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交通类土木工程测量简介

交通类土木工程测量是土木工程测量的重要分支，主要服务于道路、桥梁、隧道、轨道交通等交通基础设施的规划、设计、施工和运营管理。其核心任务是通过精确的测量手段，获取地面空间信息，为交通工程提供科学、准确的地理数据支持。

在交通工程的前期规划阶段，测量工作主要包括地形图测绘、控制网布设和线路勘测，为路线选线和工程方案比选提供依据。施工阶段则需要进行中线测设、高程控制、断面测量等工作，确保施工按照设计图纸准确实施。同时，在桥梁、隧道等复杂结构的施工中，还需进行精密放样和变形监测，以保障结构安全和施工质量。

随着科技的发展，现代交通工程测量广泛应用全站仪、GPS、无人机、三维激光扫描等先进设备和技术框构中桥dk86 932.74防水层施工技术交底，提高了测量效率和精度。此外，测量成果还为交通工程的后期运营维护提供数据基础，如沉降监测、线路复测等。

总之，交通类土木工程测量贯穿于整个工程建设全过程，是保障工程质量、安全和效率的重要技术支撑。掌握扎实的测量知识和技能，对于交通工程技术人员具有重要意义。

或称全圆测回法，当测站上观测方向数超过4个（包括4个）时，水平角测量采用全圆方向 法 如图2.22，0是测站，4、B、C、D是四个与测站0距离不等的地面点。

1)归零差的计算与检核。归零差A。是半测回中起始方向观 测值与归零观测值的差值。如Dh经纬仪Ao≤±8",DJg经纬仪A ≤±18"

4）零方向平均值的计算

Lo+L（归0） 2

式中i代表A、B、C、D、E、A 6.计算零方向平均值，即

计算一测回方向值，即

L;+R;± 1809 = 2

Lg+L0（归0） 0= 2

（一）竖直角观测方法：有中丝法和三丝法，现介绍中丝法，即以十字丝中横丝的观测方法。 1.准备工作 1）做好经纬仪与目标安置1.作； 2）根据选定的方向做好对光。

2.盘左观测 1瞄准目标。如同一般的瞄准方法，但料 角测量要求望远镜视场目标象的顶面与十 字丝象靠近中间的中横丝相切，见图2.26a）； 或目标象的顶面平分十字丝象靠近中间部 分的双横丝，见图2.26b）；或十字丝的单横 丝平分目标象的中间位置。 2)精平，即转动微倾旋钮，使竖直度盘 的水准器气泡居中。 3)读数。与水平角测量的读数方法相 同。

1)瞄准目标。如同一般的瞄准方法，但精确瞄准的部位与水平角测量的情况不同。竖直

观测步骤同上述盘左观测。 （二）竖直角的计算：竖直度盘的刻划顺序，一般是顺时针顺序。 1.竖直度盘刻划按顺时针顺序的竖直角计算 1)盘左观测的竖直角： 根据图2.11可知，望远镜、竖直度盘和横轴三者结合在一起，望远镜绕横轴转动，竖直度 盘也一起转动。指标线和竖直度盘水准器连在起，水准气泡居中指标线在垂线方向上指示 望远镜瞄准目标时的度盘读数L。由于某种原因指标线不可能严格处于垂线上，指标线在度 盘读数中少了一个角度差x，则望远镜瞄准目标时的准确度盘读数应加上角度差x，即为L+ x，见图2.27a）。在这里x称为指标差。 根据竖直角的定义，按图2.27a）可知，望远镜瞄准目标时盘左观测的竖直角Q为

2)盘右观测的竖直角： 根据盘左观测的竖直角的分析可知，指标线在度盘读数中少了一个角度差x，盘右观测 时望远镜瞄准目标的准确度盘读数应为R+x（见图2.27b）)，因此，盘右观测的竖直角α右为

竖直角测量的记录与计算

2)竖直角互差Ax的限差：同Ax的限差。 （三）三丝法观测竖直角：所谓三丝法，即利 用十字丝的上、中、下丝分别瞄准目标获得竖直 角的观测方法。 1.观测方法 1)盘左观测：按上、中、下丝的顺序分别瞄 准目标（图2.28），并分别获得竖直度盘的读数

三丝法观测竖直角的记录与计算

1)三丝法计算方法与中丝法相同，应用的公式相同； 2)各丝观测得到的垂直角如同中丝法得到的垂直角，最后得到各丝垂直角的平均值； 3)上、中、下丝的指标差不相同，指标差的差异只能同一丝各测回比较。 （四）竖直度盘指标线自动归零原理： 图2.11的竖直度盘结构表明竖直度盘水准器气泡居中时，指标线处在垂线方向上。 若视准轴处于水平状态，指标线指示是90，这种指示状态称为指标线归零。一般地竖直 测中的精平是属于指标线人工归零的操作。现设置一种装置代替竖直度盘水准器，在经 安置完毕，自动实现上述的指标线归零，则称这种现象为指标线自动归零。图2.30是竖1 盘指标线自动归零原理图，其中悬挂式光学透镜是自动归零的核心装置。光学透镜与指 ①构成自动归零的整体装置。

经纬仪设有竖直度盘指标线自动归零装置，竖直角测量可以省略精平工作，提高竖直角测 量的工作效率

第七节水平角测量的误差

主要包括：三轴误差（视准轴误差、横轴误差、竖轴误差）、照准部偏心差和度盘误差等。 1.视准轴误差：图2.31，视准轴0C'与横轴HH不垂直，存在c角误差，即视准轴误差 据推证（附录7），这种误差对水平方向影响为

由于水平角观测采用盘左盘右观测法，若盘左观测c为正值，则盘右观测c为负值。在盘 左盘右观测取水平方向平均值时，视准轴误差c的影响被抵消，亦视准轴误差被抵消。 2.横轴误差：这种误差表现在横轴不垂直于竖轴OZ，竖轴在垂线上，横轴处在H'H'位置

如图2.32，横轴H'HF与水平状态HH的夹角i就是横轴误差。据推证（附录7)，夹角i对观测 方向水平角的影响为

设盘左观测时i为正，则盘右观测时因横轴位置处在相反位置，故i为负。因此i的存 在与c有相同性质，在盘左盘右观测取水平方向平均值时，可抵消横轴误差的影响。 3.竖轴误差：竖轴不平行垂线而形成的误差，如图2.33，0V是垂线，0V是出现偏差的竖 轴，0V与0V的夹角就是竖轴误差。据推证（附录7）竖轴误差引起的测角误差可表示为

=8 cosβ tgo

式中"是管水准器的格值。计算的4值对水平方向值进行改正，可前弱竖轴误差的影响。 4.仪器构件偏心差：主要是照准部偏心差和度盘偏心差。 1)照准部偏心差：图2.34，照准部旋转中心0'和度盘刻划中心0不重合的距离d，称为照 准部偏心差。照准部偏心差对各个方向的影响是不一样的。但是对一个方向来说，在盘左盘 右观测值的影响在数值上相等，符号相反。图2.34的A方向，照准部偏心差的影响为x，盘左 观测时的观测值为L+x，盘右观测时的观测值为Rx。故盘左盘右观测值的平均值便可以 消除照准部偏心差的影响。 2)度盘偏心差：度盘的旋转中心0'和度盘的刻划中心0不重合。度盘偏心差对观测值 的影响性质同照准部偏心差，可以盘左盘右观测值取平均值进行消除。 在对径符合测微读数方式的仪器中，一次读数可消除以上两种误差的影响。 5.度盘分划误差：包括有长周期误差和短周期误差，现代精密光学经纬仪的度盘分划误 差约1”～2"。在工作上要求多测回观测时，各测回配置不同的度盘位置，其观测结果可以削弱 度盘分划误差的影响。

1.对甲误差 原因：测站对中不准。如图2.35，仪器中心0'偏离测站地面固定点的中心0，两中心存在 偏心距e，则e便对各方向观测值产生影响。图中A、B两地面点，仪器在其本身中心O'所测 的角度为的AO'B，而实际的角度应为AOB，显然

AOB=AO'B++2

大气密度随气温而变化，便造成目标成象不稳定。大气中的尘埃影响大气透明度，便造成 目标成象不清楚，甚至看不清目标。观测中应当避免这些不利的大气状况。 太阳光使圆形目标形成明暗各半的影像（图2.37），瞄准时往往以暗区为标志，这样便产 生目标相位差的影响。 在地表面、水面及地面构造物表面附近，大气密度的非均匀性表现比较突出，观测视线通 过时就不可能是一条直线（图2.38），存在的△称为旁折光的影响。解决办法是，观测视线应 离开地表及地面构造物表面一定的距离，不应紧贴地表面、水面及地面构造物表面通过。 在温度湿度剧烈变化的环境中会引起仪器原始稳定状态发生变化，使角度观测受到影响 在使用的过程中，应当注意仪器的防日晒、防雨淋、防潮湿，使仪器处于可靠状态。

距离测量的方法有多种，本章介绍光电测距、尺子量距和光学测距三种方法。光电测距是 种现代化的量距方法，主要仪器是光电测距仪。尺子量距是一种传统的量距方法，主要工具 是皮尺、钢尺和因瓦线尺。光学测距是一种利用光学原理和尺子相配合的量距方法。

第 一节 光电测距原理

相位法测距的实质是利用测定光波的相位移代替测定t2n实现距离的测量。 1.光的调制：光的调制，亦即对光的发射或发射的光进行改造，使光的传输特征按照某种 特定信号出现有规律的变化。如图3.2a)，一种称为GaAs（砷化）发光二极管的光源接受了 按正弦变化的激发电流I，由于光源具有图3.2b）的光强~电流（J～I）特性曲线，光源GaAs 便发出强度按交变电流特征变化的光波，见图3.2c)。由此可见，光的发射接受了电流信号的 传输特征，亦即发射的光束成为一种光强度有规律明暗变化的调制光波。调制光波是相位法 测距的基本条件。 2.距离D与相位移的关系： 1)光波传播时间t2p与相位移p的关系：现将图3.1光束的发射和接收的过程以调制光波 的形式展开成图3.3的情形，A是测距仪的发射点，A'是测距仪的接收点，二点之间的长度就 是光束经过的二倍距离2D，B是反射器的位置。从图可见，调制光波经过2D路程的相位移 为，根据波的传播理论，波传播的相位移与时间tp的关系为

1 XcX 中 三 2πf

db3502／t 072.3-2021 公共安全视频图像系统运维技术规范 第3部分：数据元D=u×（N+△N）

9）测距时，采用多测尺组合测距技术过程。如采

三、相位法测距仪的基本结构

2.接收装置：接收反射回测距仪的调制光波，并利用光敏物质的内光电效应，把接收的光 转换为电信号em，该信号e提供给测相装置。 3.调制频率f发生器：发出调制信号（电流1)对光源进行调制；同时发出参考信号e.给测 相装置。以上电信号e参考信号e，的频率与电流1的频率f相同。 4.测相装置：在测相装置通过对电信号em、参考信号e.进行相位比较测定N和△N，在处 理方法上利用自动数字测相电子电路技术把相位移转换成距离D直接显示出来。

5.电源：提供测距仪正常工作的电量，一般有蓄电池和稳压电源组成。 6.反射器：精密测距的合作目标【长沙市】《城市规划管理技术规定》（2016年），能够把测距仪射来的光反射给测距仪接收。

第二节红外光电测距仪及其使用