土木工程测绘PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 测绘学的研究与应用领域 1

1.1.1 大地测量学（Geodesy） 1

1.1.2 摄影测量与遥感（Photogrammetry and Remote Sensing） 1

1.1.3 地形测量学（或普通测量学）（Topographic Surveying） 1

1.1.4 工程测量学（Engineering Surveying） 2

1.2 地球的形状与大小 2

1.3 地面点位的确定 3

1.3.1 地面点的坐标 3

1.3.2 地面点的高程 6

1.3.3 水平面代替水准面的限度 7

1.4 直线定向与点位坐标计算 8

1.4.1 直线定向 8

1.4.2 地面点坐标测算原理 11

1.5 罗盘仪及其使用 12

1.5.1 罗盘仪的构造 12

1.5.2 用罗盘仪测定直线的磁方位角 13

1.5.3 注意事项 13

习题与作业 13

2 水准测量 14

2.1 水准测量原理 14

2.2 水准测量的仪器与工具 15

2.2.1 水准仪 15

2.2.2 水准尺和尺垫 18

2.3 水准仪的使用 19

2.3.1 水准仪的安置（Set up of a level） 19

2.3.2 粗略整平（Rough leveling） 19

2.3.3 水准尺的瞄准（Aiming at the roc） 19

2.3.4 精确整平与读数（Precise leveling and reading） 20

2.4 水准测量作业程序 21

2.4.1 水准点（Benchmark） 21

2.4.2 水准路线（Leveling Line） 21

2.4.3 微差水准测量（Differential Leveling） 22

2.4.4 水准测量的检核 23

2.4.5 水准测量的内业 25

2.5 水准仪的检验与校正 27

2.5.1 微倾式水准仪的检校 27

2.5.2 自动安平水准仪的检校 29

2.6 水准测量误差 29

2.6.1 仪器误差（Instrumental Error） 29

2.6.2 观测误差（Observing Error） 30

2.6.3 外界条件的影响 30

2.7 精密水准仪与电子水准仪简介 31

2.7.1 精密水准仪（Precise Levels） 31

2.7.2 电子水准仪（Electronic Levels） 32

习题与作业 33

3 角度测量 34

3.1 角度测量原理 34

3.1.1 水平角和竖直角（Horizontal and Vertical Angles） 34

3.1.2 角度测量原理 34

3.2 经纬仪 35

3.2.1 经纬仪的分类 35

3.2.2 光学经纬仪的结构与使用 35

3.2.3 电子经纬仪简介 38

3.3 水平角观测 40

3.3.1 经纬仪的安置（Setting up a theodolite） 40

3.3.2 照准标志及照准目标方法 41

3.3.3 水平角观测方法 42

3.3.4 电子经纬仪测角的简单操作 44

3.4 竖直角观测 45

3.4.1 竖直角测量的用途 45

3.4.2 竖直度盘（Vertical Circle） 45

3.4.3 竖直角的观测和计算 46

3.4.4 竖直度盘的指标差 47

3.4.5 竖盘指标自动补偿装置 47

3.5 水平角测量误差 48

3.5.1 仪器误差（Instrumental Error） 49

3.5.2 对中误差与觇标误差（Errors of Centring and Position） 50

3.5.3 观测误差（Observation Error） 51

3.5.4 外界条件的影响 51

3.6 经纬仪的检验与校正 51

3.6.1 照准部水准管轴应垂直于仪器竖轴的检校 52

3.6.2 十字丝竖丝应垂直于仪器横轴的检校 52

3.6.3 视准轴应垂直于横轴的检校 53

3.6.4 横轴与竖轴垂直的检校 53

3.6.5 竖盘指标差的检校 54

3.6.6 光学对中器的检校 54

习题与作业 55

4 距离测量 56

4.1 距离测量概述 56

4.2 视距测量 56

4.2.1 视准轴水平时视距原理 56

4.2.2 视准轴倾斜时视距原理 57

4.3 普通钢尺量距 58

4.3.1 量距的工具 58

4.3.2 直线定线（Alignment） 59

4.3.3 量距方法（Linear Measuring Methods） 59

4.3.4 钢尺量距误差 61

4.4 电磁波测距 61

4.4.1 光电测距仪的基本工作原理 62

4.4.2 红外测距仪及其使用 64

4.4.3 光电测距成果整理 66

4.4.4 光电测距的精度分析 67

4.5 电子全站仪的使用 68

4.5.1 概述 68

4.5.2 TC2000电子全站仪简介 68

4.5.3 应用全站仪进行数字化测量 69

4.5.4 全站仪程序测量 70

习题与作业 74

5 测量误差 75

5.1 测量误差概念 75

5.1.1 测量误差产生的原因 75

5.1.2 测量误差的分类与处理原则 75

5.2 偶然误差的特性 76

5.3 评定精度的标准 78

5.3.1 中误差（Mean Square Error） 78

5.3.2 相对误差（Relative Error） 81

5.3.3 极限误差（Limit Error） 81

5.4 误差传播定律及应用 82

习题与作业 84

6 控制测量 85

6.1 控制测量概述 85

6.1.1 控制测量的作用和布网原则 85

6.1.2 国家控制网的概念 85

6.1.3 工程控制网 87

6.1.4 图根控制网（Mapping Control Network） 88

6.2 导线测量 89

6.2.1 概述 89

6.2.2 导线测量的外业工作 90

6.2.3 导线测量的内业计算 91

6.3 三角测量 99

6.3.1 三角测量（Triangulation）概念 99

6.3.2 小三角测量 99

6.4 交会法测定点位 104

6.4.1 前方交会法（Forward Intersection） 104

6.4.2 侧方交会法（Side Intersection） 105

6.4.3 距离交会法（边长交会）（Linear Intersection） 105

6.4.4 用全站仪进行坐标测量 106

6.5 高程控制测量 106

6.5.1 三等、四等水准测量 106

6.5.2 三角高程测量（Trigonometric Leveling） 109

6.5.3 光电三角高程测量（Electro-optical Trigonomeric Leveling） 110

6.6 GPS卫星定位测量简介 111

6.6.1 GPS的产生及其发展 111

6.6.2 GPS系统的组成 112

6.6.3 GPS定位的基本原理 113

6.6.4 GPS接收机基本类型 113

6.6.5 GPS网的布设 114

6.6.6 GPS技术的应用 115

6.6.7 GPS高程及其应用 116

6.7 手持GPS接收机的应用 116

6.7.1 概述 116

6.7.2 开机与使用 116

6.7.3 基本操作与用途 118

习题与作业 121

7 大比例尺地形图的测绘和应用 122

7.1 地形图的基本知识 122

7.1.1 地形图的概念 122

7.1.2 地形图的比例尺（Scale） 122

7.1.3 地形图的图幅、图号和图廓 123

7.2 地形图的符号 124

7.2.1 地物符号（Object Symbol） 124

7.2.2 地貌符号（Relief Symbol） 125

7.2.3 注记符号（Letter Symbol） 131

7.3 图根点加密与测图前准备工作 131

7.3.1 图根点的测量和加密方法 131

7.3.2 测图前准备工作 132

7.4 大比例尺地形图的测绘 133

7.4.1 经纬仪测绘法（Method of Transit Mapping） 133

7.4.2 小平板仪与经纬仪联合测图法（Joint Mapping with P1ane-table and Trasit） 134

7.4.3 大平板仪测图法（Topographic Mapping with Plane-table） 135

7.4.4 全站仪数字化测图法（Topographic Mapping with Total Station） 135

7.5 地形图的分幅与编号 137

7.5.1 梯形分幅与编号（Trapeze and Numbering） 137

7.5.2 矩形分幅与编号（Rectangular Sheet and Numbpering） 139

7.6 地形图的应用 140

7.6.1 地形图应用概述 140

7.6.2 地形图应用的基本内容 141

7.6.3 地形图上求算平面面积 143

7.6.4 在地形图上确定汇水范围 148

7.6.5 地形图在平整土地中的应用 148

7.6.6 作各种专业图的底图 152

7.6.7 地形图在地质勘探工程中的应用 152

7.6.8 地形图在采矿工程中的应用 153

7.6.9 地形图在农田水利工程中的应用 153

7.6.10 地形图在建筑规划设计中的应用 154

习题与作业 157

8 测设（放样）的基本工作 158

8.1 测设水平距离 158

8.1.1 一般方法 158

8.1.2 精确方法 158

8.2 测设水平角 158

8.2.1 一般方法 159

8.2.2 精确方法 159

8.3 测设点的平面位置 159

8.3.1 直角坐标法（Method by Rectangular Coordinates） 159

8.3.2 极坐标法（Method by Polar Coordinates） 160

8.3.3 角度交会法（Method by Angular Intersection） 160

8.3.4 距离交会法（Method by Linear Intersection） 161

8.3.5 全站仪测设点位法 161

8.3.6 GPS（RTK）放样法 161

8.3.7 用CORS放样 162

8.4 测设已知高程 163

8.5 测设已知坡度线 164

习题与作业 165

9 建筑施工测量 166

9.1 施工测量的特点 166

9.2 建筑场地的施工控制测量 166

9.2.1 建筑基线 166

9.2.2 建筑方格网 167

9.2.3 建筑场地的高程控制 169

9.3 工业与民用建筑中的施工测量 169

9.3.1 民用建筑施工中的测量工作 169

9.3.2 工业厂房的测设工作和柱基施工测量 172

9.3.3 工业厂房构件的安装测量 173

9.4 高层建筑物施工测量 175

9.4.1 高层建筑物的轴线投测 175

9.4.2 高层建筑物的高程传递 176

9.5 竣工测量 178

9.5.1 现场竣工测量 178

9.5.2 竣工总平面图的编绘 178

9.6 建筑物的变形观测 178

9.6.1 建筑物的沉降观测 179

9.6.2 建筑物的倾斜观测 182

习题与作业 183

10 道桥工程测量 185

10.1 道路中线测量 185

10.1.1 测算转向角α 185

10.1.2 测设中桩（里程桩）（Centerline Stake） 186

10.2 圆曲线测设 186

10.2.1 圆曲线要素的计算 187

10.2.2 圆曲线主点的测设 187

10.2.3 圆曲线的详细（加密）测设 188

10.3 纵横断面图测量 190

10.3.1 纵断面图测绘 190

10.3.2 横断面图测绘 191

10.4 道路施工测量 193

10.4.1 施工控制桩测设 194

10.4.2 路基测设 194

10.4.3 竖曲线的测设 195

10.4.4 土方量的计算 196

10.5 新仪器新技术在路线工程测量中的应用 197

10.5.1 路线控制测量的基本要求 197

10.5.2 GPS控制网布设 201

10.5.3 GPS控制网的观测工作 202

10.5.4 某铁路GPS控制网实例 204

10.5.5 TPS-1000系列全站仪程序应用 208

10.6 导线极坐标法测设路线工程方法 226

10.6.1 路线工程实例 226

10.6.2 坐标换算实例 226

10.7 路线带状地形图测绘 234

10.7.1 地形点的描述 234

10.7.2 地形编码（Landform Coding） 235

10.8 在路线工程测量中RTK技术及GPS静态定位技术的应用 235

10.8.1 RTK技术工作原理 235

10.8.2 RTK技术在路线中线点测设中的应用 236

10.8.3 GPS静态定位技术在路线工程测量中的应用 237

10.9 桥梁工程测量 238

10.9.1 桥梁施工控制网 238

10.9.2 桥梁墩台定位测量 240

10.9.3 桥梁架设施工测量 240

习题与作业 241

11 管线工程测量 243

11.1 管线工程测量概述 243

11.2 管道中线测量 243

11.2.1 管道主点的测设 243

11.2.2 中桩（里程桩）的测设 244

11.2.3 转向角测量 244

11.2.4 绘制里程桩手簿 245

11.3 管道纵横断面图测绘 245

11.3.1 纵断面图测绘 245

11.3.2 横断面图测绘 248

11.4 管道施工测量 249

11.4.1 地下管道施工测量 249

11.4.2 架空管道施工测量 251

11.4.3 顶管施工测量 251

11.5 管道竣工测量 253

11.5.1 管道竣工带状平面图 253

11.5.2 管道竣工断面图 253

习题与作业 254

12 地籍测绘 256

12.1 概述 256

12.1.1 地籍的概念 256

12.1.2 地籍测量的任务 256

12.2 地籍平面控制测量 256

12.2.1 地籍测量的坐标系统 256

12.2.2 平面控制网的等级和施测 257

12.3 地籍要素调查 257

12.3.1 地块的划分和编号 258

12.3.2 调查的内容和方法 258

12.4 地籍要素测量 259

12.4.1 地籍要素测量的内容 259

12.4.2 地籍要素测量的方法 259

12.4.3 地籍要素测量的精度 259

12.4.4 地籍测量点的编号 260

12.4.5 界址点坐标成果表和地籍草图的编绘 261

12.5 地籍成果整理 262

12.5.1 地籍图的绘制 262

12.5.2 面积量算 265

12.6 地籍修测 265

习题与作业 266

13 地质勘探工程测量 267

13.1 勘探工程测量 267

13.1.1 勘探线、勘探网的测设 267

13.1.2 物探网的测设 268

13.1.3 探槽、探井、钻孔等勘探工程测量 271

13.2 地质剖面测量 272

13.2.1 剖面定线 272

13.2.2 剖面测量 272

13.2.3 剖面图的绘制 272

13.3 地质填图测量 274

13.3.1 地质填图的比例尺 274

13.3.2 地质填图的方法 274

13.3.3 地质填图工程中应注意的问题 275

13.3.4 地形地质图的绘制 275

习题与作业 275

14 矿山测量 276

14.1 矿山测量概述 276

14.1.1 矿山测量的任务 276

14.1.2 矿山测量的作用 276

14.1.3 矿山测量工作的特点 277

14.2 井下控制测量 277

14.2.1 井下控制测量的特点 277

14.2.2 井下平面控制 277

14.2.3 井下高程控制 280

14.3 井下联系测量 282

14.3.1 平面联系测量 282

14.3.2 高程联系测量 289

14.4 巷道施工测量 291

14.4.1 中线的标定 291

14.4.2 腰线的标定 293

14.4.3 激光给向（Laser Guiding） 295

14.4.4 贯通测量 296

14.5 矿图 297

14.5.1 矿图的概念和种类 297

14.5.2 井下测量图的投影原理 298

14.5.3 井下测量图的绘制 300

14.5.4 井下测量图的专用符号 302

14.5.5 矿山测量图的拼接 303

习题与作业 303

附录一 实验与实习须知 305

附录二 测量实验指导 308

附录三 测量教学实习指导 315

参考文献 322