工程测量作业 2.doc

1、简述工程建设各个阶段所需进行的主要测量工作。 工程建设的勘察设计阶段测量工作主要为工程提供各种比例尺地形图，地质、水文勘探等各种测量资料； 施工建设阶段测量工作主要是施工放样和设备安装。包括建立施工和安装测量控制网、点位放样； 运营管理阶段测量工作主要是建筑物、构筑物的变形观测2、测绘资料要满足工程建设规划设计的需要，主要质量标准有哪几个面的要求。 其主要质量标准是地形图的精度、比例尺的合理选择和测绘内容的取舍适度等。 3、模拟地形图和数字地形图的平面精度和高程精度是如何衡量的？ （1）模拟地形图平面位置的精度可用地物点相对于邻近图根点的点位中误差（图上）来衡量 。主要受下列误差的影响： 解析图根点的展绘误差m展 图解图根点的测定误差m图 测定地物点的视距误差m视 测定地物点的方向误差m向 地形图上地物点的刺点误差m刺地形图的高程精度，是根据地形图按等高线所求得的任意一点高程的中误差来衡量的。因此，地形图的高程精度即指等高线所表示的高程的精度。主要有： 1.图根点控制点的高程误差m控 2. 测定地形点的高程误差m形 3. 地形概括误差m概 4. 地形点平面位移引起的高程误差m移 5. 内插和勾绘等高线的误差m绘（2）数字地形图平面精度：平面精度仍然可用地物点相对于邻近的图根点的点位（实地）中误差来衡量，其公式为 m定定向误差对地物点平面位置的影响； m中对中误差对地物点平面位置的影响； m测观测误差对地物点平面位置的影响； m重棱镜中心与待测地物点不重合对地物点平面位置的影响高程；平面精度仍然可用地物点相对于邻近的图根点的点位（实地）中误差来衡量，地物点高程的误差来源主要有：测距误差、测角误差、量测仪器高和目标高误差、以及球气差影响。 4、解释DTM的含义？DTM与DEM有什么区别？数字地面模型（Digital Terrain Model, DTM) DTM是地形表面形态等多种信息的一个数字表示. DTM是定义在某一区域D上的m维向量有限序列： Vi , i=1 , 2 , n ，DTM是地形表面形态属性信息的数字表达，是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述。DEM是DTM的一个子集，是DTM的基础数据，最核心部分，DEM由一系列地面x,y位置及其相联系的高程z所组成。数学表达是: z=f(x,y)，x,y属于DEM所在区域DEM作为地形表面的一种数字表达形式有如下特点：1） 容易以多种形式显示地形信息。2） 精度不会损失。3） 容易实现自动化、实时化。5、画图说明在建立DEM时用加权平均值法进行内插的原理 给定P（xP，yP）以后，以它为圆心，以预定的R为半径作圆。作为邻域圆，选取位于此圆内的全部已知点，按加权平均的方法求P点高程。P点的高程：式中，w是权，通常把w定义为待定点到已知点 i 的距离di的函数，按此方法插值时，每求一个插值点P的高程，先要判断哪些点落在邻域圆内，为此必须计算P点到全部已知点的距离。1、水下地形测绘的目的是什么？ 目的是通过水深测量方法获取水体覆盖下的水底地形图，为航运交通，港口码头建设，海洋渔业，水利设施建设，路桥建设，海洋资源开发，海底管道电缆铺设，国防军事，海洋划界等提供数据和图件 2、测绘水下地形对测点的测深精度和定位精度有和要求？ 测深精度目前有海道测量规范、海洋工程地形测量规范水运工程测量规范、IHOS-44等标准。 定位精度的要求，通常是根据测图比例尺和项目的特定要求来规定，基本要求应满足下表规定：定位中心应尽可能与测深中心一致，当二者之间的水平距离不大于定位精度要求的1/2时，应将定位中心归算到测深中心。3、简述单波束测深仪与多波束测深仪测深的工作原理。单波束原理：在电源的作用下，使激发器输出一个脉冲到换能器发射晶片，将电脉冲转换为机械振动，并以超声波的形式垂直发射，到达水底或者遇到水中障碍时一部分声波能被反射回来，经接收换能器接收后，将声能转换为微弱的电能，这个信号经接收器放大后，使记录纸被击中留下一个黑点，每发射接收一次就记录一个点，连续测深是各个记录点连接成一个曲线，这就是所测水深的模拟记录。测量声波由水面至水底往返的时间间隔，从而推算出水深：H=S+h 其中：S= vt / 2； h换能器吃水参数。 v为超声波在水中的传播速度，约为1500m/s 多波束原理：和单波束测深仪原理基本上是一样的，都是测量声波在水中传播的时间，在多波束测深仪系统中，换能器配有一个或者多个换能器单元的阵列，通过控制不同单元的相位形成多个具有不同指向角的波束，通常只发射一个波束，而接收时形成多个波束。 4、测绘水下地形图时，测量水深为什么必须同时进行水位观测？ 1:在进行水深测量时，测深仪测得的深度是由瞬时水面起算的，由于水面受水位或潮位的影响不断变化，同一地点在不同水位时测得的水深是不一致的。 2:测深与高程系统的联系，一般通过水位观测实现。通过水位观测将测得水深换算到高程系统中。5、 用GPSRTK进行水深测量时为什么不需要进行水位观测和水位改正。注释：h表示GPS天线到吃水线的高度，Z0表示测深换能器设定吃水，Z为测量的水深，Zp为绘图水深，H为RTK测得的相对基准面的高程，式中H-h是瞬时水面到深度基准面的高程，即水位值，当水面随着波浪或者潮水上下浮动时，H增大，相应的Z也增加相同的值，根据公式Zp将不变，故RTK测水深是无需进行水位改正ZP=ZZ0（Hh）1、测绘竣工图目的是什么？ 测绘竣工图目的是使设计、施工和生产管理人员掌握工程内部现有全部建（构）筑物的平面和高程位置关系，设计要素的现状以及场地地形、地物的情况，形成详细的工业竣工现状图和有关数据资料。 该图及附件属技术档案资料，是将来工程改建、扩建以及投产后生产管理的重要依据。特别是地下管线因具有特殊性，如在施工过程中不及时测定其准确位置，将为今后的测量、管理带来困难和损失。2、地下管线探测的目的和任务是什么？目的：为全面、系统、准确地掌握了地下管线的现状，合理利用地下空间、地下与地面工程规划、设计、施工与管理提供完整的基础数据。通过地下管线探测，达到查清地下管线现状，建立健全城市或企业完整、准确、科学的地下管线信息管理系统，使地下空间与地面建设协调构成有机整体,实现地下管线动态的管理。任务：1、查明地下管线的平面位置、埋深（或高程）、走向、性质、规格、材质、埋设时间和产权单位，测绘地下管线图。2对地下各种性质的专业管线进行质量评价，尤其是对管线故障、缺陷的检查和定位等。3检漏探测4建立动态的地下管线信息管理系统。3、简述电磁法探测地下管线的基本原理。基本原理： 以地下管线与周围介质的导电性及导磁性差异为基础，利用金属管线和电缆在一次电场的作用下产生感应电流，通过接收机测量在管线周围产生的二次电磁场的强度和分布，来探测确定地下金属管线和电缆的平面位置和埋深。4、什么是建筑测绘？建筑物测绘的基本步骤有哪些？建筑测绘就是通过对实际建筑对象的现场调查、测量，用建筑平、立、剖面图的形成原理，将实测对象及其数据加以分析整理后，用平、立、剖面图表达出来。基本步骤为： 1观察对象 2勾勒草图 3实测对象 4记录数据 5分析整理 6绘制成图5、简述三维激光扫描仪工作原理及工作特点。工作时在仪器内,通过两个同步反射镜快速而有序地旋转,将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域,测量每个激光脉冲从发出经被测物表面再返回仪器所经过的时间(或者相位差) 来计算距离,同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的角度,最后计算出激光点在被测物体上的三维坐标。（点云）特点：（1） 实时、动态、主动性 （2）高密度、高度灵活性、高稳定性（3）无需和被测物体接触，适应性好 （4）可扩展性 1、对于某项工程而言，测图阶段已布设了测图控制网，为什么在施工阶段还要建立施工控制网？相对于测图控制网而言，施工控制网有何特点？ 测图控制网是在工程施工以前勘测设计阶段建立的，其目的主要是为测绘地形图服务，是根据地形条件确定的，其点位分布密度及精度无法满足工程建设的需要 施工控制网是为工程的定线放样而建立。其点位密度和精度取决于建筑的性质特点：施工控制网的精度高于测图控制网，具有控制的范围小，密度大；精度高，受施工干扰等特点。2、当工程控制网平差计算时边长经两次归算投影改正不能满足要求时，一般有哪几种投影换算方式解决长度变形的影响？（1）通过改变Hm从而选择合适的高程参考面，将抵偿分带投影变形，这种方法通常称为抵偿投影面的高斯正形投影。（2）通过改变ym，从而对中央子午线作适当移动，来抵偿由高程面的边长归算到参考椭球面上的投影变形，这就是通常所说的任意带高斯正形投影。 (3) 通过既改变Hm（选择高程参考面），又改变ym（移动中央子午线），来共同抵偿两项归算改正变形，这就是所谓的具有高程抵偿面的任意带高斯正形投影3、在某工程区域有控制点Q12坐标为：X=2823280.867、Y=38631866.530，海拔高度为638.439m，相邻点Q13坐标为X=2823314.785、Y=38631453.361，海拔高程为626.603m。现实地测量边长为414.646m，如果对其边长进行归算投影改正，其改正值应为多少？ 4、衡量控制网质量的标准有哪几种？控制网的优化设计一般分为哪几类？每一类设计的内容是什么？ 质量标准是指控 : 制网的精度、可靠性和 费用，对于变形监测网还有灵敏度等标准。工程控制网的优化设计一般分为四类： 1、零类设计基准设计 为基准设计，是在网形与观测精度一定的情况下，坐标系和基准（已知点、已知方位角）的选取和确定问题。 2、一类设计图形设计就是在观测值先验精度和未知参数的准则矩阵已定的情况下，选择最佳的点位布设和最合理的观测值数目。3、二类设计权设计 即在控制网的网形和网的精度要求已定的情况下，进行观测工作量的最佳分配（权分配），决定各观测值的精度（权），使各种观测手段得到合理组合。4、三类设计加密设计是对现有网和现有设计进行改进，引入附加点或附加观测值，导致点位增删或移动，观测值的增删或精度改变。1、 画图说明用精密方法测设水平角度的测设过程。2、 1、直接法：如图所示:(1)在O点安置仪器，正镜照准A，配置度盘为00000。(2)转动照准部，使度盘读数为 ，在视线方向上定 B点。(3)倒镜，同法定B点。(4) 取B、B的中点B即得 角。2、 归化法 在A点安置经纬仪，先用一般方法测设出角，在地面上定出C1;再用多次测回法较精确的测出BAC1=1，设1角比需要测设的角值小了，即可根据长度和小角计算出垂直距离C1C为： 式中=206265 2、简述用角度交会法测设点位的测设方法并说明用角差图解法调整点位的过程。 已知A、B坐标，P为设计点，放样步骤如下：一、 计算放样数据二，测设方法A点安置仪器，用一般方法测设角B1，在P点前后位置测定出1.2两点。在B点安置仪器，同上找出3.4两点。用工程测量线链接12与34两点相交即为P点位。角差图解法的具体步骤如下：1、 计算出各测站点至后视点及放样点之间的方位角和边长，计算秒差Si/；2、计算角差i和各点横向位移3、绘制围令定位图，即把测站点至放样点的方向线绘制在方格纸上；4、现场调整。3、画图说明按规定坡度放样直线的放样过程。已知A点高程、AB方向和坡度i，B点高程放样方法： 1、按坡度设计高程将HB放样与实地。2、仪器安置在A点，在B点立尺，使中丝读数为仪器高l,.3、保持视线不变，分别在各点立尺，上下移动尺子使尺子读数为l,尺面底部各点的连线就是AB坡度线。在坡度线中间的各点可用经纬仪的倾斜视线进行标定。若坡度不大用水准仪。 2、线路纵横断面测绘的任务是什么？纵断面任务：测定线路中线上所有桩点（中桩）的地面高程并绘制纵断面图，供纵断面设计使用。横断面任务：测定线路中线桩两侧一定范围的地面起伏形状，并绘制横断面图供路基断面设计、路基土石方量计算或路基边坡放样使用。3、简述线路测量中穿线法、拨角法放线的工作步骤？1、穿线法放线(支距法)(1) 室内选点。(2) 计算标定要素。(3) 现场放线。(4) 穿线。(5) 确定交点。2、拨角法放线 拨角法放线是根据纸上定线先计算出各交点的转向角和相邻交点间的距离，然后在野外按照标定要素依次测设各交点。图中C1、C2、为初测导线点，JD1、JD2、JD3 为纸上定线的各直线交点一、地下建筑物施工测量的主要内容有哪些？ 在地面建立平面与高程施工控制网；将地面上的坐标、方向和高程传递到地下去的联系测量；在地下进行平面与高程控制测量；根据地下控制点进行施工放样，指导地下工程的正确开挖、衬砌和施工；对地下建筑工程中的大型设备进行安装和调校测量；最后进行竣工测量。二、隧道贯通误差包括哪几类？为什么说横向贯通误差对贯通的影响最大？ 平面贯通误差；与贯通面平行的分量，称为横向贯通误差，与贯通面垂直的分量，称为纵向贯通误差 高程贯通误差： 横向误差影响线路方向，如果超过一定的范围，就会引起隧道几何形状的改变，甚至造成侵入建筑限界而迫使大段衬砌拆除重建，既给工程造成重大经济损失又延误了工期。因此，必须对横向误差加以限制。纵向误差影响隧道中线的长度和线路的设计坡度。 四、简述隧道工程中，地下导线布设的特点。 地下导线的特点和布设 1、采取支导线形式，随坑道的开挖而逐渐向前延伸； 2、导线点经常布设在坑道顶板，采用点下对中； 3、采用分级布设的方法；施工导线（边长2050m）、基本导线（边长较短50100m）和主要导线（边长150800m）五、简述隧道施工中用中线法和串线法标定施工中线的工作步骤。 中线法：先设置中线点（A为设计中线点位），已知P3、P4及中线方位串线法：首先用中线法设置三个中线点、挂垂球、用肉眼来标定开挖方向。该方法误差较大，两相邻的临时中线点距离不宜小于5m，B点距工作面距离不宜超过30m1、一井定向时连接三角形应满足哪些条件？在竖井联系测量中联系三角形最有利的形状符合什么条件？联系三角形为伸展形状，角度、应接近于零，在任何情况下，角不能大于3；b/a的数值应大约等于1.5；两吊垂线之间的距离a，应尽可能选择最大的数值；当联系三角形未平差时，传递方向应选择经过小角的路线 3、什么是竖井联系测量？联系测量的任务是什么？ 将地面平面坐标系统和高程系统传递到地下，使地上下能采用同一坐标系统所进行的测量工作1、 联系测量的目的：使地面和地下测量控制网采用同一坐标系统。 2、联系测量的任务： （1）地下经纬仪导线起算边的坐标方位角； （2）确定地下经纬仪导线起算点的平面坐标x和y； （3）确定地下水准基点的高程H。 4、简述陀螺仪的两个基本特性。1、 定轴性：陀螺轴在不受外力作用时，它的方向始终指向初始恒定方向；2、进动性：陀螺轴在受到外力作用时，将产生非常重要的效应“进动”。5、分别简述逆转点法和中天法观测陀螺北方向的观测步骤？转点法：第一步，在A点安置陀螺经纬仪，严格整平对中，并以两个镜位观测测线方向AB的方向值测前方向值M。 第二步，将经纬仪的视准轴大致对准北方向(对于逆转点法要求偏离陀螺子午线方向不大于60)。 第三步，测量悬挂带零位值测前零位，同时用秒表测定陀螺摆动周期第四步,用逆转点法精确测定陀螺北方向值NT。第五步,进行测后零位观测，方法同测前零位观测。第六步,再以两个镜位测定AB边的方向值测后方向值 M。 第七步,计算T陀螺方位角： 中天法：先利用粗略定向的方法，使经纬仪望远镜位于近似北方向上（偏离值不得超过15），在整个观测过程中，经纬仪固定不动，并读取经纬仪水平度盘读数N。启动陀螺，当转速达到额定值后，下放陀螺，同时注意限幅，使光标线摆幅不超过观测目镜视场，最后在 10格左右，这时即可进行观测。观测时启动专用秒表，记录光标线每次经过分划板零刻划线的时间（注意：在不停秒表的情况下读时间），这个时间称中天时间，记录在观测表中。在逆转点处光标线停顿片刻，此时记下光标线在分划板上的读数，称摆幅读数，读至0.1格。一般要求至少测出三个中天时间。最后对测线用正倒镜再测定一次方向值。