《工程测量基础与常见测量工具教学课件》

工程测量基础与常见测量工具教学课件欢迎学习工程测量基础与常见测量工具课程本课程将系统介绍工程测量的基本理论、方法以及现代测量仪器的应用，帮助学生掌握测量工作所需的专业知识与技能工程测量是土木工程、建筑工程、水利工程等领域不可或缺的基础工作通过科学的测量方法和精密的测量仪器，我们能够获取准确的空间位置信息，确保工程建设的质量和安全课程概述工程测量定义工程测量是在工程建设中，利用测量仪器和方法，确定地面点位的平面位置和高程的技术它是工程建设不可或缺的基础工作课程内容本课程将系统介绍测量基础理论、常用测量仪器的工作原理与使用方法，以及不同工程场景下的测量技术应用应用领域测量技术广泛应用于建筑工程、道路工程、隧道工程、水利工程等领域，是保证工程质量和安全的重要保障工程测量基础知识测量学基本概念误差理论简介测量学是研究地球表面自然测量过程中不可避免地会产和人工要素的几何特性及其生误差误差可分为系统误空间分布的科学主要包括差和偶然误差理解误差产测定点的平面位置和高程的生的原因和处理方法对于保方法、理论和技术证测量精度至关重要坐标系统和投影工程测量常用的坐标系包括大地坐标系、平面直角坐标系等高斯克吕格投影是我国工程测量中常用的投影方式，用于将地球表-面转换为平面距离测量直接测距法1使用钢尺、卷尺等工具直接测量两点间的水平距离适用于短距离测量，操作简单但效率较低，受地形条件限制较大间接测距法2利用三角关系间接求得距离，包括视距测量法、平行基线法等适用于无法直接测量的情况，如跨越河流、山谷等障碍电磁波测距3利用电磁波传播速度恒定的原理，测量电磁波往返时间计算距离现代测距仪如全站仪、激光测距仪都采用此原理，精度高，效率高水准测量基本原理路线设计利用水准仪建立水平视线，通过前根据测区地形条件和控制点分布，后视读数之差确定两点间的高差，合理设计水准路线，确保测量精度从而测定点的高程和效率误差来源精度控制包括仪器误差、观测误差和自然条通过前后视距平衡、严格操作规程件影响等，需采取相应措施进行控等方法控制测量精度制角度测量水平角测量使用经纬仪或全站仪测量两个方向线在水平面上的夹角常用方法包括方向观测法和测回法，前者适用于多方向观测，后者适用于单角观测垂直角测量测量方向线与水平面的夹角，也称为高度角或仰角测量时需注意仪器的指标差，通过正倒镜观测法可消除指标差影响误差分析角度测量的误差来源包括仪器误差（如视准轴误差、横轴误差等）和观测误差（如照准误差、读数误差等）通过科学的观测方法和精细的操作可减小误差影响导线测量精度分析导线测量精度受边长测量精度和角度测量精度的影响方法和步骤包括踏勘选点、埋设标志、角度测量、边长测量和数据处理等步骤概念和分类导线是由一系列相邻点连接而成的折线，按形状分为闭合导线和附合导线导线测量是控制测量的基本方法之一，通过测量相邻测站间的距离和转折角，建立控制网，为后续的碎部测量提供基础闭合导线首尾相接，具有较好的检核条件；附合导线两端与已知点相连，适用于狭长地带的测量地形图测绘基本要素地形图包含等高线、地貌、水系、植被、建筑物等要素测绘方法包括碎部测量、航空摄影测量和遥感测量等方法数字地形图利用现代测量技术和计算机绘图软件制作数字化地形图地形图测绘是工程建设前的重要工作，为工程设计提供基础地形资料现代地形图测绘已从传统手工测绘发展为数字化测绘，利用全站仪、接收机等数字化测量设备采集数据，通过专业软件处理成果数字地形图具有信息丰富、更新方便、GPS应用广泛等优点全站仪简介工作原理主要功能全站仪集成了电子经纬仪全站仪可进行角度测量、和电子测距仪的功能，能距离测量、坐标测量、放同时测量角度和距离测样、面积计算等功能现角采用光电编码系统，测代全站仪还具备存储、数距采用相位比较法或脉冲据传输、自动跟踪等高级法，通过内置微处理器计功能，极大地提高了测量算出坐标、高差等数据效率工程应用全站仪广泛应用于建筑工程放样、道路工程测量、变形监测、地形测量等领域具有精度高、操作方便、数据处理能力强等优点，是现代工程测量的主要仪器全站仪的构造主要部件电子和光学部分技术参数全站仪主要由基座、水平度盘、照准电子部分包括测角系统、测距系统、全站仪的主要技术参数包括角度测量部、立轴部、显示器和键盘、电池等微处理器和存储系统测角系统采用精度、距离测量精度、测距范围、最部分组成基座用于固定仪器，水平光电编码器，测距系统采用相位法或小显示值等不同级别的全站仪参数度盘和立轴部用于实现仪器的旋转，脉冲法，微处理器负责数据计算和处不同，如测角精度从到不等，测15照准部用于瞄准目标理距精度从到2+2ppm×Dmm不等5+5ppm×Dmm现代全站仪还配备有数据存储卡、通光学部分主要包括望远镜、分划板、信接口等附件，便于数据记录和传水准器等望远镜用于瞄准目标，分选择全站仪时，应根据工程要求和测输部分高端全站仪还具备自动搜索划板用于定位十字丝，水准器用于仪量精度需求，选择适合的仪器型号和跟踪棱镜的功能器整平光学系统的质量直接影响观高精度工程如隧道贯通、高层建筑等测精度需要高精度全站仪全站仪的使用方法

（一）12仪器架设整平对中选择合适的测站位置，确保视野开阔且调整基座螺旋使圆水准气泡居中，转动能观测到目标点展开三脚架，调整至望远镜使其与任意两个脚螺旋的连线平适当高度，使顶面大致水平，三脚架腿行，调整这两个脚螺旋使管水准气泡居牢固插入地面中3视准轴校正进行双面观测，检查视准轴误差，如误差超限则进行校正现代全站仪可通过程序自动进行校正计算全站仪的使用方法

（二）测量类型操作步骤注意事项角度测量选择角度测量模式，照准后点，读取角度确保仪器整平，消除视准误差，多次观测值，需要高精度时采用测回法取平均值距离测量选择距离测量模式，照准棱镜中心，按测检查棱镜常数设置，注意大气修正值设置距键获取距离坐标测量输入测站坐标和仪器高，设置后视方向，精确输入仪器高和棱镜高，确保后视方向照准棱镜测量准确全站仪的使用方法

（三）数据存储数据传输仪器保养全站仪测量数据可存储在内部存储器数据传输方式包括数据线传输、存储使用后擦净仪器，避免阳光直射和雨或外部存储卡中现代全站仪存储容卡传输和无线传输使用专用软件可淋，防止严重震动定期检查校正各量大，可记录数千个点的观测数据将数据导入计算机进行处理，生成成项技术指标，发现异常及时维修存数据组织通常按工程分区、测站等层果文件或导入软件绘图数据传输放时应放入仪器箱，置于干燥环境，CAD次结构存储，便于管理和查找前应检查通信参数设置长期不用应取出电池水准仪简介分类工作原理按精度分为精密、普通和粗糙水准水准仪利用重力方向建立水平视仪；按结构分为筒式、倾斜式和自线，通过读取水准尺上的读数，计动安平水准仪；按功能分为光学水算高差，测定点的高程准仪和电子水准仪工程应用优势广泛应用于建筑物标高控制、沉降操作简单，测量精度高，适用于高观测、道路纵断面测量、水利工程程控制网的建立和工程高程放样等领域水准仪的构造主要部件光学与电子区别技术参数水准仪主要由望远镜、水准器、水平光学水准仪通过目镜直接观测水准尺水准仪的主要技术参数包括放大倍微动装置、基座三脚架等部分组成读数，读数精度依赖于操作者的经验率、视场角、最短视距、中误差等望远镜用于观测水准尺读数，水准器和仪器性能电子水准仪则通过光学水准仪的放大倍率一般为CCD20-40用于建立水平视线，水平微动装置用图像传感器自动识别特制条码尺上的倍，往返测量中误差为1km

0.5-3mm于精确调整视线方向黑白条纹图案，自动计算读数电子水准仪的精度更高，可达

0.3mm/km传统水准仪需要通过调整管水准器气泡使视线水平，而自动安平水准仪则电子水准仪具有自动读数、数据存储选择水准仪时应根据工程精度要求和通过悬挂补偿器自动建立水平视线，和传输、高精度等优点，但价格较作业环境，选择适合的型号高精度大大提高了工作效率高，使用环境受限光学水准仪结构工程如精密沉降观测需使用高精度水简单，维护方便，适应性强，在一般准仪，而一般工程放样可使用普通精工程中仍广泛使用度水准仪水准仪的使用方法

（一）仪器架设选择视野开阔且能同时看到前后视点的位置，展开三脚架，调整至适当高度，使顶面大致水平，保证三脚架稳固将水准仪安装在三脚架上，拧紧中心连接螺旋仪器整平调整三个脚螺旋，使圆水准器气泡居中对于自动安平水准仪，只需使气泡大致居中即可；对于普通水准仪，还需通过管水准器进行精确整平，使气泡完全居中视准轴校正采用双面尺法或等距法检查视准轴是否水平双面尺法是在同一位置对尺的正反两面进行观测；等距法是在A、B两点间测设中点C，然后分别从A、B点观测C点如有误差需进行校正前后视距平衡为减小地球曲率和大气折光影响，应使前后视距大致相等操作时可通过步测或目估控制，一般保持前后视距差不超过10米，总视距不超过100米水准仪的使用方法

（二）高程测量记录计算闭合路线瞄准水准尺，读取三丝读数（上丝、中在水准测量记录簿上记录测站号、后视闭合水准路线从已知高程点出发，经过一丝、下丝），检核上丝减下丝应等于下丝点、前视点、中丝读数、视距等信息计系列待测点后，最终返回起点或另一已知减中丝记录中丝读数用于高程计算，上算相邻点的高差，然后推算未知点的高点计算闭合差，检验测量精度，若超限下丝之差用于测距程检核后视读数总和减前视读数总和应需重测闭合差在允许范围内，进行误差等于终点高程减起点高程分配水准仪的使用方法

（三）电子水准仪设置自动读数测量12开机后设置测量模式、测量精度要求、点号编码规则等参数瞄准条码水准尺，保持尺面处于望远镜视场中央，按测量键自选择测量或放样功能，输入或选择已有工程文件电子水动识别条码电子水准仪会自动计算高程和距离，并存储数准仪需与专用的条码水准尺配合使用据测量过程中应保持仪器稳定，避免振动常见问题解决仪器维护保养34光线不足时可使用尺照明装置；读数失败时，检查尺面是否清使用后清洁镜头和外壳，避免高温、高湿和震动环境存放时洁，仪器是否正确对焦；数据错误时，可删除重测长时间作应放入专用仪器箱，置于干燥处定期送专业机构进行校验和业应检查电池电量，及时更换电池维护，确保测量精度测量系统简介GPS系统组成基本原理系统由空间段、控制段和用测量基于卫星定位原理，通GPS GPS户段三部分组成空间段包括过测量接收机与多颗卫星间的颗工作卫星和若干备用卫距离确定位置单点定位精度24星；控制段包括主控站和监测约为米，差分定位可提高至10站，负责卫星轨道确定和时钟亚米级，载波相位测量可达厘校正；用户段为各类接收米级甚至毫米级精度GPS机工程应用测量广泛应用于控制测量、地形测绘、变形监测、放样定位等领GPS域具有全天候工作、不受通视条件限制、定位精度高、效率高等优点，已成为现代工程测量的重要技术手段接收机GPS接收机类型技术静态和动态测量RTK按用途分为导航型、数据采集型和（）实时动态测静态测量要求接收机在测点上保持GIS RTKReal-Time KinematicGPS测量型导航型精度为米级，用于定量技术是一种基于载波相位观测值的静止，观测一段时间（数十分钟至数位导航；型精度为亚米级，用于实时差分技术，由基准站和流动站组小时），数据事后处理，精度高但效GIS GIS数据采集；测量型精度为厘米级甚至成基准站设在已知坐标点上，通过率低，主要用于控制测量观测时间毫米级，用于测量放样数据链向流动站发送改正数长短与基线长度、精度要求有关按接收信号类型分为单频接收机和双流动站结合接收到的改正数和自身观动态测量允许接收机移动，包括停GPS频接收机单频接收机只接收信测数据，实时解算厘米级精度的位走式、连续式和等方式停走式在L1RTK号，适用于中短距离测量；双频接收置技术具有实时性好、操作简每个点短时间停留；连续式边移动边RTK机接收和信号，可消除电离层延迟便、精度高等特点，广泛应用于测量采集数据；实时获取厘米级坐标L1L2RTK影响，适用于长距离高精度测量放样、地形测绘等工作动态测量效率高，主要用于碎部测量测量方法GPS静态测量GPS同时在两个或多个点上架设GPS接收机，观测1-4小时，事后处理数据解算基线矢量适用于控制网测量，精度可达5mm+1ppm×D测量时快速静态测量需确保通视良好，避开高大建筑物和浓密树木的遮挡GPS是静态测量的改进，缩短了观测时间（5-20分钟），通过专用算法加快模糊度解算精度稍低于静态测量，但效率大幅提高适用于实时动态测量GPS中、小型控制网加密和碎部点测量基准站设在已知点上，通过无线电或移动通信网络向流动站实时传输改正数流动站可立即获得厘米级精度的三维坐标适用于放样定位、地形测量等需要实时坐标的场合数据处理GPS基线解算使用专业软件处理接收机原始观测数据，解算基线三维矢量主要步骤包括数据导入、卫星轨道数据导入、设置处理参数、模糊度解算、质量评估等影响基线质量的因素包括观测时间、卫星几何分布、多路径效应等网平差计算将多条基线组成网，进行平差计算，获得各点的最终坐标平差方法包括约束平差和自由平差约束平差固定已知点坐标，适用于成果转换；自由平差不固定任何点，用于内符合精度评估与传统测量结合GPS在实际工程中，常需要将测量与水准测量、全站仪测量等传统测GPS量方法结合使用如可快速建立平面控制网，而高程控制则采用GPS水准测量；或在信号不良区域，采用全站仪进行加密测量GPS激光测距仪工作原理类型区分应用场景技术优势激光测距仪发射激光按用途分为手持式、三室内装修测量、建筑尺操作简便快捷，单人即束，测量光束往返时间脚架式和集成式手持寸检测、道路断面测可完成测量；非接触式或相位差，计算出距式便携轻巧，适合简单量、隧道断面测量等测量，可测量难以到达离脉冲法根据光束往测量；三脚架式精度高端激光测距仪还可用的区域；多功能化，可返时间计算；相位法测高，适合专业测量；集于变形监测、精密工程直接计算面积、体积等量相位差，精度更高但成式作为全站仪、扫测量等领域参数3D距离较短描仪的核心部件激光测距仪的使用方法测量准备距离测量检查电池电量，设置适当的测量单位瞄准目标按测量键，保持仪器稳定，和参考点（前端、中间或后端）读取显示结果并记录体积计算面积计算测量长、宽、高三个方向，仪器自动选择面积功能，分别测量长和宽，仪计算出体积数值器自动计算出面积值使用激光测距仪时应注意以下事项避免将激光直接照射人眼；在强光环境下测量可能需要使用靶板增强反射信号；测量透明物体或高反射表面时可能出现误差；测量精度受目标表面材质、环境温度、环境光等因素影响高精度测量时应进行多次观测取平均值经纬仪简介工作原理分类经纬仪是测量水平角和垂按精度分为精密、普通和直角的光学仪器通过望简易经纬仪；按读数方式远镜的瞄准和水平度盘、分为光学读数和电子读数垂直度盘的读数，可精确经纬仪；按结构分为重复测量角度仪器需要严格式和方向式经纬仪现代整平后使用，确保水平度电子经纬仪已基本取代传盘与水平面平行统光学经纬仪工程应用经纬仪广泛应用于导线测量、建筑放样、隧道测量、变形监测等工程领域测角精度从到不等，选择时应根据工程精度160要求确定合适的仪器经纬仪的构造观测系统包括望远镜、照准部件、读数显微镜等转动系统包括水平轴、垂直轴、水平度盘、垂直度盘等支撑系统包括基座、脚螺旋、水准管等光学经纬仪和电子经纬仪在构造上有明显区别光学经纬仪通过光学读数系统读取度盘刻度，操作者需直接观察显微镜中的读数；而电子经纬仪采用光电编码器自动读取角度，直接在数字显示屏上显示数值电子经纬仪不仅读数方便，而且减少了读数误差，提高了测量效率和精度经纬仪的技术参数主要包括望远镜放大倍率、视场角、最短视距、角度测量精度等精密经纬仪的测角精度可达，普通经纬仪为1-56-，简易经纬仪为选择经纬仪时应根据工程精度要求和实际应用场景确定合适的型号2030-60经纬仪的使用方法

（一）仪器架设选择视野开阔的测站点，展开三脚架，调整至适当高度，使顶面大致水平架设时应使三脚架腿呈等距分布，稳固插入地面将经纬仪安装在三脚架上，拧紧中心连接螺旋整平对中调整脚螺旋使圆水准气泡居中进行粗平然后转动仪器使管水准管与任意两个脚螺旋连线平行，调整这两个脚螺旋使气泡居中；再旋转仪器90°，调整第三个脚螺旋使气泡居中重复此过程直至仪器在任何方向转动，气泡始终保持居中视准轴校正检查视准轴是否与横轴垂直，通过双面观测法可消除视准轴误差影响如观测目标A的盘左读数为92°1520，盘右读数为272°1540，则视准轴误差为10电子经纬仪可通过内置程序自动校正水平角测量采用方向观测法或测回法测量水平角方向观测法适用于测站上观测多个方向；测回法适用于对单个角进行高精度测量测回法包括盘左、盘右观测，取平均值可消除仪器误差经纬仪的使用方法

（二）垂直角测量测站坐标计算导线测量实施垂直角是方向线与水平面的夹角，也测站坐标计算采用后方交会法或坐标导线测量是控制测量的基本方法，经称高度角（向上为正）或俯角（向下反算法后方交会法是通过观测已知纬仪用于测量导线转折角导线测量为负）测量时先整平仪器，然后照点的方向确定测站坐标；坐标反算法步骤包括踏勘选点、埋设标志、测准目标，读取垂直度盘读数是已知测站与目标点坐标，计算方位角、测距、计算平差等角测角时采用测回法提高精度，一般1-3由于垂直度盘指标可能不为零，测量测站坐标确定后，可结合测角测距数测回；测距采用电子测距仪或钢尺时需考虑指标差的影响通过盘左、据计算前方交会，确定未知点坐标测量数据经过计算平差后，得到各控盘右双面观测，可消除指标差影响，经纬仪与测距仪结合使用，可高效完制点的坐标，为后续测量工作提供基得到准确的垂直角值电子经纬仪可成控制测量和碎部测量工作础自动补偿指标差水准尺和标尺水准尺种类标尺种类使用方法水准尺按结构分为整体式、折叠式和伸工程测量中常用的标尺包括测桩尺、水水准尺使用时应保持垂直，可借助气泡缩式；按精度分为普通水准尺、精密水位标尺、沉降观测标尺等测桩尺用于整平器确保垂直度尺面应朝向水准准尺和条码水准尺整体式刚性好但不施工放样测量；水位标尺用于观测水位仪，确保清晰可见测量时，尺垫应平便携带；折叠式和伸缩式便于携带但连变化；沉降观测标尺用于建筑物沉降监稳放置于测点上条码水准尺使用时需接处可能产生误差条码水准尺配合电测根据用途不同，标尺的材质、刻度保持尺面清洁，避免刮伤或污损条码子水准仪使用，可自动读数和精度也有所差异使用后应清洁尺面，妥善存放，避免尺面损伤和尺体弯曲卷尺和钢尺卷尺特点钢尺特点卷尺由尺带和外壳组成，尺带材质多钢尺由钢带和手柄组成，长度通常为为钢片或纤维增强塑料，长度通常为30-50米，精度较高钢带宽度一般3-10米具有轻便易携带、操作简为13-16毫米，厚度约

0.3-

0.4毫米具单、阅读方便等特点精度一般，主有耐用、精度高等特点，但较重，不要用于一般尺寸测量，不适合高精度便携带广泛用于距离测量、水平度工程测量尺带宽度一般为10-25毫检查等工程测量工作钢尺有等比例米，刻度精度约为1毫米尺和非等比例尺，后者已考虑热胀冷缩使用方法使用前检查尺带有无损伤、刻度是否清晰测量时需保持尺带平直，对于长距离测量应施加一定拉力，通常为10-20牛顿注意测量环境温度与标定温度的差异，必要时进行温度改正测量坡度距离时需换算为水平距离使用后及时清洁尺带，妥善收存，避免尺带扭曲和损伤计算器和数据采集器测量专用计算器数据采集器数据处理方法测量专用计算器具有常规计算功能数据采集器是连接测量仪器与计算机数据处理流程包括数据采集、传输、外，还内置了坐标计算、三角函数、的桥梁，可实时记录、存储和处理测处理和成果输出数据采集时应建立导线计算等专用功能操作界面简量数据按用途分为专用型和通用型合理的编码规则，便于后期识别和处洁，按键设计符合测量计算习惯，便两类专用型数据采集器与特定品牌理数据传输方式包括数据线传输、于野外使用仪器配套使用；通用型可与多种仪器存储卡传输和无线传输连接部分高级测量计算器还具备简单的编专业测量软件可对原始数据进行平差程功能，可自定义常用计算公式，提现代数据采集器多采用触摸屏操作，计算、坐标转换、精度分析等处理高计算效率相比普通科学计算器，内置测量专用软件，可进行坐标转处理后的成果可导出为文本文件、测量专用计算器在工程测量计算中更换、面积计算、放样计算等功能部表格或图形文件数据处理过Excel CAD为高效便捷分数据采集器还具备无线通信、定程中应注重备份，防止数据丢失GPS位等功能，极大提高了测量效率三脚架和基座三脚架种类按材质分为木质三脚架、金属三脚架和碳纤维三脚架木质三脚架具有稳定性好、受温度影响小的优点，但较重且怕水；金属三脚架重量轻，耐用性好，但受温度影响大；碳纤维三脚架质轻、稳定性好，但价格较高基座功能基座是连接仪器和三脚架的中间部件，具有调平和对中功能按结构分为普通基座和强制对中基座普通基座需手动对中；强制对中基座可在不移动三脚架的情况下更换仪器，保持对中状态不变，适合多种仪器交替使用的场合安装拆卸方法三脚架架设时应将腿张开至适当角度，调整至合适高度，确保顶面大致水平，腿牢固插入地面安装仪器时，先将基座固定在三脚架上，然后将仪器安装在基座上，拧紧固定螺旋拆卸时顺序相反，操作应轻柔，避免仪器受到冲击棱镜和棱镜杆棱镜种类选择棱镜杆调节12按用途分为普通棱镜、微棱镜棱镜杆用于支撑棱镜，高度通和棱镜普通棱镜测距范围常可调节调节时先松开锁紧360°大，精度高，但体积较大；微装置，滑动至所需高度，然后棱镜体积小，便于携带，但测锁紧精密测量时应使用带气距范围短；棱镜可从任何方泡的棱镜杆，确保垂直测量360°向反射，不需要对准测站，提前应检查气泡是否居中，测量高工作效率选择时应考虑测中保持稳定部分棱镜杆配有量距离、精度要求和操作便捷微调装置，便于精确定位性棱镜常数设置3棱镜常数是由于棱镜光学中心与机械中心不重合而引起的系统误差不同型号棱镜有不同的常数值，通常为、或使用前应在全0mm-30mm-40mm站仪中正确设置棱镜常数，确保测距精度如果不确定常数值，可通过实测对比法确定工程测量软件工程测量软件是提高测量数据处理效率和成果质量的重要工具常用测量软件包括数据处理类、CAD绘图类和专业应用类数据处理软件如南方CASS、天正GPS等，主要用于原始数据处理、平差计算、成果转换；CAD绘图软件如AutoCAD、Civil3D等，用于测量成果图形表达；专业应用软件如道路设计、隧道施工、变形监测等特定领域软件测量误差理论误差来源误差传播来源包括仪器误差、观测误差和自测量结果由多个观测量组成时，各然条件影响仪器误差由仪器精度观测量的误差会按照一定规律传播误差分类和校准状态决定；观测误差由人为到最终结果直接测量的误差传播按性质分为粗差、系统误差和偶然操作引起；自然条件影响包括温遵循二次均方根公式，函数关系的精度评定误差粗差由操作失误引起，应予度、气压、风力等对测量的影响误差传播需应用误差传播定律以剔除；系统误差规律性强，可通常用的精度指标包括标准差、中误过改进方法或数学模型消除；偶然差、极限误差等精度评定是测量误差随机性强，可通过多次测量取质量控制的重要环节，可判断测量平均减小成果是否满足精度要求测量精度评定精度指标计算成果可靠性分析误差限制与精度控制常用精度指标包括中误差、标准差、相对误可靠性分析评估测量成果的可信度，包括内根据工程要求确定精度等级，制定误差限制差和极限误差中误差表示偶然误差的离散部可靠性和外部可靠性内部可靠性反映检标准通过优化测量方案、改进测量方法、程度，是最常用的精度评定指标标准差与测粗差的能力，外部可靠性反映未检测出的提高仪器精度等手段控制误差实际测量中误差类似，但分母不同相对误差表示误粗差对成果的影响通过计算冗余度、冗余中，应遵循由整体到局部的原则，确保误差与测量值的比值，适用于比较不同量值的观测值等参数进行评价差累积受控精度控制测量网平面控制网高程控制网控制点选择与埋石平面控制网是确定点的平面位置（高程控制网是确定点的高程（坐标）控制点的选择应考虑稳定性、通视条X,Y Z坐标）的控制点系统按精度和用途分的控制点系统按精度和用途分为

一、件、安全性和便于使用等因素应避开为

一、

二、

三、四等控制网建立方法

二、

三、四等水准网建立方法主要是软土地带、滑坡区等不稳定区域，选择包括三角网、导线网、三边网和网水准测量，高等级采用精密水准仪，低在坚硬地基上控制点应避免被施工活GNSS等布设原则为由整体到局部，由高等级可用普通水准仪动破坏，并便于仪器安置级到低级高程控制网的精度指标主要是水准路线控制点的标石有永久性和临时性两种平面控制网的精度指标主要有相对误差的闭合差一等水准测量的闭合差不超永久性标石多采用混凝土墩或钢筋混凝和点位中误差相对误差表示相邻点之过（为水准路线长度，单位为土柱，顶部嵌入铜质或不锈钢标志；临±3√L mmL间距离的测量精度；点位中误差表示点千米）；四等水准测量的闭合差不超过时性标石可用木桩或钢钉等埋设深度的位置精度平面控制网的布设应考虑高程控制网通常以国家水准应超过冻土层，确保稳定性每个控制±20√L mm地形条件、视线通视和工程需求等因点为起算点点应有详细的点之记进行描述和保护素建筑工程测量

（一）建筑物定位放线建筑物定位是将设计图纸上的建筑物平面位置标注到实地的过程通常采用全站仪或经纬仪配合钢尺进行定位方法包括坐标法、角度交会法和距离交会法等大型建筑物定位前应建立专门的施工控制网，确保精度轴线投测和控制轴线是建筑物的骨架，通常由柱轴线和墙轴线组成轴线放样先确定主轴，再依次放样次轴放样后用经纬仪或全站仪检核各轴线间的正交性和平行度为防止施工过程中轴线桩被破坏，通常在建筑物四周设置护桩，保存轴线延长线沉降观测沉降观测是监测建筑物垂直方向变形的重要措施通常在建筑物周围和内部设置沉降观测点，定期测量其高程变化观测方法主要采用精密水准测量，高精度要求时可采用精密水准仪，一般要求可采用普通水准仪观测成果通过沉降曲线和等值线图进行分析建筑工程测量

（二）垂直度测量1检测建筑物是否垂直，确保施工质量和安全变形监测对建筑物的沉降、倾斜、裂缝等变形情况进行监测和分析竣工测量对完工建筑进行测量，检查是否符合设计要求和建筑标准建筑物垂直度测量主要采用经纬仪、全站仪、垂准仪或激光铅垂仪测量方法包括经纬仪侧向照准法、垂准仪铅直投测法和全站仪坐标法等高层建筑垂直度测量时，应考虑风力、温度和太阳辐射对建筑物和仪器的影响建筑物变形监测是一项长期工作，包括平面变形和垂直变形监测平面变形采用精密角度交会或测量；垂直变形采用精密水准测GPS量监测数据通过专业软件处理，建立变形数学模型，预测变形趋势，为工程安全提供依据道路工程测量

（一）路线测量1路线测量是道路工程的首要工作，包括踏勘选线和路线测设踏勘选线阶段确定路线走向，考虑地形条件、地质状况和工程经济性；路线测设阶段将设计线路标注到实地，包括直线段、曲线段和过渡曲线的放样纵横断面测量2纵断面测量是沿路线中线测定地面高程，绘制路线竖向设计图的基础测量方法通常采用水准测量，测点包括中桩点和地形特征点横断面测量是测定路线中心线两侧地形断面，为路基设计提供依据测量范围应覆盖路基开挖和填筑影响区域中线测设3中线测设是将设计路线的中心线标注到实地的过程包括直线段、圆曲线段和缓和曲线段的测设直线段采用极坐标法或坐标法放样；圆曲线段利用切线、弦长或角度进行放样；缓和曲线段多采用坐标法或切线偏距法放样道路工程测量

（二）路基测量包括路基边坡放样和压实度检测边坡放样采用全站仪或经纬仪配合测距，确定边坡坡脚和坡顶位置路基宽度和边坡坡度必须符合设计要求压实度检测采用环刀法或灌砂法，确保路基强度满足设计要求路面测量包括基层和面层的高程控制及平整度检测高程控制采用水准仪进行，在路面两侧设置水准桩，指导铺筑厚度平整度检测采用米直尺或平整度仪进行，评价路面质量桥涵测量主要包括墩台定位测量、高程控制测量和变形监测测量，要求3精度高，通常采用全站仪和精密水准仪隧道工程测量隧道测量特点隧道工程测量具有通视条件差、环境复杂、精度要求高等特点测量工作贯穿隧道施工全过程，包括洞口定位、导线测量、贯通测量、断面测量和变形监测等隧道测量必须建立专门的测量控制系统，确保高精度导线测量和贯通测量隧道导线是指引掘进方向的基础通常采用附合导线或闭合导线形式，精密测角和测距，每测站采用强制对中，多次观测取平均值贯通测量是隧道左右两端掘进即将相遇时进行的高精度测量，直接关系到隧道贯通精度，通常采用陀螺经纬仪进行方向控制断面测量和变形监测断面测量是检测隧道开挖和衬砌是否符合设计要求的重要手段传统方法使用隧道断面尺，现代方法采用激光断面仪或3D激光扫描仪变形监测是评估隧道围岩稳定性和支护效果的重要手段，通常布设监测断面，采用精密水准测量和收敛变形测量等方法，定期观测隧道的沉降、收敛和应力变化水利工程测量水库淹没区测量堤坝变形监测水库淹没区测量是确定水库蓄水后淹堤坝变形监测是保障水利工程安全运没范围的重要工作首先建立平面和行的重要措施监测内容包括水平位高程控制网，然后进行地形测量和房移、垂直位移、倾斜和裂缝等测量屋、道路等设施的调查根据设计水方法包括精密水准测量、GPS变形监位线，确定淹没范围和移民安置区测、倾斜观测和裂缝观测等定期观域测量方法可采用全站仪、GPS、测数据经过处理分析，建立变形模无人机摄影测量等综合技术，绘制淹型，预测变形趋势，评估工程安全状没区地形图和专题图况河道断面测量河道断面测量是河流整治和防洪设计的基础工作测量内容包括河床横断面、纵断面和平面形态陆地部分采用全站仪或GPS进行测量；水下部分采用测深仪或多波束声呐测量测量成果用于计算河道过水能力、分析河床变形和指导疏浚工程设计地下管线测量探测仪器使用平面位置测量管线高程测量地下管线探测主要使用电磁感应法和地管线平面位置测量是确定管线在平面坐管线高程测量是确定管线埋深和绝对高质雷达法电磁感应法适用于金属管线标系中位置的过程测量方法主要有全程的过程高程测量方法包括探测仪深探测，包括主动法（向管线施加信号）站仪极坐标法、法和工程测量度测量和直接开挖测量两种探测仪深GPS RTK和被动法（接收管线自身信号）地质法测量前应建立区域控制网，确保测度测量快速但精度较低；直接开挖测量雷达法利用电磁波反射原理，适用于各量精度精度高但效率低，适用于重要节点类管线探测测量内容包括管线的起点、终点、拐高程测量应结合区域水准控制网进行，使用探测仪器时，应先了解区域内可能点、接口、阀门等关键点的坐标对于测量管线的覆土深度和管顶标高对于存在的管线类型，选择合适的探测方法直线段管线，应至少测量两端点；弯曲重力流管线（如排水管），还需测量管和频率探测过程中，标记管线位置并管线应增加测点密度测量数据应详细底标高和坡度测量成果应包括管线埋记录信号强度和深度信息复杂区域应记录管线的类型、材质、规格和埋设时深图和纵断面图，为管线维护和新建管采用多种方法交叉验证，提高探测精间等属性信息线设计提供依据度测量新技术简介激光扫描技术无人机摄影测量技术应用3D BIM利用激光快速获取物体表面利用无人机搭载相机或激光将建筑信息模型与测量技术三维坐标信息，生成高精度雷达，进行航空摄影测量结合，实现工程全生命周期点云数据适用于复杂地形适用于大面积地形测绘、矿的数据管理测量数据作为测绘、建筑测量、隧道检测山测量、灾害监测等领域，BIM模型的基础，提高工程设等领域，具有采集速度快、具有机动灵活、效率高、适计、施工和管理的精度和效精度高、非接触式等优点应性强等特点率北斗卫星应用利用中国自主研发的北斗卫星导航系统进行定位和测量与GPS、GLONASS等系统兼容使用，提高测量的可靠性和精度，具有通信和短报文功能激光扫描仪3D工作原理点云采集基于激光测距和精密角度测量，快扫描仪发射激光束获取目标反射信速获取物体表面的三维坐标号，形成高密度三维点云数据工程应用数据处理广泛应用于古建筑测绘、隧道变形通过专业软件进行点云配准、滤监测、工业设备测量等领域波、建模和可视化，生成三维模型激光扫描技术具有速度快、精度高、非接触、全数字化等优点扫描仪可在几分钟内获取数百万个点的三维坐标，形成3D高密度点云现代激光扫描仪扫描距离可达数百米，精度可达毫米级，适用于多种复杂环境的测量工作无人机测绘系统正射影像制作利用软件处理航拍影像，生成正射影像图和数字表面模型航测规划实施设计飞行路线、高度和重叠度，执行自动或手动飞行拍摄无人机选择根据任务需求选择多旋翼、固定翼或垂直起降固定翼无人机无人机测绘系统由飞行平台、传感器、地面控制站和数据处理软件组成多旋翼无人机机动灵活，适合小区域精细测绘；固定翼无人机航时长、效率高，适合大面积测绘；垂直起降固定翼兼具两者优点，但成本较高无人机可搭载不同传感器，包括可见光相机、多光谱相机、热红外相机和激光雷达等航测前需布设地面控制点，提高成果精度航测数据经过专业软件处理，可生成正射影像图、数字表面模型、三维模型等，广泛应用于地形测绘、城市规划、灾害监测等领域测量安全与职业健康野外作业安全仪器使用安全野外测量作业面临多种风险，包括测量仪器操作不当可能导致人身伤交通事故、高空坠落、水域溺水、害或仪器损坏使用前应充分了解恶劣天气等作业前应进行安全教仪器性能和操作方法，按规程操育和风险评估，制定安全预案测作激光仪器应避免激光直射眼量人员应配备必要的安全装备，如睛；电子仪器应防水防尘；重型设安全帽、反光背心、防滑鞋等高备搬运时注意正确姿势，避免扭空作业必须使用安全带；水域作业伤仪器架设应确保稳固，防止倾应穿着救生衣并确保会游泳的人员倒雷雨天气禁止使用金属测量仪在场器职业健康防护测量工作长期在户外进行，面临紫外线辐射、极端温度、粉尘、噪声等健康风险测量人员应采取适当防护措施，如涂抹防晒霜、穿着防护服、佩戴口罩等长时间保持同一姿势可能导致肌肉骨骼疾病，应注意工作姿势和定期休息野外作业应携带常用药品和急救箱，做好疾病预防测量方案设计编制原则遵循经济性、可行性和精度要求相结合的原则方法选择根据工程特点、地形条件和精度要求选择合适的测量方法精度设计根据工程要求合理确定测量精度等级和观测次数测量方案设计是测量工作的重要前期准备，直接影响测量质量和效率方案编制应首先明确测量目的和要求，然后收集和分析现有资料，如地形图、控制点资料和相关工程文件根据工程特点和现场条件，设计测量网形、选择仪器设备和测量方法精度设计是方案设计的核心内容，应根据工程精度要求，通过误差传播计算，确定各环节的精度指标和技术要求方案中还应包括测量工作量和周期估算、人员和设备配置、质量控制措施、成果整理要求等内容重要或复杂工程的测量方案应进行技术审查和必要的现场踏勘验证测量成果整理外业记录整理内业计算和平差成果图表绘制外业记录是测量原始数据的重要载体，内业计算是将外业数据转换为最终测量成果图表是测量成果的直观表达形式，整理时应检查记录的完整性和清晰度成果的过程基本计算包括坐标计算、包括平面图、断面图、等高线图、数据对于手簿记录，应检查数据是否有漏面积计算、高程计算等；高级计算包括表等绘制成果图应使用专业制图软记、错记现象；对于电子记录，应检查平差计算和精度分析计算应采用专业件，如、南方等，遵循制图AutoCAD CASS文件是否完整，格式是否正确软件，并使用规范的计算方法规范和图例标准整理过程包括数据备份、编号排序、格平差计算是处理冗余观测数据的科学方图形内容应包括测量范围、控制点分式统一和错误标注等步骤外业数据应法，常用的有条件平差、间接平差和带布、地形地物特征、标注说明等数据保持原始性，不得随意更改特别异常参数的条件平差平差计算不仅可获得表应包括点号、坐标、高程、精度指标的数据应标注说明，便于后续分析处最或然值，还可得到精度指标和可靠性等信息成果图表应布局合理、图例清理外业记录整理完成后，应形成标准分析结果计算结果应检查闭合差、相晰、标注规范，便于使用者理解和应格式的原始数据文件对误差等质量指标是否满足规范要求用最终成果应形成电子文件和纸质文档，妥善保存和归档测量质量控制过程质量控制质量保证体系贯穿测量全过程的质量监控措施，包括建立完善的测量质量保证体系，包括组仪器检定校准、外业作业规范执行、数织结构、责任分工、规章制度和技术标据采集验证和内业计算复核等强调三准明确各级人员的质量责任，制定详检制（自检、互检、抽检）的执行细的质量检查和验收标准资料归档管理成果检查验收测量资料的归档和管理是质量控制的重对测量成果进行全面检查和验收，包括要环节，包括原始记录、计算成果、成精度检查、完整性检查、一致性检查和果图表和技术总结等档案资料应分类规范性检查验收标准应符合相关技术整理，标识清晰，便于查阅和追溯规范和合同要求工程测量规范解读规范类别主要内容适用范围国家基础测绘规范控制测量、地形测量、城基础测绘和控制网建立市测量等基础测绘技术标准行业测量规范建筑、铁路、公路、水利特定行业工程测量等行业专用测量技术标准地方测量规范地方性测量技术规定和实特定地区测量工作施细则专项测量规程变形监测、地下管线、三特定技术领域测量维激光扫描等专项测量技术规程工程测量规范是测量工作的技术依据和质量标准，包括国家标准、行业标准、地方标准和企业标准等多个层次规范内容通常包括适用范围、引用标准、技术要求、作业方法、成果要求和质量检验等方面测量人员应熟悉相关规范，严格按规范要求执行测量工作测量仪器的检定与校准检定与校准的概念区别常用仪器检定项目检定是法定计量检测机构对测量仪器全站仪检定项目包括角度测量精度、按法定程序进行检验，确认是否符合距离测量精度、加常数和乘常数等法定要求，具有法律效力校准是测水准仪检定项目包括视准轴误差、1量仪器与标准器比对，确定其示值误公里往返测量中误差、圆水准器灵敏差，提供校准证书，但不具备法律效度等GPS接收机检定项目包括静态力检定通过后颁发检定证书；校准精度、RTK精度、初始化时间等激后出具校准证书，显示仪器的误差光测距仪检定项目包括测距精度、加值常数、分辨率等校准周期和方法测量仪器校准周期通常为半年或一年一次，重要工程前应进行专项校准校准方法包括实验室校准和现场校准两种实验室校准在恒温恒湿条件下进行，精度高；现场校准在使用环境下进行，更接近实际使用状态校准结果应形成校准证书和校准报告，妥善保存测量误差分析实例工程测量案例分析

（一）高层建筑测量案例以某米超高层建筑为例该项目测量难点在于垂直度控制和沉降监测垂直度控制采用全站仪自由设站法，350结合控制网，建立高精度坐标系统每层施工采用强制对中测量系统，确保结构垂直度误差控制在以内沉降监测采用精GPS25mm密水准测量，建立专用水准网，监测基准点设在稳定地层上，监测频率随施工进度动态调整大跨度桥梁测量案例以某米悬索桥为例该项目采用与全站仪相结合的测量方案，建立桥梁专用坐标系墩台定位采用2000GPS GPS技术，主缆测量采用全站仪极坐标法，索塔垂直度采用双面观测法施工过程中考虑温度变形影响，选择凌晨温度稳定时段进RTK行关键测量高程控制采用精密水准测量，通过闭合环测量方案提高可靠性工程测量案例分析

（二）水利工程测量某大型水库测量案例中，建立了由控制网、水准网组成的综合GPS测控体系三峡大坝变形监测采用了高精度测量系统，包括逆铅垂线、精密水准和自动化监测系统，实现了毫米级监测精度机场测量某国际机场跑道测量案例中，采用了与精密水准相结合的GPS-RTK测量方案跑道中线放样采用了全站仪坐标法，高程控制采用了精密水准测量，确保跑道纵横坡度满足民航标准工业厂房测量某大型钢结构厂房测量案例中，采用了三维激光扫描技术进行现状测绘，全站仪网络放样技术进行安装放样，实现了快速高效RTK的施工过程测量新技术应用实例激光扫描应用无人机测量应用技术应用3D BIM某古建筑群保护工程中，采用激光扫描某露天矿山采用无人机摄影测量技术进行某地铁工程将技术与测量数据集成应3D BIM技术进行现状测绘扫描仪设站余个，月度测量使用固定翼无人机，搭载用利用全站仪和激光扫描获取施工现5024003D形成高精度点云数据，精确记录了建筑构万像素相机，飞行高度米，覆盖平方场几何数据，实时更新模型通过比对2505BIM件的几何信息和损伤状况通过点云处理公里矿区通过航测软件处理生成正射影设计模型和实测数据，及时发现偏差并指软件生成三维模型，为修缮设计提供了准像和数字表面模型，计算采剥方量测量导施工纠偏系统还集成了变形监测数确依据扫描精度达到，大大超过传精度达到，满足矿山测量要求，且作据，实现了施工过程的可视化管理，降低5mm10cm统测绘方法，且工作效率提高了业时间从传统的天缩短至半天了设计变更率和返工率300%5工程测量职业发展行业专家成为特定领域的技术权威，参与标准制定和技术创新项目管理负责大型测量项目的组织协调和技术管理专业工程师掌握专业测量技术，独立负责工程测量工作测量工程师的职业规划应基于个人兴趣和能力，结合行业发展趋势初级阶段应注重基础理论和操作技能的掌握，熟悉常用仪器设备的操作和保养，参与各类测量项目积累经验中级阶段可选择某一专业方向深入发展，如控制测量、地形测量、变形监测等，或向项目管理方向发展继续教育是测量人员职业发展的重要支持应关注新技术、新方法的学习，参加专业培训和学术交流，获取相关职业资格证书测量行业未来趋势是向自动化、智能化、集成化发展，三维激光扫描、无人机测量、北斗导航、BIM技术等将成为主流技术，测量人员应及时更新知识结构，适应行业发展需求课程总结工程测量重要性工程测量是工程建设的基础和保障，贯穿工程全过程精确的测量数据为工程设计、施工和验收提供依据，确保工程质量和安全随着工程规模和复杂度的提高，测量技术的重要性愈发突出测量工具应用本课程详细介绍了全站仪、水准仪、接收机、激光测距仪等常用测GPS量工具的原理和使用方法不同测量工具有各自的适用场景和特点，测量人员应根据工程需求和环境条件，选择合适的测量工具和方法，提高测量效率和精度技术发展方向测量技术正向数字化、自动化、智能化方向发展激光扫描、无3D人机测量、北斗导航定位等新技术的应用，极大地提高了测量效率和精度未来，测量技术将与、人工智能等技术深度融合，实现BIM工程全生命周期的信息化管理参考资料与延伸阅读推荐教材和参考书目相关网站和学习资源《工程测量学》（第五版）王侬等中国测绘学会网站编著，武汉大学出版社出版，系统（www.csgpc.org）提供行业动态和介绍工程测量基础理论和方法技术标准武汉大学测绘学院网站《测量学》孙仁树编著，同济大学（www.sgg.whu.edu.cn）提供学术资出版社出版，内容全面，实例丰源和在线课程中国知网富《GPS测量原理与应用》徐绍铨（www.cnki.net）收录大量测量学术编著，武汉测绘科技大学出版社出论文和研究成果YouTube和B站上版，详细介绍GPS测量理论和应用有丰富的测量仪器操作视频教程测量软件试用链接南方CASS软件试用版（www.southinstrument.com）提供测量数据处理和地形图绘制功能Leica Infinity软件试用版（www.leica-geosystems.com）提供GPS数据处理功能CloudCompare开源软件（www.cloudcompare.org）提供点云数据处理功能AutoCAD Civil3D试用版（www.autodesk.com）提供工程测量设计功能。