武大版-工程测量(综合能力)

武汉大学测绘学院2012年注册测绘师资格考试考前培训工程测量(综合能力)工程测量考试基本要求根据工程建设不同阶段测量工作的需求，设计并建立相应的工程控制网。根据工程项目建设和管理的需要，确定测图比例尺基本等高(深)距及精度指标，选择适当的地形测绘方法，施测现状地形图。根据城乡规划建设的需要，设计并实施城乡规划定线测量、城乡用地测量、日照测量、建筑工程测量、规划监督测量和竣工测量。根据市政、桥梁、水利、线路工程的特点，确定工程勘察设计阶段和施工阶段的测量方案，并实施相应的初测、定测和施工测量等工作。工程测量考试基本要求根据矿山和隧道工程项目的特点，选择适当的测量方案，设计并实施地上(洞外)、地下（洞内)控制测量和施工测量。根据地下管线工程项目需要，收集现状管线资料，确定管线探测方法和设备，实施现场调查和探测，制作综合或专业管线图，建立相应的管线数据库。根据工程项目的需要，确定变形或形变监测的内容及技术要求，设计适当的监测方案，实施变形或形变监测，并对监测结果进行分析。工程测量考试基本要求根据特殊精密工程项目的特点和要求，选择适当的测量方案，实施精密工程测量。根据工程测量项目的特点和要求，对项目过程质量进行控制，并对项目成果进行整理、检查、验收和归档。工程测量概要工程测量的含义工程测量的任务工程测量的内容工程测量的含义工程测量是为各种工程在规划设计阶段、建筑施工阶段和运营管理阶段，应用测绘学理论和方法所进行的各种测量工作。工程测量可分为工业与民用建设测量、铁路测量、公路测量、桥梁测量、隧道与地下工程测量、水利工程建设测量、输电线路与输油管道测量、城市建设测量等。工程测量的任务在规划设计阶段的主要任务是工程勘测。为设计用图需要而测绘各种比例尺地形图，进行测图控制网建立、地形图测绘；并为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行相关测量；对重要工程或地质不良地区进行地层稳定性监测。在工程施工阶段的主要任务是施工测量和监理测量。施工测量是建立施工控制网和施工放样，并根据需要进行相关的变形监测、设备安装及竣工测量等。监理测量是检查和审核施工测量数据。在运营管理阶段的主要任务是安全监测。对大型或重要工程，为保障安全运营，需要进行工程的安全性和稳定性周期监测，建立变形监测网和进行变形安全监测。根据需要进行工程管理信息系统建设。工程测量的内容工程测量的内容可归结为：控制网建立。工程各阶段的测图、施工、安装控制网和变形监测网建立。地形图测绘。工程规划阶段的地形资料测绘，工程完成后的竣工图测绘。施工放样。工程施工阶段的建筑物测设、设备安装和调试测量以及工程验收测量。质量检测。工程施工阶段的质量检测，在工业产品生产中的质量检测。变形监测。工程施工、运营阶段的建筑物变形及相关地层稳定性监测。工程控制网建立控制网特点与建立过程控制网的方案设计控制网的优化设计控制网的施测质量控制与成果归档工程控制网特点工程控制网是针对某项具体工程建设的测图、施工或管理需要，在一定区域内布设的平面控制网和高程控制网。工程控制网为在工程建设范围内提供统一的坐标和高程基准，并控制测量误差积累。工程控制网的建立一般采用现行《工程测量规范》（GB50026—2007）及相关专业测量规范作为技术标准。工程控制网特点工程控制网点位分布、精度与控制网用途有关。施工控制网点位分布应与工程范围、建筑物分布相适应，便于施工放样和保存，尽量避免施工干扰。施工和变形控制网相对于测图控制网精度要求较高，有的施工控制网要求在某一方向上具较高精度。施工平面控制网一般采用独立坐标系，以建筑物主轴线作为坐标轴，选择施工的平均高程面作为投影面。变形监测网控制点要求有长期的稳定性，进行周期的重复观测。工程控制网建立过程工程控制网的建立过程：工程控制网的设计。进行图上设计、野外选点，确定网形、观测方法、精度等级、标石类型等。需要时可进行网的优化设计。控制点的选点埋石、观测墩的浇筑。控制网的观测及观测值的检验。控制网观测数据处理，平差计算和精度评定，成果整理和提交。控制网的方案设计平面直角坐标系的选择是投影带和投影面的选择，应满足投影长度变形小于施工测量要求。平面直角坐标系的5种选择：国家统一的3º带高斯平面直角坐标系；抵偿投影面3º带高斯平面直角坐标系；任意带的高斯平面直角坐标系；选择通过测区中心的子午线作为中央子午线，测区平均高程面作为投影面，按高斯投影计算的平面直角坐标系；假定平面直角坐标系。高程系统宜采用1985国家高程基准。控制网的方案设计测图平面控制网常采用GPS网的形式一次布网，也可首级网采用GPS网的形式布设，再用导线等形式加密。高程控制网采用水准网、测距三角高程网布设。平面控制网精度能满足1∶500测图要求，即四等（及以下）平面控制网最弱点的点位中误差不大于0.05m。施工控制网一般分二级布设，首级为总体控制，二级直接用于施工放样。平面控制网常采用GPS网，也可采用边角网、导线网、方格网等形式。高程控制网采用水准网布设。施工控制网的精度由工程性质决定，有时局部相对精度较高。控制网的方案设计变形监测网尽量一次布网，也可将参考点布成首级网，再布设监测网。平面变形监测网常采用GPS网、边角网、导线网布设。高程控制网采用水准网布设。变形监测网的精度一般由变形体的允许变形值决定，要求其变形观测点的中误差不超过允许变形值的1/10～1/20或1～2mm。控制网的优化设计在工程控制网设计中，对高精度工程控制网和变形监测网应进行优化设计。控制网优化设计分为：零类（基准）设计,即选择合适的参考基准(起始数据)；一类（网形）设计，即选择最佳的点位布设和合理的观测值数量；二类（观测精度）设计，即选择观测值的精度和仪器；三类（已有网的改进）设计。控制网的优化设计方法有解析法和模拟法，模拟法是基于初步设计的网形和观测精度，模拟一组数据采用间接平差进行精度评定。控制网的施测按《工程测量规范》（GB50026—2007），平面控制测量GPS网、边角网精度等级分为二、三、四等和一、二级。导线、导线网精度等级分为三、四等和一、二、三级。高程控制测量精度等级分为二、三、四、五等。高程控制测量一般采用水准测量方法，四等及以下可采用测距三角高程测量，五等也可采用GPS拟合高程测量。控制网的施测等级平均边长固定误差A比例误差B最弱边误差二等9Km≤10mm≤2mm/Km1/120000三等4.5Km≤10mm≤5mm/Km1/70000四等2Km≤10mm≤10mm/Km1/40000一级1Km≤10mm≤20mm/Km1/20000二级0.5Km≤10mm≤40mm/Km1/10000各等级控制网的基线长度中误差为：卫星定位测量控制网的主要技术要求控制网的施测等级二等三等四等仪器精度10mm+2ppm10mm+5ppm10mm+5ppm卫星高度角≥15º≥15º≥15º有效观测卫星数≥5≥5≥4观测时段长度min30～9020～6015～45PDOP≤6≤6≤6GPS控制测量作业的基本技术要求控制网的施测等级导线长度（Km）平均边长（Km）测角中误差（″）测距中误差方位角闭合差（″）全长闭合差三等1431.81/1500003.6√n1/55000四等91.52.51/800005.0√n1/35000一级40.551/3000010√n1/15000二级2.40.2581/1400016√n1/10000三级1.20.1121/700024√n1/5000导线测量的主要技术要求控制网的施测等级每千米高差全中误差（mm）线路长度（Km）往返较差、附合或环线闭合差（mm）二等24√L三等6≤5012√L四等10≤1620√L五等1530√L水准测量的主要技术要求高程控制点间距离，一般地区为1～3Km，工业厂区、城镇建筑区宜小于1Km。控制网的施测工程控制网的数据处理包括观测值检验和网的平差。平差计算是求未知数（坐标、高程）的最佳估值、评定总体精度、点位精度、相对点位精度以及未知数函数精度等。卫星定位GPS平差计算包括基线向量解算、无约束平差、坐标系统转换或与地面起算数据联合平差等。边角网、导线网、水准网平差计算一般采用间接平差法。控制网质量控制与成果归档评价工程控制网的质量一般有精度、可靠性、灵敏度和费用四项指标。精度准则包括总体精度、点位和相对点位精度、未知数函数的精度等；可靠性准则指发现观测值粗差能力（内部可靠性）和抵抗观测值粗差对平差结果影响的能力（外部可靠性）。灵敏度准则仅对变形监测网，指发现某一变形的能力。费用准则是网的质量满足要求而建网费用最小。控制网质量控制与成果归档工程控制网测量成果整理归档包括：技术设计书、仪器检定和检校资料、控制网点之记、观测记录及数据、概算或数据预处理资料和平差计算资料、控制网展点图、控制点成果表、检查和验收报告、技术总结报告。工程地形图测绘概述工程地形图测绘方案设计工程地形图测绘水下地形图测绘质量控制与成果归档概述地形测量的主要任务是测绘地形图。地形图是指按一定程序和方法，用符号、注记及等高线依照一定的数学法则，表示地物、地貌以及其它地理要素平面位置和高程的地图。工程地形图测绘一般现行《工程测量规范》（GB50026—2007）、《城市测量规范》（CJJ/T8—2011）、《1∶5001∶10001∶2000地形图图式》、或《1∶50001∶10000地形图图式》作为技术标准。概述地形图基本内容包括数学要素、地形要素、图内注记要素和图廓整饰要素。数学要素：成图比例尺、坐标格网、控制点坐标等。地形要素分为地物要素和地貌要素，各种地物以比例符号、非比例符号或半比例符号表示，地貌以等高线表示。图内注记要素即为地形图内的各种注记、说明。图廓整饰要素：即地形图的整饰，如图名、图幅编号、比例尺、外图廓、坐标系统、高程系统、测图方法、测图单位、图幅接合表等。概述等高线是表示地貌的符号之一，它是一定高度的水平面与地面相截的截线。等高线分为首曲线、计曲线、间曲线和助曲线。等高线特性有：在同一条等高线上的各点的高程都相等；等高线是闭合曲线；除了陡崖和悬崖处之外，等高线既不会重合，亦不会相交；等高线与山脊线和山谷线成正交；等高线平距的大小与地面坡度大小成反比。概述城市三、四等导线的平差计算采用严密平差法，一般采用间接平差。间接平差即根据观测值（方向或角度、边长）和未知量（坐标）关系列出观测值误差方程式，按最小二乘原理求未知量的最佳估值。城市一、二、三级导线采用近似平差计算。附合导线的近似平差计算是先由起始方位角和观测角计算坐标方位角闭合差，将方位角闭合差平均分配到每个转角上；按改正后的转角计算各点的坐标增量，计算坐标闭合差，按边长比例改正各坐标增量后，计算各点坐标。附合导线测量应满足方位角闭合差、全长相对闭合差的限差要求。概述地形图在工程建设中的应用：在工程规划阶段，利用国家1∶10万～1∶1万地形图，用作选址和初步设计。在施工设计和运营阶段需要专门测绘1∶500～1∶2000的区域或带状地形图（含水下地形图）。利用地形图可获取工程需要的各种地形信息，如点的坐标、高程、点间距离、方位角、坡度，按一定方向绘制断面图，确定汇水面积，计算水库库容，计算土石方量等。按一定方向绘制断面图汇水面积概述根据多边形拐点的坐标，按直角梯形计算面积，累加求和得多边形面积。概述大比例尺地形图数字地面测图的作业流程：接受任务，明确作业范围、技术要求、上交成果及作业期限；收集资料和现场踏勘，进行技术设计，确定作业方案、人员安排和主要技术依据；基本控制测量，平面控制采用GPS测量和导线测量方法，高程控制采用水准测量方法；图根控制测量进行控制点加密，平面图根控制采用GPSRTK和图根导线测量方法，图根高程控制采用图根水准测量和三角高程测量方法；野外数据采集，利用图根控制点采用全站仪极坐标和GPSRTK方法测量地形点的位置和高程，并采集属性数据；编绘地形图；资料检查和验收，按“两级检查一级验收”的要求进行；技术总结和提交成果。工程地形图测绘方案设计地形图测绘方案设计主要有：地形图测图的比例