四级测量工，测量基本知识点总结，四等水准及一级导线测量

主要从测量管理体系（只写一点工程测量的重要性，每个施工单位测量管理体系不同），施工测量放线准备（简单介绍），测量误差基本知识（只介绍部分知识点，详细了解可参考相关测量书籍），高程控制测量（四等水准测量和三角高程测量相关知识点介绍和实操步骤），平面控制测量（主要介绍一级导线平面控制测量外业测量和内业计算相关知识），房建施工过程测量（可参考之前文章），水准仪的检验与校正，部分测量案例分析。

一、测量管理体系

工程测量贯穿于工程的勘测设计、施工和运营管理阶段在以往工程中，因工程测量造成的事故层出不穷给公司形象及经济效益造成巨大影响。

二、施工测量放线准备

三、测量误差基本知识

四、高程控制测量

1.一般规定

我国国家水准测量依精度不同分为一、二、三、四等。一、二等水准测量称为“精密水准测量”，是国家高程控制的全面基础，可为研究地壳形变等提供数据。三、四等水准测量直接为地形测图和各种工程建设提供所必需的高程控制。

高程控制测量是指在小地区范围内，为满足测图和施工的需要，采取一定的方法和作业程序，完成测区首级高程点的加密工作。一般地分为三、四等水准测量和三角高程测量两种形式，

2.四等水准测量

（1）.水准测量原理

水准测量是利用水准仪的一条水平视线，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）.水准测量布网形式：

在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线

（3）.高程系统

我国国家高程系统：黄海高程系

1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米），1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)

我国取青岛附近黄海平均海水面为大地水准面；人为而定，相对稳定(我国1956年取前6年的平均潮位作为大地水准面；1985年取1953年1979年共26年观测的平均潮位作为大地水准面)

水准原点建在青岛市内，作为我国的国家高程基准。1956年高程基准的高程为72.289米，1985年高程基准的高程为72.260米。

地方高程系统：上海：吴淞高程系

（4）.水准测量的一般原则

（1）选择有利的观测时间；（2）仪器的前、后视距大致相等；

（3）相邻测站观测顺序按“后前前后”或“后后前前”进行；

（4）根据规范的规定采用往返测或单程双转点法观测；

（5）观测中四级测量工，间歇点最好在固定点上，否则应选择两个固定点。

（5）.四等水准的观测顺序

“后—后—前—前”

架好仪器，精平，瞄准后尺读取黑面上丝读数、下丝读数和中丝读数；

瞄准后读取红面中丝读数；

转动望远镜，瞄准前尺读取黑面中丝读数和上丝读数、下丝读数；

瞄准前尺读取红面中丝读数。

(9）.水准测量成果的内业计算方法

（1）计算高差闭合差fh

定义：观测总高差与其理论总高差之差。

公式：fh= ∑h测− ∑h理

对于附合水准路线：

∑h理=HB-HA ， fh= ∑h测− (HB-HA)

对于闭合水准路线：

∑h理=0， fh= ∑h测

对于支水准路线：fh= ∑h往+ ∑h返

（2）计算观测高差的改正数vi

高差闭合差fh的分配原则：将高差闭合差fh反号后按路线长度或测站数成正比例地分配到各观测高差中去，即得各观测高差的改正数vi 。

观测高差改正数vi的计算公式为：

vi=(-fh/∑n) ∙ ni

或 ：vi=(-fh/∑L) ∙ Li

令：v站= -fh/∑n ，叫每测站改正数，因此，vi= v站∙ ni；

又令：vkm=-fh/∑L ，叫每千米(单位长度)改正数，因此， vi= vkm∙ Li 。

竖直角：从竖直角概念可知，它是竖直面内水平线与目标方向的夹角。所以，测定竖直角时，其角度值可从竖盘上两个方向读数之差求得，而该两个方向中有一个是水平线方向。当经纬仪视线水平时，无论盘左还是盘右，其竖盘读数都是个固定数值。因此，测竖直角时，实际上只要瞄准目标读出其竖盘读数，即可计算出竖直角。

竖盘指标差：指标偏离正确位置一个非常小的角度差X，称为竖盘指标差，指标差X=（L+R – 360º）/2 。由于指标差的存在，计算竖直角L和R时都受到影响，故指标差X不应超过 ± 25’’。指标差X不超过容许值，取L与R的平均值作为最后结果；若超过容许值，则需重测。

竖直角观测：

（1）盘左观测：盘左瞄准目标点B，观测、读出竖盘读数L。运用竖直角计算公式盘左：L=90º – L，计算竖直角度数。

（2）盘右观测：盘右瞄准目标点B四级测量工，测量基本知识点总结，四等水准及一级导线测量，观测、读出竖盘读数R。运用竖直角计算公式盘右：R=R – 270º，计算竖直角度数。

（3）取平均值：取上、下半测回角值的平均值作为一测回竖直角值， =（L+R）/2 。

（2）.三角高程测量的基本公式

1)地球曲率与大气折光的影响

由于大地水准面是曲面，过测站点的曲面切线不一定和水平视线平行。故测得的高差和实际高差不一定相等。

空气密度随着所在位置的高程变化，越到高空，密度越稀，光线通过由下而上密度均匀变化的的大气层时，光线发生折射，形成凹向地面的曲线。引起三角高程测量偏差。

2)对向观测计算高差

为了消除或减弱地球曲率和大气折光的影响，三角高程测量一般应进行对向观测，亦称直、反觇观测。三角高程测量对向观测，所求得的高差较差不应大于0.4D（m），其中D为水平距离，以km为单位。若符合要求，取两次高差的平均值作为最终高差。

（3）.三角高程测量主要误差来源及减弱措施

由公式知，观测边长D、垂直角、仪高i和觇标高v的测量误差及大气垂直折光系数K的测定误差均会给三角高程测量成果带来误差。

(1）边长误差

边长误差决定于距离丈量方法。用普通视距法测定距离，精度只有1/300；用电磁波测距仪测距，精度很高，边长误差一般为几万分之一到几十万分之一。边长误差对三角高程的影响与垂直角大小有关，垂直角愈大，其影响也愈大。

（2）大气垂直折光系数误差

大气垂直折光误差主要表现为折光系数K值测定误差。

（3）丈量仪高和觇标高的误差

仪高和觇标高的量测误差有多大，对高差的影响也会有多大。因此，应仔细量测仪高和觇标高。

五、平面控制测量

（1）一般规定

平面控制网的建立，可采用卫星定位测量、导线测量、三角形网测量等方法。

平面控制网等级的划分如下：

卫星定位测量控制网依次为二、三、四等和一、二级；

导线及导线网依次为三、四等和一、二、三级；

三角形网依次为二、三、四等和一、二级。

下面主要介绍一级导线平面控制测量

附合导线：从已知控制点B和已知方向BA出发，经过1、2、3点，最后附合到另一已知点C和已知方向CD上，这样的导线称为附合导线。

支导线：由一已知点B和已知方向BA出发，既不附合到另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支导线。

施工控制网的特点

1）控制范围小，控制点密度大，精度要求高。2）施工控制网使用频繁。

3）施工干扰大。4）施工控制网采用施工坐标系统。

（4）.导线的外业测量

1.踏勘选点及建立标志

（１）选点要求：

⑴相邻点间通视良好，地势平坦，便于测角和量距；

⑵点位应选在土质坚硬外，便于保存和安置仪器；

⑶视野开阔，便于施测碎部；

⑷导线各边的长度应大致相等不能大于0.7倍，平均边长见表所示，全长也有要求；

⑸导线应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个地区。

（2）建立标志：

①临时性标志 导线点位置选定后，要在每一点位上打一个木桩，在桩顶钉一小钉，作为点的标志。

②永久性标志 需要长期保存的导线点应埋设混凝土桩，桩顶嵌入带“+”字的金属标志，作为永久性标志。

③导线点应统一编号。为了便于寻找，应量出导线点与附近明显地物的距离，绘出草图，注明尺寸，该图称为“点之记”。

2.导线转折角测量

一般采用J6经纬仪测回法测量，两个以上方向组成的角也可用方向法。

导线转折角有左角和右角之分。

当与高级控制点连测时，需进行连接测量。

（5）.导线测量的内业计算

计算步骤：

1) 计算角度闭合差fβ并进行调整；

2) 推算各边的坐标方位角；

3) 计算各边的坐标增量 X、 Y：

4) 计算纵、横坐标增量闭合差 fX、fY 和导线全长闭合差 fD 及相对误差 K，并进行增量闭合差调

整：

5) 计算各导线点的坐标 Xi，Yi。

如图，A、B、C、D是已知点，起始边的方位角和终止边的方位角 为已知。外业观测资料为导线边距离和各转折角。

（1）计算角度闭合差：

六、房建施工过程测量

祥见之前发表的一篇关于房建施工测量的文章。

七、水准仪检验与校正

根据上述b2和高差hAB算出A点尺上视线水平时的应读读数为：

如果a2′与a2相等，表示两轴平行。否则存在i角，其角值为：

（2）校正方法

转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A点尺上应读读数a2′，此时视准轴处于水平位置，而水准管气泡不居中。

用校正针先拨松水准管一端左、右校正螺钉，再拨动上、下两个校正螺钉，使偏离的气泡重新居中，最后要将校正螺钉旋紧。

八、测量案例分析

2.未考虑竖曲线设置

线路在设计坡度变化区域是采用曲线进行连接的。但部分技术人员在计算路面标高时未考虑竖曲线的存在，造成结构物顶面标高错误。