工程测量技术应用规范手册

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工程测量技术应用规范手册
第 1 章 工程测量基础................................................................................................................... 4
1 测量基本概念................................................................................................................ 4
1.1 测量定义.................................................................................................................... 4
1.2 测量单位.................................................................................................................... 4
1.3 测量方法.................................................................................................................... 4
2 测量基准与坐标系......................................................................................................... 4
2.1 测量基准.................................................................................................................... 4
2.2 坐标系........................................................................................................................ 4
2.3 我国坐标系................................................................................................................ 4
3 测量误差与精度分析..................................................................................................... 4
3.1 测量误差.................................................................................................................... 4
3.2 误差传播定律............................................................................................................. 5
3.3 精度评定.................................................................................................................... 5
3.4 精度分析.................................................................................................................... 5
第 2 章 水准测量........................................................................................................................... 5
1 水准测量的原理与方法................................................................................................. 5
1.1 原理............................................................................................................................ 5
1.2 方法............................................................................................................................ 5
2 水准仪的使用与维护..................................................................................................... 5
2.1 使用方法.................................................................................................................... 5
2.2 维护与保养................................................................................................................ 5
3 水准测量的实施与数据处理......................................................................................... 6
3.1 实施步骤.................................................................................................................... 6
3.2 数据处理.................................................................................................................... 6
第 3 章 角度测量........................................................................................................................... 6
1 角度测量原理................................................................................................................ 6
1.1 测角基本概念............................................................................................................. 6
1.2 测角方法.................................................................................................................... 6
1.3 角度测量误差及其处理............................................................................................. 7
2 经纬仪的使用与维护..................................................................................................... 7
2.1 经纬仪的结构与原理................................................................................................. 7
2.2 经纬仪的使用方法..................................................................................................... 7
2.3 经纬仪的维护与保养................................................................................................. 7
3 激光测距仪的应用......................................................................................................... 7
3.1 激光测距仪的工作原理............................................................................................. 7
3.2 激光测距仪的使用方法............................................................................................. 8
3.3 激光测距仪的注意事项............................................................................................. 8
第 4 章 距离测量........................................................................................................................... 8
1 钢尺量距........................................................................................................................ 8
1.1 一般规定.................................................................................................................... 8

1.2 钢尺量距操作步骤..................................................................................................... 8
2 电子全站仪测量............................................................................................................. 8
2.1 电子全站仪概述......................................................................................................... 9
2.2 电子全站仪测量操作步骤......................................................................................... 9
3 激光测距仪测量............................................................................................................. 9
3.1 激光测距仪概述......................................................................................................... 9
3.2 激光测距仪测量操作步骤......................................................................................... 9
第五章 地形图测绘...................................................................................................................... 9
1 地形图基本知识............................................................................................................. 9
1.1 地形图定义................................................................................................................ 9
1.2 地形图分类................................................................................................................ 9
1.3 地形图符号.............................................................................................................. 10
1.4 地形图比例尺........................................................................................................... 10
2 地形图测绘方法........................................................................................................... 10
2.1 地面测量法.............................................................................................................. 10
2.2 航空摄影测量法....................................................................................................... 10
2.3 遥感测量法.............................................................................................................. 10
2.4 激光扫描测量法....................................................................................................... 10
3 数字地形图的应用....................................................................................................... 10
3.1 基础地理信息系统................................................................................................... 10
3.2 工程设计.................................................................................................................. 10
3.3 城市规划.................................................................................................................. 10
3.4 环境保护与灾害防治............................................................................................... 11
3.5 土地管理.................................................................................................................. 11
3.6 军事应用.................................................................................................................. 11
第 6 章 工程控制网建立............................................................................................................. 11
1 工程控制网概述........................................................................................................... 11
2 控制网点布设与选点................................................................................................... 11
2.1 控制网点布设原则................................................................................................... 11
2.2 控制点点位选择....................................................................................................... 11
3 控制网观测与数据处理............................................................................................... 11
3.1 控制网观测.............................................................................................................. 11
3.2 控制网数据处理....................................................................................................... 12
第 7 章 建筑工程测量................................................................................................................. 12
1 建筑施工控制测量....................................................................................................... 12
1.1 一般规定.................................................................................................................. 12
1.2 控制网建立.............................................................................................................. 12
1.3 控制点测量.............................................................................................................. 12
1.4 控制成果应用........................................................................................................... 12
2 建筑施工细部测量....................................................................................................... 12
2.1 一般规定.................................................................................................................. 12
2.2 建筑物定位测量....................................................................................................... 12
2.3 建筑物轴线测量....................................................................................................... 12
2.4 建筑物细部尺寸测量............................................................................................... 13

3 建筑变形监测.............................................................................................................. 13
3.1 一般规定.................................................................................................................. 13
3.2 变形监测点布设....................................................................................................... 13
3.3 变形监测方法........................................................................................................... 13
3.4 变形监测数据分析................................................................................................... 13
第 8 章 道路工程测量................................................................................................................. 13
1 道路工程测量概述....................................................................................................... 13
2 道路中线测量.............................................................................................................. 13
2.1 中线测量的目的与要求........................................................................................... 13
2.2 中线测量的方法....................................................................................................... 14
2.3 中线测量的实施步骤............................................................................................... 14
3 道路横断面测量........................................................................................................... 14
3.1 横断面测量的目的与要求....................................................................................... 14
3.2 横断面测量的方法................................................................................................... 14
3.3 横断面测量的实施步骤........................................................................................... 15
第 9 章 桥隧工程测量................................................................................................................. 15
1 桥隧工程测量基本要求............................................................................................... 15
1.1 本章节主要阐述桥隧工程测量的基本要求，包括测量精度、测量方法、测量仪器
及人员资质等方面的规定。............................................................................................... 15
1.2 测量精度应满足设计文件及国家标准的要求，保证桥隧工程的安全、可靠及经
济性。.................................................................................................................................. 15
1.3 测量方法应结合桥隧工程的特点，选择合适的测量手段，如地面测量、空中测
量、水下测量等。.............................................................................................................. 15
1.4 测量仪器应具备高精度、高稳定性、易操作等特点，保证测量数据的准确性。.15
1.5 测量人员应具备相应的专业知识和技能，熟悉测量规范及操作流程，保证测量
工作的顺利进行。.............................................................................................................. 15
2 桥梁控制测量.............................................................................................................. 15
2.1 桥梁控制测量的目的在于保证桥梁施工的精度和质量，主要包括平面控制测量
和高程控制测量。.............................................................................................................. 15
2.2 平面控制测量应采用精密导线测量、三角测量等方法，建立桥梁平面控制网。.15
2.3 高程控制测量应采用水准测量、三角高程测量等方法，建立桥梁高程控制网。.15
2.4 桥梁控制测量成果应进行严格的检查和验收，保证控制点的精度和可靠性。..16
2.5 桥梁控制测量成果应定期进行复测和校核，以验证控制点的稳定性和准确性。
.............................................................................................................................................. 16
3 隧道控制测量与施工测量........................................................................................... 16
3.1 隧道控制测量的目的在于为隧道施工提供准确的空间位置信息，主要包括平面
控制测量和高程控制测量。............................................................................................... 16
3.2 平面控制测量应采用导线测量、三角测量等方法，建立隧道平面控制网。.. ...16
3.3 高程控制测量应采用水准测量、三角高程测量等方法，建立隧道高程控制网。.16
3.4 隧道施工测量应根据设计文件和施工要求，进行开挖、衬砌、排水等施工环节的
测量工作。.......................................................................................................................... 16
3.5 隧道施工测量应定期进行复测和校核，保证施工过程中的精度和安全性。.. ...16
3.6 隧道施工测量成果应进行严格的记录和管理，为隧道工程的验收、维护和改建
提供依据。.......................................................................................................................... 16

第 10 章水利水电工程测量....................................................................................................... 16

10.1 水利水电工程测量特点............................................................................................. 16

10.2 水库大坝变形监测..................................................................................................... 16

10.3 水利水电工程施工测量............................................................................................. 17

第 1 章工程测量基础

1.1 测量基本概念

1.1.1 测量定义

测量是指通过对物体或现象进行观察、比较和计算，确定其数量特征的过程

工程测量是测量学在各类工程建设中的应用，主要包括距离、角度、高程、面积

等测量内容。

1.1.2 测量单位

工程测量中采用的国际单位制（SI）基本单位有米（m）、秒（s）、千克

（kg）等。测量中常用的导出单位有千米（km）、厘米（cm）、毫米（mm）等。

1.1.3 测量方法

工程测量方法包括地面测量、空间测量、水下测量等。根据测量精度的要求

可采用不同的测量仪器和设备。

1.2 测量基准与坐标系

1.2.1 测量基准

测量基准是进行测量工作的基础，主要包括水平基准、高程基准和重力基准

我国采用的国际测量基准有：1984 年国际椭球、正常高系统、国际重力基准等。

1.2.2 坐标系

坐标系是描述测量对象空间位置关系的数学模型。工程测量中常用的坐标系

有：直角坐标系、极坐标系、大地坐标系等。

1.2.3 我国坐标系

我国采用的大地坐标系为 2000 国家大地坐标系（CGCS2000），平面坐标系

主要为高斯克吕格投影坐标系。

1.3 测量误差与精度分析

1.3.1 测量误差

测量误差是指测量结果与真实值之间的差异。根据误差的性质，可分为系统

误差、随机误差和粗大误差。

1.3.2 误差传播定律

误差传播定律用于分析测量误差在数据处理和计算过程中的传递规律。主要

包括线性误差传播定律和非线性误差传播定律。

1.3.3 精度评定

精度评定是对测量结果的可靠性进行评价。常用的精度评定指标有中误差、

相对误差、极限误差等。

1.3.4 精度分析

精度分析是根据测量误差的来源、性质和传播规律，对测量结果可能达到的

精度进行预测。主要包括误差源分析、误差传播分析和精度预算等。

第 2 章水准测量

2.1 水准测量的原理与方法

2.1.1 原理

水准测量是基于重力和水平面的物理特性进行高程测量的方法。其基本原理

是利用水准仪读取水平视线在水准尺上的读数，通过计算两测点间的高差，从

而确定各测点的高程。

2.1.2 方法

（1）几何水准测量：采用水准仪和水准尺，通过读取水准尺上的读数，计

算两点间的高差。

（2）三角水准测量：通过测量三角形的角度和边长，计算各点的高程。

（3）数字水准测量：利用电子水准仪，通过数字信号处理技术进行高程测

量。

2.2 水准仪的使用与维护

2.2.1 使用方法

（1）安装水准仪：在稳定的测站上，将水准仪脚螺旋调节至水平状态。

（2）调节水准仪：通过调节水准仪的倾斜螺旋，使水准仪的视线达到水平。

（3）读取水准尺：在测站和目标点之间，读取水准尺上的读数，计算高差。

（4）迁站：在完成一个测站的高程测量后，将水准仪迁移至下一个测站。

2.2.2 维护与保养

（1）保持水准仪清洁，避免灰尘、水汽等进入仪器内部。

（2）使用过程中，避免强光直射和强烈振动。

（3）妥善保管，避免碰撞和摔落。

（4）定期检查和校准，保证水准仪的测量精度。

2.3 水准测量的实施与数据处理

2.3.1 实施步骤

（1）制定测量方案：根据工程需求，选择合适的测量方法、仪器和测站。

（2）布设测站：在测线上合理布设测站，保证测量精度。

（3）进行测量：按照测量方法，依次完成各测站的测量工作。

（4）检查与复测：对测量数据进行检查，发觉问题及时复测。

2.3.2 数据处理

（1）数据整理：将测量数据整理成表格，便于计算和分析。

（2）计算高差：根据水准尺读数，计算各测点间的高差。

（3）计算高程：利用起算点高程，推算各测点的高程。

（4）精度分析：对测量结果进行精度分析，评估测量成果的可靠性。

第 3 章角度测量

3.1 角度测量原理

角度测量是工程测量中的重要组成部分，它涉及到各种工程项目的定位和

布局。本章主要介绍角度测量的基本原理和方法。

3.1.1 测角基本概念

角度是描述两条相交线或两个相交平面之间相对位置关系的基本量。测角即

在实地测量中获取角度值的过程。角度的单位通常采用度（°）、分（′）和秒

（″）。

3.1.2 测角方法

（1）直角测量法：利用直角三角形的性质，通过测量直角边的长度，计算

待测角的大小。

（2）圆周测量法：通过测量圆的弧长或弦长，利用圆周角与圆心角的关系，

计算待测角的大小。

（3）方位角测量法：以某一已知方向为基准，测量待测方向与已知方向之

间的角度差。

3.1.3 角度测量误差及其处理

角度测量误差主要包括仪器误差、人为误差和外界条件误差。为了减小这些

误差，应采取以下措施：

（1）选用高精度的测量仪器。

（2）提高测量人员的技术水平。

（3）选择合适的测量方法。

（4）进行多次测量，取平均值。

（5）对测量数据进行误差处理。

3.2 经纬仪的使用与维护

经纬仪是进行角度测量的重要仪器，广泛应用于工程测量领域。本节主要介

绍经纬仪的使用方法和维护注意事项。

3.2.1 经纬仪的结构与原理

经纬仪主要由照准部、水平度盘、垂直度盘、望远镜、基座等部分组成。其工

作原理是通过观测水平度盘和垂直度盘的读数，计算待测角的大小。

3.2.2 经纬仪的使用方法

（1）仪器安置：选择合适的位置，将经纬仪稳定地安置在三脚架上。

（2）水平调节：通过调节水平螺旋，使水平度盘气泡居中。

（3）照准目标：通过望远镜瞄准目标。

（4）读数：读取水平度盘和垂直度盘的读数。

（5）计算角度：根据读数计算待测角的大小。

3.2.3 经纬仪的维护与保养

（1）保持仪器清洁，避免灰尘、水汽等侵入。

（2）定期检查仪器的各部件，如有损坏，及时更换。

（3）避免将仪器暴露在高温、潮湿、强磁场等恶劣环境中。

（4）使用过程中，轻拿轻放，避免碰撞。

3.3 激光测距仪的应用

激光测距仪是一种利用激光技术进行距离测量的仪器，具有测量速度快、精

度高等特点。在工程测量中，激光测距仪广泛应用于地形、建筑、道路等领域。

3.3.1 激光测距仪的工作原理

激光测距仪通过发射激光束，测量激光束从发射到反射回来的时间，根据

光速计算距离。

3.3.2 激光测距仪的使用方法

（1）开机预热：打开激光测距仪，等待仪器预热稳定。

（2）瞄准目标：通过目镜瞄准目标。

（3）测量：按下测量键，仪器自动计算距离并显示。

（4）记录数据：将测量结果记录在表格或电子设备中。

3.3.3 激光测距仪的注意事项

（1）避免将激光测距仪对准人眼，以免造成伤害。

（2）在强光、多雾等恶劣环境下，激光测距仪的测量精度可能受到影响。

（3）定期对激光测距仪进行校准，保证测量精度。

（4）使用过程中，注意仪器的保养与维护，延长使用寿命。

第 4 章距离测量

4.1 钢尺量距

4.1.1 一般规定

钢尺量距是工程测量中常用的一种方法，适用于短距离及中小规模的测量。

在进行钢尺量距时，应遵循以下规定：

（1）采用经过检定合格的钢尺；

（2）钢尺的精度应满足工程测量要求；

（3）量距时，钢尺应保持拉直，避免弯曲或折断；

（4）读取钢尺时，视线应与钢尺垂直。

4.1.2 钢尺量距操作步骤

（1）选择适当长度的钢尺，保证量距过程中无需移动钢尺；

（2）在起点和终点设置固定标志，保证钢尺与地面垂直；

（3）沿测量方向平稳拉伸钢尺，使钢尺保持直线状态；

（4）读取钢尺上的距离值，记录数据；

（5）重复上述步骤，进行多次测量，以提高测量精度；

（6）计算平均值，作为最终测量结果。

4.2 电子全站仪测量

4.2.1 电子全站仪概述

电子全站仪是一种集光、机、电于一体的精密测量仪器，具有高精度、高效

率、操作简便等特点。适用于中长距离及大规模工程测量。

4.2.2 电子全站仪测量操作步骤

（1）选点：在起点和终点设置反射镜或棱镜；

（2）仪器安置：将电子全站仪置于测量点上，调整仪器使其稳定；

（3）瞄准目标：通过电子全站仪瞄准反射镜或棱镜；

（4）距离测量：启动电子全站仪的距离测量功能，记录测量数据；

（5）角度测量：启动电子全站仪的角度测量功能，记录测量数据；

（6）数据传输：将测量数据传输至计算机，进行后续处理。

4.3 激光测距仪测量

4.3.1 激光测距仪概述

激光测距仪是一种采用激光作为测量介质的精密测量仪器，具有高精度、高

速度、远距离测量等特点，适用于各种工程测量场景。

4.3.2 激光测距仪测量操作步骤

（1）选点：在起点和终点设置反射目标；

（2）仪器安置：将激光测距仪固定在测量点上，保证其稳定；

（3）瞄准目标：通过激光测距仪瞄准反射目标；

（4）距离测量：启动激光测距仪，记录测量数据；

（5）数据存储：将测量数据存储在仪器内或传输至计算机；

（6）重复测量：根据工程要求，进行多次测量以提高精度。

第五章地形图测绘

5.1 地形图基本知识

5.1.1 地形图定义

地形图是表示地表起伏形态、地貌特征、地理景观及各种地物的空间分布等

信息的图件。它是工程测量、地质勘探、建筑设计、土地管理等部门的基础资料。

5.1.2 地形图分类

根据比例尺大小，地形图可分为基本图和详细图。根据地形图表现形式，可

分为模拟地形图和数字地形图。

5.1.3 地形图符号

地形图符号是表示地形图上各种地物、地貌的图形和文字标记。地形图符号

应符合国家相关标准。

5.1.4 地形图比例尺

地形图比例尺是表示地形图上图形与实际地物大小之间的比例关系。地形图

比例尺分为数值比例尺和图形比例尺。

5.2 地形图测绘方法

5.2.1 地面测量法

地面测量法是利用各种测量仪器，在实地进行地形地貌测量。主要包括：水

准测量、三角测量、导线测量、电子测距等。

5.2.2 航空摄影测量法

航空摄影测量法是利用飞机、卫星等载体，在空中对地表进行摄影，然后通

过摄影测量处理，获得地形图。包括数字航空摄影测量和模拟航空摄影测量。

5.2.3 遥感测量法

遥感测量法是利用卫星、飞机等载体，搭载传感器获取地表信息，通过数据

处理获得地形图。主要包括光学遥感、雷达遥感等。

5.2.4 激光扫描测量法

激光扫描测量法是利用激光扫描器，对地表进行扫描，获取地表高程信息。

通过数据处理，数字地形图。

5.3 数字地形图的应用

5.3.1 基础地理信息系统

数字地形图是基础地理信息系统的重要组成部分，为各类地理信息分析、处

理提供基础数据。

5.3.2 工程设计

数字地形图在工程设计中，用于地形分析、土方计算、线路设计等，为工程

设计提供精确的地形数据。

5.3.3 城市规划

数字地形图在城市规划中，用于城市土地利用规划、基础设施建设、绿地系

统规划等。

5.3.4 环境保护与灾害防治

数字地形图在环境保护与灾害防治中，用于地形分析、洪水模拟、地质滑坡

预测等。

5.3.5 土地管理

数字地形图在土地管理中，用于土地利用现状调查、土地评估、土地规划等

5.3.6 军事应用

数字地形图在军事领域，用于战术分析、作战模拟、军事训练等。

第 6 章工程控制网建立

6.1 工程控制网概述

工程控制网是为工程测量提供基准和保障的重要技术手段。本章主要介绍工

程控制网的建立过程，包括控制网的设计、布设、观测及数据处理等环节。工程

控制网应根据工程性质、规模和精度要求进行合理建立，以保证工程测量的准确

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工程测量技术应用规范手册第1章工程测量基础...................................................................................................................41.1测量基本概念................................................................................................................41.1.1测量定义...................................

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