园林工程测量员操作技术整理共25页.docx

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园林工程测量员操作技术整理共25页

园林工程测量员操作技术规程

1唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。

而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。

“教授”和“助教”均原为学官称谓。

前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。

“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。

唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。

至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。

至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。

园林工程测量员基本知识

唐宋或更早之前，针对“经学”“律学”“算学”和“书学”各科目，其相应传授者称为“博士”，这与当今“博士”含义已经相去甚远。

而对那些特别讲授“武事”或讲解“经籍”者，又称“讲师”。

“教授”和“助教”均原为学官称谓。

前者始于宋，乃“宗学”“律学”“医学”“武学”等科目的讲授者；而后者则于西晋武帝时代即已设立了，主要协助国子、博士培养生徒。

“助教”在古代不仅要作入流的学问，其教书育人的职责也十分明晰。

唐代国子学、太学等所设之“助教”一席，也是当朝打眼的学官。

至明清两代，只设国子监（国子学）一科的“助教”，其身价不谓显赫，也称得上朝廷要员。

至此，无论是“博士”“讲师”，还是“教授”“助教”，其今日教师应具有的基本概念都具有了。

测量工作的实质是确定地面点的位置。

在数学概念，一个点在空间的位置要根据三个量才能确定；在测量工作中，这三个量是用该点投影到某基准面上的位置（即纵、横坐标）和该点到该基准面的垂直距离（即高程）来表示。

1.1.宋以后，京师所设小学馆和武学堂中的教师称谓皆称之为“教谕”。

至元明清之县学一律循之不变。

明朝入选翰林院的进士之师称“教习”。

到清末，学堂兴起，各科教师仍沿用“教习”一称。

其实“教谕”在明清时还有学官一意，即主管县一级的教育生员。

而相应府和州掌管教育生员者则谓“教授”和“学正”。

“教授”“学正”和“教谕”的副手一律称“训导”。

于民间，特别是汉代以后，对于在“校”或“学”中传授经学者也称为“经师”。

在一些特定的讲学场合，比如书院、皇室，也称教师为“院长、西席、讲席”等。

地图、平面图和地形图

测量工作的成果，常常是用各种图把它明显准确地表示出来，以利于规划设计或指导施工。

测绘各种图时，都是将地面上的各种地物和地貌，按一定的投影关系，依一定的比例和统一规定的符号，绘制在图纸上。

地图，测绘大范围甚至整个地球的地面图形时，将球面上的图形按一定比例缩小后，展绘到平面上，就会发生形变。

为了将形变控制在一定范围内，必须考虑地球的曲率，采用特殊的投影方法才能达到目的。

这种利用特殊的地图投影方法，以一定的精度在平面图纸上绘制出的大区域或全国、全球的图形，称为地图，如全国地图、世界地图等。

平面图，当测区面积不大时，可把水准面当作平面。

将地面上的地物沿铅垂方向投影到水平面上，再按一定的比例缩绘而成的图，称为平面图。

平面图能反映实际地物的形状、大小以及地物之间的相对平面位置关系。

地形图，在平面图的基础上，把地貌用规定的符号表示出来，这样的图称为地形图。

地形图和平面图的区别在于地形图在图上表示出了地貌和地物的高低位置。

1.2.测图的比例尺

绘图时必须将地面上的各种地物按其真实大小按一定的比例缩小后绘制图纸上。

因此，图上线段的长度与相应实地水平距离之比，称为图的比例尺。

比例尺的分类与选择：

1）大比例尺地形图：

1：

500、1：

1000、1：

2000、1：

5000、1：

10000；

2）中比例尺地形图：

1：

2.5万、1：

5万、1：

10万；

3）小比例尺地形图：

1：

20万、1：

50万、1：

100万；

园林工程中常用比例尺为1：

500、1：

1000

1.3.测量工作的基本原则和要求

在实际测量工作中要测量点位置关系，就是要求得距离、角度和高差三要素，因此，测距离、测角度和测高差是测量工作的基本内容。

1.3.1测量工作的基本原则

在测量工作中，误差是不可避免的，但测量成果是有严格的精度要求的。

因此，保证高精度的测量，必须遵循“由整体到局部、由高精度到低精度、先控制后碎部”的原则。

当接受一项测量任务后，首先要从整体上考虑测区全面达到精度要求，因此在制定施测策略时，要使误差分散均匀，就要从整体出发。

在测量过程中，如果从一点开始，逐点依次递测，不加控制和检校，前一点的误差就传到后一点，后一点又产生新的误差，如此下去，误差会传递累积起来，因此，在测区内均匀布设恰当密度的一些点，使它们能构成附合或自行闭合，对它们所测的数据就能进行检验和校正，使它们的误差得到控制。

这样的点常称为控制点，对之所进行的测量称为控制测量，控制点相对碎部点也是精度比较高的点，再由这样的点去测碎部的点。

对碎部点所进行的测量称为碎部测量。

总之，遵循测量工作的基本原则，是提高精度的最好方法。

1.3.2测量工作的基本要求

测量工作是一项非常细致的工作，各个环节都是紧密相连的，无论是测还是算，必须有严格的校核措施，发现错误或不符合精度要求的观测数据，要查明原因，即时返工重测，把工作损失降到最低程度。

无论是操作仪器还是测量施工，都要严格按照操作规程和施测步骤进行。

测量记录是外业工作的成果，是评定观测质量、使用观测成果的基本依据。

测量人员必须坚持严肃认真的科学态度，实事求是地做好记录工作，要求做到内容真实、完整，书写清楚、整洁，一般用铅笔记，如果记错了，不要用橡皮擦擦掉，而要用铅笔画掉，然后将正确的数据写在旁边，以保持记录的原始性，决不能随意涂改或伪造数据。

测量标志是测量工作的重要依据，要做好标志的设置工作，并应妥善保护。

测量工作不是个人能单独进行的工作，而是以队、组的形式集体进行的工作，既要合理分工，又要密切配合，才能把工作做好。

测量工作总是外业多，常要跋山涉水，常有严寒酷暑，等等，测量工作人员必须能吃苦耐劳。

2园林工程测量的主要测绘技术

2.1园林工程水准测量

确定地面点高程的测量工作，称为高程测量。

高程测量又是测量三项基本工作之一。

根据使用仪器和施测方法的不同，高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。

用水准仪测量高程，称为水准测量，它是高程测量中最常用、最精密的方法。

2.1.1水准测量的原理

水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。

2.1.2水准测量的方法

1．水准点（BenchMark）和水准测量路线

（1）水准点

为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点，这些点称为水准点（BenchMark），简记为

。

水准测量通常是从水准点引测其它点的高程。

水准点有永久性和临时性两种。

国家等级水准点一般用石料或钢筋混凝土制成，深埋到地面冻结线以下。

在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀材料制成的半球状标志。

有些水准点也可设置在稳定的墙脚上，称为墙上水准点。

建筑工地上的永久性水准点一般用混凝土或钢筋混凝土制成，临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，校顶钉以半球形铁钉。

埋设水准点后，应绘出水准点与附近固定建筑物或其它地物的关系图，在图上还要写明水准点的编号和高程，称为点之记，以便于日后寻找水准点位置之用。

水准点编号前通常加

字样，作为水准点的代号。

（2）水准路线

在一系列水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线，形式主要有闭合水准路线、附合水准路线和支水准路线。

是为了避免在测量成果中存在错误，保证测量成果能达到一定精度要求。

布设时要根据测区的实际情况和作业要求，布设成某种形式的水准路线。

1）闭合水准路线

水准路线形式

如图

所示，从水准点

出发，沿各待定高程点1、2、3进行水准测量，最后又回到原出发水准点，这种形成环形的路线，称为闭合水准路线。

2）附合水准路线

如图

所示，从水准点

出发，沿各待定高程点1、2、3进行水准测量，最后又符合到另一个水准点

。

这种在两个已知水准点之间布设的路线，称为附合水准路线。

3）支水准路线

如图

所示，从水准点

出发，沿各待定高程点1、2进行水准测量。

这种从一个已知水准点出发，而另一端为未知点的路线，即不自行闭和，也不符合到其它水准点上，称为支水准路线。

2.水准测量的实施

当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时，就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。

（1）高差法

如图所示，已知

点的高程

=43.150m，欲测

点高程

，在

线路上增加1、2、3、4、……等中间点，将

高差分成若干个水准测站。

其中间点仅起传递高程的作用，称为转点（TurningPoint），简写为

。

转点无固定标志，无需算出高程。

每安置一次仪器，便可测得一个高差，即

将各式相加，得

则

点的高程为

高差法连续水准测量

观测、记录与计算见表

高差法水准测量手簿

测点

后视读数（m）

前视读数（m）

高差（m）

高程（m）

备注

1.525

43.150

已知水准点

0.628

1.393

0.897

43.778

0.132

1.432

1.261

43.910

－0.083

0.834

1.515

43.827

－0.523

1.375

43.304

计算校核

计算无误

（2）仪高法

仪高法测高程的施测与高差法基本相同。

如图所示，在相邻两测站之间有了中间点1、2、3与4、5，它们是待测的高程点，而不是转点。

在测站Ⅰ，除了读出

点上的前视读数，还要读出中间点1、2、3的读数；在测站Ⅱ，要读出

点上的后视读数，以及读出中间点4、5的读数。

仪高法的计算方法与高差法不同，须先计算仪器视线高程

，再推算前视点和中间点高程。

记录与计算见表2-2相应栏。

为了减少高程传递误差，观测时应先观测转点，后观测中间点。

仪高法水准测量手簿

测站

测点

后视读数

（m）

视线高

（m）

前视读数（m）

高程

（m）

备注

转点

中间点

Ⅰ

Ⅱ

1.630

22.965

21.335

1

1.585

21.380

2

1.312

21.653

3

1.405

21.560

0.515

22.170

1.310

21.655

4

1.050

21.120

5

0.935

21.235

1.732

20.438

计算检核

（不包括中间点）

3.水准测量的检核

（1）计算检核

点对

点的高差等于各转点之间高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和，因此，此式可用来作为计算的检核。

但计算检核只能检查计算是否正确，不能检核观测和记录时是否产生错误。

（2）测站检核

点的高程是根据

点的已知高程和转点之间的高差计算出来。

若其中测错任何一个高差，

点高程就不会正确。

因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量。

1）双仪器高法同一测站用两次不同的仪器高度（两次不同的仪器高度相差10cm以上），测得两次高差以相互比较进行检核。

两次所测高差之差对于等外水准测量容许值为

，对于四等水准测量容许值为

。

超出此限差，必须重测，在此限差内，可取两次所测高差之差的平均值作为该站的观测高差。

2）双面尺法仪器高度不变，立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。

两次所测高差之差的限差同双仪器高法。

（3）成果检核

测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差超限。

由于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下沉等到外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有时也会超过规定的限差。

因此为了正确评定一条水准路线的测量成果精度，应进行整个水准路线的成果检核。

成果检核的方法，因水准路线布设形式的不同，主要有：

1）闭合水准路线检核

理论上闭合水准路线各段实测高差代数和值应等于零，即

。

2）符合水准路线检核

理论上附合水准路线各段实测高差代数和值应等于两端已知高程的差值，即

。

3）支水准路线检核

支水准路线本身没有检核条件，通常是用往、返水准路线测量方法进行路线检核。

理论上往测高差与返测高差应大小相等，方向相反，即

。

上述三种路线成果检核的具体计算方法在下面水准测量的内业计算中详述。

2.1.3水准测量的内业

水准测量外业工作结束后，要检查手簿，再计算各点间的高差。

经检核无误后，才能进行计算和调整高差闭合差。

最后计算各点的高程。

否则应查找原因予以纠正，必要时应返工重测。

下面将根据水准路线布设的不同形式，举例说明计算的方法、步骤。

1．闭合水准路线成果计算

如图、所示，闭合水准路线

、1、2、3、4，各段观测数据及起点高程均注于图中，现以该闭合水准路线为例，将成果计算的步骤介绍如下，并将计算结果列入表中。

图闭合水准测量

闭合水准路线成果计算

测量编号

测点

距离

（km）

实测高差

（m）

高差改正数

（m）

改正后高差

（m）

高程（m）

备注

1

1.1

+3.241

0.005

+3.246

27.015

已知

与已知高程

相符

1

30.261

2

0.7

－0.680

0.003

－0.677

2

29.584

3

0.9

－2.880

0.004

－2.876

3

26.708

4

0.8

－0.155

0.004

－0.151

4

26.557

5

1.3

+0.452

0.006

+0.458

27.015

∑

4.8

－0.022

+0.022

0

辅助计算

＜

精度合格

（1）高差闭合差

闭合水准路线各段高差的代数和理论上应等于零，即

由于存在着测量误差，必然产生高差闭合差

（2）高差闭合差容许值

高差闭合差可用来衡量测量成果的精度，等外水准测量的高差闭合差容许值规定为

平地

=

mm

为水准路线长度以公里计

山地

=

mm

为测站数

本例中，由于，

，则精度合格，可进行高差闭合差的调整。

（3）闭合差的调整

在同一条水准路线上，假设观测条件是相同的，可认为各站产生的误差机会是相同的，故闭合差的调整按与测站数（或距离）成正比反符号分配的原则进行即

高差闭合差的调整原则是：

1）调整数的符号与高差闭合差

符号相反；

2）调整数值的大小是按测段长度或测站数成正比例的分配；

3）调整数最小单位为0.001

。

（4）高程计算

各测段实测高差加上相应的改正数，便得到改正后的高差。

以上计算过程，见表中。

2．附合水准路线成果计算

（1）高差闭合差的计算

（2）高差闭合差容许值（同闭合水准路线）

（3）闭合差的调整（同闭合水准路线）

（4）高程计算（同闭合水准路线）

图符合水准测量

符合水准路线成果计算

测量编号

测点

距离

（m）

实测高差

（m）

高差改正数

（m）

改正后高差

（m）

高程（m）

备注

1

BM1

120

+0.534

－0.002

0.532

47.040

已知

高程相符

A

47.572

2

200

－0.166

－0.004

－0.170

B

47.402

3

490

+0.193

－0.010

+0.183

C

47.585

4

370

+0.234

－0.008

0.226

D

47.811

5

410

+1.028

－0.009

1.019

BM2

48.830

∑

1590

1.823

－0.033

1.790

辅助计算

＜

精度合格

2.2经纬仪测量

光学经纬仪具有精度高、体积小、重量轻、密封性好和使用方便等优点，并采用玻璃度盘和光学测微装置，故有读数准确和使用方便等优点，已普遍取代了精度低、使用金属度盘及游标读数的游标经纬仪。

光学经纬仪有很多类型，按精度系列可分为J07、J1、J2、J6、J15、J60等6个等级，“J”是经纬仪的代号，下标数字为该仪器一测回方向中误差，单位为秒。

地形测量和一般工程测量中常用的J6级经纬仪。

2.2.1经纬仪的架设

经纬仪的基本操作为：

对中整平、瞄准和读数。

2.1.2经纬仪的使用

1．水平角测量方法

观测水平角是确定地面点位的基本工作之一。

空间相交的两条直线在水平面上的投影所夹的角度叫水平角。

水平角观测的方法常用的有测回法和全圆测回法两种。

（1）测回法

测回法适用于观测两个方向之间的单角，如图所示为采用测回法观测水平角∠MON的操作步骤：

在测站O点安置经纬仪，以盘左位置（竖盘在望远镜视准方向的左侧）照准目标M，读取水平度盘读数左，以顺时针方向转动照准部照准目标N，读取水平度盘读数左，则盘左。

所测的角值为：

∠MON左=n左-m左

以上完成了上半个测回。

为了检核及消除仪器误差对测角的影响，应该以盘右位置再作下半个测回。

作下半测回时，先照准左目标N，逆时针方向转动照准部照准目标M，设水平度盘读数分别为n右、m左，则下半测回角值：

∠MON右=n右-m左

用J6级经纬仪观测水平角上、下两个半测回角值差（称不符值）应≤±40″。

达到精度要求取平均值作为一测回的结果，即:

∠MON=

（∠MON左+∠MON右）

（2）全圆方向观测法

在一个测站上，当观测方向在三个以上时，如图，一般采用全圆方向观测法（在半测回中如不归零称方向观测法），即从起始方向顺次观测各个方向后，最后要回测起始方向，即全圆的意见。

最后一步称为“归零”，这种半测回归零的方法称为全圆方向法，如图中OA为起始方向，也称零方向。

方法如下：

1）安置仪器于O点，盘左位置且使水平度盘读数略大于00时照准起始方向，如图中的A点，读取水平度盘读数a。

2）顺时针方向转动照准部，依次照准B、C、D各个方向，并分别读取水平度盘读数为b、c、d，继续转动再照准起始方向，得水平度盘读数为a/。

这步观测称为“归零”，a/与a之差，称为“半测回归零差”。

J6级经纬仪为24″。

如归零差超限，则说明在观测过程中，仪器度盘位置有变动，此半测回应该重测。

以上观测过程为全圆方向法的上半个测回。

3）以盘右位置按逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，并分别读取水平度盘读数。

以上为下半个测回，合起来称为一测回

2．竖直角测量方法

在同一竖直面内，倾斜视线与水平线之间的夹角，称为竖直角（竖角）。

如倾斜视线在水平视线之上为仰角，符号为正。

在同一铅直面内，从天顶方向与倾斜视线之间的夹角，称为天顶角。

从天顶到天底，角值为00~1800。

天顶角一盘用Z表示。

（1）观测方法如下：

在测站安置经纬仪，盘左位置照准目标，一般是以十字丝切于目标上某一位置；转动竖盘水准管微动螺旋，使竖盘水准管气泡居中，读取竖盘读数。

（2）竖角的计算

根据竖角的基本概念，它是在竖直面内目标方向与水平方向间的夹角。

不过任何注记的竖盘形式，当视线水平时，其盘左、盘右时的读数都是个定值，所以测定竖角时只需读取照准目标时的竖盘读数即可。

将两数相减便得竖角角值。

至于究竟以哪个读数作为被减数、哪个读数作为减数，应根据竖盘注记形式而定。

为此，对所用仪器必须把望远镜放在大致水平位置时观察读数，如当望远镜上倾时观察读数是增还是减，便可确定竖角的计算公式。

1）当望远镜上倾时，如竖盘读数增加，则竖角a=（照准目标时的读数）-（视线水平时的读数）；

2）当望远镜上倾时，如竖盘读数减少，则竖角a=（视线水平时的读数）-（照准目标时的读数）。

2.3电子全站仪的应用

全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。

由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。

目前，世界上许多著名的测绘仪器生产厂商均生产有各种型号的全站仪。

不同型号的全站仪，其具体操作方法会有较大的差异。

下面简要介绍广义全站仪的基本操作与使用方法。

2.3.1全站仪的使用

测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

并且设置大气改正值或气温、气压值。

光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。

实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测量结果进行改正。

1、角度测量（测量方法同经纬仪）

2、距离测量

照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。

HD为水平距离，VD为倾斜距离。

全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。

精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。

在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

3、坐标测量

（1）设定测站点的三维坐标。

（2）设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

（3）量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

（4）照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。

4、坐标放样测量

如果放样点的坐标已知，仪器能够自动计算出放样的角度和距离，利用角度和距离放样功能可测设出放样点的位置。

进入放样菜单，将放样点坐标输入仪器，输入过后沿水平方向缓缓转动仪器，将水平角调成0°0′0″，旋紧水平制动螺旋，也就是说要放样点就在此方向上，指挥立尺员移动棱镜，待水平距离也是0米时就可以已完成此点放样工作。

2.4导线测量

在地面上选定一系列点连成折线，在点上设置测站，然后采用测边、测角方式来测定这些点的水平位置的方法。

导线测量是建立国家大地控制网的一种方法，也是工程测量中建立控制点的常用方法。

2.4.1闭合导线测量

从高等控制点出发，最后仍回到这个高等控制点形成一个闭合多边形。

闭合导线

如图，已知控制点XA＝450.000米，YA＝450.000米，导线起始边AB的方位角为αAB，导线测量的任务就是根据测出的内角和边长求出其他控制点的坐标。

1.坐标增量闭合差的计算与调整

由于测定导线边长和观测内角过程中存在误差，所以实际上坐标增量之和往往不等于零而产生一个差值，这个差值称为坐标增量闭合差。

分别用

表示：

如图，缺口AA′的长度称为导线全长闭合差，以f表示：

闭合导线全