差 读数误差取决于仪器读数设备、照明情况和观测者的经验。其中主要取决于仪器读数设备。对于采用分微尺读数系统的经纬仪,读数中误差为测微器最小分划值的1/10,即0.1'=6″。

3)外界条件的影响 外界条件的影响因素很多,也比较复杂。外界条件对测角的主要影响有:

(1)温度变化会影响仪器(如视准轴位置)的正常状态; (2)大风会影响仪器和目标的稳定; (3)大气折光会导致视线改变方向;

(4)大气透明度(如雾气)会影响照准精度;

(5)地面的坚实与否、车辆的震动筹会影响仪器的稳定。 这些因素都会给测角的精度带来影响。要完全避免这些影响是不可能的,但如果选择有利的观测时间和避开不利的外界条件,并采取相应的措施,可以使这些外界条件的影响降低到较小的程度。

6、采用盘左、盘右观测水平角,能消除哪些仪器误差? 答:视准轴误差、横轴误差、度盘偏心差。

7、经纬仪对中,整平的目的是什么?操作方法如何?

答:1)对中的目的是使仪器中心与测站点中心位于同一铅垂线上。具体操作方法是:用观察光学对点器进行对中,分别旋转光学对点器目镜对光螺旋和调焦手轮,使对中圈和测站点标志周边物体同时清晰。如果在视场内看不到测站点标志,则平移三脚架使测站点标志处于仪器对中圈附近,并踩踏三脚架使其稳固,调节脚螺旋,使地面测站点处于对中圈内居中位置。对中误差一般不大于1mm。

2)仪器整平 整平的目的是使仪器竖轴竖直和水平度盘水平。具体做法分二步进行:

(1)粗略调平:观察圆水准器气泡,用左脚踏三脚架的左边脚架,伸缩脚架使圆水准器气泡移动到右边脚架平行线上,再换右脚踏三脚架右边脚架,伸缩脚架使气泡居中,重复进行使气泡居中为止。

(2)精密调平:放松照准部水平制动螺旋使水准管与一对脚螺旋的连线平行,两手同时向内或向外旋转,使水准管气泡居中。气泡移动方向和左手大拇指运动方向一致。如图3-12所示,再将照准部旋转90°,调节第三个脚螺旋,使气泡居中。重复上述步骤,使气泡在垂直两个方向均居中为止。气泡居中误差不得

(a)(b)3–10 水准管气泡调整 图3-12 图水准管气泡调整

大于一格。

(3) 检查对中和整平

重复检查光学对中器是否还对中,如果测站点偏离了对中圆圈中心,则松开中心螺旋,将仪器基座平移,使圆圈中心与测站点重合,旋紧中心螺旋。再检查水准管气泡。 对中和整平是同时交替进行的,两项工作相互影响,操作过程需要反复进行,直到对中和整平都达到要求为止。

四、计算题

1、整理表3-5中测回法观测水平角的记录。 答:本题答案用红色字体填在表3-5中。

表3-5中测回法观测手簿

测站 竖盘位置 左 目标 水平度盘读数 半测回角值 一测回角值 各测回平均角值 ° ′ ″ 0 01 12 200 08 54 180 02 00 20 09 30 90 00 36 290 08 00 270 01 06 110 08 48 ° ′ ″ 200 07 42 ° ′ ″ ° ′ ″ 备注 A B A B A B A B 第一测回 O 200 07 36 200 07 30 200 07 34 200 07 24 200 07 33 200 07 42 右 第二测回 左 O 右

2、整理表3-6中方向观测法测水平角的记录。 答:本题答案用红色字体填在表3-6中。

表3-6 方向观测法观测手簿

测 测 回站 数 读 数 目标 盘 左 盘 右 2c (″) 平均读数 归零方向值 各测回平 均方向值 备 注 °′″ 0 00 42 76 25 36 °′″ 180 01 24 256 26 30 °′″ (0 01 08) 0 01 03 76 26 03 128 48 30 290 56 42 0 01 12 (90 01 47) 90 01 48 166 26 51 218 49 21 20 57 30 90 01 46 °′″ 0 00 00 76 24 55 128 47 22 290 55 34 0 00 00 76 25 04 128 47 34 290 55 43 °′″ 0 00 00 76 25 00 128 47 28 290 55 38 C D o 1 B A C -42 -54 -48 -36 -36 -36 -42 -42 -48 -42 128 48 06 308 48 54 290 56 24 110 57 00 0 00 54 +12 90 01 30 180 01 30 +6 270 02 06 Δ= C D o 2 B A C 166 26 30 346 27 12 218 49 00 20 57 06 90 01 30 0 38 49 42 200 57 54 270 02 12 +6 Δ= 3、整理表3-7中竖直角观测的记录。 答:本题答案用红色字体填在表3-7中。

表3-7 竖直角观测手簿

竖盘 测站 目标 位置 A O B 左 右 左 右 竖盘读数 半测回竖直角 指标差 一测回竖直角 备 注 °′″ 98 43 18 261 15 30 75 36 00 284 22 36 °′″ -8 43 18 -8 44 30 +14 24 00 +14 22 36 ′″ -36 °′″ -8 43 54 竖直度盘为顺时针注记 -42 +14 23 18

项目4(102页~103页)

一、选择题

1.某段距离丈量的平均值为100m,其往返较差为+4㎜,其相对误差为( A )。 A 1/25000 B 1/25 C 1/2500 D 1/250 2.坐标方位角的取值范围是( C )。

A 0°~270° B -90°~+90° C 0°~360° D -180°~+180° 3.某直线的坐标方位角与该直线的反坐标方位角相差( A )。 A 180° B 360° C 90° D 270°

4.地面上有A、B、C三点,已知AB边的坐标方位角为 AB3523,测得左

夹角ABC8934,则CB边的坐标方位角CB( A )。

A 124°57′ B 304°57′ C -54°11′ D 305°49′

5.电磁波测距的基本公式D=1/2CT2D,式中T2D为( D )。 A 温度 B 光从仪器到目标传播的时间

C 光速 D 光从仪器到目标往返传播的时间 二、简答题

1.影响钢尺量距的主要因素有哪些?如何提高量距精度? 钢尺量距误差主要有钢尺误差、人为误差及外界条件的影响。 (1)钢尺误差

如果钢尺的名义长度和实际长度不符,则产生尺长误差。尺长误差属系统误差,是累积的,所量距离越长,误差越大。因此新购置的钢尺必须经过检定,以求得尺长改正值。

(2)人为误差

人为误差主要有钢尺倾斜和垂曲误差、定线误差、拉力误差及丈量误差。 1)钢尺倾斜误差和垂曲误差 当地面高低不平、按水平钢尺法量距时,钢尺没有处于水平位置或因自重导致中间下垂而成曲线时,都会使所量距离增大,因此丈量时必须注意钢尺水平。

2)定线误差

由于丈量时钢尺没有准确地放在所量距离的直线方向上,使所量距离不是直线而是一组折线,因而总是使丈量结果偏大,这种误差称为定线误差。一般丈量时,要求定线偏差不大于0.1m,可以用标杆目估定线。当直线较长或精度要求较高时,应用经纬仪定线。

3)拉力变化的误差

钢尺在丈量时所受拉力应与检定时拉力相同,一般量距中只要保持拉力均匀即可,而对较精密的丈量工作则需使用弹簧秤。

4)丈量本身的误差

丈量时用测钎在地面上标志尺端点位置时插测钎不准,前、后尺手配合不佳,余长读数不准,都会引起丈量误差,这种误差对丈量结果的影响可正可负,大小不定。因此,在丈量中应尽力做到对点准确,配合协调,认真读数。

(3)外界条件的影响

外界条件的影响主要是温度的影响,钢尺的长度随温度的变化而变化,当丈量时的温度和标准温度不一致时,将导致钢尺长度变化。按照钢的膨胀系数计算,温度每变化1℃,约影响长度为1/80000。一般量距时,当温度变化小于10℃时可以不加改正,但精密量距时必须考虑温度改正。

2.试述普通视距测量的基本原理,其主要优缺点有哪些? 视距测量是利用望远镜内的视距装置配合视距尺,根据几何光学和三角测量原理,同时测定距离和高差的方m法。最简单的视距装置是在测量仪器(如经纬仪、水准仪)的望远镜十字丝分划板上刻制上、下对称的两条短线,称

视距丝为视距丝,如图4-12。视距测量中的视距尺可用普通水准尺,也可用专用视距尺。

n优点:由于视距测量仅用一台经纬仪即可同时完成两

点间平距和高差的测量,操作简便,所以当地形起伏较大时,常用于碎部测量和图根控制网的加密。 图4-12 望远镜视距丝缺点:视距测量精度一般为量可达

11,精密视距测~3005001。测距精度低,距离太远或地面坡度太大时,测距精度更差。 2000

3.普通视距测量的误差来源有哪些?其中主要误差来源有哪几种?

答:影响视距测量精度的因素有以下几方面: (1)视距尺分划误差

视距尺分划误差若是系统性增大或减小,对视距测量将产生系统性误差。这个误差在仪器常数检测时将会反应在乘常数K上。若视距尺分划误差是偶然误差,对视距测量影响也是偶然性的。视距尺分划误差一般为±0.5mm,引起的距离误差为

mdK20.50.071m。

(2)乘常数K不准确的误差

一般视距乘常数K=100,但由于视距丝间隔有误差,视距尺有系统性误差,仪器检定有误差,会使K值不为100。K值误差使视距测量产生系统误差。K值应在100±0.1之内,否则应加以改正。

(3)竖直角测量误差

竖直角观测误差对视距测量有影响。根据视距测量公式,其影响为:

mdKlsin2m (4-22)

当α=45°,mα=±10″,Kl=100m,md≈±5mm,可见竖直角观测误差对视距测量影响不大。

(4)视距丝读数误差

视距丝读数误差是影响视距测量精度的重要因素,它与视距远近成正比,距离越远误差越大。所以视距测量中要根据测图对测量精度的要求限制最远视距。

(5)视距尺倾斜对视距测量的影响

视距测量公式是在视距尺严格与地面垂直条件下推导出来的。若视距尺倾斜,设其倾角误差为Δα',则对视距测量公式(4-18)微分,得视距测量误差ΔD为:

 D2Klcos•sin其相对误差为:

D2Klcossin2tan (4-23) DKlcos2D1,视距测量时,倾角误差应满足下式: D300cot5.8cot (4-24)

600根据上式可计算出不同竖直角测量时对倾角测量精度的要求,见表4-3。

表4-3 视距测量精度一般为1/300。要保证

竖直角 Δα允许值 3° 1.8° 5° 1.1° 10° 0.5° 20° 0.3° 由此可见,视距尺倾斜时,对视距测量的影响不可忽视,特别是在山区,倾角大时更要

注意,必要时可在视距尺上附加圆水准器。

(6)外界气象条件对视距测量的影响

1)大气折光的影响。视线穿过大气时会产生折射,其光程从直线变为曲线,造成误差。由于视线靠近地面时折光大,所以规定视线应高出地面1m以上。

2)大气湍流的影响。空气的湍流使视距成像不稳定,造成视距误差。当视线接近地面或水面时这种现象更为严重。所以视线要高出地面1m以上。除此以外,风和大气能见度对视距测量也会产生影响。风力过大,尺子会抖动,空气中灰尘和水气会使视距尺成像不清晰,造成读数误差,所以应选择良好的天气进行测量。

4.用相位式测距仪测距时,为什么测出调制光的相位移即可求得测线长度? 答:测距仪对于相位φ的测定是采用将接收测线上返回的载波相位与机内固定的参考相位在相位计中比相。相位计只能分辩0~2π之间的相位变化,即只能测出不足一个整周期的相位差Δφ而不能测出整周数N。例如,“光尺”为10m,只能测出小于10m的距离;光

1尺1000m只能测出小于1000m的距离。由于仪器测相精度一般为,1km的测尺测量

1000精度只有米级。测尺越长、精度越低。所以为了兼顾测程和精度,目前测距仪常采用多个调制频率(即n个测尺)进行测距。用短测尺(称为精尺)测定精确的小数。用长测尺(称为粗尺)测定距离的大数。将两者衔接起来,就解决了长距离测距数字直接显示的问题。

5.象限角与坐标方位角有何不同?如何换算? 答:1)不同点:

(1)方位角是由标准方向北端起,顺时针方向量到某直线的水平夹角,称为该直线的方位角,其取值范围是0°~360°。

(2)象限角是由标准方向北端或南端起,顺时针或逆时针方向量到某直线所夹的水平锐角,称为该直线的象限象,并注记象限,通常用R表示,角值从0°~90°。

2)坐标象限角与坐标方位角之间的换算关系见表4-3。

坐标方位角与坐标象限角的换算关系 表4-3

直线方向 北东(NE),第I象限 南东(SE),第Ⅱ象限 南西(SW),第Ⅲ象限 北西(NW),第Ⅳ象限 由坐标方位角推算坐标象限角 R=α 由坐标象限角推算坐标方位角 α=R R=180°- α α=180°- R R=α- 180° α=180°+ R R=360°- α α=360°- R 三、计算题 1.用钢尺丈量两段距离,一段往测为135.78m,返测为135.67m,另一段往测为357.58m,返测为357.23m,问这两段距离丈量的精度是否相同?

解:K11111 D平均(135.78135.67)/212341200135.78135.67D

K21111 D平均(357.58357.23)/210211000357.58357.23D因K1K2,所以说这两段距离丈量的精度是不相同的,第一段的量距精度高于第二段。

2.将一根30m的钢尺与标准钢尺比较,发现此钢尺比标准钢尺长16mm,已知标准钢尺的尺长方程式为lt=30m+0.0052m+1.25×10-5×30×(t-20℃)m,钢尺比较时的温度为31℃,求此钢尺的尺长方程式。

解:根据题意列式如下:

lt2lt10.016m30m0.0052m1.25105303120Cm0.016m 30m0.0253m此钢尺鉴定后的尺长方程式为:

lt230m0.0253m1.2510530t20Cm

3.用尺长方程为lt=30m-0.0068m+1.25×10-5×30×(t-20℃)m的钢尺沿平坦地面丈量直线AB时,用了4个整尺段和1个不足整尺段的余长,余长值为18.362m,丈量时的温度为26.5℃,求AB的实际长度。

解:沿平坦地面丈量直线AB的长度为:

DAB4ll430m18.362m138.362m

温度为26.5℃时钢尺的实际长度为:

lt30m0.0068m1.251053026.520m29.9956m

直线AB的实际长度为:

DABDABlt29.9956138.362138.341m l030答:直线AB的实际长度是138.342m。

4.用尺长方程为lt=30m-0.0038m+1.25×10-5×30×(t-20℃)m的钢尺沿倾斜地面往返丈量AB边的长度,丈量时用100N的标准拉力,往测为334.943m,平均温度为28.5℃,返测为334.922m,平均温度为27.9℃,测得AB两点间高差为2.68m,试求AB边的水平距离。

解:1)往测AB边的水平距离为:

lt30m0.0038m1.251053028.520m29.9994m

尺长改正数

ldll029.999430l往334.9430.0067m l030温度改正数

lttt0l往1.2510528.520334.9430.0356m

倾斜改正数

h22.682lh0.0107m

2l往2334.943AB边的往测水平距离为:

DAB往l往ldltlh334.9612m

2)返测AB边的水平距离为:

lt30m0.0038m1.251053027.920m29.9992m

尺长改正数

ldll029.999230l往334.9220.0089m l030温度改正数

lttt0l往1.2510527.920334.9220.0331m

倾斜改正数

h22.682lh0.0107m

2l往2334.922AB边的往测水平距离为:

DAB往l往ldltlh334.9355m

3)往返平均值

DAB平12D往D返334.9484m 相对误差 k111D 平334.94813033D答:AB边的水平距离是334.9484 m。

5.进行普通视距测量时,上、下丝在标尺上读数的尺间隔l=0.65m,竖直角α=15°,试求站点到立尺点的水平距离。

解:Dklcos21000.65cos21560.646m

答:站点到立尺点的水平距离为60.646m。 6.测得AB的磁方位角为60°45′,查得当地磁偏角为西偏4°03′,子午线收敛角γ为2°16′,求AB的真方位角A和坐标方位角α。

解:AB的真方位角为

AAm60454035642

ABAm5426答:AB的真方位角A=56°42′ 和坐标方位角α=54°26′。

7.四边形内角值如图4-27所示,已知α12=165°20′,求其余各边的坐标方位角。

解:260231218020000

x 342318033493000 165°20′ 4134180480401 00

95°20′ 124118011652000

85°20′

4 88°50′ 90°30′

项目5(115页~116页)

3 图4-27

一、选择题

1.测量误差主要有系统误差和( D )。

A 仪器误差 B 观测误差 C 容许误差 D 偶然误差

2.钢尺量距中,钢尺的尺长误差对距离丈量产生的影响属于( A )。

A偶然误差 B 系统误差 C 可能是偶然误差也可能是系统误差 D既不是偶然误差也不是系统误差

3.丈量一正方形的四条边长,其观测中误差均为±2㎝,则该正方形周长的中误差为±( C )㎝。

A 0.5 B 2 C 4 D 8

2

4.对某边观测4测回,观测中误差为±2㎝,则算术平均值的中误差为( B )。 A ±0.5㎝ B ±1㎝ C ±4㎝ D ±2㎝ 5.对某角观测一测回的观测中误差为±3″,现要使该角的观测结果精度达到±1.4″,需观测( C )个测回。

A 2 B 3 C 5 4 二、简答题

1、 应用测量误差理论可以解决测量工作中的那些问题?

答:任何一个观测值都含有误差。测量工作不仅仅要获得观测成果,而且还要知道观测成果的精度,而精度是以误差的大小来确定的。一般来说,对同一量的观测,测量误差越小,成果精度越高;测量误差越大,成果精度越差。因此,在测量工作中,通过对误差理论的探讨和研究,可以根据不同的误差原因采取不同的措施,消除或减少误差对测量成果的影响,提高测量成果的精度。

2、 测量误差的主要来源有哪些?偶然误差具有哪些特性? 答:1)产生测量误差的原因主要有:

(1)仪器、工具制造或校正不可能十分完善,导致观测值的精度受到一定的影响,不可避免地产生误差。

(2)人为因素在安置仪器、照准目标或读数等技术方面的影响,均会产生误差。 (3)外界条件变化 (如温度、湿度、风力及阳光照射等)或不适宜的观测条件的影响,也会产生误差。

2)在实际测量中,通过对大量的观测数据进行统计分析,总结出偶然误差的统计

特性:

(1)在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值有一定的限值,即有界性。

(2)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,即小误差的密集性。

(3)绝对值相等的正、负误差出现的频率大致相同,即对称性。

(4)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,即抵偿性,有

limn0 (5—2)

n式中n为观测次数;12n。在测量工作中常常根据这一规律取多次观测结果的算术平均值作为最终结果。

实践证明,偶然误差不能用计算改正或用一定的观测方法简单地加以消除,只能根据偶然误差的特性来改进观测方法并合理地处理数据,以减少偶然误差对测量成果的影响。

3、 何谓中误差?何谓容许误差?何谓相对误差?

答:1)中误差:在相同的观测条件下,对某一个未知量进行多次观测,其观测值分别为l1,l2,…,ln,如果该未知量的真值为X,由式(5-1)可得相应的真误差为1,

2,…,n。则中误差可由各真误差的平方和的平均值的平方根作为评定该组观测值的精

度的标准,即:

m[] (5—3) n式中m为观测值的中误差,真误差的平方和用12n表示。从式

222(5-3)可以看出中误差不等于真误差,中误差仅是一组真误差的代表值,中误差的大小反映了该组观测值精度的高低,且它能明显地反映出测量结果中较大误差的影响。因此,一般都采用中误差作为评定观测质量的标准。

2)容许误差又成为极限误差。由偶然误差的性质可知,在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不超过一定的限值。如果在测量工作中某一个观测值的误差超过这个限值,就认为这次观测的质量不符合要求应舍去,并重新观测。那么怎样确定极限误差呢?观测值的中误差只是衡量观测精度的一种指标,它不能代表某一个观测值真误差的大小,但是它和观测值的真误差之间存在着一定的统计关系。根据误差理论和实践的统计表明,在一系列等精度观测的一组误差中,绝对值大于一倍中误差的偶然误差出现的机会为32%;大于两倍中误差的偶然误差出现的机会只有5%,大于三倍中误差的偶然误差出现的机会仅有O.3%,即大约三百次观测中,才可能出现一次大于三倍中误差的偶然误差。而在实际工作中,观测次数是有限的,可认为大于三倍中误差的偶然误差实际上是不可能出现的。所以,采用三倍中误差作为偶然误差的容许误差,也称为极限误差或限差,即:

容3m

当测量精度要求较高时,也可用两倍中误差作为容许误差,即:

容2m

3)相对误差

真误差、中误差、容许误差,仅仅表示误差本身的大小都是绝对误差。评定观测值的精度,有时还不能只凭绝对误差的大小来衡量。例如,用钢尺丈量30m和200m两段距离,中误差均为±10mm,虽然两者的中误差相等,但不能认为丈量精度相同,显然,后者的精度较高,因此必须用相对误差来衡量精度的标准。

相对误差就是中误差的绝对值与相应观测值之比,以分子为1的分数表示,即:

kmD1 Dm上例中k1m1D1m20.010.0111;k2。显然后者精度高于前303000D220020000者,所以说相对误差能确切的描述距离测量的精度。

4、 何谓等精度观测?何谓非等精度观测?权的定义和作用是什么?

答: 1)等精度观测:通常把仪器、观测者的技术水平和外界条件三个方面综合起来,称作观测条件。观测条件相同的各次观测,称为等精度观测。

2)非等精度观测:观测条件不相同的各次观测,称为非等精度观测。 3)权的定义: 设观测量li的中误差为mi,其权Wi的计算公式为

2m0 Wi2 (5—18)

mi式中m0为任意正实数。

24)权的作用是:由式(5-18)可知,观测量li的权Wi与其方差mi成反比,li的

方差mi越大,其权就越小,精度越低;反之,li的方差mi越小,其权就越大,精度越高。 5、 何谓误差传播定律?

答:以任一未知量直接观测值得到的偶然误差来计算观测值中误差,是可以作为衡量观测值精度的标准,但在实际工作中,有些未知量不能直接观测测定,而需要由另外一些量的直接观测值根据一定的函数关系计算出来。例如用水准测量测定A、B两点间的高差h,是根据后视读数a和前视读数b按hab计算出来的。所求高差h是独立观测值a、b的函数。由于a、b不可避免地含有误差,导致其函数也必然存在误差。如何根据观测值中误差去求观测值函数的中误差,阐述独立观测值中误差与函数中误差之间关系的定律,称为误差传播定律。

三、计算题

1.某圆形建筑物直径D=34.50m,mD=±0.01m,求建筑物周长及中误差。 解:S2RD3.1434.50m108.33m

222mSmD3.140.010.031m

2.用长30m的钢尺丈量310尺段,若有尺段中误差为±5mm,求全长L及其中误差。 解:全长L=310×30m=9300m。 中误差:mL310ml1.55m

3.对某一距离进行了6次等精度观测,其结果为:398.772m,398.784m,398.776m,398.781m,398.802m,398.779m。试求其算术平均值、一次丈量中误差、算术平均值中误差和相对中误差。 答:计算结果见下表 观测次数 1 2 3 4 5 6 平均或 求和

4.测得一正方形的边长a=65.37m±0.03m。试求正方形的面积及其中误差。 解:正方形的面积Aa4273.237m。 正方形的面积的中误差为;

22观测距离 398.772 398.784 398.776 398.781 398.802 398.779 改正数 +10 -2 +6 +1 -20 +3 VV 100 4 36 1 400 9 计算 Ll398.782m 6mvvn155010.5mm61Mmn10.564.3mm398.782 V=0 VV=550 k1LM1 92740mA2ama265.370.033.9m2

5.用同一台经纬仪分三次观测同一角度,其结果为β1=30°24′36″(6测回),

β2=30°24′34″(4测回),β3=30°24′38″(8测回)。试求单位权中误差、加

权平均值中误差、一测回观测值的中误差。

解: 设一测回观测值的权为1。 组号 测回数 1 2 3 加权平均值及其中误差

6 4 8 各组平均值 30°24′36″ 30°24′34″ 30°24′38″ L0=30°24′30 △L 6 4 8 权P 6 4 8 18 P△L 36″ 16″ 64″ 116″ v 0 2 -2 0 Pv 0″ 8″ -16″ -8″ 加权平均值的计算:x302430116302436 18Pvv48,单位权中误差:m0484.9 314.9px18,加权平均值中误差mx1.2 18项目6 (148~150页)

一、选择题

1. 导线测量的外业工作是( A )。

A 选点、测角、量边 B 埋石、造标、绘草图 C 距离丈量、水准测量、角度测量 2.导线的布设形式有( C )。

A 一级导线、二级导线、图根导线 B 单向导线、往返导线、多边形导线 C 闭合导线、附和导线、支导线

3.导线测量角度闭合差的调整方法是将闭合差反符号后( B )。

A 按角度大小成正比例分配 B 按角度个数平均分配 C 按边长成正比例分配 4.导线坐标增量闭合差的调整方法是将将闭合差反符号后( C )。

A 按角度个数平均分配 B 按导线边数平均分配 C 按边长成正比例分配 5.四等水准测量中,黑面高差减红面高差加减0.1m后应不超过( C )。 A 2㎜ B 3㎜ C 5㎜ 二、简答题

1.什么叫控制点?什么叫控制测量?

答:测量中,仪器要经过多次迁移才能完成测量任务。为了使测量成果坐标一致,减少累积误差,应先在测区内选择若干有控制作用的点组成控制网,先确定这些点的坐标(称为控制测量,所确定的点为控制点)。

2.什么叫碎部点?什么叫碎部测量?

答:以控制点坐标为依据,在控制点上安置仪器进行地物、地貌测量(称为碎部测量)。控制点测量精度高,又经过统一的严密数据处理,在测量中起着控制误差积累的作用。有了控制点,就可以将大范围的测区工作进行分幅、分组测量。所以测量工作的程序是 “先控制后碎部”。即先做控制测量,再在控制点上进行碎部测量。

3.选择测图控制点(导线点)应注意哪些问题? 实地选点时,应注意下列选点原则:

1)相邻点间通视良好,地势较平坦,便于测角和量距; 2)点位应选在土质坚实处,便于保存标志和安置仪器; 3)地势高爽,视野开阔,便于测绘周围地物和地貌;

4)导线边长应大致相等,避免过长、过短,相邻边长之比不应超过三倍。除特别情形外,对于二、三级导线,其边长应不大于350m,也不宜小于50m,平均边长参见表6-3和表6-4;

5)导线点应有足够的密度,且分布均匀,便于控制整个测区。

4.象限角与坐标方位角有何不同?如何换算? 此题与第四章题雷同,应删除。

5.何谓坐标正算?何谓坐标反算?写出相应计算公式。

答:1)在平面控制坐标计算中,将极坐标化为直角坐标又称坐标正算,如图5-5,若1、2两点间的水平距离D12和坐标方位角α12都已经测量出来,即可计算此两点间的坐标增量Δx、Δy,其计算式为:

x12D12cos12y12D12sin12

(6-2)

上式计算时,sin和cos函数值有正、有负,因此算得的坐标增量同样有正、有负。

2) 坐标反算(直角坐标化为极坐标)

x2xΔy122Δx12D12α121x1y1Oyy2图6-13 直角坐标与极坐标的关系图6-10直角坐标与极坐标之间的关系

由直角坐标化为极坐标的过程称坐标反算,即已知两点的直角坐标或坐标增量Δx、Δy,计算两点间的水平距离D和坐标方位角α。根据(6-2)式,可得到:

D1212

22x12y12yarctan12x12

(6-3)

需要特别说明的是:(6-3)式等式左边的坐标方位角,其角值范围为0°至360°,而等式右边的arctan函数,其值域为-90°至90°,两者是不一致的。故当按(6-3)式的反正切函数计算坐标方位角时,计算器上得到的是象限角值,因此,应根据坐标增量Δx、Δy的正、负号,按其所在象限,再把象限角换算成相应的坐标方位角。

6.何谓连接角、连接边?它们有什么用处?

答:导线应与高级控制点连测,才能得到起始方位角,这一工作称为连接角测量,也称导线定向。目的是将导线点坐标纳入国家坐标系统或该地区统一坐标系统。

如图6-9,导线与高级控制点连接,必须观测连接角βB、β1、连接边DB1,作为传递坐标方位角和传递坐标之用。如果附近无高级控制点,则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位

角,并假定起始点的坐标作为起算数据。

连接角测量一般缺乏严密的检核条件,如图6-9,所以,连接角应采用方向观测法测量,其圆周角闭合差应≤±40″。

A234βBBDB1β115

图6-18 导线连测

图6-9导线连测

7.在三角高程测量中,取对向观测高差的平均值,可消除球气差的影响,为何在计算对向观测高差的较差时,还必须加入球气差的改正?

答;两点间距离大于300m时就要顾及地球曲率,加以曲率改正,称为球差改正。同时,观测视线受大气垂直折光的影响而成为一条向上凸起的弧线,必须加以大气垂直折光差改正,称为气差改正。以上两项改正合称为球气差改正,简称二差改正。

三角高程测量公式(6-26)、(6-27)计算的高差应进行地球曲率影响的改正,称为球差改正f1,

D2如图6-20所示。 f1h (6-28)

2R式中R为地球平均曲率半径,一般取R=6371km。另外,由于视线受大气垂直折光影响而成为一条向上凸的曲线,使视线的切线方向向上抬高,测得竖直角偏大,如图6-20所示。因此还应进行大气折光影响的改正,称为气差改正f2(f2恒为负值)。

气差改正f2的计算公式为

D2f2k (6-29)

2R式中k为大气垂直折光系数。球差改正和气差改正合称为球气差改正f,则f应为

D2ff1f2(1k) (6-30)

2R大气垂直折光系数k随气温、气压、日照、时间、地面情况和视线高度等因素而改变,一般取其平均值,令k=0.14。在表6-13中列出水平距离D=100m~1000m的球气差改正值f,由于f1>f2,故f恒为正值。

D2D2D2f0.436.7D2(cm)

2R14RR

vBDtanααiAAHAD'DBhABHB大地水准面f2αiAADHBf1hABBvBHARR

图6-27 三角高程测量原理图6-19三角高程测量原理

图6-20球曲率和大气折光影响

图6-28 地球曲率及大气折光影响 8.施工平面控制网有几种形式?它们各适用哪些场合? 答:主要有两种形式:建筑基线和建筑方格网。

1)建筑基线:建筑基线是建筑场地的施工控制基准线,即在场地中央放样一条长轴线

或若干条与其垂直的短轴线。它适用于建筑设计总平面图布置比较简单的小型建筑场地。 2)建筑方格网:对于地势较平坦,建筑物多为矩形且布置比较规则和密集的大、中型的施工场地,可以采用由正方形或矩形组成的施工控制网,称为建筑方格网。

9.在测设三点一字形的建筑基线时,为什么基线点不应少于三个,若三点不在一条直线上,如何调整?

答;基线点应不少于三个,以便检测建筑基线点有无变动。 在新建区可以利用建筑基线的设计坐标和附近已有控制点的坐标,用极坐标法测设建筑基线。如图6-24所示:1,2,3为附近已有控制点,A,O,B为选定的基线点。测设方法如下:

首先,根据已知控制点和建筑基线点的坐标,计算出测设数据1,D1,2,D2,3,D3。然后,用经纬仪和钢尺按极坐标法测设A,O,B点。最后,用经纬仪检查∠AOB

''图6-25

是否等于180°,若差值超过规定(一般为±20),则对点位进行横向调整,直至满足要求为止。如图6-25所示,调整方法是将各点横向移动改正值δ,且A′、B′两点与O′点的移动方向相反。改正值δ可按下式计算:

ab180 (6-35)

2ab式中a指AO距离,b指OB距离,ρ″=206265″

横向调整后,精密量取OA和OB距离,若实量值与设计值之差超过规定(大于1/10000),则应以O点为准,按设计值纵向调整A和B点位置,直至满足要求为止。

10.什么是测量坐标?什么是建筑坐标,两者为何不一致,如何换算? 答:为了工作上的方便,在建立施工平面控制网和进行建筑物定位时,多采用一种独立的直角坐标系统,称为建筑坐标系,也叫施工坐标系。该坐标系的纵横坐标轴与场地主要建筑物的轴线平行,坐标原点常设在总平面图的西南角,使所有建筑物的设计坐标均为正值。

为了与原测量坐标系统区别,规定施工坐标系统的纵轴为A轴,横轴为B轴。由于建筑物布置的方向受场地地形和生产工艺流程的限制,建筑坐标系通常与测量坐标系不一致。故在测量工作中,需要将一些点的施工坐标换算为测量坐标。

11.与常规测量技术相比,GPS技术具有那些优点? 答:(1)测站点间不要求通视。可根据需要布点,无须建造觇标,节省经费。 (2)自动化程度高,观测速度快。可大大减少野外作业时间和劳动强度。

-6

(3)定位精度高。目前单频接收机的相对定位精度可达到5mm+D×10,双频接收机甚

-6

至可优于5mm+D×10。

(4)可提供三维坐标,即在精确测定测站平面位置的同时,还可以精确测定测站的大地高程。

(5)全天候作业。可在任何时间、任何地点连续观测,一般不受天气状况的影响。 三、计算题

1.按表6-18已知数据,计算闭合导线各点的坐标值。 解:计算结果见表6-21中红色字。 2.附合导线AB123CD中A、B、C、D为高级点,已知αAB=48°48′48″,xB=1438.38m,yB=4973.66m,αCD=331°25′24″,xC=1660.84m,yC=5296.85m;测得导线左角:∠B=271°36′36″,∠1=94°18′18″,∠2=101°06′06″,∠3=267°24′24″,∠C=88°12′12″。测得导线边长:DB1=118.14m,D12=172.36m,D23=142.74m,D3C=185.69m。计算1、2、3点的坐标值。

解:计算结果见表6-22中红色字。

3.已知A点高程HA=182.232m,在A点观测B点得竖直角为18°36′48″,量得A点仪器高为1.452m,B点棱镜高1.673m。在B点观测A点得竖直角为-18°34′42″,B点仪器高为1.466m,A点棱镜高为1.615m。已知DAB=486.751m,试求hAB和HB。

解:本题计算结果见表6-23 三角高程测量高差和高程计算表 4.图6-28为侧方交会图,试用表6-19所列数据计算P点坐标。

解:1)计算三角形的另一内角:180484512 然后,将侧方交会当作正方交会,进行计算。 2)根据已知数据,求出DAB 和AB

DABxBxA2yByA2489.103m

ABarctanyByA1932725

xBxA3)推算AP边、BP边的坐标方位角和边长:

APAB1444213 BPBA623001

由正弦定理可得:

DAPDABsinDsin372.820m DBPAB371.177m

sinsin4)计算P点的坐标:

xpxADAPcosAP544.580m ypyADAPsinAP576.384m xBDBPcosBP544.585m xpyBDBPsinBP576.384m yp xp1/2xpxp544.582m

576.384m yp1/2ypyp5、整理表6-20中的四等水准测量观测数据,并计算出BM2的高程。

解:计算结果见表6-20中红色字。

表6-18 闭合导线坐标计算用数据

点号1 观测角(右角) ° ′ \" 坐标方位角 ° ′ \" 128 30 30 距离 (m) 103.85 坐标值 x(m) 1000.00 y(m) 1000.00 备注 2 3 4 5 1 139 05 00 94 15 54 88 36 36 122 39 30 114.57 162.46 133.54 123.68 95 23 30

测站点号 后尺 前尺 γβBPA图6-30 角度侧方交会 图6-28 侧方交会图

表6-19 侧方交会数据 点号 A B 观测数据 x(m) 848.871 373.196 β=49°02′36″ γ=82°12′12″ y(m) 360.966 247.145 表6-20 四等水准测量手簿 (单位:m) 上丝 上丝 方向及 尺号 水准尺读数m K+黑-红 平均高差m 备注 编号 下丝 后视距 视距差d(m) 下丝 前视距 累积差 ∑d(m) (4) (5) (10) (12) 2.055 1.678 37.7 0 2.141 1.874 26.7 -0.2 1.965 1.580 38.5 -.4.9 1.941 1.540 40.1 -4.0 后视 前视 高差 后视K1 前视K2 高差 后视K2 前视K1 高差 后视K1 前视K2 高差 后视K2 黑面 红面 BM1 ~TP1 TP1 ~TP2 TP2 ~TP3 TP3 ~ (1) (2) (9) (11) 1.914 1.537 37.7 0 1.965 1.700 26.5 -0.2 1.901 1.563 33.8 -4.7 1.896 1.486 (3) (6) (15) 1.726 1.866 -0.140 1.832 2.007 -0.175 1.732 1.772 -0.040 1.685 (8) (7) (16) 6.513 6.554 -0.041 6.519 6.793 -0.274 6.518 6.459 +0.059 6.372 (14) (13) (17) 0 -1 +1 0 1 -1 1 0 1 0 (18) -O.1405 -0.1745 -0.0405 -0.0550 K为尺常数: K1=4.787 K2=4.687 1 2 前视K1 6-211.740 6.527 (计算题第1题) 0 高差 距离D 点号 B41.0 M2 0.9 观测角(右角) -0.055 -0.155 0 改正角 坐标方位角α 增量计算值 改正后增量 坐标值 点号

° ′ \" 1 -6 139 05 00 -6 94 15 54 -6 88 36 36 -6 122 39 30 -6 95 23 30 Σ 540 00 30 观测角 ° ′ \" ° ′ \" 128 30 30 (m) Δx(m) 103.85 -2 -64.66 -2 -112.62 -3 Δy(m) Δx(m) +1 +81.26 +1 +21.02 +1 -64.68 Δy(m) x(m) +81.27 935.32 1000.00 y(m) 1000.00 1 2 139 04 54 169 25 36 94 15 48 255 09 48 88 36 30 346 33 18 122 39 24 43 53 54 95 23 24 128 30 30 540 00 00 638.10 123.68 133.54 162.46 114.57 1081.27 2 -112.64 +21.03 822.68 1102.30 3 3 -41.60 -157.04 -3 +129.88 -2 +89.12 +1 -31.05 +1 +85.76 -41.63 -157.03 781.05 945.27 4 4 +129.85 -31.04 910.90 914.23 215.652 5 5 +89.10 +85.77 1000.00 示意图 1 1 2 +0.12 -0.05 0.00 0.00 fx=ΣΔx测=+0.12m, fy=ΣΔy测=-0.05m  坐标方位角α 距离D 增量计算值 改正后增量 坐标值 f n改正角2180(左角)点号 点号 22 导线全长闭合差fD=fxfy=±0.13m ° ′ 540 \" 0030° \" 00° ′ \" Δy(m) Δx(m) Δy(m) x(m) y(m)  0 0′ 540 30(m) Δx(m) 辅A 助计算 B 1 2 3 C D 导线全长相对闭合差 K=48 48 48 f允-12 60n134.2271 36 36 -12 94 18 18 -12 101 06 06 -12 267 24 24 -12 88 12 12 271 36 24 140 25 12 118.14 94 18 06 54 43 18 101 05 54 335 49 12 267 24 12 63 13 24 88 12 00 331 25 24 822 36 36 618.93 容许的相对闭合差K容+2 -2 -91.03 +75.25 -91.05 +75.27 +2 -3 0.131 638.104900 1= 1438.38 2000 A 4973.66 B 822.68 1102.30 +99.57 +140.68 781.05 +130.24 -58.49 910.90 +83.68 +165.75 1660.84 1 172.36 +99.55 +140.71 +2 +130.22 +2 -2 -58.47 -3 945.27 2 142.74 914.23 3 185.69 +83.66 +165.78 5296.85 C D Σ 822 37 36 +222.38 +323.29 +222.46 +323.19 fABn180CD484848822373651803312524 60 fxxxCxB0.08mfyyyCyB0.10m线全长闭合差 辅助计算fDfx2fy20.13m f允60n605134.2 导线全长相对闭合差K容许的相对闭合差K允0.131 618.9348001 2000 测站点 目标点 水平距离D 竖直角 测站仪器高i 目标镜高v 初算高差h′ 球气差改正f 单向高差h 平均高差HAB A点高程HA B点高程HB

表6-22(计算题第2题)

表6-23 三角高程测量高差和高程计算表 (单位:m) A B 486.751m 18°36′48″ 1.452m 1.673m 163.715m 0.016 163.731m 163.734m 182.232m 345.966m B A 486.751m -18°34′42″ 1.466m 1.615m -163.754m 0.016 -163.738m 项目7(176~177页)

一、选择题

1.民用建筑施工测量中测设主轴线交点的方法( A )

A:直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法、正倒镜投点法等。 B:直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法、经纬仪投点法等 C:直角坐标法、极坐标法、角度交会法、偏心交会法、正倒镜投点法等 2.不是民用建筑施工测量中高层建筑轴线投测的方法( C ) A:吊线坠投测法: B:铅垂仪投测法 C:交会投点法

3.用极坐标法测设点位时,要计算的放样数据为( B ) A:距离和高程

B:距离和角度 C:角度

4.按构造形式可分为桩基础、独立基础、满堂基础和( A )。 A:条形基础

B:毛石基础 C:混凝土基础

5.条形基础的施工测量主要包括两部分:一是基础的平面位置控制,一是( B )。 A:基础的质量控制 B:基础的标高控制 C:基础的坐标控制

二、简答题

1.什么是民用建筑?民用建筑施工测量包括哪些主要测量工作?

答:1)民用建筑是指居民住宅楼、学校、办公楼、仓库、剧院、医院等建筑物,民用建筑施工测量是指在民用建筑施工过程中所进行的测量工作。民用建筑施工测量的目的是把图纸上设计的建(构)筑物的平面位置和高程,按设计和施工的要求放样(测设)到地面上,并在施工过程中进行一系列的测量工作,以指导和衔接各施工阶段各工种间的施工。

2)民用建筑施工测量主要包括的测量工作是:场地平整、施工场地控制测量、建筑物的定位和放线测量、基础施工测量、高层建筑物的轴线投测、桩基测量、复杂及圆形建筑物的施工放样测量。

2.与测设工作有关的主要设计图纸有哪几种?

答:建筑总平面图、建筑平面图、建筑立面图、基础平面图和基础详图。

3.测设的三项基本工作是什么?

答:测设已知水平距离、测设已知水平角和测设已知高程。

4.测设点的平面位置有哪几种方法?各适合什么施工场地?需要哪些测设数据? 答:1)有直角坐标法、极坐标法、角度交会法、距离交会法、正倒镜投点法等。 2)这些测设方法所适应的施工场地和需要的测设数据是:

(1)直角坐标法是根据直角坐标原理进行点位的测设。当施工场地平坦、建筑施工场地有彼此垂直的主轴线或建筑方格网,新建建筑物的主轴线平行而又靠近基线或方格网边线时,经常采用直角坐标法测设点位。直角坐标法计算简单,测设方便,精度较高,应用广泛。

测设数据主要是距离和90°角,距离可以直接用坐标差算得。

(2)极坐标法是在控制点上测设一个角度和一段距离来确定点的平面位置。适用于待定点距离控制点较近且便于量距的情况,若用全站仪测设则不受这些条件限制,用全站仪按极坐标法测设点的平面位置,则更为方便,甚至不需预先计算放样数据。

测设数据是:β和S,其中:β为已知方向与未知方向的夹角,S为两点之间的距离。

ABtan1ACtan1YBYA

XBXAYCYA

XCXA

ABACSAC(XCXA)2(YCYA)2

(3)角度交会法是在两个或多个控制点上安置经纬仪,通过测设两个或多个已知角度

交会出待定点的平面位置,这种方法又称为方向交会法。角度交会法适应于测设点离测量控制点较远且量距较困难的施工场地,或是测设点与控制点高差较大的施工场地,如放样桥墩中心、烟囱顶部中心等等。

测设数据是:α和β,其中:α、β为已知方向与未知方向的夹角。

ABtan1BPtan1YBYA1YPYA APtan

XBXAXPXAYPYB ABAP

XPXBBABP

(4)有些建筑物特征点需要利用实地已有建筑物的特征点来进行放样,距离交会法又称为长度交会法,是根据测设的两段距离交会出点的平面位置。这种方法在场地平坦,量距方便,且控制点离测设点不超过一尺段长,测设精度要求不高时使用较多。该方法有测设简单,不需要其他仪器,实测速度快等优点。在施工中放样细部时常用此法。

SAPSBP(XPXA)2(YPYA)2 (XPXB)2(YPYB)2

5.民用建筑施工测量的基本原则是什么?

答:施工测量的原则:为了保证各个建(构)筑物的平面位置和高程都符合设计要求,施工测量也应遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的原则。即在施工现场先建立统一的平面控制网和高程控制网,然后,根据控制点的点位,测设各个建(构)筑物的位置。 此外民用建筑施工测量的检核工作也很重要,因此必须加强外业和内业的检核工作。

三、计算题

1.利用高程为159.365m的水准点A,欲测设出高程为159.758m的B点。若水准仪安置在A、B两点之间,A点水准尺读数为1.738m,问B点水准尺读数应是多少?并绘图说明。

解:b应HAaH设159.3651.738159.7581.345m

2.现要在施工场地上测设一条轴线,其水平长度是28m,所用钢尺的名义长度是30m,在标准温度20℃时,钢尺的检定长度是30.006m,测设时的温度为29℃,所用拉力与检定时的拉力相同。钢尺的膨胀系数为0.0000125,测得两点之间的高差为1.02m。试计算在地面上应测设的长度。 解:(1)尺长改正

ldlD0.00628.0000.0056m30.000l0

(2)温度改正

ltat20D0.0000125292028.0000.0032m

(3)倾斜改正

h21.022lh0.0186m

2D228(4)最后结果

LDldltlh280.00560.00320.018628.0098m

故测设时应在已知方向上量出26.0098m定出端点B,要测设两次求其平均位置并进行

校核。

3.用精密方法测设水平角∠AOB,其设计角值为∠AOB=90°00′00″。测设后用测回法测得该角度为∠AOB′=89°59′12″。如新测设的角的边长为50.00 m,问应如何调整才能到达设计要求?并绘图说明之。

解:测设方法:在O点安置经纬仪,利用盘左、盘右取中方法测设直角,得中点B′,量得OB′=50m,用测回法测了三个测回,测得∠AOB′=89º59′30″。 89593090000030

BBOB30500.007m 206265过点B′沿OB′的垂直方向向外量出距离BB′=0.007m定得B点,则

∠AOB即为直角。

4.根据图7-29计算放样数据,M、N为已知知坐标点,P点为待测的主轴线的交点,简述极坐标法测设点的步骤。

1) 根据坐标反算公式计算放样数据:α为坐标方位角,β为已知方向与未知方

向的夹角,S为两点之间的距离:

NPtan1图7-29

YPYN365338

XPXNYMYN3491422

XMXNNMtan1NPNM473916

SNP(XPXN)2(YPYN)252.008m

2) 在N 点安置经纬仪,对中整平后瞄准 M 点定向,度盘读数置成零,采用正

倒镜分中法放样,转动角β为NP方向。

3) 在NP方向上用大钢尺放样距离SNP 即得未知点P点。

项目8(190~191页)

一、选择题

1.厂房基础施工测量有( A、B、C、D )几项。 A.柱列轴线的测设 B.基础定位

C.基坑放样和抄平 D.基础模板的定位 2)厂房预制构件的吊装测量包括(A、B、D )几项。 A.柱子吊装测量 B.吊车梁安装测量 C.吊车轨道安装测量 D.屋架吊装测量 3)柱子吊装中的测量包括(A、B、C )工作。 A.定位测量 B.标高控制

C.柱子垂直度的控制 C.柱子垂直偏差的测算 4)吊车梁安装前的测量是指( A、B、C )工作

A.在牛腿面上测弹梁中线 B.在吊车梁上弹出中心线

C.牛腿面标高抄平 D.在柱面上量弹吊车梁面标高线 二、简答题

1.在工业建筑的定位放线中,现场已有建筑方格网作为控制,为何还要测设矩形控制网?

答:根据主轴线测设矩形网,是便于以后进行厂房细部施工放线。矩形网的高精度测设使细部放线精度有保证。应熟练掌握根据主轴线测设矩形控制网的方法。 2.试述杯形基础定位放线的基本工作过程,如何检查是否满足测设要求?

答:杯形基础定位放线的基本工作过程:柱基的测设应以柱列轴线为基线,按基础施工图中基础与柱列轴线的关系尺寸进行。如图(8-6),现以○R轴○5轴交点处的基础详图为例,说明柱基的测设方法。首先将两台经纬仪分别安置在○R轴和○5轴一端的轴线控制桩上,瞄准各自轴线另一端的轴线控制桩,交会出轴线交点作为该基础的定位点。沿轴线在基础开挖边线以外1m-2m处的轴线上打入四个基坑定位小木桩,并在桩上用小钉标示柱子轴线的中心线,作为基坑开挖恢复轴线和立模的依据,并按柱基础施工图的尺寸用白灰撒出基础开挖边线。

基坑边线定位桩R

5 图8—6 基础定位桩图

3.试述吊车梁的吊装测量过程,具体有那些检核测量工作?

答:吊车梁安装时,测量工作的主要任务是使安置在柱子牛腿上的平面位置、顶面标高及梁端面中心线的垂直度均符合设计要求。 1)吊车梁安装时的中线测量

在吊车梁的安装前,先在吊车梁两端面及顶面上弹出梁的中心线,然后根据厂房矩形控制网或柱中心轴线端点,在地面上测设出两端吊车梁中心线(亦即吊车轨道中心线)控制桩。并在一端点安置经纬仪,瞄准另一端将吊车梁中心线投测在每根柱子牛腿面上,且弹出墨线,吊装时吊车梁中心线与牛腿面的吊车轨道中心线对齐,其允许误差为±3mm。安装完毕后用钢尺丈量吊车梁中心线间距,即吊车轨道中心线间距,检验是否符合行车跨度,其偏差不超过±5mm如图(8-14)。

图8—14 吊车梁安装测量图

2)吊车梁安装时的高程测量

吊车梁平面位置安装到位后,应进行吊车梁顶面标高检查。检查时用钢尺自±0.000标高线起沿柱身向上量至吊车梁面,求得标高误差。由于安装柱子时,已根据牛腿顶面至柱底的实际长度对杯底标高进行调整,因而吊车梁的标高一般不会有较大误差,若不满足时可采用修平或抹灰进行调整。另外,还应吊垂球检查吊车梁端面中心线的垂直度。标高和垂直度存在误差时,也可在吊车梁底支座处加垫铁纠正。

三、案例分析

如图8-18,已知机加工车间两个对角点的坐标,测设时顾及基坑开挖线范围,拟将厂房控制网设置在厂房角点以外6m,试求厂房控制网四角点T、U、R、S的坐标,并简述其测设方法(利用施工控制点进行放样)。

图8—18

解:现介绍依据机加工车间两个对角点的坐标,按直角坐标法建立厂房控制网的方法。如图(8-18)中T、U、R、S是厂房控制网的四个交点。机加工车间两个对角点的建筑坐标已在总平面图中标明。依据机加工车间的边与厂房轴线相平行,且外扩6m。测设前,先根据机加工车间两个对角点的建筑坐标推算出控制点T、U、R、S的建筑坐标,这四个点的坐标是:T(3A+28,3B+46),U(3A+28,4B+54)、R(3A+72,3B+46)和S(3A+72,4B+54)。如图8-19,然后以建筑方格网点M、N为依据,计算测设数据。测设时根据放样数据,从建筑方格网点M起始,通过丈量在地面上定出J、K两点,然后将经纬仪分别安置在J、K点上,采用直角坐标法测设出厂房控制点T、U、R、S并用大木桩标定。最后还应实测∠S和∠R,是否等于90°,误差不应超过10″;精密丈量SR的距离,与设计长度进行比较,其相对误差不应超过1/10000。

4A

Q R

S

P T

3A

M

J U K N

3B

图8-19

4B 5B

项目9(207页)

一、填空题

1.建筑物变形观测的分类是 沉降类 和 位移类 。

2.建筑物产生变形主要是 客观原因 和主观原因 两方面的原因。

3.建筑物变形观测就是通过 周期性 地对观测点进行重复观测,从而求得其在两个观测周期内的变量。

4.沉降观测的“四固定”是指即固定的人员,固定的仪器和尺子,使用固定的水准点,固定的施测路线与方法。

5.竣工总平面图的编绘包括 竣工测量和资料编绘 两方面内容。 二、简答题

1.建筑物产生变形的原因是什么?

答:在变形观测的过程中,了解其产生的原因是非常重要的。一般来讲,建筑物变形主要是由两方面的原因引起的。

1)客观原因

(1)自然条件及其变化,即建筑物地基地质构造的差别; (2)土壤的物理性质的差别; (3)大气温度;

(4)地下水位的升降及其对基础的侵蚀; (5)土基的塑性变形;

(6)附近新建工程对地基的扰动; (7)建筑结构与型式,建筑荷载;

(8)运转过程中的风力,振动等荷载的作用。 2)主观原因

(1)过量地抽取地下水后,土壤固结,引起地面沉降; (2)地质钻探不够充分,未能发现废河道、墓穴等;

(3)设计有误,对地基土的特性认识不足,对土的承载力与荷载估算不当,结构计算差错等;

(4)施工质量差; (5)施工方法有误;

(6)软基处理不当引起地面沉降和位移。

2.高程控制网点的布设有哪些要求?沉降观测点如何布设? 答:1)高程控制网点的布设要求:

高程控制网点分为水准基点和工作基点。

水准基点是确认固定不动且作为沉降观测的高程基准点。水准基点应埋设在建筑物变形影响范围之外不受施工影响的基岩层或原状土层中,地质条件稳定,附近没有震动源的地方。在建筑区内,与邻近建筑物的距离应大于建筑物基础最大宽度的2倍,其标石埋深应大于邻近建筑物基础的深度。水准点标石规格与埋设应符合《建筑变形测量规程》要求,点的个数一般不少于3个。

对于一些特大工程,如大型水坝等,基准点距变形点较远,无法根据这些点直接对变形

点进行观测,所以还要在变形点附近相对稳定的地方,设立一些可以利用来直接对变形点进行观测的点作为过渡点,这些点称为工作基点。测定总体变形的工作基点,当按两个层次布网观测时,使用前应利用基准点或检核点对其进行稳定性检测。测定区段变形的工作基点可直接用作起算点。

根据地质条件的不同,高程基准点(包括工作基点)可采用深埋式或浅埋式水准点。深埋式是通过钻孔埋设在基岩上,浅埋式的基础与一般水准点相同。点的顶部均设有半球状的不锈钢或铜质标志。

当基准点与工作基点之间需要进行连接时应布设联系点。

沉降监测网一般是将水准基点布设成闭合水准路线或符合水准路线。通常使用DS05或DS1型精密水准仪,用光学测微器法施测。对精度要求较低的也可用中丝读数法施测。监测网应经常进行检核。

2)沉降观测点的布设方法是:

观测点是设立在变形体上、能反映其变形特征的点。点的位置和数量应根据地质情况、支护结构形式、基坑周边环境和建筑物(或构筑物)荷载等情况而定;点位埋设合理,就可全面、准确地反映出变形体的沉降情况。

建筑物上的观测点可设在建筑物四角、大转角、沿外墙间隔10~15m布设,或在柱上每隔2~3根柱设一点。烟囱、水塔、电视塔、工业高炉、大型储藏罐等高耸构筑物可在基础轴线对称部位设点,每一构筑物不得少于4个点。

在裂缝或沉降缝两侧、基础埋深相差悬殊处、人工地基和天然地基的接壤处、新旧建筑物或高低建筑物的交接处两侧以及重型设备基础的四角等也应设立观测点。

观测点应埋设稳固,不易遭破坏,能长期保存。点的高度、朝向等要便于立尺和观测。锁口梁、设备基础上的观测点,可将直径20mm的铆钉或钢筋头(上部锉成半球状)埋设于混凝土中作为标志(图9-1a)。墙体上或柱子上的观测点,可将直径20mm的钢筋按图13-1b,c的形式设置。

3.变形观测的种类有哪些? 答:1)沉降类

(1)建筑物沉降观测; (2)基坑回弹观测;

(3)地基土分层沉降观测; (4)建筑场地沉降观测。 2)位移类

(1)建筑物主体倾斜观测; (2)建筑物水平位移观测; (3)裂缝观测; (4)挠度观测; (5)日照变形观测; (6)风振观测;

(7)建筑场地滑坡观测

4.试简述一下沉降观测的操作程序。

答:1)沉降观测周期和观测时间的确定

沉降观测的周期应根据建筑物(构筑物)的特征、变形速率、观测精度和工程地质条件等因素综合考虑,并根据沉降量的变化情况适当调整。

深基坑开挖时,锁口梁会产生较大的水平位移,沉降观测周期应较短,一般每隔1~2天观测一次;浇筑地下室底板后,可每隔3~4天观测一次,至支护结构变形稳定。当出现暴雨、管涌、变形急剧增大时,要加密观测。

建筑物主体结构施工阶段的观测应随施工进度及时进行。一般建筑可在基础完工后或地下室砌完后开始观测,大型、高层建筑可在基础垫层或基础底部完成后开始观测。观测次数与间隔时间应视地基与加荷情况而定。民用建筑可每加高1~5层观测一次;工业建筑可按不同施工阶段(如回填基坑、安装柱子和屋架、砌筑墙体、设备安装等)分别进行观测。如建筑物均匀增高,应至少在增加荷载的25%、50%、75%和100%时各测一次。施工过程中如暂时停工,在停工时及重新开工时应各观测一次。停工期间可每隔2~3个月观测一次。

建筑物使用阶段的观测次数应视地基土类型和沉降速度大小而定。除有特殊要求者外,一般情况下可在第一年观测3~5次,第二年观测2~3次,第三年后每年1次,直至稳定为止。观测期限一般不少于如下规定:砂土地基2年;膨胀土地基3年;粘土地基5年;软土地基10年。

在观测过程中,如有基础附近地面荷载突然增减、基础四周大量积水、长时间连续降雨等情况,均应及时增加观测次数。当建筑物突然发生大量沉降、不均匀沉降或严重裂缝时,应立即进行逐日或几天一次的连续观测。

沉降是否进入稳定阶段,应由沉降量与时间关系曲线判定。对重点观测和科研观测工程,若最后三个周期观测中每周期沉降量不大于22倍测量中误差,可认为已进入稳定阶段。一般观测工程,若沉降速度小于0.01~0.04mm/d,可认为已进入稳定阶段,具体取值宜根据各地区地基土的压缩性确定。

2)沉降观测方法

沉降观察点首次观测的高程值是以后各次观测用以比较的依据,如果首次观测的高程精度不够或存在错误,不仅无法补测,而且会造成沉降观测的矛盾现象。因此必须提高初测精度,应在同期进行两次观测后取平均值。

沉降观测的水准路线(从一个水准基点到另一水准基点)应形成闭合线路。与一般水准测量相比,不同的是视线长度较短,一般不大于25m,一次安置仪器可以有几个前视点。

每次观测应记载施工进度、增加荷载量、仓库进货吨位、气象、建筑物倾斜裂缝等各种影响沉降变化和异常的情况。

3)沉降观测的成果整理 (1)整理原始记录 (2)计算沉降量 (3)绘制沉降曲线

对观测成果的综合分析评价是沉降监测一项十分重要的工作。在深基坑开挖阶段,引起沉降的原因主要是支护结构产生大的水平位移和地下水位降低。沉降发生的时间往往比水平位移发生的时间滞后2~7天。地下水位降低会较快地引发周边地面大幅度沉降。在建筑物主体施工中,引起其沉降异常的因素较为复杂,如勘察提供的地基承载力过高,导致地基剪切破坏;施工中人工降水或建筑物使用后大量抽取地下水;地质土层不均匀或地基土层厚薄不均,压缩变形差大;设计错误或打桩方法、工艺不当等都可能导致建筑物异常沉降。

由于观测存在误差,有时会使沉降量出现正值,应正确分析原因。判断沉降是否稳定,通常当三个观测周期的累计沉降量小于观测精度时,可作为沉降稳定的限值。

5.简述一般建筑物主体的倾斜观测的操作程序。

答:建筑物主体的倾斜观测,应测定建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值,再根据建筑物的高度,计算建筑物主体的倾斜度,即

(9-1)

式中 i——建筑物主体的倾斜度;

∆D——建筑物顶部观测点相对于底部观测点的偏移值(m); H——建筑物的高度(m); α——倾斜角(°)。

由式(9-1)可知,倾斜测量主要是测定建筑物主体的偏移值ΔD。偏移值ΔD的测定一般采用经纬仪投影法。具体观测方法如下:

(1)如图9-3所示,将经纬仪安置在固定测站上,该测站到建筑物的距离,为建筑物高度的1.5倍以上。瞄准建筑物X墙面上部的观测点M,用盘左、盘右分中投点法,定出下部的观测点N。用同样的方法,在与X墙面垂直的Y墙面上定出上观测点P和下观测点Q。M、N和P、Q即为所设观测标志。

(2)相隔一段时间后,在原固定测站上,安置经纬仪,分别瞄准上观测点M和P,用盘左、盘右分中投点法,得到N′和Q′。如果,N与N′、Q与Q′不重合,如图图9-3一般建筑物主体的倾斜观测 9-3所示,说明建筑物发生了倾斜。

(3)用尺子,量出在X、Y墙面的偏移值ΔA、ΔB,然后用矢量相加的方法,计算出该建筑物的总偏移值ΔD,即:

(9-2)

根据总偏移值ΔD和建筑物的高度H用式(9-1)即可计算出其倾斜度i。

6.为什么要进行竣工测量,竣工测量包括哪些内容?

1) 建(构)筑物竣工验收时进行的测量工作,称为竣工测量。

为做好竣工总平面图的编制工作,应随着工程施工进度,同步记载施工资料,并根据实际情况,在竣工时,进行竣工测量。竣工测量主要是对施工过程中设计有更改的部分、直接在现场指定施工的部分、以及资料不完整无法查对的部分,根据施工控制网进行现场实测或加以补测。

在每一个单项工程完成后,必须由施工单位进行竣工测量,并提出该工程的竣工测量成果,作为编绘竣工总平面图的依据。

2)竣工测量的内容包括

(1)工业厂房及一般建筑物:测定各房角坐标、几何尺寸,各种管线进出口的位置和高程,室内地坪及房角标高,并附注房屋结构层数、面积和竣工时间。

(2)地下管线:测定检修井、转折点、起终点的坐标,井盖、井底、沟槽和管顶等的高程,附注管道及检修井的编号、名称、管径、管材、间距、坡度和流向。

(3)架空管线:测定转折点、结点、交叉点和支点的坐标,支架间距、基础面标高等。 (4)交通线路:测定线路起终点、转折点和交叉点的坐标,曲线元素,路面、人行道、绿化带界线等。

(5)特种构筑物:测定沉淀池、烟囱等的外形和四角坐标、圆形构筑物的中心坐标,基础面标高,构筑物的高度或深度等。

(6)室外场地: 测定围墙各个界址点坐标,绿化带边界等。

三、计算题

2042.667m,y03362.268m。测得某烟囱顶部中心坐标为x0测得某烟囱底部中

心坐标为x02044.326m,y03360.157m,已知烟囱高度为50m。求它的倾斜度和倾斜方向。

x01.659m 解:烟囱顶部中心对烟囱底部中心在X轴方向上的偏移值:xx0y02.111m 烟囱顶部中心对烟囱底部中心在Y轴方向上的偏移值:yy0用矢量相加的方法,计算出烟囱顶部中心对烟囱底部中心的总偏移值为:

Dx2y22.685m

D0.0537 HD烟囱的倾斜角:arctan30425

H烟囱的倾斜度:itanx01.659m,yy0y02.111m,所以烟囱顶部中心总的倾斜因xx0方向是东南方向。

项目10(250~251页)

一、填空题

1.道路勘测一般分为初测和 定测 两个阶段。

2.路线中线测量的任务是根据线路设计的平面位置,将线路中心线测设在实地上。 3.某桩点距线路起点的距离为 4450 .78m ,则它的桩号应写为 K4+450.78。 4.圆曲线主点测设元素有直圆点(ZY)、曲线中点(也称曲中点QZ)、曲线终点(也称圆直点YZ)。

5.管道工程测量的主要工作有管道中线测量、纵、横断面测量、管道施工测量、 管道顶管测量和管道竣工测量。

6.桥梁墩台定位方法有直接丈量法、交会法、全站仪法。

7.隧道施工的测量工作包括地面控制测量、竖井定向测量、竖井高程传递、地下控制测量、隧道施工测量。

二、简答题

1.道路施工测量中穿线法测设交点的方法及步骤? 答:穿线法测设交点就是利用图上附近的导线点或地物点与纸上定线的直线段之间的角度和距离关系,用图解法求出测设数据,通过实地的导线点或地物点,把中线的直线段独立地测设到地面上,然后将相邻直线延长相交,定出地面交点桩的位置。

测设方法及步骤如下:

①放点 放点常用的方法有极坐标法和支距法。

极坐标法放点:如图10.4所示,P1~P4为纸上定线的某直线段欲放的临时点。在图上以最近的4, 5号导线点为依据,用量角器和比例尺分别量出放样数据1,l1,2,l2等。并在实地上用经纬仪和皮尺分别在4,5点按极坐标法定出各临时点的位置。

图10.4极坐标放点 图10.5支距法放点

支距法放点:如图10.5所示,在图上从导线点 14, 15, 16, 17作导线边的垂线,分别与中线相交得各临时点,用比例尺量取各相应的支距l1l4。在现场以相应导线点为垂足,用方向架标定垂线方向,按支距测设出相应的各临时点P1~P4。

②穿线 放出的临时各点理论上应在一条直线上,由于图解数据和测设工作均存在误差,实际上并不严格在一条直线上,如图10.6(a)所示。在这种情况下可根据现场实际情况,采用目估法穿线或经纬仪视准法穿线,目的是通过比较和选择,定出一条尽可能多地穿过或靠近临时点的直线AB。最后在AB或其方向上打下两个以上的转点桩,取消临时点桩。

③交点 如图10.6(b)所示,当两条相交的直线AB,CD在地面上确定后,可进行交点。将经纬仪置于B点瞄准A点,倒镜,在视线上接近交点JD的概略位置前后打下两桩(骑马桩)。采用正倒镜分中法在该两桩上定出a, b两点,并钉以小钉,挂上细线。仪器搬至C点,同法定出c,d点,挂上细线,两细线的相交处打下木桩,并钉以小钉,得到JD点。

图10.6穿线与交点

2.圆曲线详细测设的方法及测设步骤?

答:当地形变化不大、曲线长度小于40m 时,测设曲线的三个主点已能满足设计和施工的需要。如果曲线较长、地形复杂,则除了测定三个主点以外,还需要按照一定的桩距l(一般为20m、10m和5m ) ,在曲线上测设整桩和加桩。测设曲线的整桩和加桩称为圆曲线的详细测设。圆曲线的详细测设方法很多,下面介绍两种常用的测设方法。

1)偏角法

偏角法是一种极坐标定点的方法,它是用偏角和弦长来测设圆曲线的。 (1)计算测设数据

如图10.11所示,圆曲线的偏角就是弦线和切线之间的夹角,以表示。为了计算和施工方便,把各细部点里程凑整,曲线可以分为首尾两段零头弧长l1、l2和中间几段相等的整弧长l之和,即

Ll1nll2 (10-13)

弧长l1、l2,及l所对的相应圆心角为1、2及可以按照下列公式计算:1180l1R 1802l2R 180lR

图10.11偏角法测设圆曲线

相对应弧长l1、l2及l的弦长d1、d2、d计算公式如下:

d12Rsin12 d22Rsin22 d2Rsin2

10-14) 10-15) 10-16) 10-17) 10-18)

10-19)

( ( ( ( ( ( 曲线上各点的偏角等于相应弧长所对圆心角的一半,即 第1点的偏角

112 (10-20)

第2点的偏角 2122 (10-21)

第3点的偏角 3 …

终点YZ的偏角 r(2)测设方法

122212  (10-22)

122…22a (10-23) 2① 将经纬仪安置在曲线起点ZY上,以0°00′00″后视JD1。

② 松开照准部,置水平度盘读数为1点的偏角值1,在此方向上用钢尺量取弦长d1,钉桩1点。

③ 将角拨至2点的偏角值2,将钢尺零刻划对准1点,以弦长d为半径,在经纬仪的方向线上,定出2点。

④ 再将角拨至3点的偏角值3,将钢尺零刻划对准2点,以弦长d为半径,在经纬仪的方向线上,定出3点,其余依次类推。

⑤ 最后拨角到转角的一半处,视线应通过曲线终点YZ。最后一个细部点到曲线终点的距离为d2,以此来检查测设的质量。

用偏角法测设曲线细部点时,常因障碍物挡住视线或距离太长而不能直接测设,如图 10.12所示。经纬仪在曲线起点ZY上测设出细部点1、2、3后,建筑物挡住了视线,这时可以把经纬仪移到3点,使其水平度盘为0°0′00″处,用盘右后视ZY点,然后纵转望远镜,并使水平度盘对在4点的偏角值4上,此时视线在3点至4点的方向上,量取弦长d,即可定出4点。其余点依次类推。

图10.12视线被遮挡住时的测设

2)切线支距法

切线支距法又称直角坐标法。它是以曲线的起点(ZY)或终点(YZ)为坐标原点,以该点切线为x轴,过原点的半径为y轴建立坐标系,如图10.13所示。根据曲线上各细部点的坐标(x,y),按直角坐标法测设点的位置。

(1)计算测设数据

如图10.13所示,圆曲线上任一点的坐标为 i180li (10-24) RxiRsini (10-25) yiR(1cosi) (10-26)

(2)测设方法

① 在ZY点安置经纬仪,定出切线方向,沿视线方向分别量取x1、x2、x3、…出标定各点。

② 在标定的各点上安置经纬仪拨直角方向,分别量取支距y1、y2、y3、…,由此得到曲线上1、2、3、…各点的位置。

③ 曲线另一半也可以YZ为原点,用同样的方法测设。

④ 测量曲线上相邻点间的距离(弦长)与计算长度比较,以此作为测设工作的校核。

图10.13切线支距法测设圆曲线

3.管道中线测量的基本内容?

管道中线测量就是将已确定的管线位置测设于实地,并用木桩标定。其基本内容包括:主点测设数据的准备、主点测设、管道转向角测量及中桩测设等。

4.管道坡度控制标志的测设方法及各自的测设程序?

答:管道的铺设要按设计的管道中线、高程和坡度进行施工,因此在开槽前应设置控制管道中线、高程和坡高的施工测量标志。设置测量标志的方法,工程上常采用龙门板法和平行腰桩法。

表10.7放坡系数表(h≤5m)

土壤类别 人工挖土 机械挖土

坡度

放坡系数

坡度

一、二类土 1:0.50 0.50 1:0.33 1:0.67 0.67 三类土 1:0.33 0.33 1:0.25 1:0.50 0.50 四类土 1:0.25 0.25 1:0.10 1:0.33 0.33

(1)龙门板法 龙门板是由坡度板、高程板、中线钉和坡度钉组成,如图10.32所示。

槽底

放坡系数 0.33 0.25 0.10

槽边 坡度

放坡系数

图10.32龙门板法

① 龙门板的埋设 龙门板应该根据工程进度要求及时埋设。当管槽挖深在2.5m以内时,应开槽前沿管道中线每隔10~20m埋设一块龙门板,遇到检查井等构筑物时,应加设龙门板;当管槽挖深大于2.5m时,应等挖至距离槽底小于2.5m时,再在槽内埋设龙门板,如图10.33所示。用机械开槽时,龙门板应根据工程进度在挖完土方后及时埋设。龙门板埋设要牢固,不得露出地面。如土质过于松软,要有加固措施。埋设龙门板时应注意使坡度板顶面近于水平。

(a) h≤2.5m (b) h>2.5m

图10.33坡度钉定位

② 测设中线钉 龙门板埋设之后,将经纬仪安置于管道中线控制点处,照准沿线的另一个中线控制桩,此时经纬仪的视线方向,即为管道中线方向。然后用经纬仪逐块照准坡度板顶面,把管道中线投影在坡度板顶面上,并在投影处钉中线钉标出中线位置。将坡度板上的中线钉连成线就得到管道中线。在连线上挂垂球即将管道中线投影到管槽底面上,从而给出管道铺设的正确平面位置。

③ 测设坡度钉管道中线测设后,为了控制管道的设计坡度和高程,掌握管槽设计挖深,应根据附近的水准点,测出所有龙门板的坡度板顶面高程,再根据管道的设计坡度和龙门板所在位置,计算出龙门板处的管槽底面设计高程。可见,坡度板顶高程与管槽底面设计高程

之差,就是龙门板以下的挖深。此挖深通称为下返数。下返数往往不是整数,不便于施工时用来检查挖深,因此工程上常取下返数为1.5~2.5m的预定整数,并以此整数测设坡度钉在高程板上的位置,具体做法是:根据坡度板顶高程、管底高程和选定的下返数求出调整数,其计算公式为

CH顶H底 (10-45)

则 C(H顶H底) (10-46) 式中 H顶——坡度板顶高程;

H底——龙门板处管底或垫层底高程;

C——坡度钉至管底或垫层底的距离,即下返数;

——调整数。

通过式10-46计算出各龙门板的调整数,进而确定坡度钉在高程板上的位置。若调整数

为正,表示自坡度板顶往上量值,并在高程板上钉上坡度钉;若调整数为负,表示自坡度板顶往下量值,并在高程板上钉上坡度钉。

坡度钉定位之后,根据下返数及时测出开挖深度是否满足设计要求,这是检查欠挖或避免超挖的最简便方法。

测设坡度钉时,应注意以下几点:坡度钉是施工中掌握高程的基本标志,必须准确可靠。为了防止误差超过限值或发生差错,应该经常校测,在重要工序施工(如浇混凝土基础、稳管等)之前和雨、雪天之后,一定要做好校核工作,保证高程的准确;在测设坡度钉时,除校核本段外,还应联测已建成管道或已测设好的坡度钉,以防止因测量错误造成各段无法衔接的事故;在地起伏较大的地方,常需分段选取合适的下返数,在变换下返数处,一定要特别注明,正确引测,避免错误;为了便于施工中掌握高程,每块龙门板上都应写上有关高程和下返数,供随时取用。

(2)平行轴腰桩法 当管道的管径较小、坡度较大而施工精度要求又较低时,施工测量一般不采用龙门板法,多用平行轴腰桩法。其工作程序为:

① 测设平行轴线放开挖线之后,在挖槽之前,在管道中线一侧或两侧钉一排平行轴线桩,桩位在开挖边界线之外,距离管道中线为a,如图10.34所示。桩距以20m为宜,各检查井位置也相应在平行轴线上设桩。

图10.34测设平行轴线

② 平行轴线桩高程测量 引用附近水准点,测出平行轴线桩顶高程,与对应的管底高程计算出挖深h,如图10.35(a)所示。

③ 控制管底高程制作一个一边活动的直角尺,用活动边测挖深,及时检查平行轴线桩

处的挖深hi,并与h进行比较,以便随时掌握挖深,如图10.35(b )所示。

④ 钉腰桩为了避免超挖和控制管底高程,当hi接近h时,在槽壁上距底约1m 处钉一排与管道中线平行的腰桩,腰桩与中线距离为b,如图10.35(c) 所示。

⑤ 测量腰桩高程根据已知水准点求得腰桩高程,并求出腰桩高程与对应位置的管底设计高程之差hb,如图10.35(c)所示。通过腰桩利用b和hb即可确定管道铺设的正确位置。为了方便施工,按桩号将b和hb列成表格。供施工时查用。

(a) (b) (c)

图10.35 高程测量与控制

逐桩列表很繁琐,也可以采用下返数取整数的方法,根据下返数从腰桩垂直向上或向下钉出坡度钉,施测方法同龙门板法,如图10.35(c)所示。

5.桥梁墩台定位方法及步骤? 在桥梁墩台施工测量中,最主要的工作是准确地定出桥梁墩台的中心位置及墩台的纵横轴线。测设墩台中心位置的工作称为墩台施工定位。墩台定位通常都要以桥轴线两岸的控制点及平面控制点为依据,因而要保证墩台定位的精度,首先要保证桥轴线及平面控制网有足够的精度。

墩台定位所依据的资料为桥轴线控制桩的里程和墩台中心的设计里程,若为曲线桥梁,其墩台中心有的位于路线中线上,有的位于路线中线外侧,因此还需要考虑设计资料、曲线要素及主点里程等。

直线桥梁的墩台中心均位于桥轴线方向上,如图10.40所示,已知桥轴线控制桩A、B及各墩台中心的里程,由相邻两点的里程相减,即可求得其间的距离。墩台定位的方法,视河宽、水深及墩、台位置的情况而异。根据条件一般可采用直接丈量法、交会法或全站仪法。

图10.40桥梁墩台平面图

1. 直接丈量法

当桥梁墩台位于无水河滩上,或水面较窄时,可以用钢尺或测距仪直接丈量出墩台的位

置。使用的钢尺需经检定,丈量方法与精密量距法相同。由于是测设已知的长度,所以应根据地形条件将其换算为应设置的斜距,并应进行尺长、温度和倾斜改正。

为保证测设精度,施加的拉力应与检定标尺时的拉力相同,同时丈量的方向不应偏离桥轴线的方向。在测设出的点位上要用大木桩进行标志,在桩上应钉一小钉,并在终端与桥轴线上的控制桩进行校核,也可以从中间向两端测设。

按照这种顺序,容易保证每一跨都满足精度要求。只有在不得已时,才从桥轴线两端的控制桩向中间测设,这样容易将误差积累在中间衔接的一跨上,因而一定要对衔接的一跨设法进行校核。直接丈量定位,其距离必须丈量两次以上作为校核。当校核结果证明定位误差不超过1.5~2cm 时,则认为满足要求。

用电磁波测距法测设时应根据当时测出的气象参数和测设的距离求出气象改正值。对全站仪可将气象参数输入仪器。为保证测设点位准确,常采用换站法进行校核,即将仪器搬到另一测站重新测设,两次测设的点位之差应满足有关精度要求。

2. 交会法

如果桥墩所在的位置河水较深,无法直接丈量,也不便于架设反射棱镜时,则可用方向交会法测设桥梁墩台中心。

如图10.41所示,是利用已有的平面控制点及墩位的已知坐标,计算出在控制点上应测设的角度、,将J2或J1型三台经纬仪分别安置在控制点A、B、D 上,从三个方向(其中DE为桥轴线方向)交会得出。交会的误差三角形在桥轴线上的距离C2C3,对于墩底定位不宜超过25mm,对于墩顶定位不宜超过15mm。再由C1向桥轴线作垂线C1C,C 点即为桥墩中心。

图10.41交会法测设墩台

为了保证墩位的精度,交会角应接近于90°,但由于各个桥墩位置有远有近,因此交会时不能将仪器始终固定在两个控制点上,而有必要对控制点进行选择。为了获得适当的交会角,不一定要在同岸交会,而应充分利用两岸交会,选择最为有利的观测条件。

在桥墩的施工过程中,随着工程的进展,需要多次交会出桥墩的中心位置。为了简化工作,可把交会方向延伸到对岸,用觇牌加以固定。这样在以后交会墩位时,只要照准对岸的觇牌即可。为避免混淆,应在相应的觇牌上表示出桥墩的编号。

3.全站仪定位法

用全站仪进行桥梁墩台定位,简便、快速、精确,只要在墩台中心处可以安置反射棱镜,而且仪器与棱镜能够通视,即使其间有水流障碍亦可进行。

在使用全站仪并在被测设的点位上可以安置棱镜的条件下,若用极坐标法放样桥墩中心

位置,可以将仪器放于任何控制点上,按计算的放样标定要素即水平角度和距离测设点位。 测设时最好将仪器置于桥轴线的一个控制桩上,瞄准另一控制桩,此时望远镜所指方向为桥轴线方向。在此方向上移动棱镜,通过放样模式,定出各墩台中心位置。这样测设可有效地控制横向误差。

若在桥轴线控制桩上测设有障碍,可将仪器置于任何一个控制点上,利用墩台中心的坐标进行测设。为了确保测设点位的准确,测后应将仪器迁至另一控制点上,按上述程序测设一次,以进行校核。只有两次测设的位置满足限差要求才能停止。

在测设前应注意将所使用的棱镜常数和当地的气象、温度和气压参数输入仪器,全站仪自动对所测距离进行修正。

6.隧道工程施工测量工作的目的?

答:隧道工程施工测量工作的主要目的是:

(1)在地下标定出地下工程建筑物的设计中心线和高程,为开挖、衬砌和施工指定方向和位置;

(2)保证在两个相向开挖面的掘进中,施土中线在平面和高程上按设计的要求正确贯通,保证开挖不超过规定的界线,保证所有建筑物在贯通前能正确地修建;

(3)保证设备的正确安装;

(4)为设计和管理部门提供竣工测量资料等。 三、计算题

1.如图10.3所示,设导线点C4的坐标为(200.000,400.000),导线点C5的坐标为(600.000,800.000),线路中线交点JD10的坐标为(100.000,450.000),在导线点C4设站,按极坐标法测设交点JD10,试计算测设角度及距离,并说明测设步骤。

图10-3根据导线点测设交点

解:导线点C5,设导线点C4和交点JD10的水平夹角为β,导线点C4和交点JD10的水平距离为D。

4,5arctany5y4800.000400.000arctan450000

x5x4600.000200.000yJD10y4450.000400.000arctan1532606

xJD10x4100.000200.0004,JD10arctan测设角度为:4,DJ104,515326064500001082606 测设距离为:D4,DJ10xDJ10x42yDJ10y42111.803m

在导线点C4设站,按极坐标法测设交点JD10的方法是:将经纬仪安置在导线点C4,后视导线点C5,用盘左盘右取中法定出C4,DJ10方向,再从C4点量取距离111.803m,打桩钉钉,即将交点DJ10的位置确定在地面上。

2.在某线路有一圆曲线,已知交点的桩号为K1+600m,转角为60°00′00″,设计圆曲线半径R=200m,求曲线测设元素及主点桩号。

解:1)主点测设元素的计算

TRtana600000200tan115.47(m) 22600000LRa200209.44 (m)

180180a6000001200sec130.94(m) 22 ERsecq2TL2115.47209.4421.50 (m)

2)主点桩号的计算

曲线主点的桩号ZY、QZ、YZ是根据JD桩号和曲线测设元素计算的,计算公式如下:

ZY桩号 = JD桩号-T= K1+600.000-115.47=K1+484.53 QZ桩号 =

LZY桩号+=K1+484。53 +104.72=K1+589.25

2LYZ桩号 = QZ桩号+=K1+589.25+104.72=K1+693.97

2YZ桩号 = JD桩号+T-q=K1+600.000+115.47-21.50=693.97

3)圆曲线主点的测设

(1)测设曲线起点(ZY)

在JD点安置经纬仪,后视相邻交点或转点方向,自JD点沿视线方向量取切线长T,打下曲线起点桩ZY。

(2)测设曲线终点(YZ)

经纬仪照准前视相邻交点或转点方向,自JD点沿视线方向量取切线长T,打下曲线终点桩YZ。

(3)测设曲线中点(QZ)

经纬仪照准前视(后视)相邻交点或转点方向,向测设曲线方向旋转角的一半,沿着视线方向量取外矢距E,打下曲线中点桩QZ。

项目11(293~294)

一、填空题

1.地图按所表示的内容可分为 专题地图和普通地图。

2.地形图上任意线段的长度d与它所代表的地面上实际水平距离之比,称为比例尺。 3.1:2000比例尺地形图上5㎝相对应的实地长度为 100 m 。 4.等高线可分为 首曲线 、 计曲线 、 间曲线 和 助曲线 。 5.小平板仪的安置包括 对中 、 整平 和 定向 。

6.若知道某地形图上线段AB的长度是5.2㎝,而该长度代表实地水平距离为1040m,则该地形图的比例尺为 1:20000 ,比例尺精度为 2m 。

7.在同一幅图内,等高线密集表示地面坡度愈大,等高线稀疏表示地面坡度愈小,等高线平距相等表示地面坡度相等。

8.地形图应用的基本内容包括可以确定图上某点的平面坐标及高程、确定图上两点间的距离和方位、确定图上某部分的面积、体积、了解地面的坡度、坡向、绘制某方向线上的断面图、确定汇水区域和场地平整填挖边界等。

9.地籍测量是为了获取和表达地籍信息所进行的测绘工作,其基本工作内容是测定土地及其附属物的位置、权属界线、类型和面积等。

二、简答题

1.什么是比例尺精度?它在测绘工作中有何作用?

答:通常人眼能在图上分辨出的最小距离为0.1mm。因此,地形图图上0.1mm所代表的实地水平距离称为比例尺精度,若用δ表示比例尺精度,M表示比例尺分母,则δ=0.1M(mm)根据比例尺精度,可以确定测图时测量实地距离应准确的程度,此外,当确定了要表示地物的最短距离时,可以根据比例尺精度确定测图的比例尺。如用1:500比例尺测图时,其比例尺精度为0.05m,因此,实地测量距离只需精确到0.05m即可。又如,若规定图上应表示出的最短距离为0.2m,则所采用的图纸比例尺不应小于0.11。

2002000表11.1 比例尺精度表 比例尺 1:500 1:1000 1:2000 1:5000 1:10000 比例尺精度0.05 0.1 0.2 0.5 1.0 (m) 从表11.1可以看出:比例尺愈大,表示地形变化的状况愈详细,精度也愈高;比例尺愈小,表示地形变化的状况愈粗略,精度也愈低。比例尺愈大,测图所耗费的人力、财力和时间愈多。因此,在各类工程中,究竟选用何种比例尺地形图,应从实际情况出发,合理地选择利用比例尺,而不要盲目追求更大比例尺地形图。 2.地物符号有几种?各有何特点?

答:根据地物大小及描绘方法的不同,地物符号可分为比例符号、线形符号(半比例符号)、非比例符号和地物注记。

1)比例符号:把地面上轮廓尺寸较大的地物,依形状和大小按测图比例尺缩绘到图纸上,称为比例符号、如房屋、湖泊、道路等,

2)半比例符号(线形符号):对一些呈带状延伸的地物,如小路、通讯线路、管道等,其长度可按测图比例尺缩绘,而宽度却无法按比例尺缩绘,这种长度按比例、宽度不按比例的符号,称为半比例符号或线形符号。半比例符号的中心线即为实际地物的中心线。 3)非比例符号:当地物轮廓较小,如三角点、水准点、独立树、消火栓等,无法将其形状和大小按测图比例尺缩绘到图纸上,但这些地物又很重要,必须在图上表示出来,则不管地物的实际尺寸大小,均用特定的符号表示在图上,这类符号称为非比例符号。 非比例符号的中心位置与实际地物中心位置的关系随地物而异,在测绘、读图及用图时应注意以下几点:

(1)规则的几何图形符号,如三角点、导线点、钻孔等,该几何图形的中心即为地物的中心位置。

(2)宽底符号,如里程碑、岗亭等,该符号底线的中心即为地物的中心位置。 (3)底部为直角的符号,如独立树、加油站等,地物中心在该符号底部直角顶点。 (4)由几种几何图形组成的符号,如气象站、路灯等,地物中心在其下方图形的中心点或交叉点。

(5)下方没有底线的符号,如窑洞、亭等,地物中心在下方两端点间的中心点。 在绘制非比例符号时,除图式中要求按实物方向描绘外,如窑洞、水闸、独立屋等,其他非比例符号的方向一律按直立方向描绘,即与南图廓垂直。

4)地物注记:用文字、数字或特定的符号对地物加以说明或补充,称为地物注记。它包括文字注记、数字注记和符号注记三种。

(1)文字注记:对行政名称、单位名称、村镇名称,以及公路、铁路、河流等的名称,在地形图上均应逐一注记。

(2)数字注记:在地形图上需用相应的数字注记河流的流速、深度、房屋的层数,控制点的高程,桥梁的长、宽及载重量等。

(3)注记符号:用特定的符号表示地面的植被种类,如草地、耕地、林地类别等. 必须指出,比例符号和非比例符号并非固定不变,还要依据测图比例尺和实物轮廓的大小而定。一般来说,测图比例尺愈小,使用的非比例符号愈多;测图比例尺愈大,使用的比例符号愈多。

3.何谓等高线?在同一幅图上,等高距、等高线平距与地面坡度三者之间的关系如何?

答:等高线是地面上高程相同的相邻点所连成的闭合曲线。

相邻两条高程不同的等高线之间的高差,称为等高距,用h表示。相邻两条等高线之间的水平距离,称为等高线平距,用d表示。地面的坡度i可以写成:

i=

h

(11-3) dM

式中:M——地形图的比例尺分母。

由于在同一幅地形图上,等高距h是相同的,所以,式(11-3)表明i与d成反比,即在地形图上等高线愈密集,表示地面坡度愈大,等高线愈稀疏,地面坡度愈小。地形图上等

高距的选定,取决于地形的类别和测图比例尺。只有合理地选择等高距,才能既保证图面的清晰、准确,又不致于增加图面负载量。

4.等高线有哪些基本特性?

答:(1)等高性:同一条等高线上的各点高程相等,但高程相等的点,不一定在同一条等高线上。

(2)闭合性:等高线为连续的闭合曲线,有可能在同一幅图内闭合,也可能穿越若干图幅而闭合。凡不在本幅图闭合的等高线,应绘到图廓线,不能在图内中断,但间曲线和助曲线只在需要

的地方绘出。

(3)非交性:非特殊地貌,等高线不能重叠和相交,也不能分岔;非河流、房屋或数字注记处,等高线不能中断。

(4)密陡、稀缓性:等高线平距与地面坡度成反比。在同一幅图内,等高线越密,地面坡度越陡,反之,等高线越稀,地面坡度越缓。

(5)正交性:等高线与山脊线、山谷线成正交。

(6)等高线不能直穿河流,应逐渐折向上游,正交于河岸线,中断后再从彼岸折向下游。

5.测图前有哪些准备工作?控制点展绘后,怎样检查其正确性?

答:1)技术计划准备:技术计划的主要内容有任务概述,测区概况,已有资料的分析、评价和利用,技术方案设计、工作量与进度计划、经费预算、质量控制与保障计划等。

2)图根控制测量及其数据处理

图根点是直接提供测图使用的平面或高程控制点。测图前应先进行现场踏勘并选好图根点的位置,然后进行图根平面控制和图根高程控制测量。

3)图纸的准备 (1)图纸的选用 (2)绘制坐标格网 (3)格网的检查和注记 4)展绘控制点

展点时,首先要确定控制点(导线点)所在的方格。

展点正确性检核:最后用比例尺在图纸上量取相邻导线点之间的距离和已知的距离相比较,作为展绘导线点的检核,其最大误差在图纸上应不超过+0.3mm,否则导线点应重新展绘。经检查无误,按图式规定绘出导线点符号,并注上点号和高程,这样就完成了测图前的准备工作。

6.试述用经纬仪测绘法在一个测站上测绘地形图的工作步骤?

答:以下所讲的是经纬仪测绘法在一个测站的测绘工序。 1)安置仪器和图板

如图11-11所示,观测员安置经纬仪于测站点(控制点)A上,包括对中和整平。量取仪器高i,测量竖盘指标差x。记录员在“碎部测量记录手簿”中记录,包括表头的其他内容。绘图员在测站的同名点上安置量角器。

2)定向

照准另一控制点B作为后视方向,置水平度盘读数为0°00′00″。绘图员在后视方向的同名方向上画一短直线,短直线过量角器的半径,作为量角器读数的起始方向线。

3)立尺

司尺员依次将标尺立在地物、地貌特征点上。立尺前,司尺员应弄清实测范围和实地概略情况,选定立尺点,并与观测员、绘图员共同商定立尺路线。

4)观测

观测员照准标尺,读取水平角β、视距间隔l、中丝读数s和竖盘读数L。 5)记录

记录员将读数依次记入手簿。有些手簿视距间隔栏为视距K l,由观测者直接读出视距值。对于有特殊作用的碎部点,如房角、山头、鞍部等,应在备注中加以说明。

6)计算

记录员依据视距间隔l、中丝读数s、竖盘读数L和竖盘指标差x、仪器高i、测站高程H站,按视距测量公式计算平距和高程。

7)展绘碎部点

11400)的刻划线对准起始绘图员转动量角器,将量角器上等于β角值(其碎部点为

方向线,如图11-12所示,此时量角器零刻划方向便是该碎部点的方向。根据图上距离d ,

用量角器零刻划边所带的直尺定出碎部点的位置,用铅笔在图上点示,并在点的右侧注记高程。同时,应将有关地形点连接起来,并检查测点是否有错。

8)测站检查

为了保证测图正确、顺利地进行,必须在工作开始进行测站检查。检查方法是在新测站上,测试已测过的地形点,检查重复点精度在限差内即可。否则应检查测站点是否展错。此外,在工作中间和结束前,观测员可利用时间间隙照准后视点进行归零检查,归零差不应大于4′。在每测站工作结束时进行检查,确认地物、地貌无错测或漏测时,方可迁站。测区面积较大,测图工作需分成若干图幅进行。为了相邻图幅的拼接,每幅图应测出图廓外5mm。 7.小平板仪的安置包括哪几项?其中哪一项最为重要?为什么? 此题下次印刷时应删除!本教材已将此内容删减。 8.为了确保地形图质量,应采取哪些主要措施?

答:1)检查:为了确保地形图的质量,除施测过程中加强检查外,在地形图测完后,必须对成图质量进行全面检查。

(1)室内检查

室内检查的内容有:图上地物、地貌是否清晰易读;各种符号注记是否正确;等高线与地形点的高程是否相符,有无矛盾可疑之处;图边拼接有无问题等。如发现错误或疑问,应到野外进行实地检查解决。

(2)外业检查 ①、巡视检查

检查时就带图沿预定的线路巡视。将原图上的地物、地貌和相应实地上对照,查看图上有无遗漏,名称注记是否与实地一致等。这是检查原图的主要方法。一般应在整个测区范围内进行。特别是应对接边时所遗漏的问题和室内图面检查时发现的问题,作重点检查。发现问题后应当场解决,否则应设站检查纠正。

②、仪器检查

对于室内检查和野外巡视检查中发现的错误、遗漏和疑点,应用仪器进行补测与检查,并进行必要的修改。仪器设站检查量一般为10%。把测图仪器重新安置在图根控制点上,对一些主要地物和地貌进行重测。如发现点位误差超限,应按正确的观测结果修正。

2)验收

验收是在委托人检查的基础上进行的,以鉴定各项成果是否合乎规范及有关技术指标的要求(或合同要求)。首先检查成果资料是否齐全,然后在全部成果中抽出一部分作全面的内业、外业检查,其余则进行一般性检查,以便对全部成果质量作出正确的评价。对成果质量的评价一般分优、良、合格和不合格四级。对于不合格的成果成图,应按照双方合同约定进行处理,或返工重测,或经济赔偿,或既赔偿又返工重测。 9.地物、地貌一般分为哪十大类?

答:根据地物大小及描绘方法的不同,地物符号可分为比例符号、线形符号(半比例符号)、非比例符号和地物注记。

地面上地貌的形态多种多样,但仔细分析后,就会发现它们一般是由山头、洼地、山脊、山谷、鞍部等几种基本地貌组成。如果掌握了这些基本地貌的等高线特点,就能比较容易地根据地形图上的等高线,分析和判别地面的起伏状态,以利于读图、用图和测图。 此外,还有一些特殊地貌,如陡坎、悬崖、冲沟、雨裂、绝壁、滑坡、崩坍等,用等高线难以表示,可按《地形图图式》中所规定的符号表示。

10.土石方估算有哪些方法?各适合于哪种场地?

答: 土方量的计算有两种方法。

一种是分别取每个方格角点挖深或填高的平均值与每个方格内需要挖方或填方的实地面积相乘,即得该方格的挖方量或填方量;分别取所有方格挖方量与填方量之和,即得场地平整的总土方量。此法适合于地面起伏不大的场地。

另一种是在图上分别量算零线及各条等高线与场地格网边界线所围成的面积 (如果零线或等高线在图内闭合,则量算各闭合线所围成的面积),根据零线与相邻等高线的高差,及各相邻等高线之间的等高距,分层计算零线与相邻等高线之间的体积及各相邻等高线之间的体积,即可通过累加,分别计算出总的填方量和挖方量。此法适合于地面起伏较大的山区场地。

11.地籍图的测绘和一般的地形图的测绘有什么区别?

答:主要区别是目的不同。地形图是确定点的平面位置和高程;地籍图的测绘主要是定界,重点是确定点的平面位置,不考虑高程。

随着测绘科技的进步和飞速发展,地籍图的成图方法也有了很大的进步,传统的方法有平板仪测量成图、装绘法成图、编绘法成图、航测法成图;现在最流行的是数字化成图方法。下面就介绍平板仪成图和数字化成图。

(1)平板仪测量成图

平板仪测量成图通常包括大平板仪测绘法、经纬仪配合小平板仪测绘法、经纬仪(或水准仪)配合小平板加半圆仪测绘法、光电测距仪配合小平板测绘法等。测量比例尺等于或小于1:1000的地籍图,在进行碎部测量时,可用普通视距的方式测定测站点至碎部点之间的距离。在城镇地区测制1:500比例尺地籍图时,测站点至碎部点之间的距离应使用钢尺或皮尺直接丈量,需要时,应对所丈量的距离进行一些必要的改正。作业时,可将小平板仪安置在测站上,用照准仪照准碎部点上的标志,以此来确定方向,同时用皮尺或钢尺丈量距离,通过以上作业方法来确定碎部点的点位。

用大平板仪测图时,测站对中误差不得大于图上0. 05mm;为了保证测图的精度,测图板的定向应选择较远的一点进行,并用第三点进行检核,检核偏差在图上不应大于0. 3mm 。用经纬仪进行测图时,定向方向的归零差不应大于4'。在作业过程中,随时进行定向方向的检查,一旦发现归零差超限,便应检查已测碎部点的正确性。

平板仪测量中,测站点至界址点和地物点的最大视距或尺量最大距离应符合表11.9的规定。当采用光电测距时,距离可适当放宽。

表11.9 平板仪测图的最大视距

测图比例尺 1:500 1:1000 1:2000 (2)数字化成图 ➢ 地籍测量数字化成图的概念

地籍测量数字化成图是以传统的地籍测图原理为基础,以计算机及其外围设备为工具,采用数据库技术和图形数字处理方法,实现地籍信息的获取、处理、显示和输出的一门新兴技术。它将以不同手段采集的数据以及地籍要素调查信息输入计算机,使用地籍测量数字化成图软件系统对输入的数据进行处理,生成地籍图、宗地图、地籍数据集和地籍表册文件,在绘图仪、打印机等设备上输出。

➢ 数字化地籍测图的基本过程

数字化地籍成图的主要过程为地籍测量外业调查、地籍控制测量、数据采集、数据处理、成果输出等。其中地籍测量外业调查以及地籍平面控制测量与一般地籍成图方法完全相同。数据采集包括对已有图形数字化和全野外数据采集等。

已有图形数字化是用数字化仪,将原有图件进行矢量化处理,使图形数据变成矢量数据,通过各种编辑,获得数字化地籍图的一种方法;或者将原有图纸通过扫描仪扫描,通过一些矢量化软件,将由扫描得到的栅格数据转化为矢量数据,然后通过编辑处理,进而得到数字化地籍图的方法。

全野外数据采集是利用经纬仪+电子测距仪+电子手簿、半站型电子速测仪+电子手簿、全站型电子速测仪等在野外采集各种图形信息,通过通信接口与计算机连接,由测图软件自动处理获得地籍图的方法。

由于全野外数字化成图精度高于其他方法,随着经济的发展和计算机技术的不断进步,它将会成为地籍测量数字化的主要方法。

地籍表格包括:界址点成果表,以行政区划为单位的宗地面积汇总表,以行政区划为单位的土地分类面积统计表等。地籍图件包括:各种比例尺的分幅地籍图、宗地图等。

选择何种成图方法,既要顾及当前急需用图的现状,又要顾及建立全国多用途地籍系统的长远需要;既要从节约经费、人力、时间及利用己有资料的原则出发,又要考虑各地区的

视距最大值(米) 50(直接丈量) 80 150 经济发展情况。另外,各地技术装备及已有资料也有差别。这就使得目前的成图方法不可能全部采用最先进的数字化成图方法,常规的成图方法还要在一些地区加以应用。

三、应用题

根据图11-28各碎部点的平面位置和高程,试勾绘等高距为1米的等高线。图中点画线表山脊线,虚线表示山谷线。 答案:略。

30.032.529.727.127.823.734.830.526.118.627.723.018.720.627.421.330.922.124.025.824.228.430.723.924.222.4

图11-28

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