測(cè)量學(xué)第二版

本書依據(jù)高等學(xué)校土木工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)編制的測(cè)量學(xué)課程教學(xué)大綱的要求編寫。全書共分十六章。在闡述測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)理論和基本測(cè)量方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合土木工程施工測(cè)量的特點(diǎn)，介紹了一般土木工程施工測(cè)量的內(nèi)容和方法。

本書具有較寬的專業(yè)適應(yīng)面，可作為高等院校土木工程專業(yè)本科測(cè)量學(xué)課程通用教材，也可用作其他非測(cè)繪工程專業(yè)測(cè)量學(xué)課程的教材，并可供廣大工程技術(shù)人員閱讀參考。

本書是作者多年從事工程測(cè)量學(xué)的教學(xué)和工程實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。全書共9章，第1~2章主要介紹工程測(cè)量學(xué)的基本理論、基本方法和最新技術(shù)；第3~8章分別講述建筑工程測(cè)量、道路工程測(cè)量、橋梁工程測(cè)量、地下工程測(cè)量、管線工程測(cè)量、水利工程測(cè)量的最新方法與技術(shù)；第9章介紹工程建筑物變形監(jiān)測(cè)的基本理論、最新方法與技術(shù)。

第一章測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)1

第一節(jié)測(cè)繪學(xué)的任務(wù)及作用1

一、測(cè)繪學(xué)的內(nèi)容和任務(wù)1

二、測(cè)繪學(xué)的發(fā)展概況2

三、測(cè)繪科學(xué)技術(shù)的地位和作用4

四、學(xué)習(xí)測(cè)量學(xué)的目的和要求4

第二節(jié)地球形狀和大小5

一、大地水準(zhǔn)面5

二、參考橢球體5

三、參考橢球定位6

第三節(jié)測(cè)量坐標(biāo)系7

一、大地坐標(biāo)系7

二、空間直角坐標(biāo)系8

三、WGS84坐標(biāo)系8

四、平面直角坐標(biāo)系8

五、高程11

第四節(jié)測(cè)量工作概述12

一、測(cè)量的基本工作12

二、測(cè)量工作的主要任務(wù)12

三、測(cè)量工作的基本原則13

第五節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度14

一、水準(zhǔn)面曲率對(duì)水平距離的影響14

二、水準(zhǔn)面曲率對(duì)水平角的影響15

三、水準(zhǔn)面曲率對(duì)高程的影響15

思考題與習(xí)題15

第二章水準(zhǔn)測(cè)量17

第一節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量原理17

一、水準(zhǔn)測(cè)量原理17

二、轉(zhuǎn)點(diǎn)和測(cè)站18

第二節(jié)DS3微傾式水準(zhǔn)儀19

一、水準(zhǔn)儀的分類19

二、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造19

三、水準(zhǔn)尺和尺墊22

四、DS3水準(zhǔn)儀的使用22

第三節(jié)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和精密水準(zhǔn)儀24

一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀24

二、精密水準(zhǔn)儀25

第四節(jié)電子水準(zhǔn)儀27

一、電子水準(zhǔn)儀概述27

二、電子水準(zhǔn)儀的基本構(gòu)造和原理27

三、條碼水準(zhǔn)尺28

四、電子水準(zhǔn)儀的使用28

第五節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)施測(cè)29

一、水準(zhǔn)點(diǎn)29

二、水準(zhǔn)路線布設(shè)29

三、普通水準(zhǔn)測(cè)量30

第六節(jié)單一水準(zhǔn)路線的計(jì)算33

一、附合水準(zhǔn)路線的計(jì)算33

二、閉合水準(zhǔn)路線的計(jì)算34

三、支水準(zhǔn)路線的計(jì)算34

第七節(jié)水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正35

一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正35

二、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正38

第八節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析38

一、儀器誤差38

二、觀測(cè)誤差39

三、外界條件的影響39

思考題與習(xí)題40

第三章角度測(cè)量42

第一節(jié)角度測(cè)量原理42

一、水平角測(cè)量原理42

二、豎直角測(cè)量原理42

第二節(jié)光學(xué)經(jīng)緯儀43

一、經(jīng)緯儀的分類43

二、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造與讀數(shù)方法43

三、DJ2光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造與讀數(shù)方法45

第三節(jié)電子經(jīng)緯儀47

一、電子經(jīng)緯儀概述47

二、電子測(cè)角原理47

第四節(jié)經(jīng)緯儀的基本操作49

一、經(jīng)緯儀的安置49

二、照準(zhǔn)目標(biāo)50

三、配置水平度盤50

第五節(jié)水平角觀測(cè)51

一、測(cè)回法51

二、方向觀測(cè)法51

第六節(jié)豎直角觀測(cè)53

一、豎盤構(gòu)造53

二、豎直角計(jì)算公式53

三、豎盤指標(biāo)差54

四、豎直角觀測(cè)55

五、豎盤指標(biāo)自動(dòng)補(bǔ)償裝置56

第七節(jié)光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正57

一、經(jīng)緯儀的主要軸線及應(yīng)滿足的幾何條件57

二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正57

第八節(jié)水平角觀測(cè)的誤差分析60

一、儀器誤差60

二、觀測(cè)誤差61

三、外界條件的影響62

思考題與習(xí)題62

第四章距離測(cè)量65

第一節(jié)鋼尺量距65

一、量距工具65

二、鋼尺量距方法65

三、鋼尺量距的誤差分析67

第二節(jié)視距測(cè)量67

一、視距測(cè)量的基本原理67

二、視距測(cè)量方法69

三、視距測(cè)量的誤差分析69

第三節(jié)光電測(cè)距70

一、電磁波測(cè)距概述70

二、光電測(cè)距的基本原理70

三、光電測(cè)距儀及其使用72

四、光電測(cè)距的誤差分析73

第四節(jié)全站儀74

一、全站儀概述74

二、全站儀的基本構(gòu)造及功能75

三、南方NTS660系列全站儀簡(jiǎn)介76

思考題與習(xí)題78

第五章直線定向79

第一節(jié)三北方向79

一、基本方向的種類79

二、子午線收斂角與磁偏角79

第二節(jié)方位角與象限角80

一、直線定向的表示方法80

二、坐標(biāo)方位角的計(jì)算80

第三節(jié)羅盤儀測(cè)定磁方位角82

一、羅盤儀82

二、磁方位角的測(cè)定83

第四節(jié)陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定真方位角84

一、陀螺經(jīng)緯儀84

二、陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定真方位角的方法85

三、全自動(dòng)陀螺經(jīng)緯儀86

思考題與習(xí)題86

第六章測(cè)量誤差的基本知識(shí)88

第一節(jié)測(cè)量誤差88

一、觀測(cè)條件88

二、測(cè)量誤差的分類88

三、多余觀測(cè)89

第二節(jié)偶然誤差的特性89

第三節(jié)評(píng)定精度的指標(biāo)91

一、中誤差92

二、極限誤差92

三、相對(duì)誤差93

第四節(jié)誤差傳播定律93

一、線性函數(shù)93

二、一般函數(shù)95

第五節(jié)算術(shù)平均值及觀測(cè)值的中誤差95

一、算術(shù)平均值95

二、算術(shù)平均值的中誤差96

三、按觀測(cè)值的改正數(shù)計(jì)算中誤差96

第六節(jié)加權(quán)平均值及其精度評(píng)定98

一、不等精度觀測(cè)及觀測(cè)值的權(quán)98

二、加權(quán)平均值99

三、定權(quán)的常用方法100

四、加權(quán)平均值的中誤差101

五、單位權(quán)中誤差的計(jì)算101

思考題與習(xí)題102

第七章控制測(cè)量104

第一節(jié)概述104

一、平面控制測(cè)量104

二、高程控制測(cè)量106

第二節(jié)導(dǎo)線測(cè)量108

一、導(dǎo)線的布設(shè)形式108

二、導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作108

三、導(dǎo)線測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算109

第三節(jié)交會(huì)測(cè)量113

一、前方交會(huì)113

二、后方交會(huì)114

三、測(cè)邊交會(huì)115

四、自由設(shè)站法115

第四節(jié)高程控制測(cè)量116

一、三、四等水準(zhǔn)測(cè)量116

二、跨河水準(zhǔn)測(cè)量118

三、三角高程測(cè)量119

四、三角高程測(cè)量的應(yīng)用121

第五節(jié)GPS測(cè)量121

一、GPS系統(tǒng)的組成121

二、GPS定位的基本原理123

三、絕對(duì)定位和相對(duì)定位125

四、GPS測(cè)量的作業(yè)方式126

五、GPS測(cè)量誤差127

六、GPS測(cè)量的實(shí)施128

思考題與習(xí)題130

第八章大比例尺地形圖測(cè)繪132

第一節(jié)地形圖的基本知識(shí)132

一、地形圖的內(nèi)容132

二、地形圖的比例尺133

三、地形圖符號(hào)134

四、圖廓及圖廓外注記137

第二節(jié)地形圖的分幅與編號(hào)139

一、梯形分幅與編號(hào)139

二、20世紀(jì)70～80年代我國(guó)基本比例尺地形圖的分幅與編號(hào)139

三、新的國(guó)家基本比例尺地形圖分幅與編號(hào)142

四、1∶500、1∶1000、1∶2000地形圖分幅與編號(hào)144

第三節(jié)傳統(tǒng)測(cè)圖方法145

一、圖根控制測(cè)量145

二、測(cè)圖的準(zhǔn)備工作145

三、經(jīng)緯儀測(cè)圖146

第四節(jié)地物測(cè)繪146

一、地物測(cè)繪的一般原則146

二、地物符號(hào)147

第五節(jié)等高線和地貌測(cè)繪148

一、等高線及其特性148

二、等高線表示地貌150

三、地貌測(cè)繪151

第六節(jié)地形圖的拼接、檢查和整飾151

一、地形圖的拼接151

二、地形圖的檢查152

三、地形圖的整飾152

第七節(jié)地面數(shù)字測(cè)圖152

一、概述152

二、全站儀數(shù)據(jù)采集的作業(yè)模式153

三、全站儀數(shù)字測(cè)圖作業(yè)過程153

四、圖形信息編碼154

五、GPS RTK測(cè)圖155

第八節(jié)航空攝影測(cè)量成圖簡(jiǎn)介156

一、航攝相片的基本知識(shí)156

二、航測(cè)成圖方法簡(jiǎn)介158

第九節(jié)地籍圖測(cè)繪159

一、概述159

二、地籍圖的比例尺、分幅與編號(hào)159

三、地籍圖的基本內(nèi)容160

四、地籍圖的測(cè)制160

五、宗地圖繪制162

思考題與習(xí)題163

第九章地形圖的應(yīng)用164

第一節(jié)概述164

第二節(jié)地形圖應(yīng)用的基本內(nèi)容164

一、量取圖上點(diǎn)的坐標(biāo)值164

二、量測(cè)兩點(diǎn)間的距離165

三、量測(cè)直線的坐標(biāo)方位角165

四、確定地面點(diǎn)的高程和兩點(diǎn)間的坡度165

五、按指定方向繪制斷面圖165

六、確定匯水面積166

七、按限制坡度選線166

八、根據(jù)等高線整理地面167

第三節(jié)面積和體積計(jì)算168

一、面積量算168

二、體積計(jì)算170

第四節(jié)數(shù)字高程模型及應(yīng)用172

一、概述172

二、數(shù)字高程模型的特點(diǎn)173

三、DEM的表示方法173

四、數(shù)字高程模型的應(yīng)用174

第五節(jié)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)175

一、數(shù)據(jù)庫(kù)概念175

二、地圖數(shù)據(jù)175

三、城市地圖數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)分層176

思考題與習(xí)題176

第十章施工測(cè)量基本工作178

第一節(jié)概述178

一、施工測(cè)量的任務(wù)178

二、施工測(cè)量的特點(diǎn)178

三、施工測(cè)量的精度178

四、測(cè)繪新技術(shù)在施工測(cè)量中的應(yīng)用179

第二節(jié)施工放樣的基本方法180

一、測(cè)設(shè)已知水平距離180

二、測(cè)設(shè)已知水平角180

三、測(cè)設(shè)已知高程181

第三節(jié)平面點(diǎn)位的測(cè)設(shè)181

一、直角坐標(biāo)法182

二、極坐標(biāo)法182

三、角度交會(huì)法182

四、距離交會(huì)法183

五、全站儀測(cè)設(shè)法183

六、GPS RTK法184

第四節(jié)設(shè)計(jì)坡度的測(cè)設(shè)184

第五節(jié)鉛垂線和水平面的測(cè)設(shè)185

一、鉛垂線的測(cè)設(shè)185

二、水平面的測(cè)設(shè)186

思考題與習(xí)題186

第十一章線路測(cè)量188

第一節(jié)概述188

一、勘測(cè)設(shè)計(jì)階段188

二、施工階段188

三、運(yùn)營(yíng)管理階段188

第二節(jié)中線測(cè)量188

一、交點(diǎn)和轉(zhuǎn)點(diǎn)的測(cè)設(shè)188

二、線路轉(zhuǎn)向角的測(cè)定190

三、里程樁的設(shè)置191

第三節(jié)圓曲線測(cè)設(shè)191

一、圓曲線主點(diǎn)測(cè)設(shè)191

二、圓曲線細(xì)部點(diǎn)測(cè)設(shè)192

第四節(jié)緩和曲線測(cè)設(shè)196

一、緩和曲線的概念及公式196

二、帶有緩和曲線的圓曲線測(cè)設(shè)197

第五節(jié)復(fù)曲線測(cè)設(shè)199

一、復(fù)曲線的類型199

二、不設(shè)緩和曲線的復(fù)曲線測(cè)設(shè)199

第六節(jié)縱斷面和橫斷面測(cè)量200

一、縱斷面測(cè)量200

二、橫斷面測(cè)量204

思考題與習(xí)題206

第十二章建筑施工測(cè)量208

第一節(jié)概述208

一、施工放樣應(yīng)具備的資料208

二、建筑物施工放樣的主要技術(shù)要求208

第二節(jié)建筑施工控制測(cè)量209

一、施工平面控制210

二、施工高程控制212

第三節(jié)民用建筑施工測(cè)量212

一、建筑物的定位213

二、龍門板和軸線控制樁的設(shè)置214

三、基礎(chǔ)施工測(cè)量215

四、主體施工測(cè)量216

第四節(jié)工業(yè)廠房施工測(cè)量218

一、廠房柱列軸線測(cè)設(shè)218

二、基礎(chǔ)施工測(cè)量218

三、廠房構(gòu)件安裝測(cè)量219

第五節(jié)竣工測(cè)量與竣工圖編繪221

一、竣工測(cè)量221

二、竣工總平面圖的編繪221

思考題與習(xí)題222

第十三章道路與地下管道施工測(cè)量224

第一節(jié)概述224

一、道路施工測(cè)量224

二、管道施工測(cè)量224

第二節(jié)道路施工測(cè)量225

一、中線恢復(fù)測(cè)量225

二、施工控制樁的測(cè)設(shè)225

三、線路縱坡的測(cè)設(shè)225

四、豎曲線測(cè)設(shè)226

五、路基邊樁的測(cè)設(shè)227

六、路基邊坡的測(cè)設(shè)229

七、路面的測(cè)試230

第三節(jié)地下管道施工測(cè)量230

一、復(fù)核中線和測(cè)設(shè)施工控制樁230

二、槽口放線231

三、施工控制標(biāo)志的測(cè)設(shè)231

四、頂管施工測(cè)量232

思考題與習(xí)題233

第十四章橋梁與隧道施工測(cè)量234

第一節(jié)概述234

第二節(jié)橋梁施工測(cè)量234

一、橋梁施工控制網(wǎng)的建立234

二、橋梁墩臺(tái)中心定位235

三、橋墩細(xì)部放樣236

四、橋梁上部結(jié)構(gòu)的測(cè)設(shè)236

第三節(jié)隧道施工測(cè)量236

一、隧道洞外控制測(cè)量236

二、隧洞開挖中的測(cè)量工作239

第四節(jié)豎井聯(lián)系測(cè)量241

一、豎井定向測(cè)量242

二、豎井高程傳遞243

思考題與習(xí)題244

第十五章建筑物的變形觀測(cè)245

第一節(jié)概述245

一、變形觀測(cè)的特點(diǎn)245

二、變形測(cè)量點(diǎn)的分類245

三、變形觀測(cè)的基本要求245

四、變形監(jiān)測(cè)的等級(jí)劃分及精度要求246

第二節(jié)建筑物的沉降觀測(cè)246

一、沉降觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)247

二、觀測(cè)方法247

三、觀測(cè)成果整理247

第三節(jié)建筑物的傾斜觀測(cè)248

一、傾斜觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)248

二、觀測(cè)方法248

第四節(jié)建筑物的水平位移觀測(cè)249

一、水平位移觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)250

二、觀測(cè)方法250

第五節(jié)建筑物的裂縫觀測(cè)與撓度觀測(cè)250

一、裂縫觀測(cè)250

二、撓度觀測(cè)251

第六節(jié)變形觀測(cè)方法和自動(dòng)化251

一、地面攝影測(cè)量在變形觀測(cè)中的應(yīng)用252

二、GPS在變形觀測(cè)中的應(yīng)用252

三、三維激光掃描儀在變形觀測(cè)中的應(yīng)用254

四、變形監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化254

思考題與習(xí)題254

第十六章測(cè)量實(shí)驗(yàn)256

實(shí)驗(yàn)一DS3水準(zhǔn)儀的使用256

實(shí)驗(yàn)二普通水準(zhǔn)測(cè)量256

實(shí)驗(yàn)三DS3水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)257

實(shí)驗(yàn)四電子水準(zhǔn)儀的使用258

實(shí)驗(yàn)五DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的使用258

實(shí)驗(yàn)六測(cè)回法觀測(cè)水平角259

實(shí)驗(yàn)七方向觀測(cè)法測(cè)水平角260

實(shí)驗(yàn)八豎直角觀測(cè)260

實(shí)驗(yàn)九DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)261

實(shí)驗(yàn)十全站儀的使用262

實(shí)驗(yàn)十一四等水準(zhǔn)測(cè)量263

實(shí)驗(yàn)十二經(jīng)緯儀測(cè)繪法測(cè)繪地形圖263

實(shí)驗(yàn)十三測(cè)設(shè)圓曲線264

實(shí)驗(yàn)十四縱斷面圖測(cè)繪265

實(shí)驗(yàn)十五建筑物軸線放樣266

參考文獻(xiàn)267 2100433B