第1节 3.1 工程控制测量
知识点一、工程控制网分类[掌握]:分类与作用
测图控制网
施工控制网
安装控制网
变形监测网
作用：
测图控制网是在工程规划阶段，以服务地形图测绘为目的而建立的工程控制网;
施工控制网是在工程建设阶段，以服务施工放样为目的而建立的工程控制网;
安装控制网是在工程建设阶段后期，以服务大型设备构件安装定位为目的而建立的工程控制网;
变形监测网是在工程建设和运营阶段，以服务工程对象变形监测为目的而建立的工程控制网。
知识点二、工程控制网的特点[熟悉]:控制网涉及的问题：
目的 坐标系统 投影面 高程系统 范围 点位布设 精度 测量方法
1.测图控制网
目的：测图
特点：
测图控制网具有控制范围较大
点位分布尽量均匀、点位选择取决于地形条件
精度取决于测图比例尺等特点。
2.施工控制网
目的：为施工提供控制基准
特点：施工控制网具有控制范围较小、点位密度较大、精度要求较高、点位使用频繁、受施工干扰大等特点。具体而言，施工控制网的特点有：
(1)控制网大小、形状、点位分布应与工程范围、建筑物形状相适应，点位布设要便于施工放样，如隧道控制网的点位布设要保证隧道两端都有控制点。
(2)控制网不要求精度均匀，但要保证某方向或某几点的相对精度较高，如桥梁控制网要求纵向精度高于其他方向精度。
(3)投影面的选择应满足“控制点坐标反算的两点间长度与实地两点间长度之差应尽可能小”的要求，如隧道控制网的投影面一般选在贯通平面上，或选在放样精度要求最高的平面上。
(4)平面坐标系可采用独立坐标系，其坐标轴与建筑物的主轴线平行或垂直。
3.变形监测网
变形监测网除具有施工控制网的特点外，还具有精度要求高、重复观测等特点。
知识点三、工程控制网坐标系选择[了解]
1-坐标系：工程控制网一般采用国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。
2-任意带的独立高斯平面直角坐标系：当不能满足工程对高斯投影长度变形的要求(通常不大于2.5cm/km)时，可自定义中央子午线和投影基准面，建立任意带的独立高斯平面直角坐标系，但应与国家坐标系衔接，建立双向的坐标转换关系。
3-根据工程需要，也可假定参考基准，建立假定平面直角坐标系。
以下五种平面直角坐标系可供工程控制网选用：
(1)国家统一的3°带高斯平面直角坐标系。
(2)抵偿投影面的3°带高斯平面直角坐标系。
(3)任意带的高斯平面直角坐标系。
(4)选择通过测区中心的子午线作为中央子午线，测区平均高程面作为投影面，按高斯投影计算的平面直角坐标系。
(5)假定平面直角坐标系。
知识点四、工程控制网布设[了解]
1.测图控制网
平面控制网：
采用GPS网的形式一次布网
首级网采用GPS网的形式布设，加密网采用导线等常规形式布设
高程控制网：水准网、电磁波测距三角高程网
2.施工控制网
坐标系：施工控制网一般基于施工坐标系(假定坐标系)布设成独立网。
分级布网：
第一级作为总体控制，
第二级直接用于施工放样。
平面控制网：GPS网的形式布设，导线网、边角网、方格网等常规形式布设;
高程控制网通常采用水准网形式布设。
地下施工控制网通常采用微型边角网、测距导线
3.安装控制网
一般基于独立坐标系布设成独立网，通常为一次布网，直接布设成高精度的全面网。
安装控制网的精度：由设备关键部位安装定位的容许误差决定，通常精度、可靠性要求很高，有时精度要达到计量级。
部分工程的安装控制网也要求精度具有方向性。
4.变形监测网
可基于国家坐标系布设成附合网或独立网;
对于具有明显结构性特征的变形体，最好基于独立坐标系布设成独立网。
平面控制网通常采用GPS网、导线网、三角形网形式布设。
高程控制网采用水准网形式布设。
精度：
变形监测网的精度由变形体的允许变形值决定，一般要求中误差不超过允许变形值的1/10~1/20或1~2mm。
变形监测网还要求有高可靠性和高灵敏度。
知识点五、工程控制网施测方法[了解]
1.平面控制测量
平面控制测量通常采用
GNSS测量方法
边角测量
导线测量
2.高程控制测量
方法：水准测量、电磁波测距三角高程测量和GPS水准(GPS拟合高程)测量方法。
高程控制测量精度等级划分为二、三、四、五等。
高程控制测量一般采用水准测量方法，
四等及以下等级可采用电磁波测距三角高程测量方法，
五等也可采用GPS拟合高程测量方法。
知识点六、工程控制网数据处理[了解]
1.平面控制测量
平面控制测量数据处理:
求定坐标未知数的最佳估值、
评定总体精度、点位精度、相对点位精度
未知数函数精度
gps测量数据处理：
按照观测数据预处理
平差计算
坐标转换
平差计算工作包括基线向量解算、无约束平差、坐标系统转换或与地面网联合平差等。
边角测量数据处理可采用条件平差、间接平差等经典方法。
gps选点 、外业测量、 基线处理、 基线网向量网平差、坐标变换
2.高程控制测量
检查并消除观测数据系统误差、平差计算、评定观测值和平差结果精度。
方法模型：条件平差法、间接平差法
以及：
单一水准路线平差法
单结点水准网平差法
等权代替水准网平差法等。
三角高程测量数据处理除观测值定权方法：
GPS水准测量数据处理方法：
根据均匀分布的GPS/水准公共点拟合测区高程异常模型，再利用高程异常模型将未知点的GPS大地高解算为正常高*。
知识点七、工程控制网质量检验[了解]
工程控制测量成果质量检验的基本要求：
(1)平面控制测量以点为单位成果;
高程控制测量一般以测段为单位成果，不便以测段为单位成果时，以点为单位成果。
(2)成果质量检验的抽样方式采用简单随机抽样或分层随机抽样。
(3)成果质量元素包括数据质量、点位质量、资料质量。
其中，数据质量包括数学精度、观测质量、计算质量;点位质量包括选点质量、埋石质量;
资料质量包括整饰质量、资料完整性。
(4)成果检验方法
比对分析
核查分析
实地检查
实地检测
知识点八、工程控制测量成果归档[了解]
工程控制测量成果的整理归档一般应包括：
技术设计书，技术总结;
观测记录及数据;
概算或数据预处理资料，平差计算资料;
控制网展点图、成果表、点之记;
仪器检定和检校资料;
检查报告，验收报告。
成果归档 质量检测是考试的重点内容
案例样题
我国在中南与西南地区拟修建一条东西走向的铁路，设计单位提供了线路的首级控制网数据。中铁某工程局中标铁路线上的一隧道施工任务，该隧道长近10km，平均海拔500m，进洞口和出洞口以桥梁和另外两标段的隧道相连。为了保证隧道双向施工的需要，需在线路首级控制的基础上，按gps c级网观测的要求布设隧道的地面施工控制网，并按二等水准测量的要求对隧道进洞口和出洞口进行高程联测。
该工程局可用的硬件设备包括双频GPS接收机6台套、单频GPS接收机6台套、S3光学水准仪5台套、数字水准仪2台套(每千米往返水准观测精度达0.3mm，最小显示0.01mm)以及2″全站仪3台套。
软件包括gps数据处理软件、水准平差软件。
人员方面，可根据项目的需要，配备测量技术人员。
[问题]
1.在现场采集数据之前，需要做哪些前期的准备工作?
2.为满足工程需要，应选用哪些设备进行测量?并写出观测方案。
3.最终提交的成果应包括哪些内容?
4.抵偿坐标系的投影面应如何选取?
[参考答案]
1.前期准备工作包括资料收集、现场踏勘、选点埋石、方案设计。
(1)资料收集。设计单位提供了线路的首级控制网数据、测区周边国家高等级的三角点和水准点资料。
(2)现场踏勘。对测区的人文风俗、自然地理条件、交通运输、气象情况等进行调查，同时现场查勘控制点的完好性和可用性。
(3)选点埋石。在进、出口线路中线上布设进、出口点，进、出口再各布设至少3个定向点，进、出口点与相应的定向点之间要通视。为了减小垂线偏差的影响，高差不要相差太大。因为有通视要求，洞口处gps基线不可能很长，一般要求300～500m，若小于该值，应设强制对中装置，以减小照准与对中误差对短边测角精度的影响。按国家规范要求在所选点位埋石，并做点之记。
(4)方案设计。根据现场勘察的情况和工程要求，编制控制测量技术设计书，以确定所用设备、人员、观测方案、所需时间等。
2.以利用测区国家高等级三角点2个、线路首级控制网点2个、国家一等水准点1个，在进洞口与出洞口处各布设4个施工控制网点为例。
设备选择包括双频gps接收机6台套、数字水准仪2台套。
观测方案略(对gps c级网测量，在设计方案中，要重点突出观测的时段数、每一时段的观测时间、要按边连接等内容;对二等水准测量，要明确视距、前后视距差、前后视距累积差、视线高、往返高差之差等)。
3.最终应提交如下成果：
(1)技术设计书。
(2)仪器检验校正资料。
(3)控制网网图。
(4)控制测量外业资料。
(5)控制测量计算及成果资料。
(6)所有测量成果及图件电子文件。
4.应选择测区的平均高程面500m作为抵偿坐标系的投影面。
第2节 3.2 工程地形图测绘
知识点一、地形图的基本内容[掌握]:地物 地貌
1.数学要素
2.地形要素
3.图内注记要素
4.图内整饰要素
GB/T 20257.1-2007《国家基本比例尺地图图式第1部分：1∶500 1∶1000 1∶2000地形图图式》
1.数学要素
坐标格网、成图比例尺、控制点坐标等称为地形图的数学要素。
2.地形要素
地形要素：分为测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等九类。
地物与地物符号
地貌与地貌符号(1)地物。地面上的各类建(构)筑物及设施、道路、管线、水系、植被与土质等称为地物。
地物符号
①比例符号，轮廓较大的地物，能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等;
②非比例符号，轮廓较小的地物或无法将其形状和大小按比例缩绘到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，这种符号只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小;
③半比例符号，对于带状延伸地物，长度可按测图比例尺缩绘，宽度无法按比例表示的符号称为半比例符号。表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上;
④地物注记，对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记，如地区、城镇、河流、道路名称，江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。
(2)地貌。地表的高低起伏状态称为地貌，用等高线表示。
3.图内注记要素
图内注记要素包括地形图内的各种注记和说明。
4.图内整饰要素
图内整饰要素包括图名、图号、比例尺、外图廓、坐标系统、高程系统、测图方法、测图日期、测绘单位、三北关系图、图幅接合表等。
知识点二、地形图测绘的精度要求[掌握]
1.平面精度
工程地形图上，地物点相对于邻近图根点的点位中误差
城镇建筑区和工矿区不应超过图上0.6mm，
一般地区不应超过图上0.8mm，
水域不应超过图上1.5mm。
隐蔽或施测困难的一般地区可放宽50%。
2.高程精度
工程地形图上，等高线内插求点相对于邻近图根点的高程中误差根据地形类别确定
平地不应大于基本等高距的1/3
丘陵地不应大于基本等高距的1/2
山地不应大于基本等高距的2/3
高山地不应大于基本等高距
隐蔽或施测困难的一般地区可放宽50%。
知识点三、地形图测绘方法[熟悉]
地形图的测绘方法：
模拟法测图
数字测图两种
目前，地形图测绘主要采用数字测图方法
全野外数字地面测图方法
1.数字地面测图
数字地面测图有数字测记法和电子平板法两种作业模式。
数字测记模式是利用全站仪或gps全野外采集地物地貌特征点坐标，内业利用数字测图软件进行数字地形图的绘制与编辑。
电子平板模式是在野外将全站仪采集的数据实时传输到笔记本电脑(或掌上电脑)，现场利用数字测图软件绘制数字地形图。
2.数字摄影测量与遥感测图
数字摄影测量与遥感测图是利用航摄影像、高分辨率卫星遥感影像获取的数据，经过数字摄影测量系统或遥感影像处理系统处理，生成数字线划图(DLG)、
数字正射影像图DOM)、
数字高程模型(DEM)
数据以及三维景观模型。
数字摄影测量与遥感测图方法常用于大面积工程地形图测绘。
新方法：无人机摄影测量制图
知识点四、大比例尺地面数字测图的作业流程[熟悉]
1.接收任务
2.资料收集
3.技术设计
4.基本控制测量
5.图根控制测量
6.碎部点数据采集
7.地形图绘图与编辑
8.资料的检查与验收
9.技术总结
10.提交成果
1.接收任务
明确任务的来源、性质、开工及完成期限、测区位置及范围、平面坐标系和高程系统、比例尺及等高距、提交成果的内容及要求。
2.资料收集
收集已有控制成果和地形图。
3.技术设计
根据任务要求、测区条件和本单位设备技术力量情况，确定作业方案、人员安排和主要技术依据。
4.基本控制测量
在已有控制点的基础上，加密控制点，以满足图根控制测量对已知点密度和精度的要求。一般平面控制采用gps测量或导线测量方法，高程控制采用水准测量或三角高程测量。
5.图根控制测量
在基本控制点的基础上，布设直接供野外数据采集所需的控制点。一般采用导线测量或GPS实时动态(GPS-RTK)定位方法。图根点精度，相对于邻近的等级控制点，其点位中误差不应大于图上0.1mm，高程中误差不应大于基本等高距的1/10。
6.碎部点数据采集
利用全站仪或gps-rtk全野外采集地物地貌特征点坐标，并现场绘制草图。
7.地形图绘图与编辑
根据野外采集的数据和现场绘制的草图，利用数字测图软件进行数字地形图的绘制与编辑。
8.资料的检查与验收
对全部控制资料和地形资料的正确性、准确性、合理性等进行概查、详查和抽查。检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。
9.技术总结
主要是对任务的完成情况、设计书的执行情况等做总结，对测图中遇到的问题及处理办法等加以说明。
10.提交成果：工程地形图测绘成果包括：
① 技术设计书(有项目设计书的也应包括项目设计书);
② 仪器检验报告(复印件);
③ 测图控制点展点图、水准路线图、埋石点点之记、控制测量外业资料、控制点平差计算成果表;
④ 地形图数据文件、元数据文件等各种数据文件;
⑤ 输出的地形图;
⑥ 产品检查报告、产品验收报告、技术总结报告。
知识点五、全站仪测图的仪器安置及测站检核要求[熟悉]
(1)仪器的对中偏差不应大于5mm，仪器高和反光镜高应量至1mm。
(2)应选择较远的图根点作为测站定向点，并施测另一图根点的坐标和高程，作为测站检核。检核点的平面位置较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于1/5等高距。
(3)作业过程中和作业结束前，应对定向方位进行检查。
考查作业细节的仪器安置及测站检核要求
知识点六、GPS-RTK测图流动站的作业规定[掌握]
(1)流动站作业的有效卫星数不宜少于5个，三维位置精度因子(PDOP)值应小于6，并应采用固定解成果。
(2)正确的设置和选择测量模式、基准参数、转换参数和数据链的通信频率等，其设置应与基准站相一致。
(3)流动站的初始化，应在比较开阔的地点进行，并应避开水域、建构筑物等造成的多路径影响。
考查作业细节
(4)作业前，宜检测二个以上不低于图根精度的已知点。检测结果与已知成果的平面较差不应大于图上0.2mm，高程较差不应大于1/5基本等高距。
(5)作业,
(6)结束前，应进行已知点检查。
(7)每日观测结束，应及时转存测量数据至计算机并做好数据备份。
知识点七、数字地形图的编辑检查内容[了解]
编辑检查内容：
(1)图形的连接关系是否正确，是否与草图一致、有无错漏等。
(2)各种注记的位置是否适当，是否避开地物、符号等。
(3)各种线段的连接、相交或重叠是否恰当、准确。
(4)等高线的绘制是否与地性线协调、注记是否适宜、断开部分是否合理。
(5)对间距小于图上0.2mm的不同属性线段，处理是否恰当。
(6)地形、地物的相关属性信息赋值是否正确。
知识点八、地形图测绘成果的检查验收[了解]:(1)检验样本以幅为单位，采用简单随机抽样或分层随机抽样方式抽取。
(2)成果质量元素包括数学精度、数据及结构正确性、地理精度、整饰质量、附件质量。
其中，数学精度包括数学基础、平面精度、高程精度三个质量子元素。
(3)成果检验方法包括比对分析、核查分析、实地检查、实地检测等方法。
对于采用数字地面测图方法测绘的大比例尺数字地形图，数学精度的实地检测形式一般为每幅图选取20～50个点， 用散点法按测站点精度实地检测点位中误差和高程中误差
每幅图选取不少于20条边，采用量距法实地检测相邻地物间的相对误差。
平面检测点应为均匀分布、随机选取的明显地物点。
案例样题
第一题
工程任务：需遵照国家颁布的cjj/t 8—2011《城市测量规范》对该测区进行1∶1000数字地形图测绘，工期60天。
1.已有资料情况
(1)本工程收集到国家二等点×××、d级GPS点×××、这两点作为本工程平面控制起算点。
(2)本工程收集到2个国家一等水准点×××和×××，系1956黄海高程系成果，作为本工程高程控制起算点。
2.坐标系统、高程系统和基本等高距、图幅分幅
(1)平面采用2000国家大地坐标系，高程采用1985国家高程基准。
(2)基本等高距1.0m。
(3)图幅采用50×50正方形分幅;图幅号采用图幅西南角坐标x、y的千米数表示，x坐标在前，y坐标在后，中间以短线相连;图幅内有明显地形、地物名的应标注图名。
3.提交成果资料
(1)技术设计书。
(2)仪器检验校正资料。
(3)控制网网图。
(4)控制测量外业资料。
(5)控制测量计算及成果资料。
(6)所有测量成果及图件电子文件。
[问题]
1.地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?
2.图根点的测量常用哪些方法完成?简要叙述一种图根测量的作业流程。
3.解释“两级检查一级验收”的含义。
[参考答案]
1.地形图的地形要素指什么?等高线有什么特性?
地形图的地形要素可分为测量控制点、水系、居民地及设施、交通、管线、境界、地貌、植被与土质、注记等九类。地形要素主要有地物、地貌。地面上的各类建(构)筑物及设施、道路、管线、水系、植被与土质等称为地物。地物符号根据其表示地物的形状和描绘方法的不同，分为比例符号、非比例符号和半比例符号。地表的高低起伏状态称为地貌，用等高线表示。
等高线是地面上高程相等的各相邻点相连接的闭合曲线。等高线具有如下特性：
(1)同一条等高线上的点，其高程必相等。
(2)等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合。
(3)除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。
(4)等高线和山脊线、山谷线成正交。
(5)等高线的平距小，表示坡度陡，平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等。
(6)等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。
2. 图根点的测量常用哪些方法完成?简要叙述一种图根测量的作业流程。
图根控制测量通常采用导线测量或GPS-RTK测量方法。
(1)图根导线测量的作业流程：①收集测区的控制点资料;②野外踏勘、布点;③导线测量，包括水平角测量、距离测量、导线定向;④平差计算。
(2) GPS-RTK测量图根点坐标的作业流程：①收集测区的控制点资料;②求定测区转换参数;③野外踏勘、布点;④架设基准站;⑤流动站测量图根点坐标。
3.解释“两级检查一级验收”的含义。
检查验收的主要依据是技术设计书和国家规范。地形图测绘成果实行“两级检查一级验收”制度。测绘单位作业部门的过程检查，测绘单位质量管理部门的最终检查和项目管理单位组织的验收或委托具有资质的质量检验机构进行质量验收。
第二题
任务：××测绘单位通过招标承担了××镇的1∶1000数字地形图测绘工程。
测区概况：本测区面积约20km2。测区内约70﹪为平原地区、约30﹪为丘陵地区;平原地区主要有村庄和耕地，丘陵地区主要有村庄、山坡地和山丘，山丘较高，山沟较深，但山上树木不多、以灌木为主。
测区既有资料：测区内有国家二等点2个、d级gps点4个、国家二等水准点4个，这些点可作为本工程平面、高程控制起算点。
设备：测绘单位用于该工程的测量设备有：gps接收机4台套、2″全站仪4台套、s3光学水准仪2台。
[问题]
1.简述测绘单位用于该工程的测量设备的作用是什么?
2.根据测区地形和已有测量设备情况，简述该测图工程可采用的碎部点数据采集方法。
3.简述该测区碎部点的选择方法。
[参考答案]
1.用于该工程的测量设备及其作用。
(1) GPS接收机的作用：①用静态GPS定位方法进行首级平面控制测量;②用GPS-RTK定位方法进行加密控制测量和图根控制测量;③用GPS-RTK定位方法在空旷测区进行碎部点数据采集。
(2)2″全站仪的作用：①用于村庄的图根控制测量;②用于村庄的碎部点数据采集。
(3)s3光学水准仪的作用：用水准仪按四等水准测量要求布设测区的首级高程控制网。
2. 根据测区的地形和已有测量设备情况，本测图工程可采用两种碎部点数据采集方法。
(1)全站仪数据采集法。以控制点为测站用全站仪采集每个测站周边碎部点的三维坐标。如采用测记法测图，需现场绘制草图;如采用编码法测图，需在全站仪中输入碎部点属性编码。该方法适用于本测区的村庄、山沟等卫星信号遮挡严重区域。
(2) GPS-RTK数据采集法。依据控制点坐标架设基准站和流动站的初始化，并检测两个以上不低于图根精度的已知点。利用流动站采集碎部点的三维坐标。流动站作业的有效卫星数不宜少于5个，PDOP值应小于6。也可采用测记法或编码法作业模式。该方法适用于本测区村庄外的耕地、山地和山丘等卫星信号好的区域。
3. 数字测图的碎部点就是地物地貌特征点，根据本测区的地形情况，碎部点主要有：
(1)地物特征点：①建筑物、围墙、栅栏的转折点;②道路、渠道、陡坎和斜坡的拐点;③旱地、果园等地类界的转折点;④高压线杆、低压线杆、通信线杆。
(2)地貌特征点：①山脚、山顶、鞍部及山坡上的坡度变化点;②山脊线、山谷线;③陡坎和斜坡上、下高程点;④除以上特征点外，还要按规范要求测一定密度的高程点。
第3节 3.3 施工测量
知识点一、施工测量的任务[熟悉]
施工测量的任务：是将图纸上设计的建筑物、构筑物的平面位置和高程按设计要求，以一定的精度在实地标定出来，作为施工的依据。
精度原则：必需根据建、构筑物的施工允许总误差的大小
等影响原则
忽略不计原则
知识点二、常用的施工放样方法[掌握]
1.直接放样方法
(1)高程放样包括水准仪法放样、全站仪无仪器高作业法放样。
(2)角度放样包括经纬仪或全站仪放样;
(3)距离放样包括钢尺或全站仪放样;
(4)点位放样包括极坐标法、全站仪坐标法、距离交会法、角度交会法、GPS-RTK直接坐标法。;
(5)铅垂线放样包括经纬仪(全站仪)和加弯管目镜法、光学铅垂仪法、激光铅垂仪法。
(4)点位放样包括极坐标法、全站仪坐标法、距离交会法、角度交会法、GPS-RTK直接坐标法。
(5)铅垂线放样包括经纬仪(全站仪)和加弯管目镜法、光学铅垂仪法、激光铅垂仪法。
2.归化法放样
首先采用直接放样法确定实地标志，再对放样出的实地标志进行精确测量，求出实地标志位置与设计位置的偏差，然后根据偏差将其归化(改正)到设计位置。
重点放样基本原理和过程：
极坐标法放样元素计算的计算和实际放样过程
高程放样元素计算和基本过程
知识点三、建筑施工测量[掌握]
建筑施工测量的主要工作内容有：
建筑施工控制测量
建筑物位置放样
基础放样
轴线投测
高程传递
1.建筑施工控制测量
(1)平面控制测量。
平面控制网可采用GPS网或导线网的形式布设。当建筑物占地面积不大、结构简单时，可采用建筑基线。当建设大、中型建筑物时，可布设建筑方格网。
(2)高程控制测量。
采用水准测量和电磁波测距三角高程测量方法布设高程控制点。
2.超高层建筑物施工测量
主要问题：
控制竖向偏差：精确地向上引测
各层面的细部放样
倾斜度确定
高程控制
变形监测
重点掌握：
(1)垂直度控制
(2)高程控制
(3)投点时间的选择
(4)内控网与首级控制网的联测
(5)建筑物主体工程日周期摆动的测量方法
知识点四、线路施工测量[了解]
线路勘测的相关概念，基本任务、线路测量具体做法
控制测量 线路测量部分
1.线路勘测
3.线路施工测量
4.桥梁施工测量
5.隧道施工测量
1.线路勘测
包括线路初测和定测。
(1)线路初测。
任务：
-线路平面和高程控制测量、
-带状地形图测绘。
(2)线路定测
任务：定测主要任务是将初步设计所定线路测设到实地，并结合现场情况改善线路位置，
工作内容：线路中线测量和纵横断面测绘。
2.线路定测放线测量
(1)作业前，应收集初测导线或航测外控点的测量成果，并应对初测高程控制点逐一检测。高程检测较差不应超过 mm(l为检测线路长度，单位为km)。
(2)放线测量应根据图纸上定线线位，采用极坐标法、拨角法、支距法或GPS-RTK法进行。
(3)交点的水平角观测，正交点1测回，副交点2测回。副交点水平角观测值较差的限差为2″级仪器不大于15″，6″级仪器不大于20″。
(4)线路中线测量，应与初测导线、航测外控点或GPS点联测。联测间隔宜为5km，特殊情况下不应大于10km。线路联测闭合差的限差：铁路、一级及以上公路方位角闭合差不大于 ，相对闭合差不大于1/2000;二级及以下公路方位角闭合差不大于 ，相对闭合差不大于1/1000。
3.线路施工测量
主要任务：放样出作为施工依据的桩点的平面位置和高程，
工作内容：线路复测和路基施工测量。
路基施工测量包括路基边坡放样、路基高程放样等。
(1)线路复测。
线路复测的目的是恢复定测桩点和检查定测质量。
(2)路基边坡放样。
路基施工前，需要测设出路堤坡脚线或路堑坡顶线的路基边桩，作为修筑路基填挖方开始的范围。
测设边桩的常用方法：图解法、解析法、逐渐趋近法、坡脚尺法等。
(3)路基高程放样
路基高程放样是通过中桩高程测量，在中桩和路肩边上竖立画出标记的标杆，标明需要填挖的高度。
待填挖土方接近设计标高时，再用水准仪精确标出最后应达到的标高。
4.桥梁施工测量
(1)桥梁施工控制测量
桥梁施工平面控制网可采用GPS网、三角形网和导线网等形式;
控制网的边长，宜为主桥轴线长度的0.5～1.5倍;
当控制网跨越江河时，每岸不少于3点，其中轴线上每岸宜布设2点。
桥梁施工高程控制网的建立应组成一个两岸统一的水准网;
每岸水准点不少于3个;
跨越江河时，根据需要，可进行跨河水准测量。
(2)桥梁施工放样包括桥墩台中心定位、墩台细部放样、梁部放样等。
放样方法:
平面位置放样宜采用极坐标法、多点交会法等，
高程放样宜采用水准测量方法。
5.隧道施工测量
主要任务:
是保证洞内各项建(构)筑物以规定的精度按照设计位置修建，保证相向开挖的工作面，按照规定的精度在预定位置贯通。
隧道施工测量的工作内容:
洞外控制测量、进洞测量、洞内控制测量、洞内施工测量、贯通误差调整及竣工测量。
(1)隧道洞外平面控制网的建立包括：
①控制网宜布设成自由网，并根据线路测量的控制点进行定位和定向;
②控制网可采用GPS网、三角形网或导线网等形式，并沿隧道两洞口的连线方向布设;
③隧道的各个洞口(包括辅助坑道口)，均应布设2个以上且相互通视的控制点。
解释:自由网 附合网
(2)隧道洞内平面控制网的建立包括
①洞内的平面控制网宜采用导线形式，并以洞口投点(插点)为起始点沿隧道中线或隧道两侧布设成直伸的长边导线或狭长多环导线;
②导线的边长宜近似相等，直线段不宜短于200m，曲线段不宜短于70m，导线边距离洞内设施不小于0.2m;
③当双线隧道或其他辅助坑道同时掘进时，应分别布设导线，并通过横洞连成闭合环;
④当隧道掘进至导线设计边长的2～3倍时，应进行一次导线延伸测量;
⑤对于长距离隧道，可加测一定数量的陀螺经纬仪定向边*;
⑥当隧道封闭采用气压施工时，对观测距离必须作相应的气压改正。
(3)隧道高程控制测量包括：
①洞内、外的高程控制测量，宜采用水准测量;
②隧道两端的洞口水准点、相关洞口水准点(含竖井和平洞口)和必要的洞外水准点，应组成闭合或往返水准路线;
③洞内水准测量应往返进行，且每隔200～500m应设立一个水准点。
(4)隧道洞内施工测量。
在隧道施工过程中，确定平面及竖直面内的掘进方向，定期检查工程进度(进尺)及计算完成的土石方数量;
洞内施工测量的工作内容主要包括
洞口定线放样
洞内中线测量
洞内腰线测设
开挖断面测量
衬砌放样等
隧道洞内施工测量，应符合下列规定：
①隧道的施工中线，宜根据洞内控制点采用极坐标法测设，当掘进距离延伸到1～2个导线边(直线不宜短于200m、曲线部分不宜短于70m)时，导线点应同时延伸并测设新的中线点;
②当较短隧道采用中线法测量时，其中线点间距，直线段不宜小于100m，曲线段不宜小于50m;
③对于大型掘进机械施工的长距离隧道，宜采用激光指向仪、激光经纬仪或陀螺仪导向，也可采用其他自动导向系统，其方位应定期校核;
④隧道衬砌前，应对中线点进行复测检查并根据需要适当加密，加密时，中线点间距不宜大于10m，点位的横向偏差不应大于5mm。
案例样题
第一题
“××中心”位于×××商务区核心区，楼高88层，建造高度超450m，规划为超高层多功能商务综合体，地下4层，集写字楼、酒店、商业、会议等功能于一体，按国际5a级标准设计……。
业主方委托某甲级测绘单位对该项目进行第三方检测。
工作内容:包括首级gps平面控制网复测，施工控制网复测、电梯井与核心筒垂直度测量、外筒钢结构测量、建筑物主体工程沉降监测、建筑物主体工程日周期摆动测量。
[问题]
1.作为第三方监测单位，为了顺利完成该项目，应投入哪些设备?投入设备用于完成哪些工作?
2.建筑施工放样的主要内容有哪些?本工程施工测量中最重要的内容什么?
3.如何利用激光投点仪进行竖向传递?
4.使用全站仪放样与使用gps-rtk放样有何异同?各自的优势和使用场合有哪些?
5.简述该线路工程测量的工作内容。
6.简述线路定测的内容和方法。
7.简述线路平曲线及其测设方法。
[参考答案]
1.作为第三方监测单位，为了顺利完成该项目，应投入哪些设备?投入设备用于完成哪些工作?
-投入的设备包括双频gps接收机、测量机器人、数字水准仪、激光投点仪等。
(1)双频gps接收机用于首级gps平面控制网复测、建筑物主体工程日周期摆动测量、施工控制网复测等工作。
(2)测量机器人用于建筑物主体工程日周期摆动测量、施工控制网复测、电梯井与核心筒垂直度测量、外筒钢结构测量等工作。
(3)数字水准仪用于建筑物主体工程沉降监测。
(4)激光投点仪用于控制点作竖向传递，将控制点随施工进度传递到相应楼层。
2.建筑施工放样的主要内容有哪些?本工程施工测量中最重要的内容什么?
-建筑施工放样的主要内容有：建筑物位置放样、基础放样、轴线投测和高程传递。本项目是超高层建筑，所以本工程施工测量中最重要的内容是高程传递。
3.如何利用激光投点仪进行竖向传递?
-利用激光投点仪进行竖向传递的步骤：①在±0.00层(或相应的转层)控制点上安置激光投点仪;②接收靶通常采用透明的刻有“+”字线的有机玻璃，将有机玻璃安放在待投点层相应的传递孔上，将激光投点仪在玻璃上的投点做上投点标记;③为了消除仪器的轴系误差，可以在0°、90°、180°、270°共四个方位投点中取其中点作为最终结果;④当全部投测完成后，再用钢尺或全站仪测量投点间的水平距离作检核;若投点间的水平距离与相应控制点间的距离之差在测量误差范围内，完成投点，否则重投。
4.使用全站仪放样与使用gps-rtk放样有何异同?各自的优势和使用场合有哪些?
-全站仪放样要求测站与放样点间必需通视，其放样精度不均匀，随视距长度的增加精度降低;
而rtk放样时不需要彼此通视，能远距离传递三维坐标，不会产生误差累积。
在高精度的放样时，如毫米级精度，只能采用全站仪放样;在室内等GPS信号弱或没有GPS信号时，也只能采用全站仪放样。
在具有良好的GPS信号且精度要求不是太高的场合(如5cm精度)，利用GPS-RTK放样具有很好的优势。
第二题
××市根据城市建设规划，计划在离市区8 km的××镇建一工业园区。需先修建一条4车道、设计时速80km/h的公路连接两地。
×××测绘单位通过竞标获得该公路工程测绘项目。该测绘项目包括从勘测设计到施工建设阶段的所有测绘工作。
5.简述该线路工程测量的工作内容。
线路工程测量的工作内容主要包括控制测量、带状地形图测绘、纵横断面测量、中线测量、施工放样、竣工测量等。
6.简述线路定测的内容和方法。
线路定测的主要任务是将初步设计所定线路测设到实地，并结合现场情况改善线路位置，其工作内容包括线路中线测量和纵横断面测绘。
(1)线路中线测量是依据初步设计定出的纸上线路，沿线路测设中桩，包括放线和中桩测设两部分工作。放线常用穿线放线法、拨角放线法、gps-rtk 法、全站仪极坐标法等。交点确定后进行中线丈量，设置里程桩和加桩，并进行曲线测设。
(2)线路纵断面测绘是利用初测水准点以中平测量的要求测出各里程桩、加桩处的地面高程，绘制反映沿线地面起伏情况的纵断面图。
纵断面图是设计线路纵向坡度、桥面位置、隧道洞口位置的依据。线路纵断面也可采用全站仪或GPS-RTK测绘。
线路纵断面图采用直角坐标法绘制，以里程为横坐标，以高程为纵坐标。里程比例尺常采用1∶2000和1∶1000;为突出显示地形起伏状态，高程比例尺通常为里程比例尺的10~20倍。
(3)线路横断面测绘是在各中桩处测定垂直于道路中线方向的地面起伏，绘制横断面图。
横断面图是设计路基横断面、计算土石方量和施工时确定路基填挖边界的依据。
横断面上中桩的地面高程已在纵断面测量时测出，两侧地形特征点相对于中桩的平距和高差可用水准仪皮尺法等测定，也可与纵断面一起采用全站仪或gps-rtk测绘。
线路横断面图的纵横比例尺相同，一般采用1∶100或1∶200。
7.简述线路平曲线及其测设方法。
线路曲线分为平曲线和竖曲线，平曲线是在平面上连接不同方向线路的曲线。根据其曲率半径特点，分为圆曲线和缓和曲线。平曲线的测设过程如下：
(1)曲线要素及主要点(简称主点)里程计算。
根据给定的半径、偏角等要素，计算其他曲线要素
(圆曲线的曲线要素包括切线长t、曲线长l、外矢距e及切曲差q)和主点(圆曲线的起点、中点和终点)的里程。
(2)主点测设。根据曲线要素直接测设主点。
(3)曲线详细测设。主点测设后，为在地面上更加准确地反映曲线的形状，还需每隔一段弧长加设曲线细部点，称为曲线详细测设。
曲线详细测设通常采用极坐标法、直接坐标法、偏角法、切线支距法等。
平曲线的测设通常采用全站仪或GPS-RTK的直接坐标法。该法需先计算曲线主点和细部点在测量坐标系中的坐标，然后将主点和细部点一并测设。
第4节 3.4 工程竣工测量
知识点一、竣工测量的任务[熟悉]
竣工测量：实测建设工程的现状地形图，建筑物的长度、宽度、高度、建筑面积，
在现状地形图上标注建筑物与规划控制条件地物的距离，标注建筑物与道路红线、规划红线、用地界线等的关系。
竣工测量工作内容：控制测量、细部测量、竣工图编绘等。
知识点二、竣工测量的精度要求[掌握]
主要建(构)筑物、次要建(构)筑物、其他地形与地物。
竣工测量的主体是竣工建筑物，其碎部点的测量精度应提高到图根点的精度±5cm(即1∶500地形图的图上±0.1mm)。
其他地形、地物不作为竣工验收的主体，其测量精度满足1∶500数字地形图测量精度即可。
次要建(构)筑物的重要性介于竣工建筑物和配套设施之间，其测量精度定于两者之间较为合适。
如果次要建筑物中涉及与验收建筑物有退缩尺寸要求的，其测量精度应与验收建筑物相同。
知识点三、建筑竣工测量[掌握]
1.建筑竣工测量的内容
(1)实测1∶500地形图。详细测绘出与竣工建筑物相关的地物、地貌，竣工建筑物的相对位置关系及与周边建筑物“四至”关系，建筑物层数、材质、竣工建筑物的阳台、雨篷、挑檐、飘窗及地下车库的准确位置以及一层地坪高和地下车库的地坪高，并应在1∶500地形图上将以上内容都表示出来。
(2)根据规划许可证规定的内容完成公建配套设施测量、公建配套设施的面积测量、小区绿地面积测量。
(3)校核建筑物的平面位置、平面尺寸，测量建筑物之间的间距与设计的差值以及建筑物与道路红线、用地界线等的距离与审批图纸相关尺寸的差值。
(4)测量建筑物的占地面积、建筑面积、层数、室内外标高、层高、总高度，核实地下室的面积及相关尺寸、层高和停车泊位信息。
(5)核实建筑立面造型、外墙材料、色彩信息，主要以拍照为主。
2.建筑竣工测量的实施
(1)平面位置及四至关系测量。采用极坐标法测量建筑物的外轮廓拐点、悬挑部分投影点、建筑配套管线的检修井、管线点等细部点的平面位置，以确定主体建筑物轮廓线平面图形。用手持测距仪或钢尺测量建筑物主要拐点至四至边界的距离，测量建设用地范围内的其他现状地物，以确定建筑物与规划道路控制线、用地控制线等规划要素的关系以及与周边现状建筑物关系等。
(2)高程及高度测量。采用图根水准连测建筑物的室外地坪(或散水)、室内地坪、±0，建筑配套管线的检修井、管线点等细部点的高程。采用三角高程法、前方交会法、手持测距仪法或钢尺实量法量测屋顶楼面到室外地坪的相对高度和地下室地坪比高、檐口比高、女儿墙比高等，按需量测坡屋脊比高以及屋顶面上水箱间、电梯间、楼梯间等附房的高度。
知识点四、线路竣工测量[了解]
线路竣工测量在路基土石方工程完工之后，铺轨(面)之前进行，其目的是最后确定中线位置，作为铺轨(面)的依据，同时检查路基施工质量是否符合设计要求。
其工作内容主要包括中线测量、高程测量和横断面测量。
1.中线测量
首先根据护桩将主要控制桩恢复到路基上。在桥梁、隧道地段进行线路中线贯通测量，检查桥梁、隧道的中线是否与恢复的线路中线相符合。如不符合，应从桥梁、隧道的中线向两端引测。贯通测量后的线路中线位置应符合路基宽度和建筑物接近限界的要求，同时应对中线控制桩和交点桩固桩。
2.高程测量
通过水准测量将水准点引测于桥台、涵洞帽石、隧道洞口边墙等稳固建筑物上，也可沿线路埋设永久性混凝土水准点。其间距不应大于2km，精度与定测要求相同。
3.横断面测量
通过横断面测量主要检查路基宽度，侧沟、天沟的深度和宽度，路基护道宽度等是否符合设计要求，若不符合要求应进行整修。
知识点五、桥梁竣工测量[了解]
工作内容主要包括桥梁墩台竣工测量、桥梁架设竣工测量。
墩台竣工测量主要包括测定各墩台的跨度、丈量墩台各部尺寸、测定支承垫石顶面高程等工作;桥梁架设竣工测量主要包括测定主梁弦杆的直线性、梁的拱度、立柱的竖直性、各墩上梁的支点与墩台中心的相对位置等工作。
知识点六、地下管线竣工测量[了解]
地下管线竣工测量应在新建、改建、扩建的地下管线覆土前进行，其工作内容主要包括管线点调查和管线点测量。
管线点调查的任务是查明管线管材、特征、附属物、管径或管块断面尺寸、埋深、电缆根数、埋设年代、权属单位、连接方向、电压值等属性，并填写管线点调查表;
管线点测量：管线点，对于各种管线的起止点、转折点、分支点、交叉点、变径点、变坡点及每隔适当距离的直线点等，
采用导线串联法、极坐标法等解析法采集管线点坐标和高程，标绘竣工测量草图，编制管线点成果表。
知识点七、竣工总图绘制[了解]
1.竣工总图的绘制规定
(1)应绘出地面的建构筑物、道路、铁路、地面排水沟渠、树木及绿化地等。
(2)矩形建构筑物的外墙角，应注明2个以上点的坐标。
(3)圆形建构筑物，应注明中心坐标及接地处半径。
(4)主要建筑物，应注明室内地坪高程。
(5)道路的起终点、交叉点，应注明中心点的坐标和高程;弯道处，应注明交角、半径及交点坐标;路面，应注明宽度及铺装材料。
(6)铁路中心线的起终点、曲线交点，应注明坐标;曲线上，应注明曲线的半径、切线长、曲线长、外矢矩、偏角等曲线元素;铁路的起终点、变坡点及曲线的内轨轨面应注明高程。
(7)当不绘制分类专业图时，给水管道、排水管道、动力管道、工艺管道、电力及通信线路等应在总图上绘制。
2.竣工地形图的内容表示
(1)基本地理要素
(2标注建筑物各条边的尺寸，建筑外围与邻近建筑物的平面位置关系，竣工建筑物与用地红线、道路规划红线、电力规划线等规划控制线的尺寸，小区内部主要道路及车库入口宽度尺寸，竣工建筑楼号(名)，建筑物一层地坪高程，车库地坪高程、地面高程(其位置、数量等信息应与建筑总平面图一致)等;
标明所有地物的性质、用途，如小区道路、小区主次入口、小区绿化、车库入口、车间、宿舍、办公楼、配电房、物业管理、活动中心、幼儿园、公厕、通透式围墙等，当不同层有不同用途时，应加注记说明;
规划路、界址点(线)展绘于图上，并标注建筑物与其相距尺寸，标注位置应与总平面图一致，并进行来源说明，名称也应与总平面图上注记一致。
知识点八、竣工测量成果整理与提交[了解]
竣工测量应整理提交的成果包括：
①技术设计书，技术总结;
②竣工测量观测、计算资料;
③竣工总图、专业分图、断面图;
④细部点成果表;
⑤仪器检定和检校资料;
⑥检查报告，验收报告。
工程背景：某城市广场进行1∶500规划验收竣工测量。
1.验收依据
(1)cjj/t 8—2011《城市测量规范》。
(2)gb/t 17986.1—2000《房产测量规范第一单元：房产测量规定》。
(3)gb/t 20257.1—2007《国家基本比例尺地图图式第1部分：1∶500 1∶1000 1∶2000 地形图图式》。
(4)cjj/t 73—2010《卫星定位城市测量技术规范》。
(5)gb/t 24356—2009《测绘成果质量检查与验收》。
2.提交资料
提交资料：测区1∶500竣工地形图、
建筑物各层平面图和各层尺寸校核图、建筑物的平面位置校核图、
建筑物的剖面图、竣工测量成果汇总表、各种计算资料以及相关说明等资料。
案例样题
[问题]
1.测量人员进行竣工测量时，应准备哪些主要仪器和资料?
2.规划验收竣工测量的工作内容有哪些?
3.竣工地形图与一般的地形图所表示的内容有什么不同?
[参考答案]
1.测量人员进行竣工测量时，应准备哪些主要仪器和资料?
竣工测量应准备的主要仪器包括gps、全站仪、水准仪。主要资料包括测区及周围平面和高程控制点成果资料、测区已有的1∶500地形图、建筑红线定位图等。
2.规划验收竣工测量的工作内容有哪些?
规划验收竣工测量的工作内容包括建(构)筑物高度测量、建设工程竣工地形图测绘、地下管线探测和建筑面积测量。
3.竣工地形图与一般的地形图所表示的内容有什么不同?
竣工地形图除了地理要素外，还要标注建筑物各条边的尺寸，建筑外围与邻近建筑物的平面位置关系，竣工建筑物与用地红线、道路规划红线、电力规划线等规划控制线的尺寸，小区内部主要道路及车库入口宽度尺寸，竣工建筑楼号(名)，建筑物一层地坪高程，车库地坪高程、地面高程(其位置、数量等信息应与建筑总平面图一致)等;
应标明所有地物的性质、用途，如小区道路、小区主次入口、小区绿化、车库入口、车间、宿舍、办公楼、配电房、物业管理、活动中心、幼儿园、公厕、通透式围墙等，当不同层有不同用途时，应加注记说明;同时，将规划路、界址点(线)展绘于图上，并标注建筑物与其相距尺寸，标注位置应与总平面图一致，并进行来源说明，名称也应与总平面图上注记一致。
