文档介绍：浅谈测量的基础知识
摘要:本文针对公路施工测量的特点及过程,论述了公路施工测量的方法和步骤,并阐述了公路施工测量人员应具备的专业素质。介绍了测量学的基础知识、仪器的检校和施工测量的准备及恢复定线工作,还介绍了施工测量的资料填写等工作,最后阐述了施工测量工作的心得体会。
由于一切测量工作都是在地球上进行的,因此,必须了解地球的形状和大小。
地球表面是不规则的,有高山,丘陵,平原,峡谷,海洋,湖泊和河流等。;最低的太平洋西部马里亚纳海沟最深处低于海水面10911m。虽然这样的高低起伏很大,但相对于半径为6371km的地球而言,还是微小的。此外,考虑到地球队表面海洋的面积约占地球队总面积的71%,陆地面积只占29%,因此设想将静止的海水面延伸到陆地面围成封闭的曲面作为地球的形状。自由静止的海水面称为水准面,水准面处处与铅垂线相垂直。由于海水潮起潮落,时高时低,所以水准面会有无数个,将其中通过平均海水面的一个称为大地水准面。大地水准面所围成的形体称为大地体。用大地体表示地球形状是恰当的。但是,大地体是一个非常复杂,不规则的形体,其表面为物理面。为便于处理成果,测量上通常以非常接近于大地体的旋转椭球体作为地球队的形状。这是一个可以用数学公式表示的几何形体,称为地球椭球体或参考椭球体。地球椭球体是两极之间为扁平的椭球体,若分别以a,b表示地球椭球体的长半轴和短半轴,其扁率a约为:
a=a-b∕a≈1∕298
因为地球的扁率很小,当测区面积不大时,可以把地球当作圆球,其半径取6371km。
水准面是个处处与铅垂线垂直的连续曲面。在观测水平角时,整平经纬仪后,仪器的竖轴即位于铅垂线方向上,水平度盘与竖轴垂直,其所在的平面既是水准面的切平面。因此,所测的水平角实际上就是观测方向线在水准面上的投影线之间的夹角。在测量水平距离时,也是以铅垂线为依据的,所以所测的水平距离是指不同高度的水准面上的距离。用水准测量方法测定两点之间的高差,所测高差是指过这两点的水准面的铅垂距离。由此可见,铅垂线和水准面是测量外业所依据的基准线和基准面。
水准面有无数个。为了使测量成果具有共同的基准面,需要选择一个十分接近地球自然表面而又能代表地球形状和大小的水准面作为统一的标准,这就是大地水准面。
研究证明,在不同水准面上测得的水平角,将其归化到大地水准面上时改换很微小,完全可以忽略不计,因此在地面上测得的角值均可直接作为大地水准面上的角值。对于地面上测得的直线长度,虽然不能直接作为大地水准面上的长度,但可以根据转换公式将其换算到大地水准面上。地面点的高程则是直接由大地水准面起算的。
大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面,它不是一个光滑的几何面,无法用数学公式将其精确地表示出来,因而也就不能精确地描绘其形状,进面无法在这个面上进行测量成果的计算。所以,必须用一个与大地十分相近,并能用数学模型表示的规则形体,作为进行测量成果计算的椭球体。地球椭球体的大小和形状以长半轴a和短半轴b或扁率a来表示,与大地体最接近的地球椭球体称为总地球椭球体。总地球椭球体必须以全球范围的天文测量,大地测量和重力测量资料为依据才有可能确定,然而目前尚难以获得