水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、全站儀、GPS測(cè)量使用基本理論與方法

1、內(nèi)容提要： 1.高程測(cè)量原理與水準(zhǔn)儀操作 2.角度測(cè)量原理與經(jīng)緯儀操作 3.全站儀功能介紹 4.測(cè)量計(jì)算基本常識(shí) 5.GPS定位原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介第二章 水準(zhǔn)測(cè)量u高程測(cè)量概念高程測(cè)量概念 根據(jù)已知點(diǎn)高程，測(cè)定該點(diǎn)與未知點(diǎn)根據(jù)已知點(diǎn)高程，測(cè)定該點(diǎn)與未知點(diǎn)的高差，然后計(jì)算出未知點(diǎn)的高程的的高差，然后計(jì)算出未知點(diǎn)的高程的方法。方法。 1. 高程測(cè)量原理高程測(cè)量原理與儀器操作與儀器操作u高程測(cè)量的方法分類(lèi)高程測(cè)量的方法分類(lèi) 1、水準(zhǔn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量 2、三角高程測(cè)量、三角高程測(cè)量 3、GPS測(cè)量測(cè)量 利用水準(zhǔn)儀提利用水準(zhǔn)儀提供的供的“水平視水平視線線”，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間高差，從而由間高差，從而由已知點(diǎn)

2、高程推算已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。出未知點(diǎn)高程。大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水平視線水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺ab前進(jìn)方向前進(jìn)方向一、高程測(cè)量原理A后視點(diǎn)后視點(diǎn) a后視讀數(shù)后視讀數(shù)B前視點(diǎn)前視點(diǎn) b前視讀數(shù)前視讀數(shù)bHaHHBAiABABhHH1 1、A A、B B兩兩點(diǎn)點(diǎn)間間高高差差2. 2. B B點(diǎn)點(diǎn)的的高高程程3.3.視線高程視線高程bahAB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水平視線水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺ab前進(jìn)方向前進(jìn)方向hAB=h1+ h2+ hn =(a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2

3、2)+)+(a+(an n-b-bn n) = a-a- b b4.轉(zhuǎn)點(diǎn)的概念 若若A A、B B 兩點(diǎn)間布設(shè)一些過(guò)渡點(diǎn)兩點(diǎn)間布設(shè)一些過(guò)渡點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)）（轉(zhuǎn)點(diǎn)）1 1、2 2、3 3，將其分為，將其分為n n段，段，則用水準(zhǔn)儀分別測(cè)得各段高差為則用水準(zhǔn)儀分別測(cè)得各段高差為h h1 1， h h2 2 h hn n，則有：，則有：1、望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡u物鏡物鏡u目鏡目鏡u十字絲（上、中、下絲）十字絲（上、中、下絲）三個(gè)部分組成。三個(gè)部分組成。二二.水準(zhǔn)測(cè)量的儀器與工具水準(zhǔn)測(cè)量的儀器與工具水準(zhǔn)儀按精度分為：DS05、DS1、DS3，其中DS3表示每公里往返測(cè)高差中誤差。（一）水準(zhǔn)儀組成組成u圓水準(zhǔn)器：用

4、于整平。圓水準(zhǔn)器：用于整平。u水準(zhǔn)管：水準(zhǔn)管： 用于精平。用于精平。特性：氣泡始終向高處移動(dòng)。特性：氣泡始終向高處移動(dòng)。3、基座、基座作用：把儀器固定在三腳架上，下部腳螺作用：把儀器固定在三腳架上，下部腳螺旋用于整平儀器旋用于整平儀器2、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)器（二）水準(zhǔn)尺主要有單面尺、雙面尺和塔尺。 1 1、尺面分劃為、尺面分劃為1cm1cm，每，每10cm10cm處（處（E E字形刻劃字形刻劃的尖端）注有阿拉伯?dāng)?shù)字。的尖端）注有阿拉伯?dāng)?shù)字。2 2、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為4687mm4687mm，另一把為另一把為4787mm4787mm。 （三）尺墊（三）尺墊 放在

5、轉(zhuǎn)點(diǎn)上，以防水準(zhǔn)尺下沉。放在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，以防水準(zhǔn)尺下沉。操作程序：操作程序：粗平粗平瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)精平精平讀數(shù)讀數(shù)（一）粗平（一）粗平 調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。 1方法：方法：對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1 1、2 2使氣泡移至使氣泡移至1 1、2 2方向中間方向中間轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋3 3，使氣泡居中。，使氣泡居中。三、水準(zhǔn)儀的使用三、水準(zhǔn)儀的使用圖形：粗平的操作方法示意圖 a a123b b312c c3122 2規(guī)律：規(guī)律： 氣泡移動(dòng)方向與氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。運(yùn)動(dòng)的方向一致。（二） 瞄準(zhǔn)1 1方法：方法：先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺

6、旋精瞄。先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺旋精瞄。2 2視差：視差： 概念：概念：眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與目標(biāo)眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與目標(biāo)像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。 消除方法：消除方法：反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對(duì)光螺旋。反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對(duì)光螺旋。（三）精平（四）讀數(shù) 精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。1 1方法：方法：米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺面上的格數(shù)，毫米估讀。尺面上的格數(shù)，毫米估讀。2 2規(guī)律：規(guī)律：讀數(shù)在尺面上由小

7、到大的方向讀。讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，即從下往上讀。即從下往上讀。 圖形：水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例4. 4. 水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例6.2526.2521.4771.4770.7250.725 bc a2角度測(cè)量原理與經(jīng)緯儀操作內(nèi)容提要: 2.1 2.1 角度測(cè)量概念角度測(cè)量概念 2.2 2.2 光學(xué)經(jīng)緯儀的使用光學(xué)經(jīng)緯儀的使用2.3 2.3 角度的測(cè)量方法角度的測(cè)量方法2.4 2.4 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正2.1角度測(cè)量概念一、水平角定義 從空間一點(diǎn)出發(fā)的兩從空間一點(diǎn)出發(fā)的兩條空間直線在水平投條空

8、間直線在水平投影面上的夾角。影面上的夾角。 范圍：范圍：順時(shí)針順時(shí)針003600 水平面abcABC0ca水平度盤(pán)水平度盤(pán)計(jì)算公式c水平面acABC0a水平度盤(pán)水平度盤(pán) = =右右( (終終) )邊邊c-c-左左( (始始) )邊邊a a當(dāng)當(dāng)c ca a時(shí)時(shí) = c a = c a 當(dāng)當(dāng)ca ca 時(shí)時(shí) = c+360= c+3600 0 a a 二.豎直角定義天頂鉛垂線水平線ACAZCZACB090 180270在同一豎直面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平視線的夾角。在同一豎直面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平視線的夾角。其范圍：其范圍： =0=09090 ，仰角為正，俯角為負(fù)。，仰角為正，俯角為負(fù)。2.2

9、 光學(xué)經(jīng)緯儀的使用 經(jīng)緯儀是測(cè)角的儀器，按精度，有：經(jīng)緯儀是測(cè)角的儀器，按精度，有： DJ6、DJ2、DJ1，其中，其中“DJ6”表示表示經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀“一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差為一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差為6”。一、一、DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造經(jīng)緯儀的構(gòu)造1 1、照準(zhǔn)部、照準(zhǔn)部2 2、水平度盤(pán)、水平度盤(pán)3 3、基座、基座1.照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部( (水平水平) )制動(dòng)、微動(dòng)制動(dòng)、微動(dòng)望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡( (豎直豎直) )制動(dòng)、微動(dòng)制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦，目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦， 粗瞄準(zhǔn)器，十字絲粗瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡豎直度盤(pán)豎直度盤(pán)光學(xué)對(duì)點(diǎn)器光學(xué)對(duì)點(diǎn)器望遠(yuǎn)鏡十

10、字絲望遠(yuǎn)鏡十字絲2.水平度盤(pán)水平度盤(pán)由光學(xué)玻璃制成水平度盤(pán)由光學(xué)玻璃制成 順時(shí)針順時(shí)針0 0 360360刻度；刻度； 水平度盤(pán)與照準(zhǔn)部相互脫離；水平度盤(pán)與照準(zhǔn)部相互脫離； 090180270090180270作用：把儀器固定在三腳架上，下部作用：把儀器固定在三腳架上，下部腳螺旋用于整平儀器腳螺旋用于整平儀器二、J6經(jīng)緯儀讀數(shù)方法水平度盤(pán)讀數(shù)：水平度盤(pán)讀數(shù)： 737304042424017373（1 1）分微尺的分劃值為）分微尺的分劃值為1 1，估讀到，估讀到 0.10.1(6)(6)。（2 2）“H”H”水平度盤(pán)水平度盤(pán)讀數(shù)，讀數(shù)， “ “V”V”豎直豎直度盤(pán)讀數(shù)。度盤(pán)讀數(shù)。 三、J2光學(xué)經(jīng)

11、緯儀的構(gòu)造 如圖與如圖與J6J6相比，增加了：相比，增加了：1 1、測(cè)微輪、測(cè)微輪讀數(shù)時(shí)，對(duì)徑分劃線影像符合。讀數(shù)時(shí)，對(duì)徑分劃線影像符合。2 2、換像手輪、換像手輪水平讀數(shù)和豎直讀數(shù)間的互換。水平讀數(shù)和豎直讀數(shù)間的互換。3 3、豎直讀盤(pán)反光鏡、豎直讀盤(pán)反光鏡豎直讀數(shù)時(shí)反光。豎直讀數(shù)時(shí)反光。 測(cè)微輪測(cè)微輪換像手輪換像手輪豎直讀盤(pán)豎直讀盤(pán)反光鏡反光鏡四、DJ2的讀數(shù)方法一般采用對(duì)徑重合讀數(shù)法一般采用對(duì)徑重合讀數(shù)法轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使上下分劃線精確重合后讀數(shù)。上下分劃線精確重合后讀數(shù)。 五、經(jīng)緯儀的安置（1）大致水平大致對(duì)中）大致水平大致對(duì)中眼睛看著對(duì)中器，眼睛看著對(duì)中器，拖動(dòng)拖動(dòng)三腳架兩個(gè)

12、腳三腳架兩個(gè)腳, ,使儀器使儀器大致對(duì)中大致對(duì)中, ,并保持并保持“架頭架頭”大致水平大致水平。（2）伸縮腳架粗平）伸縮腳架粗平 根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個(gè)腳，使圓水根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個(gè)腳，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。準(zhǔn)氣泡居中。 （3）腳螺旋精平左手大拇指法則氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高1231 1）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使水準(zhǔn)管與腳螺旋）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使水準(zhǔn)管與腳螺旋1 1、2 2連線連線平行平行。2 2）根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則，對(duì)向旋轉(zhuǎn)腳螺旋）根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則，對(duì)向旋轉(zhuǎn)腳螺旋1 1、2 2 。3 3）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器90900 0，運(yùn)用法則，旋轉(zhuǎn)腳

13、螺旋，運(yùn)用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋3 3 。氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高123（4）架頭上移動(dòng)儀器，精確對(duì)中 (5)腳螺旋精平 (6) 反復(fù)（4）、（5）兩步。 2.3角度測(cè)量方法一、測(cè)回法1、適用：2個(gè)方向的單角（AOB）2、步驟、步驟：（邊講邊操作示范）（邊講邊操作示范）（1 1）盤(pán)左瞄準(zhǔn)左邊）盤(pán)左瞄準(zhǔn)左邊A A，配度盤(pán)，配度盤(pán)至至0 00 00X0X ，讀取，讀取a a1 1。（2 2）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊B B，讀取讀取b b1 1。 則上半測(cè)回角值則上半測(cè)回角值: :1 1= = b b1 1- -a a1 1 1測(cè)站測(cè)站

14、ABOa1b1（3）倒鏡成盤(pán)右，瞄準(zhǔn)右邊B，讀取b2。（4）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊A，讀取，讀取a2。 則下半測(cè)回角值則下半測(cè)回角值:2 2= = b2- -a2 2測(cè)站測(cè)站ABOa2b2（5）計(jì)算角值）計(jì)算角值 若：若：1 1- -2 24040（圖根級(jí)）（圖根級(jí)）則有：則有： = = （1 1+ +2 2）/2/23、測(cè)回法記錄格式254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19 15ABO 測(cè)站測(cè)站豎盤(pán)豎盤(pán)位置位置目標(biāo)目標(biāo)水平度水平度盤(pán)讀數(shù)盤(pán)讀數(shù) 半測(cè)回半測(cè)回角值角值 一測(cè)回一測(cè)回角值角值

15、示示 意意 圖圖u測(cè)回法小結(jié)測(cè)回法小結(jié):u度盤(pán)配置方法度盤(pán)配置方法: : 若觀測(cè)若觀測(cè)N N個(gè)測(cè)回，各測(cè)回間按個(gè)測(cè)回，各測(cè)回間按180180/N/N的差值來(lái)配置度盤(pán)。的差值來(lái)配置度盤(pán)。ABBA左邊盤(pán)右右邊右邊盤(pán)左左邊逆時(shí)針倒鏡順時(shí)針 二、方向觀測(cè)法1適用：適用：在一個(gè)測(cè)站上需要觀測(cè)兩個(gè)以上方向。在一個(gè)測(cè)站上需要觀測(cè)兩個(gè)以上方向。2步驟：步驟：（有四個(gè)觀測(cè)方向）（有四個(gè)觀測(cè)方向）ABOCD盤(pán)盤(pán)左左零方向零方向（2）下半測(cè)回倒鏡成盤(pán)右，逆時(shí)針依次觀測(cè)倒鏡成盤(pán)右，逆時(shí)針依次觀測(cè)A A，D D，C C，B B，A A。同理各測(cè)回間按同理各測(cè)回間按1801800 0/N/N的差值，來(lái)配置水平度盤(pán)。的差值

16、，來(lái)配置水平度盤(pán)。 ABOCD盤(pán)盤(pán)右右零方向零方向3計(jì)算、記錄（1）半測(cè)回歸零差）半測(cè)回歸零差: J2 12 ；J6 18 。 （2）2C值（兩倍照準(zhǔn)誤差）值（兩倍照準(zhǔn)誤差）: 2C=盤(pán)左讀數(shù)（盤(pán)右讀數(shù)盤(pán)左讀數(shù)（盤(pán)右讀數(shù)180）。）。 一測(cè)回內(nèi)一測(cè)回內(nèi)2C互差：互差：J218 ；J6不作要求。不作要求。（3）各方向盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)的平均值：）各方向盤(pán)左、盤(pán)右讀數(shù)的平均值： 平均值平均值=盤(pán)左讀數(shù)盤(pán)左讀數(shù)+ +（盤(pán)右讀數(shù)（盤(pán)右讀數(shù)180180）/2/2 注意：零方向觀測(cè)兩次，應(yīng)將平均值再取平均。注意：零方向觀測(cè)兩次，應(yīng)將平均值再取平均。（4）歸零方向值）歸零方向值 將各方向平均值分別減去零方向平均

17、值，即得各方向?qū)⒏鞣较蚱骄捣謩e減去零方向平均值，即得各方向歸零方向值。歸零方向值。（5）各測(cè)回歸零方向值的平均值）各測(cè)回歸零方向值的平均值 同一方向值各測(cè)回間互差同一方向值各測(cè)回間互差:J2 :J2 1212 ；J6 J6 2424 。 三、豎直角的計(jì)算公式順時(shí)針注記順時(shí)針注記左左=90-L 右右=R-270 故一測(cè)回豎直角故一測(cè)回豎直角 =（左左+右右）/2 2、逆時(shí)針注記故有故有:左左= L -90 右右=270- R一測(cè)回豎直角一測(cè)回豎直角: =（左左+右右）/2 四、經(jīng)緯儀放樣方法后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)待測(cè)量點(diǎn)待測(cè)量點(diǎn)經(jīng)緯儀常用的放樣方法有極坐標(biāo)法和交會(huì)法，極坐標(biāo)法需要經(jīng)緯儀和鋼卷

18、尺配合放樣，其具體過(guò)程如下圖所示： 1）分別計(jì)算出測(cè)站點(diǎn)到后視點(diǎn)和待測(cè)量點(diǎn)的方位角，確定出放樣的轉(zhuǎn)角 ，并計(jì)算出待測(cè)量點(diǎn)到測(cè)站點(diǎn)的距離S。2）將經(jīng)緯儀架在測(cè)站點(diǎn)上，后視后視點(diǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)角 ，確定出待測(cè)量點(diǎn)的方向。3）順著測(cè)站點(diǎn)到待測(cè)量點(diǎn)的方向上用鋼卷尺拉出距離S，確定處待測(cè)量點(diǎn)。 若：在放樣時(shí)，只有經(jīng)緯儀或者只有鋼卷尺的時(shí)候怎樣放樣？ 角度交會(huì)法ABP(X(XA A,Y,YA A) )(X(XB B,Y,YB B) )(X(XP P,Y,YP P) )設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)1、適用：不便量距時(shí)、適用：不便量距時(shí)2、方法：、方法：（1 1） 計(jì)算測(cè)設(shè)元素計(jì)算測(cè)設(shè)元素 1 1、 2 2。（2 2）撥水平角，交出）

19、撥水平角，交出P P點(diǎn)。點(diǎn)。 12測(cè)設(shè)時(shí)，通常先沿測(cè)設(shè)時(shí)，通常先沿APAP、BPBP 的方向線打的方向線打“十字樁十字樁”， 然后交會(huì)出然后交會(huì)出P P點(diǎn)位置。點(diǎn)位置。注意交會(huì)角注意交會(huì)角 3030 150150距離交會(huì)法 1、適用：距離較短，便、適用：距離較短，便于量距時(shí)。于量距時(shí)。2、方法：、方法： （1 1）計(jì)算平距）計(jì)算平距APAP、BPBP。（2 2）量?。┝咳PAP、BPBP，交會(huì)，交會(huì)出點(diǎn)出點(diǎn)P P。ABP(X(XA A,Y,YA A) )(X(XB B,Y,YB B) )(X(XP P,Y,YP P) )設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)2.4經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線經(jīng)緯儀的主要軸線:1 1

20、、豎軸、豎軸VVVV2 2、水準(zhǔn)管軸、水準(zhǔn)管軸LLLL3 3、橫軸、橫軸HHHH4 4、視準(zhǔn)軸、視準(zhǔn)軸CCCC5 5、圓水準(zhǔn)器軸、圓水準(zhǔn)器軸LLLLLLHHCCVVLL一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件件1 1、VVLL VVLL 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。管軸的檢校。2 2、HHHH十字絲豎絲十字絲豎絲十字十字絲豎絲的檢校絲豎絲的檢校3 3、HHCC HHCC 視準(zhǔn)軸的檢視準(zhǔn)軸的檢校校LLHHCCVVLL4HHVV橫軸的檢校5豎盤(pán)指標(biāo)差應(yīng)為零 指標(biāo)差的檢校6光學(xué)垂線與VV重合 光學(xué)對(duì)中器的檢校7. LLVV圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次 要) LLHHCCVVLL二、光學(xué)對(duì)中

21、器的檢校 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：精密安置儀器后，將刻劃中心在地精密安置儀器后，將刻劃中心在地面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，每隔面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，每隔120120投投下一點(diǎn)，若三點(diǎn)不重合，則需校正。下一點(diǎn)，若三點(diǎn)不重合，則需校正。（2 2）校正：）校正：用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓心移動(dòng)一半。心移動(dòng)一半。三、圓水準(zhǔn)器的檢校（1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：精平（水準(zhǔn)管氣泡居中）后，若圓水準(zhǔn)氣泡不居中，則需校正。（2 2）校正：）校正：用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。 內(nèi)容提要:u全站儀簡(jiǎn)介全站儀簡(jiǎn)介u全站儀的功能全站儀的功能u全站儀中線測(cè)設(shè)及斷面測(cè)量簡(jiǎn)全站儀中線測(cè)設(shè)

22、及斷面測(cè)量簡(jiǎn)介介3.全站儀功能介紹全站儀簡(jiǎn)介 一、全站儀的發(fā)展一、全站儀的發(fā)展 optical theodoliteelectronic theodoliteSteel tape EDM(圖片圖片)二、全站儀構(gòu)造徠卡徠卡TPS700TPS700系系列卓越中文全列卓越中文全站儀站儀拓普康拓普康GTS 332W 全站儀全站儀索佳索佳10系列全站儀系列全站儀尼康尼康DTM801 系列全站儀系列全站儀賓得全站儀賓得全站儀PTS V2南方南方NTS 202 205全站儀全站儀棱鏡全站儀的功能介紹 1角度測(cè)量角度測(cè)量（1）功能：）功能： 測(cè)水平角測(cè)水平角 豎直角豎直角（2）方法：）方法：與經(jīng)緯儀相同。與經(jīng)

23、緯儀相同。若要測(cè)出水平角若要測(cè)出水平角AOBAOB，則：，則：aobAOBu當(dāng)精度要求不高時(shí)只需半測(cè)回：瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A A點(diǎn)點(diǎn)置零（置零（0SET0SET）瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)B B點(diǎn)，記下水平度盤(pán)點(diǎn)，記下水平度盤(pán)HRHR的的大小。大小。aobAOBu當(dāng)精度要求高時(shí)：可用測(cè)回法步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤(pán)時(shí)，步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤(pán)時(shí)，可以用可以用“置盤(pán)置盤(pán)”（H SETH SET）AaobBO2. 距離測(cè)量距離測(cè)量（1）功能：）功能：可測(cè)量平距、高差和斜距（全站儀可測(cè)量平距、高差和斜距（全站儀 鏡點(diǎn)鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）（2）方法：）方法： 照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按ME

24、AS。 全站儀全站儀(total station)反光棱鏡反光棱鏡(reflector)S=ct/23坐標(biāo)測(cè)量（1）功能：）功能：測(cè)出目標(biāo)點(diǎn)的測(cè)出目標(biāo)點(diǎn)的(X,Y,H)(X,Y,H)（2）原理）原理1)1)平面坐標(biāo)（平面坐標(biāo)（X X，Y Y）測(cè)量）測(cè)量原理原理 2）高程（Z）測(cè)量原理 （3）方法后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)待測(cè)量點(diǎn)待測(cè)量點(diǎn)1) 輸入測(cè)站輸入測(cè)站X，Y，H，儀器高，儀器高i，棱鏡高，棱鏡高t。2) 瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，將水平度盤(pán)讀數(shù)設(shè)置為測(cè)站瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，將水平度盤(pán)讀數(shù)設(shè)置為測(cè)站至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。3) 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按MEAS（測(cè)量）鍵。（測(cè)量）鍵

25、。4、點(diǎn)位放樣（1）功能：）功能： 根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P P及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出在實(shí)地標(biāo)出P P點(diǎn)的平面位置及填挖高度。點(diǎn)的平面位置及填挖高度。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)P（2）原理 1 1）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對(duì)其）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)出進(jìn)行觀測(cè)，測(cè)出當(dāng)前棱鏡位置當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)。的坐標(biāo)。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)待放樣待放樣點(diǎn)點(diǎn)P位置位置當(dāng)前棱當(dāng)前棱鏡位置鏡位置 2）將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，計(jì)算出其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值X和橫向差值Y。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)當(dāng)前棱

26、當(dāng)前棱鏡位置鏡位置待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)PdDdHR3）根據(jù)顯示的dD、dHR或X、Y，逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)測(cè)站點(diǎn)當(dāng)前棱當(dāng)前棱鏡位置鏡位置待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m全站儀中線測(cè)設(shè)及斷面測(cè)量簡(jiǎn)介 基本原理基本原理 中線測(cè)設(shè)：中線測(cè)設(shè)：計(jì)算中樁坐標(biāo)計(jì)算中樁坐標(biāo)全站儀點(diǎn)位放樣（極坐標(biāo)全站儀點(diǎn)位放樣（極坐標(biāo)法）法） 縱斷面測(cè)量：縱斷面測(cè)量：全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程（三角高程測(cè)量）全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程（三角高程測(cè)量） 橫斷面測(cè)量：橫斷面測(cè)量：確定橫斷面點(diǎn)位確定橫斷面點(diǎn)位全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程全站儀測(cè)量點(diǎn)的高程（三角高程測(cè)量）（三角高程測(cè)量） 1.中樁坐標(biāo)的計(jì)算

27、 （1 1）直線段中樁）直線段中樁由起始點(diǎn)坐標(biāo)和樁號(hào)里程，按由起始點(diǎn)坐標(biāo)和樁號(hào)里程，按“坐標(biāo)正算坐標(biāo)正算”公公式，可計(jì)算出各中樁的坐標(biāo)。式，可計(jì)算出各中樁的坐標(biāo)。（2 2）曲線段中樁）曲線段中樁根據(jù)曲線要素按照根據(jù)曲線要素按照“坐標(biāo)正算坐標(biāo)正算”公式計(jì)算出曲公式計(jì)算出曲線上各中樁的坐標(biāo)。線上各中樁的坐標(biāo)。 2.中樁的實(shí)地放樣 架全站儀在（導(dǎo)線）控制點(diǎn)上，利用全站儀架全站儀在（導(dǎo)線）控制點(diǎn)上，利用全站儀“點(diǎn)位放點(diǎn)位放樣樣”功能，放樣出各中樁。功能，放樣出各中樁。 道路中線道路中線測(cè)站導(dǎo)線點(diǎn)測(cè)站導(dǎo)線點(diǎn)D5后視導(dǎo)線點(diǎn)后視導(dǎo)線點(diǎn)D43.中樁高程測(cè)量（縱斷面測(cè)量） 中樁高程測(cè)量是在中樁放樣的同時(shí)進(jìn)行的。

28、在中樁高程測(cè)量是在中樁放樣的同時(shí)進(jìn)行的。在中樁位置立棱鏡，輸入儀器高和棱鏡高，即可中樁位置立棱鏡，輸入儀器高和棱鏡高，即可利用全站儀利用全站儀“三維坐標(biāo)測(cè)量三維坐標(biāo)測(cè)量”功能，在（導(dǎo)線）功能，在（導(dǎo)線）控制點(diǎn)上，測(cè)出中樁處的地面高程?？刂泣c(diǎn)上，測(cè)出中樁處的地面高程。 4.橫斷面測(cè)量 橫斷面測(cè)量也可在中樁測(cè)設(shè)、縱斷面測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行。橫斷面測(cè)量也可在中樁測(cè)設(shè)、縱斷面測(cè)量的同時(shí)進(jìn)行。關(guān)鍵在于如何將棱鏡立在中樁的橫斷面方向上。其方關(guān)鍵在于如何將棱鏡立在中樁的橫斷面方向上。其方法主要是：法主要是：在大致橫斷面方向上的變坡點(diǎn)處立棱鏡，測(cè)出點(diǎn)的平在大致橫斷面方向上的變坡點(diǎn)處立棱鏡，測(cè)出點(diǎn)的平面坐標(biāo)。面坐標(biāo)。

29、注意：在使用全站儀觀測(cè)角度的時(shí)候，為了消除視差的影響，必須使十字絲與棱 鏡中心重合。 十字絲與棱鏡是否重合辨別方法是：上下左右晃動(dòng)眼睛，十字絲始終與棱鏡的中心相重合，若二者有相對(duì)的移動(dòng)，則說(shuō)明有視差，就會(huì)影響觀測(cè)結(jié)果的精度，這樣就要需要重新調(diào)整十字絲和望遠(yuǎn)鏡的清晰度。 調(diào)整時(shí)，先把十字絲跳到最清晰，然后調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡，不時(shí)的晃動(dòng)眼睛，直到十字絲與棱鏡中心沒(méi)有相對(duì)的移動(dòng)便可讀數(shù)。4.測(cè)量計(jì)算基本常識(shí)一、幾個(gè)基本公式一、幾個(gè)基本公式1、坐標(biāo)方位角的推算、坐標(biāo)方位角的推算180左后前180右后前或：2、坐標(biāo)正算公式由由A、B兩點(diǎn)邊長(zhǎng)兩點(diǎn)邊長(zhǎng)DAB和坐標(biāo)方位角和坐標(biāo)方位角AB，計(jì)算坐標(biāo)計(jì)算坐標(biāo)增量。見(jiàn)圖有

30、：增量。見(jiàn)圖有： DABABXy0XABYAB其中，其中，XAB=XB-XA YAB=YB-YA X XAB AB =D=DAB AB cos cos ABAB Y YAB AB =D=DAB AB sin sin ABAB3、坐標(biāo)反算公式由由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)計(jì)算兩點(diǎn)坐標(biāo)來(lái)計(jì)算AB、DAB DABABXy0XABYABABABABABABABxytgyxD22AB的具體計(jì)算方法如下：的具體計(jì)算方法如下： ABABABAByyyxxx（1）計(jì)算：）計(jì)算：（2）計(jì)算： ABABABxyarctg銳（3）根據(jù)）根據(jù)XAB、YAB的正負(fù)號(hào)判斷的正負(fù)號(hào)判斷AB所在的象限。所在的象限。 二、曲線要素與坐標(biāo)

31、的計(jì)算二、曲線要素與坐標(biāo)的計(jì)算1 1、圓曲線的要素、圓曲線的要素（已知轉(zhuǎn)角（已知轉(zhuǎn)角及半徑及半徑R R）2RtgT 切線長(zhǎng)切線長(zhǎng) 180RL 曲線長(zhǎng)曲線長(zhǎng) ) 12(secRE外距外距 LTD 2 切曲差切曲差 2 2、主點(diǎn)里程的計(jì)算、主點(diǎn)里程的計(jì)算ZYZY里程里程=JD=JD里程里程-T-T； YZYZ里程里程=ZY=ZY里程里程+L+LQZQZ里程里程=YZ=YZ里程里程-L/2-L/2； JDJD里程里程=QZ=QZ里程里程+D/2+D/2 3 3、圓曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算、圓曲線中樁坐標(biāo)計(jì)算1）方位角法 如圖所示，已知曲線起點(diǎn)的坐標(biāo)（X,Y),起點(diǎn)處的切線方位角為，圓曲線的半徑為R，轉(zhuǎn)角為，

32、則曲線上任意 一點(diǎn)Pi的坐標(biāo)計(jì)算如 下： 任意點(diǎn)到起點(diǎn)的圓曲 長(zhǎng)為 l=任意點(diǎn)樁號(hào)-ZY樁號(hào) 對(duì)應(yīng)的圓心角為 xy180lR則任意點(diǎn)Pi與起始點(diǎn)連線的方位角和距離分別為：Pi點(diǎn)坐標(biāo)為：180(90)2iP22()()iPiPSXXYYcosiiPPXXSsiniiPPYYS2）切線支距法）切線支距法如圖所示，以ZY或YZ為坐標(biāo)原點(diǎn)，切線為X軸，過(guò)原點(diǎn)的半徑為Y軸，建立坐標(biāo)系，則Pi點(diǎn)在改坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為：xy里程為各點(diǎn)至原點(diǎn)的弧長(zhǎng)其中式中iiiiiiilRlRyRx,180)cos1 (sin測(cè)點(diǎn)誤差不積累。測(cè)點(diǎn)誤差不積累。宜以宜以QZ QZ 為界，將曲線為界，將曲線分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。分兩部分進(jìn)行測(cè)設(shè)。xy為了在已知坐標(biāo)的測(cè)量控制點(diǎn)上進(jìn)行曲線放樣，必須將在過(guò)ZY點(diǎn)的切線直角坐標(biāo)系中的曲線坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到測(cè)量坐標(biāo)中去。ZY點(diǎn)切線在控制點(diǎn)坐標(biāo)系中的方位角為，曲線位于ZY點(diǎn)切線的右側(cè)，ZY點(diǎn)的測(cè)量坐標(biāo)為XZH和YZH,則曲線任意點(diǎn)P在測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為：如果曲線位于ZY點(diǎn)切線的左側(cè)，則曲線任意點(diǎn)P在測(cè)量坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為：cossinPZHpPXXxysincosPZHpPYYxysincosPZHpPYYxycossinPZHpPXXxy第二章 水準(zhǔn)測(cè)量5.GPS定位原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介定位原理及應(yīng)用簡(jiǎn)介一、一、GPS的定義的定義 全球定位系統(tǒng)全