第0章 工程测量导学(张献州)

工程测量导学一、本课程的性质、任务和要求工程测量是土木工程专业的一门技术基础课，它包括测量学和工程测量学两部分内容。本课程的任务是通过教学使学生获得测量学和工程测量学方面最基本的理论知识，并掌握使用常用测绘仪器做基本测量工作的技能，为本专业的生产和科研服务。本课程要求学生：⑴掌握测量学和工程测量学方面最基本的理论知识和测绘、测设方法；⑵具备较熟练地使用水准仪、光学经纬仪、电子经纬仪、钢尺、光电测距仪、全站仪、罗盘仪等常用测绘仪器做各项基本测量工作和处理测量数据的能力(即测、记、绘、算的能力)；⑶具备小范围内大比例尺测图的理论知识和付诸实践的能力；⑷具备道路新线测量和施工测量方面的基本理论知识和初步实践能力；⑸具备一定的对测量成果进行误差分析的能力，并了解处理误差的基本原则和方法。工程测量导学一、本课程的性质、任务和要求１、本课程分为测量学和工程测量两个部分。测量学部分讲授在先，工程测量学部分在后。可以在连续的一学年内讲授，也可以在不连续的两学期里讲授，但不宜在一学期内讲授。２、教学内容着重基本理论、基本方法与测、绘、算的基本技能训练，为了适应科学技术的发展，应适当介绍测量方面的最新技术与成就。３、根据本课程的特点及土木工程建设的实践情况，要求勘测设计、施工、养护的工程技术兼作测量工作，故实习(验)占有较大的比重。４、本课程的教学实习为2－4周。５、带*者为任选内容，可讲授或布置学生自学。工程测量导学本课程与其它课程的关系；本课程应在学习完《高等数学》课的基础上进行学习，它为土木工程大类的后续课程(如铁路选线、路基、桥梁、隧道、工民建等)储备必要的测量学和工程测量学知识。通过有关理论与实践环节的学习，使学生对工程测量的基本方法和全过程有一个全面的了解和实践，为后续课程的学习和解决土木工程中测量方面的问题打下一个良好的基础。工程测量导学教材及主要参考书选用教材：《铁道工程测量》(西南交通大学王兆祥主编)铁道版主要参考书：①《测量学》合肥工大等五所大学编建工版②《铁路工程测量》王兆祥等测绘版工程测量导学学习途径（方法）：工程测量是土木工程专业的一门技术基础课，测、绘、算是土木工程技术人员最基本的训练课题之，故本课程实习(验)占有较大的比重。实习是学生对所学的测绘理论知识进行系统的验证和应用的重要环节，也是巩固和深化理论知识，培养动手能力和训练实事求是的科学态度和刻苦耐劳的工作作风的手段。要求学生学习本课程过程中理论结合实际，注意实际动手能力的培养。工程测量导学测量学部分：绪论、测量学基本知识高程测量角度测量距离丈量光电测距直线定向和方位角测量测量误差理论大比例尺测图控制地形测量地形图的应用工程测量学部分：基本的测设工作铁路线路测量工业与民用建筑测量桥梁测量隧道测量建筑物变形观测GPS测量课程内容工程测量导学老师的联系方式（电子邮件）:范东明[e-mail]李永树[e-mail]刘国祥[e-mail]张献州[e-mail]１、测量学⑴绪论、测量学的基本知识测量学的任务及其在铁路建设中的作用，地面点位的表示方法，地球的形状和大小，大地坐标、平面直角坐标、高程，测图原理和程序、基本测量工作。测量工作的特点和要求。二、课程内容⑴绪论和基本知识的重点是：地面点位的确定，并由此引申到基本测量工作，为掌握测量学打好基础。其它内容只做一般性掌握和了解１、测量学⑵高程测量高程测量概述，水准测量原理，S3级水准仪的构造和使用，水准测量的施测，水准测量的成果整理(水准路线检核，高差闭合差的调整及高程计算)，S3级水准仪的检验与校正，水准测量误差的来源及削减方法，自动安平水准仪的原理和使用。*精密水准仪及精密水准尺简介。*电子水准仪及电子水准尺简介。二、课程内容⑵高程测量章的重点是：水准测量原理，水准测量的施测(外业)和测量成果处理(内业)，S3级水准仪的使用和检验。水准测量误差及自动安平水准仪做一般性掌握。１、测量学⑶角度测量水平角测量原理，J6级光学经纬仪的构造、测微原理、读数方法以及安置使用，水平角的观测方法：测回法和方向观测法，竖直角测量原理和观测方法，竖直角的计算，竖盘指标差及其测定，竖盘的自动归零装置，经纬仪的检验与*校正，水平角测量的误差及其削减方法，电子经纬仪的基本构造与使用。二、课程内容⑶角度测量章的重点是：水平角、竖直角测量原理，水平角、竖直角的观测及计算，J6级经纬仪的使用和检验。角度测量误差、经纬仪校正及竖盘自动补偿装置只做一般性掌握。１、测量学⑷距离丈量水平距离，距离测量方法概述，距离丈量的工具，直线定线，钢尺量距的一般方法和精密方法，钢尺的检定和尺长方程，距离丈量的成果计算(尺长改正、温度改正和倾斜改正)，钢尺量距的误差来源及注意事项。二、课程内容⑷距离丈量章的重点是：钢尺的尺长方程，钢尺量距的方法和距离丈量成果计算。钢尺检定、钢尺量距误差只做一般性介绍。１、测量学⑸光电测距相位测距原理，光电测距仪的主要构造及使用，气象改正，误差来源，光电测距仪检测简介，测距成果的计算及*精度评定，光电三角高程测量。全站仪简介。二、课程内容⑸光电测距章的重点是：相位测距的基本原理、光电测距的方法及其成果计算。对光电测距误差来源及仪器检测仅做一般性介绍。１、测量学⑹直线定向及方位角测量直线定向概述，基本方向的种类，子午线收敛角和磁偏角，用方位角、*象限角表示直线的方向，直线的正反方位角，罗盘仪的构造及使用。*陀螺仪测定真北的原理及测定其真方位角。*GPS测定真方位角的原理。*天文法测定真方位角的基本原理及观测方法简介。二、课程内容⑹直线定向及方位角测量章的重点是：标准方向种类及其关系，直线的坐标方位角，以及坐标方位角的传递。１、测量学⑺测量误差理论的基本知识测量误差的来源，误差的种类与特性，评定精度的指标──中误差、极限误差、相对误差，误差传播定律，算术平均值及其中误差，用最或然误差计算观测值的中误差，不等精度观测值的权，加权平均值及其中误差，单位权中误差，误差理论的应用。二、课程内容⑺测量误差基本知识章的重点是：中误差、极限误差、相对误差，误差传播定律，等精度观测的算术平均值及其中误差。对不等精度观测的权、加权平均值及其中误差可做一般性掌握。１、测量学⑻大比例尺测图平面控制测量控制测量概述(国家控制网、小范围平面控制测量)，导线的布设形式，导线等级及技术要求，导线测量的外业工作，导线测量的内业计算，小三角测量的外业工作及内业计算，测角交会定点，控制点的展绘。二、课程内容大比例尺测图控制测量章的重点是：导线测量的外业及导线测量的内业计算(含坐标的反算)，测角交会定点，对小三角测量的外业及内业近似平差只做一般性掌握。１、测量学⑻大比例尺测图高程控制测量控制测量概述(国家控制网、高程控制测量)高程控制网的布设与要求，三、四等水准测量，三角高程测量，图根高程测量，*跨河水准测量。二、课程内容大比例尺测图控制测量章的重点是：三、四等水准测量，三角高程测量，图根高程测量，跨河水准测量只做一般性掌握。１、测量学⑼地形测量地形图的概念，比例尺及比例尺精度，用地物符号表示地物的方法，用等高线表示地貌的原理，等高线的特性，等高线的勾绘方法，视距图根点的加密，视距测量原理及精度，经纬仪联合小平板测图法，*地形测绘的其它方法简介，地形图的检查、整饰，地形图分幅简介，地形图的阅读与应用。二、课程内容⑼地形测量章的重点是：用等高线表示地貌的原理、等高线的特性及其勾绘方法、视距测量的原理和计算，一个测站上用经纬仪视距法做地形测绘的程序，地形图的应用。*对地形测绘的其它方法、地形图的分幅、地形图的检查、整饰只做一般性讲解。110100水汉1101201001101∶2000图8-1地形图２、工程测量⑽基本的测设工作测设的基本工作──测设已知距离、水平角、高程和坐标的方法。点位测设的基本方法──直角坐标法、极坐标法、角度交会法及距离交会法。二、课程内容⑽基本的测设工作章均为重点。２、工程测量⑾线路测量新线勘测概述，新线初测的基本内容，导线测量的两化改正，高程测量(水准点高程测量及中桩高程测量)，新线定测的基本内容，拨角法放线资料的计算，拨角法实地放线及放线误差的检查与处理，支距法放线，中线测量，中桩高程测量及纵断面图的绘制，横断面测量与横断面图的绘制。线路施工测量、*既有线、既有站场测量。二、课程内容⑾铁路线路测量章的重点是：新线初测的基本内容，水准点高程测量，新线定测的基本内容，拨角法放线资料计算，拨角法实地放线及放线误差的检查及处理。对初测导线坐标两化改正仅做一般性介绍，对初测、定测阶段的中桩高程测量、横断面测量、支距法放线只做一般性掌握。２、工程测量⑿曲线测设线路平面组成，圆曲线要素的计算和测设，偏角法及切线支距法详细测设圆曲线，缓和曲线的特性，圆曲线带有缓和曲线的综合要素计算，偏角法、切线支距法详细测设带有缓和曲线的圆曲线，*圆曲线部分和缓和曲线部分的遇障测设，光电测距仪任意点置镜的极坐标法测设曲线，曲线测设的误差来源及精度要求。二、课程内容重点是：圆曲线及带有缓和曲线的铁路曲线的要素计算及主点测设，用偏角法详细测设圆曲线及带有缓和曲线的铁路曲线，光电测距仪极坐标法测设曲线。一般性地介绍用切线支距法测设圆曲线及带有缓和曲线的铁路曲线的方法，*一般性地掌握偏角法的遇障测设。２、工程测量⒀桥梁测量桥轴线长度的精度估算，桥梁平面、高程控制测量，桥梁墩台中心测设，墩台纵横轴线的测设。二、课程内容（13）桥梁测量章的重点是：桥轴线长度精度估算和桥梁施工平面控制网的布设要求与特点，桥梁墩台中心放样，其它内容均做一般性讲述。２、工程测量⒁隧道测量隧道洞外控制测量，进洞联系测量，洞内控制测量，洞内中线测量，施工测量，隧道贯通误差的预计。二、课程内容（14）隧道测量章的重点是：洞外控制测量、进洞联系测量和横向贯通误差预计，其它内容均做一般性讲述。２、工程测量⒂建筑物的变形观测变形观测的精度和频率，基准点和监测点的布设，垂直、水平、倾斜、挠度观测，变形成果处理。二、课程内容（15）建筑物变形观测章的重点是基准点和监测点的布设，垂直、水平、倾斜、挠度观测，变形成果处理。２、工程测量⒃GPS的基本知识GPS的组成，GPS测量的特点和优点，GPS测量的主要方法和用途，GPS测量成果的形式。二、课程内容⒃GPS的基本知识章的重点是：GPS的组成，GPS测量的特点和优点，GPS测量的主要方法和用途，GPS测量成果的形式。