一，绪论
1工程测量学是研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段所进行的各种测量工作的学科。
2工程测量学的内容划分；
（1） 按施工建设阶段划分：规划设计、施工建设、运营管理三个阶段
（2） 按服务对象划分：建设工程测量、水利工程测量、线路工程测量、桥隧工程测量、地下工程测量、海洋工程测量、军事工程测量、三维工业测量、矿山测量、城市测量。
3工程测量设计、施工、运营个阶段的主要内容
（1） 规划设计阶段：主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程地质勘探、水文地质勘探以及水文测验等进行测量，对于重要的工程或地质条件不良的地区进行建设，则还要对地层的稳定性进行观测。
（2） 建设施工阶段：首先要定线放样，作为实地修建的依据，定线放样的基础是建立不同形式的施工控制网。此外，还要进行施工质量控制，作为施工质量的监督，进行工程质量监理。
（3） 运营管理阶段：主要是变形观测，对于大型工业设备，还要经常性的检测和调校，以保证其按设计安全运行。为了对工程进行有效的管理维护，还应建立工程信息系统。
4工程测量学的内容
（1） 工程测量中的地形图测绘
（2） 工程控制网布设及优化设计
（3） 施工放样技术和方法
（4） 工程的变形检测分析和预报
（5） 工程测量的通用和专用仪器
（6） 工程测量学中的误差及测量平差理论
5工程测量专用仪器特点？可实现哪些工作？
（1） 具有高精度、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点。
（2） 可进行精密定位测量、准直测量，可测量坐标、偏距、倾斜角、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测量振动频度以及物体的动态变化等。
第二章
1按工程建设进行的程序，工程测量可分为规划设计阶段测量工作、施工建设阶段测量工作和竣工后的运营管理阶段测量工作。
2规划设计阶段测量工作：测绘地形图和纵横断面图。方法是所建立的控制测量的基础上进行地面数字化测绘地形图、纵横断面图或数字摄影测量成图。
施工建设阶段测量主要任务：按照设计要求在实地准确的标定建（构）筑物的歌部分平面位置和高程位置，作为施工与安装的依据。另一方面作为施工质量监督。还需进行工程质量监理。
竣工后运营管理阶段的测量工作主要包括：竣工测量以及为监视工程安全状况的的变形观测与维护养护等测量。
3线路在勘测设计阶段的测量称为线路测量。铁路勘测任务可分为初测和定测。
4D DRG数字栅格地图 DLG数字线划地图 DEM数字高程模型 DOM数字正射影像图 4初测、定侧的定义及主要工作。
（1） 初测：是在设计人员根据已有资料和中央与地方对线路的要求，在小比例尺地形图
上选出几个可能的线路方案，经过全面分析后，地处对主要方案的初步意见而下达的勘测设计任务书后进行的测量工作。
初测工作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量。
（2） 定测：是对已批准的初步设计所选定的线路方案，利用带状地形图上初测导线和纸上线路的几何关系，将选定的线路施测到实地上去。
定测工作包括：中线测量、曲线测量、纵横断面测量以及局部的地形图测绘，并为施工设计收集资料。
中线测量：是把带状地形图上设计好的线路中线侧射到地面上，并用木桩标定出来。
5施工测量工作的原则和流程是什么？
原则：“从整体到局部”，“先控制，后碎步”。
流程：
（1）首先，根据工程总平面图和地形条件建立施工控制网，科举施工控制网点在实地定出各个建筑物的主轴线和辅助轴线。
（2）再根据主轴线和辅助轴线标定出建筑物的各个细部点。
优点：采用这样的工作程序，能保证建筑物的几何关系的正确，而且使施工放样工作可以有条不紊地进行，避免误差的积累。
6施工控制网的作用：
（1）避免测量误差的积累
（2）使放样点的精度均匀
7施工放样的主要内容：
（1）放样依据的选择
（2）选择放样方法
（3）计算放样元素
（4）放样过程的选择。
8变形观测：在工程建筑物运营期间，为了监视其安全性和稳定的的情况，了解其设计是否合理，验证设计理论是否正确，需要定期对其位移、沉降、倾斜及摇摆进行观测称为变形观测。
第三章
1测量控制网：由位于地面的一系列控制点构成，控制点的空间位置是通过已知点的坐标以及控制点之间的边长（或空间基线）、方向（角度）或（和）高差等观测量决定的。
按其范围和用途可分为三类：
（1）全球控制网
（2）国家控制网
（3）工程控制网
2工程控制网的分类：
（1） 按用途分：测图控制网、施工控制网、变形监测网、安装控制网。
（2） 按网型分：三角网、导线网、混合网、方格网。
（3） 按施测方法分：测角网、测边网、边角网、GPS网 3工程测量网的作用：
（1） 是为工程建设提供工程范围内统一的参考框架，为各项工作提供位置基准，满足工程建设不同阶段对测绘在质量（精度、可靠性）、进度和费用等方面的要求。
（2） 工程控制网也具有控制全局，提供基准和控制测量误差积累的作用。
4工程控制网的建网步骤：
（1） 确定控制网等级
（2） 确定布网形式
（3） 确定测量仪器和操作规程
（4） 在图上选点构网，到实地踏勘
（5） 埋设标石、标志
（6） 外业观测
（7） 内业数据处理
（8） 提交成果
5测图平面控制网的作用在于控制测量误差的积累，保证图上内容的精度均匀和相邻图幅正确拼接。
测图控制网的精度是按测图比例尺的大小确定的。
6施工控制网的特点
（1） 控制的范围较小，控制点的密度较大，精度要求较高。
（2） 使用频繁
（3） 受施工干扰大
（4） 控制网的坐标是与施工坐标系一致
（5） 投影面与工程的平均高程面一致
（6） 有时分两级布网，次级网可能比首级网的精度高 7变形观测网的坐标系和基准的选取应遵循的原则
（1） 变形体的范围较大且形状不规则时，可选择已有的大地坐标系统
（2） 对于那些具有明显结构特性的变形体，最好采用基于监测体的坐标系统，该坐标系统的坐标轴与监测体的主轴线重合，平行式垂直。
（3） 当反对目标点的相对运动感兴趣时，可不设参考点，只是可采用自由基准，变形体的变形不是通过目标点的坐标变化，而是用可估计的基准不变量导出。
8工程控制网的基准就是通过网平差求解未知点坐标时所给出的已知数据。以便对网的位置、长度和方向进行约束，使网平差有唯一解。
9工程控制网的质量准则
（1） 精度准则
（2）可靠性准则
（3）灵敏度准则
（4）费用准则
各准则之间的关系：观测值的内部可靠性与观测值的精度成反比，对于确定的观测值精度情况下，多余观测值数r越大，观测值的内部可靠性也越大，建网费用将随r的增大而增加，灵敏度实际上是特殊方向上的网点精度的反应，网的灵敏度越高，则要求观测值的精度也越高。
10工程控制网的优化设计分为四类
（1） 零类设计（ZOD），为基准设计
（2） 一类设计（FOD），为图形设计
（3） 二类设计（SOD），为观测精度设计
（4） 三类设计（THOD），是对已有网的改进
网的优化设计是一个迭代求解的过程，网的优化设计方法有两种：解释法、模拟法。
11隧道（洞）外GPS平面控制网的布网要求：进出口与相应定向点之间应通视；为减少垂线偏差的影响，高度不要相差太大；受地形条件限制，洞口处的基线不可能很长， 一般300-500米，若小于该值，应设强制对中装置，以减少照准部与对中误差对短边测角的影响。
第四章
1距离测量方法：
（1）直接丈量
（2）间接视距测量
（3）物理测距
2高程测量方法：
（1）几何水准测量
（2）三角高程测量
（3）液体静力水准测量
（4）GPS高程测量
3电子水准仪优缺点
优点：
（1）读数客观
（2）精度高
（3）速度快
（4）效率高
（5）操作简单
缺点：
（1）电子水准仪对标尺读数时不如光学水准仪灵活，且它要求有一定的视场范围。
（2）电子水准仪受外界条件影响较大。
4全站仪又称全站型电子测速仪，是一种兼有电子测距、电子测角、计算和数据自动记录及传输功能的自动化、数字化的三维坐标测量与定位系统。
分类
（1）按外观结构分：积木类，整体型
（2） 按测距仪测程分：短程、中程和高程测距全站仪
（3）按测角、测距准确度分：Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ等
5全站仪的发展趋势
（1） 小型化，系列化发展趋势
（2） 功能不断增加，操作系统和软件本地化
（3） 功能集成化发展趋势
6仪器：投影仪，激光扫平仪，手持式激光测距仪，激光扫描仪，激光跟踪仪，GPS，全站仪，经纬仪，水准仪，螺旋经纬仪，超站仪。
第五章
1测绘地形图的方法主要有野外实地测图、航测法测图两种，野外实地测图又分为模拟法测图和数字法测图
2地形图应用内容有哪些？
（1） 测量基本要素的查询
｛1｝ 求图上某点的坐标、高程、坡度
｛2｝ 求图上两点间的水平距离
｛3｝ 求某直线的坐标方位角
｛4｝ 求图形面积查询
（2） 工程建设中的应用
｛1｝ 按一定方向绘制断面图
｛2｝ 按规定坡度选择最短路线
｛3｝ 平整土地
｛4｝ 确定汇水面积
3 工程竣工图测绘的目的
（1）检验设计的正确性，阐明工程竣工的最终成果，提供竣工后的技术资料。
（2）为原有工程扩建和改建时提供实际建（构）筑物的平面及高程位置
（3）满足新建工程建成投产后的生产管理和变形观测的需要。
4工程竣工图测量的特点
（1） 竣工图的精度以及细部坐标点的测量中误差来确定，而不取决于测图比例尺。
（2） 难以掌握地形地物的取舍问题
（3） 测图内容繁杂，根据不同用途采取不同措施 5竣工图测量的原则
（1） 控制测量系统应于原有系统保持一致
（2） 测量控制网必须有一定的精度标准
（3） 充分利用已有的测量和设计资料
6竣工图的内容及要求
内容：
（1）厂区现状标准图
（2）辅助图
（3）剖面图
（4）专业分图
（5）技术总结报告和成果表
要求：
（1）图幅
（2）比例尺
（3）坐标和高程系统
（4）竣工测量的精度要求
（5） 控制网的建立及精度要求
第六章
1.将图纸上设计的建筑物，构建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，这称为施工放样（测设） 放样的结果是得到实地的标桩
2.施工放样方法
一、直接放样方法
1.高程放样 ①水准仪法
②全站仪无仪高法
2.角度放样
3.距离放样
4.点位放样 ①极坐标法 ②全站仪坐标法 ③距离交会法
④角度交会法（方向交会法） ⑤GPS-RTK法（直接坐标法）
5.铅垂线放样
二、归化放样法
1.归化放样角度
2.归化放样点位
①距离交会归化法 ②角度交会归化法
3.归化放样直线 ①测小角归化法 ②测大角归化法
4.构网联测归化法放样
三、刚体的放样定位
1.三高程点法
2 .水准器法
3.两台经纬仪投影法
4.定位销法
5 .方向线法
3.在精度分配处理中，一般采用等影响原则“忽略不计原则”
4.全站仪与GPS-RTK比较
全站仪：要求测站点与放样点通视，放样精度随视距长度增加而降低
GPS-RTK：不须彼此通视，能远距离测设点的三维坐标，点位精度均匀，快速，高效 全站仪放样时，点位精度可达毫米级，因此高精度
第七章
工程的变形监测和数据处理
1.变形监测：是对通视对象或物体（简称变形体）进行测量以确定其空间位置随时间的变化特征变形监测又称变形测量或变形观测，它包括全球性的变形监测它包括全球性的变形监测，区域性的变形监测和工程的变形监测
2.工程变形监测来说，变形体一般包括工程建构（筑）物，机械设备，以及其他与工程建设有关的自然或人工对象
3.变形监测的作用
（1）实际上的作用：保障工程安全，监测各种工程建筑物，机械设备及工程建设有关的地质构造的形变，及及时发现异常变化，对其稳定性，安全性作出判断，以便采取措施处理，防止事故发生
（2）科学上的作用：积累监测分析资料，能更好的解释变形的激励，验证变形的假设，为研究灾害预报的理论和方法服务检验工程设计的理论是否正确，设计是否合理，为以后修改设计，制定设计规范提供依据
4.变形监测的内容
①几何量的监测：包括水平位移，垂直位移监测，偏距，倾斜，挠度，弯曲。扭度，震动裂缝等的测量
②物理量的监测：应力，应变，温度，气压，水位，渗流，渗压，扬压力等的监测
5、变形监测的特点：最大特点是要进行周期观测，除此之外还要进行实时（动态）监测。
6、变形监测精度要求的一般原则：以当时能达到的最高精度为标准进行变形观测。
7、变形观测资料整理：对原始资料进行汇集、审核、整理、编排，使之集中、系统化、规格化和图表化，并刊印成册，成为观测资料整理。
其目的是便于应用分析，向需用单位提供资料和归档保存。
8、资料整理的主要内容：（1）收集资料（2）审核资料（3）填表和绘图（4）编写整理成果说明
9、观测资料分析包括哪些内容：①施工期的资料分析②初期蓄水期的资料分析③运营期的资料分析
10、资料分析的常用方法：①作图分析②统计分析③对比分析④建模分析
11、测量方法选择时应考虑的问题（4个）：①测量精度的确定方面②观测周期数和一周期内观测时间的确定方面③监测费用的确定方面④其他考虑
12、变形监测应提交的成果资料：①技术设计书和测量方案②监测网和监测点布置平面图③标石、标志规格及埋设图④仪器的检校资料⑤原始观测记录⑥平差计算、成果质量评定资料⑦变形观测数据处理分析和预报成果资料⑧变形过程和变形分布图标⑨变形监测、分析和预报的技术报告
13、变形监测成果表达注意事项：变形监测成果表达主要包括用文字、表格和图形等形式进行表达，也可采用现代科技如多媒体技术、仿真技术、虚拟现实技术进行表达，变形监测、分析和预报的技术总结和报告时最重要的成果。成果表达最重要的是正确性和可靠性，其次才是表达的逻辑性和艺术性。
第九章、现状工程测量
1、线状工程测量：为各种线状工程规划设计、施工建设与运营管理阶段所进行的测量工作成为线状工程测量
2、线状工程测量的主要任务有：中线测量、纵横断面测量、带状地形测量、施工放样、竣工测量和有关调查工作等。
3、铁路勘测任务分为：踏勘（初测）和定测。
初测工作包括：插大旗、导线测量、高程测量、地形测量。 定测工作包括：中线测量、线路纵横断面测量。
4、中线测量：把在带状地形图上设计好的线路中线测设到地面上，并用木桩标定出来。 中线测量包括：放线和中桩测设两部分。
放线常用的方法有：①拨角法②支距法③极坐标法④GPS(RTK)法
5、管线工程测量的任务是为管线工程设计提供地形图及纵横断面图并将设计的管线位置测设到实地。
6、管线中线测量是将设计的管线位置在地面上测设出来。其主要工作内容是定出管线的交点桩、里程桩和加桩。交点桩的测设数据可用图解法或解析法求得。
第十章、桥梁工程测量
1、桥梁选址测量的内容：①桥址平面地形测绘②桥址断面及辅助断面测量③既有桥梁丈量
第十一章、水里工程测量
1、 水利工程测量的主要内容有：平面、高程控制测量。
2、 隧道贯通测量作业流程：进行贯通测量设计；建立洞外（地面）和高程控制；进行联系
测量，布设洞口控制点或通过竖井、斜井、支洞将坐标方位角和高程传入洞内；敷设洞内基本导线，施工导线和水准路线，并随施工进展而不断延伸；在开挖掌子面上放样，标出拱顶、边墙和起拱线位置，立模后检测；测绘竣工断面。
3、 大坝变形观测的主要项目：⑴水平位移观测⑵垂直位移观测⑶挠度观测⑷裂缝观测⑸应力/应变观测⑹分层沉降观测⑺倾斜观测⑻渗流观测⑼温度观测⑽检查观测⑾滑坡崩岸观测
第十三章、地下工程测量
1、 贯通测量：为保证巷道或立井的多个对向或同向掘进工作面能按预定的设计要求掘通而进行的测量工作。
2、 地下高程控制测量与地面高程控制测量相比的特点：①高程测量线路一般与地下导线测量的线路相同，在坑道贯通之前，高程测量线路均为支线，因此需要往返观测及多次观测进行检核②通常利用地下导线点作为高程点，高程点可埋设在顶板、底板或边墙上③在施工过程中，为满足施工放样的需要，一般是低等级高程测量给出坑道在竖直面内的掘进方向，然后再进行高等级的高程测量进行检测
3、 联系测量：为保证地下工程沿设计方向掘进，应通过平峒，斜井及竖井将地面的平面坐标系统及高程系统传递到地下，这项工作称为联系测量。
