本書是“建設(shè)工程 101問系列”之一,由20章組成,分別為緒論、測量坐標(biāo)系、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀及全站儀、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)、RS衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、高程控制測量、平面導(dǎo)線控制測量、平面三角控制測量、GPS控制測量、數(shù)字化地形測圖、遙感地形測圖、測量誤差、工程測量的基礎(chǔ)工作、房屋建筑工程測量、線路工程測量、隧道工程測量、橋梁工程測量、水利工程測量和變形觀測。全書參照工程測量現(xiàn)行規(guī)范GB 50026—2020《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》的要求,內(nèi)容系統(tǒng)全面、圖文并茂、簡潔明了,一題一議,便于讀者有選擇性地閱讀查找,有較強的實踐性和實用性。
本書既可以作為施工生產(chǎn)實踐一線的從業(yè)人員和施工單位的一般工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和指導(dǎo)用書,還可以作為高等院校中房屋建筑工程、道路橋梁工程和水利水電工程等專業(yè)的廣大師生的參考用書。
前 言
“工程測量”是房屋建筑和民用建筑工程、道路與橋梁工程、水利水電工程、工程地質(zhì)等專業(yè)的基礎(chǔ)課,這是一門實踐性很強的課程,即它對從業(yè)人員的要求始終是把實踐技能擺在首位的,而這個“實踐技能”的內(nèi)涵不僅指掌握測量學(xué)的基本理論以及掌握幾臺測量儀器的使用和操作,更重要的是指能夠針對不同地區(qū)、不同地形采取合適、有效或合理的測量工作方法,使整個測量過程不跑廢點、不走冤枉路或者不浪費時間,在滿足測量精度的前提下提高測量的工作效率。不僅如此,近幾年來隨著電子水準(zhǔn)儀、全站儀、GPS全球定位系統(tǒng)等現(xiàn)代測繪技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用普及,以及建筑業(yè)由傳統(tǒng)的承發(fā)包經(jīng)營方式向國際上“交鑰匙”經(jīng)營方式的逐漸轉(zhuǎn)變,加之各地區(qū)高層建筑和高速公路的興建,對測量從業(yè)人員的“實踐技能”也有了更新的標(biāo)準(zhǔn)和更高的要求。因此,鑒于以上情況,在本書的編寫過程中著重從以下兩方面進行創(chuàng)新。
1.在廣度上側(cè)重于“寬”
近幾年,盡管根據(jù)不同專業(yè)編寫的測量學(xué)教材以及相關(guān)的參考書籍有很多版本,但這些書中大部分內(nèi)容相互之間是交叉和重疊的,這就使讀者陷入一個很無奈的境地。比如,一個學(xué)房屋建筑專業(yè)的學(xué)生在即將畢業(yè)走上工作崗位之時,因業(yè)務(wù)的需要,想要自學(xué)道路橋梁方面的測量理論,而自己的專業(yè)測量教材中有關(guān)道路橋梁測量的內(nèi)容太少甚至沒有,于是只好再購買一本偏重道路橋梁工程測量的書籍,其結(jié)果是由于其中的很多基礎(chǔ)性內(nèi)容是重復(fù)的,導(dǎo)致不僅多花費了金錢,還浪費了時間?梢,對于教材的編寫,在其內(nèi)容的廣度上應(yīng)正確地把握和區(qū)分“教材內(nèi)容”與課程的“教學(xué)內(nèi)容”,換句話說,盡管根據(jù)教學(xué)內(nèi)容編寫的講義或教案可以是專材,即它可以針對不同專業(yè)在其內(nèi)容的廣度上有所側(cè)重,但作為一門學(xué)科的專業(yè)技術(shù)用書則應(yīng)當(dāng)是通材,即它的內(nèi)容在廣度上應(yīng)能以適合不同專業(yè)的從業(yè)人員學(xué)習(xí)和閱讀為宜。舉例來說,點位測設(shè)的方法中,直角坐標(biāo)法和極坐標(biāo)法是所有工程施工放樣的基礎(chǔ),而道路曲線細部放樣的偏角法實質(zhì)就是極坐標(biāo)法,另一種方法支距法實質(zhì)就是直角坐標(biāo)法。因此,在專業(yè)技術(shù)用書的編寫中只要把這兩種方法在其他各專業(yè)的應(yīng)用闡述清楚就可以了。
2.在深度上側(cè)重于“簡”
測量學(xué)內(nèi)容的實踐性很強,因此編寫本書時,盡量使理論和概念不過于深奧和抽象,但這并不意味著要將難度較大的內(nèi)容機械地加以刪減和淺化。有些高職高專教材的編寫往往就是如此,這樣做不僅沒能給學(xué)生提供學(xué)習(xí)的便利,反而使從業(yè)人員在使用該書的過程中遇到難度較大的問題時,只能再購買另一本書來幫助理解。因此,不論針對哪一個層次編寫,首先,其內(nèi)容和理論知識是不應(yīng)該存在差別的,換句話說,高職高專的學(xué)生并不是只需掌握“淺”的內(nèi)容而不需要掌握“難”的內(nèi)容。其次,不能把專業(yè)技術(shù)用書形式的“簡化”和“淺化”混為一談,也就是說,對問題的講解,要盡可能使讀者不僅知其“然”,也要知其“所以然”。不能機械地將枯燥、深奧和難以理解的內(nèi)容去掉,而應(yīng)把這些知識難點通過形象化的形式進行簡化。例如,用改正數(shù)計算中誤差的公式(貝塞爾公式),其推導(dǎo)過程比較復(fù)雜難懂,在對其簡化描述時,只要說明“對某量觀測n次,有n-1次是多余觀測,故貝塞爾公式的分母為n-1”即可。
值此工程測量新規(guī)范GB 50026—2020《工程測量標(biāo)準(zhǔn)》頒布施行之際,本書的編寫出版,首先要感謝機械工業(yè)出版社的薛俊高編輯的信任和支持;其次,本書的編寫參照了很多專家和同行的研究成果和文獻(詳見書后的參考文獻),其中還參考并引用了相關(guān)教材PPT課件中的一些圖片,在此,向其表示由衷的敬意和謝意。
當(dāng)然,由于本人的精力、能力和水平有限,書中難免有不妥之處,敬請廣大讀者、專家和同行們給予批評和指正。
周新力
湖南邵陽學(xué)院城鄉(xiāng)建設(shè)學(xué)院
2022年3月20日
目 錄
前言
第1章緒論
Q1建立測量坐標(biāo)系的具體內(nèi)涵是什么?
Q2現(xiàn)代測量的技術(shù)設(shè)備有哪些主要類型?
Q3測量過程中會產(chǎn)生哪幾類主要誤差?
Q4測量工作是按怎樣的程序進行的?
Q5工程測量主要在哪些工程領(lǐng)域中進行?
第2章測量坐標(biāo)系
Q6如何確定測量的基準(zhǔn)面?
Q7怎樣表示地面點的高低位置?
Q8我國的高程系統(tǒng)是如何建立的?
Q9在多大限度內(nèi)可以考慮用水平面代替水準(zhǔn)面?
Q10怎樣表示地面點的平面位置?
Q11我國的平面坐標(biāo)系統(tǒng)是如何建立的?
Q12我國的平面坐標(biāo)系采用的是什么投影?
Q13如何確定測量的標(biāo)準(zhǔn)方向線?
Q14怎樣表示地面點的三維空間位置?
Q15我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)使用的是什么空間坐標(biāo)系?
第3章水準(zhǔn)儀
Q16水準(zhǔn)儀的基本裝置及其功能是什么?
Q17水準(zhǔn)儀是怎樣測量地面點的高程的?
Q18水準(zhǔn)儀是怎樣測量地面點的平面坐標(biāo)的?
Q19水準(zhǔn)儀測量的高程是如何進行傳遞的?
Q20水準(zhǔn)儀的基本操作是怎樣進行的?
Q21水準(zhǔn)儀要怎樣進行檢驗與校正?
Q22水準(zhǔn)儀經(jīng)歷了哪些技術(shù)的發(fā)展?
第4章經(jīng)緯儀及全站儀
Q23經(jīng)緯儀與全站儀的基本裝置及其功能是什么?
Q24經(jīng)緯儀或全站儀是如何測量地面點的平面坐標(biāo)的?
Q25經(jīng)緯儀或全站儀是如何測量地面點的高程的?
Q26全站儀是如何測量地面點的三維直角坐標(biāo)的?
Q27經(jīng)緯儀或全站儀測量的平面坐標(biāo)是如何轉(zhuǎn)換的?
Q28經(jīng)緯儀或全站儀是怎樣進行操作的?
Q29怎樣對經(jīng)緯儀或全站儀進行檢驗與校正?
Q30經(jīng)緯儀經(jīng)歷了哪些技術(shù)的發(fā)展?
Q31全站儀是怎樣發(fā)展的?
第5章GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)
Q32 GPS系統(tǒng)由哪些部分組成?
Q33GPS接收機是如何測量地面點的三維坐標(biāo)的?
Q34GPS測量的坐標(biāo)是如何在不同橢球之間轉(zhuǎn)換的?
Q35如何測定GPS的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)?
Q36衛(wèi)星定位系統(tǒng)經(jīng)歷了哪些技術(shù)發(fā)展?
Q37GPS與GNSS的發(fā)展有何不同?
第6章RS衛(wèi)星遙感系統(tǒng)
Q38RS系統(tǒng)由哪些部分組成?
Q39RS平臺是如何獲取地面點的空間坐標(biāo)的?
Q40攝影測量的像平面坐標(biāo)是如何轉(zhuǎn)換為地面坐標(biāo)的?
Q41攝影測量經(jīng)歷了哪些技術(shù)的發(fā)展?
Q42RS遙感系統(tǒng)是如何發(fā)展的?
第7章高程控制測量
Q43水準(zhǔn)測量前需要哪些準(zhǔn)備工作?
Q44水準(zhǔn)網(wǎng)的外業(yè)施測是如何進行的?
Q45水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)成果是如何整理的?
Q46水準(zhǔn)測量中如何處理與儀器有關(guān)的誤差?
Q47水準(zhǔn)測量中如何處理與觀測有關(guān)的誤差?
Q48水準(zhǔn)測量中如何處理與外界有關(guān)的誤差?
第8章平面導(dǎo)線控制測量
Q49導(dǎo)線測量前需要哪些準(zhǔn)備工作?
Q50導(dǎo)線網(wǎng)的外業(yè)施測是如何進行的?
Q51導(dǎo)線測量的內(nèi)業(yè)成果是如何整理的?
Q52如何對導(dǎo)線測量的閉合差超限進行檢查?
Q53導(dǎo)線測量中如何處理與儀器有關(guān)的誤差?
Q54導(dǎo)線測量中如何處理與觀測有關(guān)的誤差?
第9章平面三角控制測量
Q55三角測量前需要哪些準(zhǔn)備工作?
Q56三角網(wǎng)的外業(yè)施測是如何進行的?
Q57如何整理三角測量的內(nèi)業(yè)成果?
第10章GPS控制測量
Q58GPS測量前需要哪些準(zhǔn)備工作?
Q59GPS網(wǎng)的外業(yè)施測是如何進行的?
Q60GPS控制測量的內(nèi)業(yè)成果是如何整理的?
Q61如何對GPS的測量誤差進行分析和處理?
第11章數(shù)字化地形測圖
Q62地形測圖前需要哪些準(zhǔn)備工作?
Q63全站儀測圖是怎樣進行外業(yè)施測的?
Q64GPS(RTK)測圖是怎樣進行外業(yè)施測的?
Q65地形測圖后的繪圖工作是如何進行的?
第12章遙感地形測圖
Q66遙感技術(shù)是怎樣測圖的?
Q67遙感測圖的投影誤差是如何校正和處理的?
第13章測量誤差
Q68測量誤差的產(chǎn)生來自于哪些因素?
Q69測量誤差的產(chǎn)生有哪些特點?
Q70測量誤差是怎樣表示與衡量的?
Q71如何對測量誤差進行評定?
Q72處理測量誤差的措施主要有哪些?
Q73測量平差的原理與方法是什么?
第14章工程測量的基礎(chǔ)工作
Q74怎樣識別地形圖?
Q75如何在地形圖上獲取施工放樣的數(shù)據(jù)?
Q76施工測量前需要準(zhǔn)備哪些放樣圖紙?
Q77怎樣根據(jù)已知的坐標(biāo)進行施工放樣?
第15章房屋建筑工程測量
Q78怎樣布設(shè)建筑基線和建筑方格網(wǎng)?
Q79如何對建筑施工場地進行土地平整?
Q80如何對房屋建筑進行定位測量?
Q81如何進行民用建筑的施工測量?
Q82如何進行工業(yè)建筑的施工測量?
第16章線路工程測量
Q83怎樣測設(shè)線路中線的交點和轉(zhuǎn)點?
Q84如何對線路的中線進行放樣?
Q85如何進行線路的縱橫斷面水準(zhǔn)測量?
Q86如何進行地面道路的施工測量?
Q87如何進行地下管道的施工測量?
第17章隧道工程測量
Q88如何進行隧道洞外的控制測量?
Q89如何進行隧道洞內(nèi)外的聯(lián)系測量?
Q90如何進行隧道洞內(nèi)的施工測量?
Q91如何進行隧道洞內(nèi)的控制測量?
Q92如何進行隧道洞內(nèi)的貫通測量?
第18章橋梁工程測量
Q93如何進行橋梁的施工控制測量?
Q94如何進行橋梁的河床與河流測量?
Q95如何進行橋梁墩臺的施工測量?
第19章水利工程測量
Q96如何建立水利工程的施工控制網(wǎng)?
Q97如何對水下地形及斷面進行測量?
Q98如何對大壩的壩體進行施工測量?
第20章變形觀測
Q99工程變形產(chǎn)生的因素和監(jiān)測內(nèi)容是什么?
Q100如何進行建(構(gòu))筑物的垂直位移觀測?
Q101如何進行建(構(gòu))筑物的水平位移觀測?
參考文獻