測(cè)量測(cè)繪培訓(xùn)ppt

1、測(cè)量測(cè)繪培訓(xùn)內(nèi) 容第一章 概 述第二章 測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)第三章 距離測(cè)量與直線定向第四章 水準(zhǔn)測(cè)量第五章 角度測(cè)量第六章全站儀使用第七章全球定位系統(tǒng)（GPS）使用第一章 概 述內(nèi)容第一節(jié) 測(cè)繪的基本概念第二節(jié) 測(cè)繪工作在社會(huì)主義建設(shè)中的作用第一節(jié) 測(cè)繪的基本概念一、測(cè)繪學(xué)與測(cè)量學(xué)測(cè)量學(xué)：研究對(duì)地球表面局部地區(qū)進(jìn)行測(cè)繪工作的基礎(chǔ)理論、工作方法、技術(shù)和應(yīng)用的學(xué)科。其內(nèi)容包括圖根控制網(wǎng)的建立、地形圖測(cè)繪及一般工程的測(cè)設(shè)。也有人稱(chēng)地形測(cè)量學(xué)為測(cè)量學(xué)。但這種測(cè)量學(xué)只是為測(cè)量地球局部的形狀和繪制地形圖服務(wù)，不包括其他內(nèi)容。地圖制圖學(xué)（地圖學(xué)）：研究地圖的編制和應(yīng)用的學(xué)科。它研究用地圖圖形信息反映自然界和人

2、類(lèi)社會(huì)各種現(xiàn)象的空間分布、相互聯(lián)系及其動(dòng)態(tài)變化。 測(cè)量學(xué)與制圖學(xué)統(tǒng)稱(chēng)為測(cè)繪學(xué)。測(cè)繪學(xué)研究的對(duì)象是地球整體及其表面和外層空間中的各種自然物體和人造物體的有關(guān)信息。它研究的內(nèi)容是對(duì)這些與地理空間有關(guān)的信息進(jìn)行采集、處理、管理、更新和利用。它既要研究測(cè)定地面點(diǎn)的幾何位置、地球形狀、地球重力場(chǎng)，以及地球表面自然形態(tài)和人工設(shè)施的幾何形態(tài)；又要結(jié)合社會(huì)和自然信息的地理分布，研究繪制全球和局部地區(qū)各種比例尺的地形圖和專(zhuān)題地圖的理論和技術(shù)。前者和后者構(gòu)成測(cè)繪學(xué)。由此可見(jiàn)，測(cè)量學(xué)是測(cè)繪學(xué)科的重要組成部分。二、測(cè)繪學(xué)研究的對(duì)象 傳統(tǒng)的測(cè)量學(xué)研究的對(duì)象是地球及其表面，但隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，它已擴(kuò)展到地球的外層空

3、間，并且已由靜態(tài)對(duì)象發(fā)展到觀測(cè)和研究動(dòng)態(tài)對(duì)象；同時(shí)，所獲得的量既有宏量，也有微量。使用的手段和設(shè)備，也已轉(zhuǎn)向自動(dòng)化、遙測(cè)、遙控和數(shù)字化。三、測(cè)繪學(xué)的分科 伴隨著社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各方面對(duì)測(cè)量的要求不斷變化和提高，測(cè)量學(xué)的分科也越來(lái)越細(xì)，諸如以下學(xué)科：大地測(cè)量學(xué)測(cè)繪航空攝影攝影測(cè)量與遙感工程測(cè)量地籍測(cè)繪房產(chǎn)測(cè)繪行政區(qū)域界線測(cè)繪地理信息系統(tǒng)工程海洋測(cè)繪地圖編制導(dǎo)航電子地圖制作互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)。第二節(jié) 測(cè)繪工作在社會(huì)主義建設(shè)中的作用 我國(guó)幅員廣大，遼闊的土地需要我們?nèi)ッ枥L和規(guī)劃；豐富的地下礦藏，天然的水下資源要靠我們?nèi)タ辈臁㈤_(kāi)發(fā)和利用，在建設(shè)和保衛(wèi)祖國(guó)的偉大事業(yè)中，測(cè)繪工作的作用和意義是十分

4、巨大的。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中，測(cè)繪工作是一項(xiàng)重要的先行性、基礎(chǔ)性并具有精確性特點(diǎn)的工作。在農(nóng)業(yè)和林業(yè)中，正確地進(jìn)行土地整理以及森林的建設(shè)與經(jīng)營(yíng)，改良土壤、整理土地、開(kāi)墾荒地以及實(shí)現(xiàn)許多旨在發(fā)展農(nóng)業(yè)和林業(yè)的其他措施時(shí)，不僅需要利用地圖和地形圖，更需要進(jìn)行精確的測(cè)量工作。在交通運(yùn)輸業(yè)中，當(dāng)修建鐵路、公路、通航運(yùn)河及它們的附屬建筑工程時(shí)，初步方案，要根據(jù)地形圖來(lái)制定；在勘察、設(shè)計(jì)和施工的各個(gè)階段，都要進(jìn)行測(cè)量工作。在水利建設(shè)工程中，首先要根據(jù)詳細(xì)的地形圖作出初步方案研究，然后進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)、施工。測(cè)量工作應(yīng)在勘察過(guò)程中為工程設(shè)計(jì)提供原始資料；在施工過(guò)程中，應(yīng)保證正確地將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到實(shí)地上。即使工程已經(jīng)建成并

5、交付使用后，仍然要進(jìn)行精確的測(cè)量工作，以觀察和發(fā)現(xiàn)工程建筑物所產(chǎn)生的變形、下沉和偏移，并提出準(zhǔn)確的資料。在城市建設(shè)中，科學(xué)的規(guī)劃和整理居民地，城市的擴(kuò)充與改建計(jì)劃，建設(shè)城市交通路線，敷設(shè)地下管線、興建地下鐵道等，都必須有地形圖和地圖，并進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的測(cè)量工作。在工程建設(shè)方面，工程的勘測(cè)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、竣工及運(yùn)營(yíng)后的監(jiān)測(cè)、維護(hù)都需要測(cè)量工作。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)方面，如地震預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、災(zāi)情監(jiān)測(cè)、空間技術(shù)研究、海底資源探測(cè)、大壩變形監(jiān)測(cè)、加速器和核電站運(yùn)營(yíng)的監(jiān)測(cè)等等，以及其他科學(xué)研究，無(wú)一不需要測(cè)繪工作緊密配合和提供空間信息。此外，對(duì)建立各種地理信息系統(tǒng)（GIS ） 、數(shù)字城市、數(shù)字中國(guó)，都需要現(xiàn)代測(cè)繪科學(xué)提

6、供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。綜上所述可知，測(cè)繪工作在經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)方面有著多么重大的意義和作用。隨著國(guó)家各方面建設(shè)工作的規(guī)模日益巨大、復(fù)雜的形勢(shì)下，測(cè)繪工作在國(guó)家建設(shè)事業(yè)中所承擔(dān)的任務(wù)也就愈來(lái)愈大。人們把測(cè)量工作者稱(chēng)作社會(huì)主義建設(shè)副業(yè)的“尖兵” ，這是對(duì)測(cè)繪事業(yè)最崇高的評(píng)價(jià)。第二章 測(cè)量學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)內(nèi)容第一節(jié) 測(cè)量常用的度量單位第二節(jié) 地球形狀和大小第三節(jié) 測(cè)量上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面第四節(jié) 地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo)第一節(jié) 測(cè)量常用的度量單位 測(cè)量學(xué)中常用的是長(zhǎng)度、角度、面積等度量單位。亦要用到重量、溫度、氣壓、時(shí)間等度量單位。下面分別介紹測(cè)量上常用的三種度量單位。一、長(zhǎng)度單位國(guó)際單位制中，常用的長(zhǎng)

7、度單位的名稱(chēng)和符號(hào)如下：基本單位為米（ m） ，還有千米（ km） ，分米（ dm） ，厘米（ cm） ，毫米（mm ） ，微米 。其間關(guān)系為：二、角度單位我國(guó)采用的角度單位為 制的度（ ） 、分（ ） 、秒（ ） 。即將一圓周角作 360等分，每一等分為1度。 弧度：半徑等長(zhǎng)的弧所對(duì)的圓心角作為量角的單位，叫做弧度圓周角的 360制與弧度制之間的換算關(guān)系式是三、面積單位 國(guó)際采用的面積主單位是平方米（ ）。我國(guó)大面積單位可用平方公里（ k） 、公頃（ h） 。農(nóng)業(yè)上習(xí)慣用市畝、分、厘作面積單位。第二節(jié) 地球形狀和大小沿垂線：重力的作用線又稱(chēng)為沿垂線鉛垂線是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線圖1 鉛垂線方向水準(zhǔn)

8、面：處于自由靜止?fàn)顟B(tài)的水面稱(chēng)為水準(zhǔn)面。大地體：在測(cè)量工作中，把一個(gè)假想的、與靜止的海水面重合并向陸地延伸且包圍整個(gè)地球的特定重力等位面稱(chēng)為大地水準(zhǔn)面。通常用平均海水面代替靜止的海水面。大地水準(zhǔn)面所包圍的形體稱(chēng)為大地體。大地水準(zhǔn)面和鉛垂線是測(cè)量外業(yè)所依據(jù)的基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)線。圖 2 大地水準(zhǔn)面參考橢球面：世界各國(guó)通常均采用旋轉(zhuǎn)橢球代表地球的形狀，并稱(chēng)其為“地球橢球” 。測(cè)量中把與大地體最接近的地球橢球稱(chēng)為總地球橢球；把與某個(gè)區(qū)域如一個(gè)國(guó)家大地水準(zhǔn)面最為密合的橢球稱(chēng)為參考橢球，其橢球面稱(chēng)為參考橢球面。由此可見(jiàn)，參考橢球有許多個(gè)，而總地球橢球只有一個(gè)。圖 3 參考橢球體的定位我國(guó)1980 年國(guó)家大地坐標(biāo)

9、系采用了 1975年國(guó)際橢球，該橢球的基本元素是：第三節(jié) 測(cè)量上的基準(zhǔn)線和基準(zhǔn)面一、基準(zhǔn)線任何地面點(diǎn)都受著地球上各種力的作用，其中主要的有地球質(zhì)心的吸引力和地球自轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，這兩個(gè)力的合力稱(chēng)為重力，如圖 （4）所示。如果在地面點(diǎn)上懸一個(gè)垂球，其靜止時(shí)所指的方向就是重力方向，這時(shí)的垂球線，稱(chēng)為鉛垂線，如圖 （4）所示?；鶞?zhǔn)線:在測(cè)量上，以通過(guò)地面上某一點(diǎn)的鉛垂線作為該點(diǎn)的基準(zhǔn)線。所謂鉛垂線就是地面上一點(diǎn)的重力方向線。圖4 重力的表示方法二、基準(zhǔn)面地球重力場(chǎng)中處處與重力方向垂直的面，叫做水準(zhǔn)面。如靜止的水表面，見(jiàn)圖（5） ，它的每一個(gè)質(zhì)點(diǎn)都受到重力的作用，因此，該表面必然處處與重力方向垂直，

10、這就是一個(gè)水準(zhǔn)面。由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布的不均勻，所以作為處處與重力方向垂直的水準(zhǔn)面，是一個(gè)有微小起伏的復(fù)雜的曲面。水準(zhǔn)面可以處于不同的高度位置，可以有無(wú)窮個(gè)。所謂大地水準(zhǔn)面，如圖 （5） ，就是設(shè)想將靜止的海水面延伸，穿過(guò)整個(gè)大陸和島嶼所形成的一個(gè)閉合曲面。由大地水準(zhǔn)面包圍起來(lái)的橢球體叫大地體。顯然，大地水準(zhǔn)面具有水準(zhǔn)面的特性，是一個(gè)表面處處與重力方向垂直的、有微小起伏的、復(fù)雜的曲面。在測(cè)量上，作為計(jì)算點(diǎn)位高度的基準(zhǔn)面就是大地水準(zhǔn)面。圖5 水準(zhǔn)面的確定在測(cè)量上，作為計(jì)算點(diǎn)位高度的基準(zhǔn)面就是大地水準(zhǔn)面盡管地面上測(cè)得的結(jié)果是以大地水準(zhǔn)面為基準(zhǔn)的，但由于大地水準(zhǔn)面是一個(gè)不規(guī)則的、復(fù)雜的曲面，它不可能

11、通過(guò)一個(gè)數(shù)學(xué)式子精確地表達(dá)出來(lái)，因此在測(cè)量的計(jì)算和制圖工作中，通常用一個(gè)非常接近大地水準(zhǔn)面的規(guī)則的幾何表面，即旋轉(zhuǎn)橢球面（又稱(chēng)參考橢球面）來(lái)代替大地水準(zhǔn)面作為計(jì)算和制圖的基準(zhǔn)面。圖 （5）為大地水準(zhǔn)面與旋轉(zhuǎn)橢球面的差別示意圖。旋轉(zhuǎn)橢球面是一個(gè)數(shù)學(xué)表面，如圖6 ，它的大小可由長(zhǎng)半徑a ，短半徑b 和扁率e 來(lái)表示。我國(guó)1980年以后采用1975年國(guó)際大地測(cè)量協(xié)會(huì)（IGG）推薦的全球坐標(biāo)系的數(shù)值為：圖6 旋轉(zhuǎn)橢球面第四節(jié) 地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo)測(cè)量上確定地面點(diǎn)平面位置的坐標(biāo)系統(tǒng)有地理坐標(biāo)、高斯直角坐標(biāo)及平面直角坐標(biāo)三種。一、地理坐標(biāo)世界各國(guó)統(tǒng)一將通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的子午面作為經(jīng)度

12、起算面，稱(chēng)為首子午面。首子午面與旋轉(zhuǎn)橢球面的交線，稱(chēng)為首子午線。地面上某一點(diǎn)M的經(jīng)度，就是過(guò)該點(diǎn)的子午面與首子午面的夾角，以表示。經(jīng)度從首子午線起向東180稱(chēng)東經(jīng)；向西180稱(chēng)西經(jīng)。點(diǎn)的緯度，就是該點(diǎn)的法線與赤道平面的交角，以表示。緯度從赤道起，向北由0 90 稱(chēng)北緯；向南由0 90 稱(chēng)南緯。圖7 地理坐標(biāo)二、高斯直角坐標(biāo)我國(guó)采用橫切圓柱投影高斯克呂格投影的方法來(lái)建立平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)，稱(chēng)為高斯克呂格直角坐標(biāo)系，簡(jiǎn)稱(chēng)為高斯直角坐標(biāo)系。見(jiàn)圖 （8） 圖8 高斯直角坐標(biāo)系高斯投影平面上的中央子午線投影為直線且長(zhǎng)度不變，其余的子午線均為凹向中央子午線的曲線，其長(zhǎng)度大于投影前的長(zhǎng)度，離中央子午線愈遠(yuǎn)長(zhǎng)度

13、變形愈長(zhǎng)，為了將長(zhǎng)度變化限制在測(cè)圖精度允許的范圍內(nèi)，通常采用三、六度分帶法，即從首子午線起每隔經(jīng)度差3或6 為一帶。圖 9 分帶投影 （1）高斯投影6度帶：自0度子午線起每隔經(jīng)差 自西向東分帶，依次編號(hào)1,2,3,。我國(guó)6度帶中央子午線的經(jīng)度，由75度起每隔6度而至135度,共計(jì)11帶（1323帶），帶號(hào)用n表示，中央子午線的經(jīng)度用L表示，它們的關(guān)系是L=6n-3 ,如上圖所示。 （2）高斯投影3度帶：它的中央子午線一部分同6度帶中央子午線重合，一部分同6度帶的分界子午線重合，如用 n表示3度帶的帶號(hào)， 表示L帶中央子午線經(jīng)度，它們的關(guān)系L=3n。我國(guó)3度帶共計(jì)22帶（2445帶）。 測(cè)量上以

14、每一帶的中央子午線的投影為直角坐標(biāo)系的縱軸x ，向上（北）為正、向下（南）為負(fù)；以赤道的投影為直角坐標(biāo)系的橫軸 y，向東為正、向西為負(fù)，兩軸的交點(diǎn)o為坐標(biāo)原點(diǎn)。由于我國(guó)領(lǐng)土全部位于赤道以北，因此， x值均為正值，而y值則有正有負(fù)，為了使計(jì)算中避免y值出現(xiàn)負(fù)值，故規(guī)定每帶的中央子午線各自西移500km ，同時(shí)為了指示投影是哪一帶，還規(guī)定在橫坐標(biāo)值前面要加上帶號(hào)。圖10 平面直角坐標(biāo)系的建立三、平面直角坐標(biāo)系平面直角坐標(biāo)系（見(jiàn)圖 ）的原點(diǎn)記為o ，規(guī)定縱坐標(biāo)軸為x軸，與南北方向一致，自原點(diǎn)o起，指北者為正，指南者為負(fù)；橫坐標(biāo)軸為y 軸，與東西方向一致，自原點(diǎn)起，指東者為正，指西者為負(fù)。圖11 平面

15、直角坐標(biāo)系第三章 距離測(cè)量與直線定向內(nèi)容第一節(jié) 鋼尺量距第二節(jié) 視距測(cè)量第三節(jié) 電磁波測(cè)距第四節(jié) 直線定向距離測(cè)量是確定地面點(diǎn)的三項(xiàng)基本測(cè)量工作之一，測(cè)量學(xué)中所測(cè)定的距離是指地面上兩點(diǎn)之間的水平距離。按照所使用的測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法的不同，距離測(cè)量可分為：鋼尺量距、視距測(cè)量和電磁波測(cè)距等方法。距離測(cè)量方法概述距離測(cè)量是測(cè)量的三項(xiàng)基本工作之一： 測(cè)定地面點(diǎn)之間的水平距離。距離測(cè)量的主要方法有： 鋼尺量距 主要指鋼卷尺量距 視距測(cè)量 利用測(cè)量?jī)x器的視距絲測(cè)距 電磁波測(cè)距 測(cè)距儀測(cè)距 三角測(cè)量法 利用三角形的邊角關(guān)系求距離距離測(cè)量概述三角高程測(cè)量： 是間接測(cè)定兩點(diǎn)間高差的方法。距離測(cè)量是確定地面點(diǎn)位時(shí)

16、的基本測(cè)量工作之一。 有卷尺（皮尺和鋼尺）量距、視距測(cè)量和電磁波測(cè)距等。 常用的距離測(cè)量方法： 各種測(cè)距方法適合于不同情況，不同精度要求，應(yīng)視需要選擇測(cè)距方法 建筑工程施工測(cè)量中，常采用鋼尺量距方法，本章主要介紹這種方法。 4.1 直線丈量的工具距離丈量常用的工具有：鋼尺、標(biāo)桿（花桿）、測(cè)釬及垂球等。鋼尺又稱(chēng)鋼卷尺，是用鋼制成的帶狀尺，尺的長(zhǎng)度通常有15m、30m、50m等幾種。鋼尺卷放在金屬尺架上，如上左圖所示。鋼尺的基本分劃為毫米，每米處、分米處、厘米處都有數(shù)字注記。由于尺上零點(diǎn)位置的不同，有端點(diǎn)尺和刻線尺之分如上右圖所示。丈量工具垂球用于不平坦地面丈量時(shí)投點(diǎn)定。測(cè)釬用于標(biāo)定尺段的起點(diǎn)和終

17、點(diǎn)位置，如圖所示。標(biāo)桿又稱(chēng)花桿，多用木料制成，直徑約3cm，長(zhǎng)度為23m，其上面每隔20cm涂以紅、白漆，如圖所示，用來(lái)標(biāo)定直線的方向。直線定線通?？煞譃槟抗蓝ň€和經(jīng)緯儀定線兩種方法。1、目估定線： 如上圖所示，當(dāng)要測(cè)定A、B間距離時(shí)，可先在A、B兩點(diǎn)分別豎立標(biāo)桿，一人站在A點(diǎn)標(biāo)桿后1-2米處，由A瞄向B，同時(shí)指揮另一持標(biāo)桿的人左、右移動(dòng)，使所持標(biāo)桿與A、B標(biāo)桿完全重合為止，此時(shí)立標(biāo)桿的點(diǎn)就在A、B兩點(diǎn)間的直線上，在此位置上豎立標(biāo)桿或插上測(cè)釬，作為定點(diǎn)標(biāo)志。同法可定出直線上的其他點(diǎn)。4.2 直線定線 當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)之間距離超過(guò)鋼尺的全長(zhǎng)時(shí)，用鋼尺一次不能量完，量距前就需要在直線方向上標(biāo)定若干個(gè)分

18、段點(diǎn)，并豎立標(biāo)桿或測(cè)釬以標(biāo)明方向，這項(xiàng)工作稱(chēng)為直線定線。（一）定義：（二）直線定線 定線時(shí)相鄰點(diǎn)之間要小于或等于一個(gè)整尺段，定點(diǎn)一般按由遠(yuǎn)而近進(jìn)行。2、經(jīng)緯儀定線 經(jīng)緯儀定線是在直線的一個(gè)端點(diǎn)安置經(jīng)緯儀后，對(duì)中、整平，用望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲瞄準(zhǔn)另一個(gè)端點(diǎn)目標(biāo)，固定照準(zhǔn)部。觀測(cè)員指揮另一測(cè)量員持測(cè)釬由遠(yuǎn)及近，將測(cè)釬按十字絲縱絲位置垂直插入地下，即得到各分段點(diǎn)。目估定線的幾種形式:（1）兩點(diǎn)間定線（2）在直線延長(zhǎng)線上定線（3）過(guò)高地定線（4）過(guò)山谷定線丈量步驟如下：后尺手手持一測(cè)釬并持尺的零點(diǎn)端位于A點(diǎn)，前尺手?jǐn)y帶一束測(cè)釬，同時(shí)手持尺的末端沿AB方向前進(jìn)，到一整尺段處停下。由后尺手指揮，使鋼尺位于AB

19、方向線上，這時(shí)后尺手將尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)，兩人同時(shí)用力將鋼尺拉平，前尺手在尺的末端處插一測(cè)釬作為標(biāo)記，確定分段點(diǎn)。然后，后尺手持測(cè)釬與前尺手一起抬尺前進(jìn)，依次丈量第二、第三、第n個(gè)整尺段，到最后不足一整尺段時(shí)，后尺手以尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)測(cè)釬，前尺手用鋼尺對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn)并讀數(shù)q，則AB兩點(diǎn)之間的水平距離為：一、平坦地面上的丈量方法在鋼尺一般量距中目估定線與尺段丈量可以同時(shí)進(jìn)行，如圖所示。4.3 一般直線丈量的方法 n整尺段數(shù)(即后尺手手中的測(cè)釬數(shù))；l鋼尺的整尺長(zhǎng)度；q不足一整尺段的余長(zhǎng)。上述由AB的丈量工作稱(chēng)為往測(cè)，其結(jié)果稱(chēng)為D往。為防止錯(cuò)誤和提高測(cè)量精度，需要往、返各丈量一次。同法，由BA進(jìn)行返測(cè)，得到D

20、返。計(jì)算往、返測(cè)平均值。計(jì)算往、返丈量的相對(duì)誤差K，把往返丈量所得距離的差數(shù)除以該距離的平均值，稱(chēng)為丈量的相對(duì)精度。如果相對(duì)誤差滿足精度要求，則將往、返測(cè)平均值作為最后的丈量結(jié)果。相對(duì)誤差K是衡量丈量結(jié)果精度的指標(biāo)，常用一個(gè)分子為1的分?jǐn)?shù)表示。相對(duì)誤差的分母越大，說(shuō)明量距的精度高。鋼尺量距的相對(duì)誤差一般不應(yīng)低于/3000，在量距較困難地區(qū)不應(yīng)低于1/1000。例如：用鋼尺丈量A、B兩點(diǎn)間的距離，往測(cè)值為165.423m，返測(cè)值為165.454m，則AB距離： D= (165.423+165.454)/2=165.439m 相對(duì)誤差： K=相對(duì)誤差的分母計(jì)算時(shí)收舍至百位。該例量距精度合格，則可取

21、往、返結(jié)果的平均值作為兩點(diǎn)間的水平距離。53001165.4390.031165.439165.454165.423=-二、傾斜地面的距離丈量 1.平量法 在傾斜地面丈量距離，當(dāng)尺段兩端的高差不大但地面坡度變化不均勻時(shí)，一般都將鋼尺拉平丈量。 如圖，丈量由A向B進(jìn)行，后尺手立于A點(diǎn)，指揮前尺手將尺拉在AB方向線上，后尺手將尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)，前尺手將尺子抬高并目估使尺子水平，然后用垂球?qū)⒊叩哪骋豢虅澩队诘孛嫔希逡詼y(cè)釬。 用此法進(jìn)行丈量，從山坡上部向下坡方向丈量比較容易，因此，丈量時(shí)兩次均由高到低進(jìn)行。2.斜量法 當(dāng)傾斜地面的坡度比較均勻時(shí)，可以在斜坡丈量出AB的斜距L，測(cè)出地面傾角，或A、B兩

22、點(diǎn)高差h，如圖4.7所示，然后可以計(jì)算出AB的水平距離D， D=Lcos 鋼尺量距的注意事項(xiàng) 1.應(yīng)用經(jīng)過(guò)檢定的鋼尺量距。2.前、后尺手動(dòng)作要配合好，定線要直，尺身要水平，尺子要拉緊，用力要均勻，待尺子穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)或插測(cè)釬。 3.用測(cè)釬標(biāo)志點(diǎn)位，測(cè)釬要豎直插下。前、后尺所量測(cè)釬的部位應(yīng)一致。4.讀數(shù)要細(xì)心，小數(shù)要防止錯(cuò)把9讀成6、或?qū)?1041讀成21.014等。 5.記錄應(yīng)清楚，記好后及時(shí)回讀，互相校核。6.鋼尺性脆易折斷，防止打折、扭曲、拖拉，并嚴(yán)禁車(chē)輾、人踏，以免損壞。鋼尺易銹，用畢需擦凈、涂油。精密量距方法 量距相對(duì)精度：110000140000 主要用途：砼、鋼結(jié)構(gòu)等較精密工程的 放

23、樣，等。一般量距方法 量距相對(duì)精度： 1200015000 主要用途：圖根導(dǎo)線邊長(zhǎng)丈量、一般工 程的距離放樣。1.一般方法量距 4.4 鋼尺檢定1.一般方法量距： 直 目估定線，保證量距時(shí)沿直線方向進(jìn)行 平 地面平整，鋼尺水平 準(zhǔn) 每尺段端點(diǎn)標(biāo)志精確AB測(cè)釬SAB=n+ 為整尺段長(zhǎng) 為余長(zhǎng)2.精密方法量距2.精密方法量距：尺長(zhǎng)改正溫度改正高差改正精密量距時(shí)采取的措施： 1.用檢定過(guò)的鋼尺； 2.經(jīng)緯儀定線； 3.釘尺段樁，逐段量測(cè)； 4.對(duì)鋼尺施加固定拉力； 5.對(duì)量距結(jié)果加三項(xiàng)改正數(shù)：精密量距計(jì)算例例：用一檢定過(guò)的30米鋼尺沿傾斜地面丈量AB距離，數(shù)據(jù)見(jiàn) 下表。該鋼尺的尺長(zhǎng)方程式如下，請(qǐng)整理

24、量距成果。 (注：鋼尺膨脹系數(shù) =0.00001150.0000125)=0.000012 (27.4-20) 234.943=+0.0209m=234.943 (-1.8 / 30)=-0.0141mA-B計(jì)算：=-2.54 2.54/(2 234.943)=-0.0137mD往=D+Dk+Dt+Dh=234.943-0.0141+0.0209-0.0137=234.936m (B-A計(jì)算略)線段端點(diǎn)號(hào)量得長(zhǎng)度D(m)丈量時(shí) 溫度 t尺長(zhǎng)改正 Dk(C)溫度改正 Dt高差改正 Dh改正后 平 距 D(m)(m)(m)(m)(m)AB 234.943 27.4 2.54 -0.0141 +0.

25、0209 -0.0137 234.936BA 234.932 27.9 2.54 -0.0141 +0.0223 -0.0137 234.926兩端點(diǎn)高差 h精密量距計(jì)算例題視距測(cè)量視 距 測(cè) 量視距測(cè)量利用測(cè)量望遠(yuǎn)鏡的視距絲，間接測(cè)定 距離和高差的方法。 優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量速度快，不受地 形限制。不足：精度低，距離相對(duì)誤 差一般約為1/300，高 差一般為分米級(jí)。用途：主要用于地形圖測(cè)繪 (地形點(diǎn)的距離與高差)。一.視線水平時(shí)視距測(cè)量讀數(shù)要求：上下絲讀數(shù)a、b讀至毫米，中絲 讀至厘米， 儀器高 i 量至厘米。1.視距公式：2.高差公式：一.視線水平時(shí)視距測(cè)量公式二.視線傾斜時(shí)視距測(cè)量公式二.視線傾斜

26、時(shí)視距測(cè)量公式(4-2-8) 1.視距公式：2.高差公式：高差主值 (4-2-9)AB高差n為水準(zhǔn)尺與視線垂直時(shí)的尺間隔三.視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算觀測(cè)：在測(cè)站安置經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平、量?jī)x器高； 在測(cè)點(diǎn)豎水準(zhǔn)尺，瞄準(zhǔn)(要求三絲都能讀數(shù))。讀數(shù)：每個(gè)測(cè)點(diǎn)讀四個(gè)讀數(shù) 上絲讀數(shù) a 讀至毫米 下絲讀數(shù) b 讀至毫米 中絲讀數(shù) 讀至厘米 豎盤(pán)讀數(shù) L 讀至分三.視距測(cè)量觀測(cè)和計(jì)算 視距測(cè)量通常只測(cè)盤(pán)左（或盤(pán)右），測(cè)量前要對(duì)豎盤(pán)指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。視距測(cè)量表視距測(cè)量表計(jì)算公式電磁波測(cè)距電 磁 波 測(cè) 距B測(cè)距儀反光棱鏡電磁波測(cè)距用電磁波(光波或微波)作為載波傳輸測(cè)距信號(hào)， 測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的方法。 掌握電磁波

27、測(cè)距的基本原理測(cè)距信號(hào)：經(jīng)調(diào)制后的光波，其光強(qiáng)有周期性的變化，利用 調(diào)制波的波長(zhǎng)測(cè)距。相位式測(cè)距原理測(cè)定內(nèi)、外光路的相位差，間接測(cè)定光波 傳輸時(shí)間，從而計(jì)算距離。三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量掌握三角高程測(cè)量的基本原理和計(jì)算方法；熟悉三角高程測(cè)量的作業(yè)方法。已知兩點(diǎn)之間的水平距離D(或斜距S)，觀測(cè)垂直角， 從而計(jì)算高差。使用于山區(qū)或不便于進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量的地區(qū)。三角高程測(cè)量要求考慮地球曲率的影響。一.三角高程測(cè)量原理二.較遠(yuǎn)距離的三角高程測(cè)量三.三角高程測(cè)量的其他特點(diǎn)三角高程測(cè)量是一種間接測(cè)定兩點(diǎn)之間高差的方法一.三角高程測(cè)量原理一.三角高程測(cè)量原理B點(diǎn)的高程：(4-4-3) 已知AB水平距離D， A

28、點(diǎn)高程HA，在測(cè)站A觀測(cè)垂直角，則：或(4-4-1)(4-4-2)（S為斜距）4.7 直線定向 確定地面上兩點(diǎn)的相對(duì)位置時(shí)，僅知道兩點(diǎn)之間的水平距離還不夠，通常還必須確定此直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的水平夾角。測(cè)量上把確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的角度關(guān)系稱(chēng)為直線定向。一 標(biāo)準(zhǔn)方向 1.真子午線方向 過(guò)地球南北極的平面與地球表面的交線叫真子午線。通過(guò)地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線向，稱(chēng)為該點(diǎn)的真子午線方向。指向北方的一端叫真北方向，如圖4.9所示。真子午線方向是用天文測(cè)量方法確定的。2.磁子午線方向 磁子午線方向是磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，自由靜止時(shí)磁針軸線所指的方向，指向北端的方向稱(chēng)為磁北方向，如圖4.9所示

29、，可用羅盤(pán)儀測(cè)定。 3.坐標(biāo)縱軸方向 在平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)中，是以測(cè)區(qū)中心某點(diǎn)的真子午線方向或是磁子午線方向作為坐標(biāo)縱軸方向，指向北方的一端稱(chēng)為軸北，即為X軸方向，如圖所示 二、方位角 由標(biāo)準(zhǔn)方向北端起，順時(shí)針?lè)较蛄恐聊持本€的夾角稱(chēng)為該直線的方位角。方位角取值范圍是0360。1.方位角的種類(lèi) 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方向不同有三種：若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)檎孀游缇€方向，則其方位角稱(chēng)為真方位角，用A表示。若標(biāo)準(zhǔn)方向?yàn)榇抛游缇€方向，則其方位角稱(chēng)為磁方位角，用Am表示。若標(biāo)準(zhǔn)方向是坐標(biāo)縱軸，則稱(chēng)其為坐標(biāo)方位角，用表示。 測(cè)量工作中，一般采用坐標(biāo)方位角表示直線的方向，并將坐標(biāo)方位角簡(jiǎn)稱(chēng)為方位角。 2.三種方位角之間的關(guān)系 由于地球

30、的南北兩極與地球的南北兩磁極不重合，所以地面上同一點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向是不一致的，兩者之間的夾角稱(chēng)為磁偏角，用表示；過(guò)同一點(diǎn)的真子午線方向與坐標(biāo)縱軸方向的夾角稱(chēng)為子午線收斂角，用表示。磁子午線北端和坐標(biāo)縱軸方向偏于真子午線以東叫東偏，、為正；偏于西側(cè)叫西偏，、為負(fù)。三、正、反坐標(biāo)方位角 如圖所示，1、2是直線的兩個(gè)端點(diǎn)，1為起點(diǎn)，2為終點(diǎn)。過(guò)這兩個(gè)端點(diǎn)可分別作坐標(biāo)縱軸的平行線，把圖中12稱(chēng)為直線12的正坐標(biāo)方位角；把21稱(chēng)為直線12的反坐標(biāo)方位角。同理，若2為起點(diǎn)，1為終點(diǎn)，則把圖中21稱(chēng)為直線21的正坐標(biāo)方位角；把12稱(chēng)為直線21的反坐標(biāo)方位角。顯然，正反方位角相差180，圖中21

31、=12+180，即有：正=反+180 四 坐標(biāo)方位角的推算 實(shí)際測(cè)量工作中，并不是直接確定各邊的坐標(biāo)方位角，而是通過(guò)與已知坐標(biāo)方位角的直線連測(cè)，并測(cè)量出各邊之間的水平夾角，然后根據(jù)已知直線的坐標(biāo)方位角，推算出各邊的方位角值。 如圖所示，1、2為已知的起始邊，它的坐標(biāo)方位角已知為12，觀測(cè)了水平角2、3。則從圖中可以看：2321212180234323231803從坐標(biāo)縱軸的北端或南端順時(shí)針或逆時(shí)針起轉(zhuǎn)至直線的銳角稱(chēng)為坐標(biāo)象限角，用R表示，其角值變化從090。為了表示直線的方向，應(yīng)分別注明北偏東、北偏西或南偏東、南偏西。如北東85，南西47等。顯然，如果知道了直線的方位角，就可以換算出它的象限角

32、，反之，知道了象限也就可以推算出方位角。坐標(biāo)方位角與象限角之間的換算關(guān)系，如表4.2所示。五、象限角1視線水平時(shí)的視距測(cè)量在平坦的實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地選擇一測(cè)站點(diǎn)A，在測(cè)站點(diǎn)上安置好經(jīng)緯儀（對(duì)中、整平）；司尺員將視距尺（標(biāo)尺）立于待測(cè)點(diǎn)B上；瞄準(zhǔn)標(biāo)尺并將視線大致水平（豎盤(pán)讀數(shù)為90或270），分別讀取下絲、上絲的讀數(shù)，記入觀測(cè)手簿；按計(jì)算出儀器至立尺點(diǎn)的水平距離。K=100，l=下絲讀數(shù)上絲讀數(shù)。另選一有一定坡度的場(chǎng)地，選擇一測(cè)站點(diǎn)C，在測(cè)站點(diǎn)上安置好經(jīng)緯儀（對(duì)中、整平）；司尺員將視距尺（標(biāo)尺）立于待測(cè)點(diǎn)D上；量取儀器高i（自樁頂量至望遠(yuǎn)鏡橫軸中心，若不進(jìn)行高差測(cè)量，此項(xiàng)則不必做）；瞄準(zhǔn)標(biāo)尺，調(diào)節(jié)豎盤(pán)指標(biāo)

33、微動(dòng)螺旋，使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中后，分別讀取下、中（V）、上絲讀數(shù)及豎盤(pán)讀數(shù)（L），記入觀測(cè)手簿；按， 分別計(jì)算測(cè)站點(diǎn)與標(biāo)尺間的水平距離與高差。式中：K=100，l=下絲讀數(shù)上絲讀數(shù)，i為儀器高 v為目標(biāo)高即中絲讀數(shù)。2線傾斜時(shí)的視距測(cè)量， 注意事項(xiàng)1視線水平時(shí)視距測(cè)量，也可使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行測(cè)量，觀測(cè)時(shí)儀器只需粗平；2對(duì)于初學(xué)者，為便于觀測(cè)，選取的AB兩點(diǎn)相距不宜過(guò)長(zhǎng)，約6070米為宜；3為便于直接讀出尺間隔l，觀測(cè)時(shí)可用望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋使上絲讀數(shù)對(duì)在附近的整數(shù)上(整米或整分米處)；4儀器高i量至cm，豎盤(pán)讀數(shù)L讀至分；5為充分進(jìn)行練習(xí)，要求每人至少觀測(cè)5個(gè)測(cè)段的距離。第四章 水準(zhǔn)測(cè)量 水準(zhǔn)測(cè)量

34、方法一、水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)二、水準(zhǔn)測(cè)量的檢核三、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)水準(zhǔn)測(cè)量分為一等、二等、三等、四等四個(gè)等級(jí)，以一等精度最高。上一等水準(zhǔn)測(cè)量成果作為下一等水準(zhǔn)測(cè)量的起算依據(jù)。為滿足測(cè)圖以及一般工程測(cè)量的需要，還須進(jìn)行測(cè)區(qū)的高程控制加密，采用普通水準(zhǔn)測(cè)量方法，也稱(chēng)圖根水準(zhǔn)測(cè)量或等外水準(zhǔn)測(cè)量(本章主要介紹)。一、水準(zhǔn)測(cè)量外業(yè)選線（level line）埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)（benchmark）外業(yè)觀測(cè)（observation）1.水準(zhǔn)路線:單一水準(zhǔn)路線、水準(zhǔn)網(wǎng)附合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線BMABMB123BMA12312BMA已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM未知水準(zhǔn)點(diǎn)單一水準(zhǔn)路線：水準(zhǔn)網(wǎng)BMABMBBMC1BM

35、A2134單節(jié)點(diǎn)附合網(wǎng)多節(jié)點(diǎn)獨(dú)立網(wǎng)2.水準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)測(cè)量方法建立的高程控制點(diǎn) (Bench Mark) 。常以BM表示,其頂部通常為凸起的半球面, 用于放置水準(zhǔn)尺。永久性：國(guó)家、城市等級(jí)水準(zhǔn)點(diǎn)臨時(shí)點(diǎn)：工程用水準(zhǔn)點(diǎn)點(diǎn)之記3.觀測(cè)步驟：一個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)程序距離起點(diǎn)A大約100米處，選定轉(zhuǎn)點(diǎn)TP1的位置安置儀器于A、TP1中間，距離A、TP1等距離處立水準(zhǔn)尺于后視A點(diǎn)、前視TP1點(diǎn)上觀測(cè)后視尺、前視尺讀數(shù)：粗平、瞄準(zhǔn)、精平、讀數(shù)，(后視讀數(shù)a1, 前視讀數(shù)b1)記錄并計(jì)算高差HAABHBabhAB大地水準(zhǔn)面前進(jìn)方向后視前視一個(gè)測(cè)站第一測(cè)站高差： h1=a1-b1其余測(cè)站以此類(lèi)推h2=a2-b2.hn=

36、an-bn各式相加得： h= a- b未知點(diǎn)高程： HB=HA+ h記錄和計(jì)算基本格式1.3640.9791.2590.7121.2780.5660.6531.864+0.385+0.547+0.712-1.211+0.43354.20654.6394.5544.121二、水準(zhǔn)測(cè)量的檢核計(jì)算檢核：檢查計(jì)算錯(cuò)誤 h= a- bHB -HA = h測(cè)站檢核：檢查觀測(cè)誤差和記錄計(jì)算錯(cuò)誤雙儀高法：變動(dòng)儀高法雙面尺法：紅黑面尺法線路成果檢核：檢查成果觀測(cè)誤差和記錄計(jì)算錯(cuò)誤高差閉合差是否滿足精度要求2.測(cè)站檢核兩次儀器高法（雙儀高法）a1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2如果：f= h1-h2=

37、6mm那么：hAB= (h1+h2)/2AB雙儀高法圖示水準(zhǔn)測(cè)量記錄（兩次儀器高法）2.測(cè)站檢核雙面尺法h1=a1-b1h2=a2-b2a1b1a2b2f= h1-（h20.100）6mmhAB= (h1+h20.100)/2如果：那么：兩尺常數(shù)不一致時(shí)，考慮兩尺常數(shù)差 0.100米。水準(zhǔn)測(cè)量記錄（雙面尺法）測(cè)站水準(zhǔn)尺讀數(shù)點(diǎn)號(hào)后視前視高差( h )平均高差改正后高差高 程（H）1A112510.0005811TP.10876+0.2495661+0.150+0.250TP.113186103TP.21324-0.00626013+0.090-0.0083.成果檢核：線路高差閉合差的檢核由于受自

38、然條件如溫度、風(fēng)力、大氣折光等的影響，以及尺墊和儀器下沉引起的誤差、尺子傾斜和估讀的誤差、儀器本身的誤差等影響，成果精度必然降低。這些誤差在一個(gè)測(cè)站上反映并不明顯，但隨著測(cè)站數(shù)的增多使誤差累積，可能會(huì)超過(guò)規(guī)定的限差。也有可能會(huì)發(fā)生尺墊被移動(dòng)，造成高程傳遞的錯(cuò)誤。因此，用上述方法所測(cè)得的高程，雖經(jīng)過(guò)測(cè)站檢核和計(jì)算檢核，也不能說(shuō)明其高程精度符合要求。為此可以擬定某種路線，獲得一定的條件以檢核成果的正確性。閉合水準(zhǔn)路線實(shí)際上：理論上：令：有：BM14321閉合水準(zhǔn)路線分析：結(jié)論：閉合水準(zhǔn)路線具有嚴(yán)密的檢核條件。附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線分析：BM1123BM2理論上：實(shí)際上：令：有：結(jié)論：附合水準(zhǔn)路線

39、具有嚴(yán)密的檢核條件。支水準(zhǔn)路線支線水準(zhǔn)路線分析：理論上：實(shí)際上：令：有：結(jié)論：支水準(zhǔn)路線往返觀測(cè)具有嚴(yán)密性。BM1123支線水準(zhǔn)路線不嚴(yán)密，必須作往返測(cè)！小結(jié)-水準(zhǔn)線路理論值附合水準(zhǔn)線路： h理論= HB - HA閉合水準(zhǔn)線路: h理論= HA - HA = 0支水準(zhǔn)線路: h理論 (往） = -h理論（返）BMABMB123BMA12312BMA3成果檢核規(guī)范：線路高差閉合差線路高差閉合差：fh = h觀測(cè)- h理論 fh容許對(duì)于等外水準(zhǔn)測(cè)量：fh容許=12n(mm) 山地fh容許=40L(mm) 平原 高差閉合差的計(jì)算：附合水準(zhǔn)線路： fh =h觀測(cè)-(HB - HA)閉合水準(zhǔn)線路: fh

40、 =h觀測(cè)支水準(zhǔn)線路: fh =h觀測(cè)(往） +h觀測(cè)（返）黑面 a-b= h黑=-0.014紅面 a-b= h紅=-0.119平均高差之和 h= (h黑+ h紅+0.100)/2= -0.016-0.016-0.014-0.1197.24730.9887.23330.869計(jì)算檢核55.352EBMA5DE4CD3+0.174+0.176+0.2721387607615636348BC2成果檢核：高差閉合差fh=h=-0.016m=-16 fh容55.352+1.547+1.548+1.4460964575425127200BMAB1備注高程/m平均高差/m高差/m前視讀數(shù)后視讀數(shù)測(cè)點(diǎn)測(cè)站閉

41、合水準(zhǔn)線路（對(duì)于等外水準(zhǔn)測(cè)量）三、水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)目的：對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行處理（測(cè)量平差）得到未知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程的最可靠值（最或是值）。測(cè)量誤差水準(zhǔn)路線高差閉合差步驟：檢查外業(yè)成果閉合差的計(jì)算與檢核高差閉合差的調(diào)整與檢核改正后高差的計(jì)算與檢核待定點(diǎn)高程的計(jì)算與檢核水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算步驟3.改正后高差的計(jì)算與檢核：或fh =h觀測(cè)- h理論 fh容許1.高差閉合差的計(jì)算與檢核：2.高差閉合差的調(diào)整與檢核：4.待定點(diǎn)高程的計(jì)算與檢核：每測(cè)站或每公里高差改正數(shù)（v0)的計(jì)算舉例：附合水準(zhǔn)路線測(cè)量A123B+4.3637站+2.4133站-3.1214站+1.2636站HA=58.012MHB=62.906M

42、2.高差閉合差的計(jì)算與檢核：在檢核外業(yè)觀測(cè)成果合格的條件下。fh=hi-(HB-HA)=4.918-(62.906-58.012)=+0.024m假設(shè)是山地等外水準(zhǔn)測(cè)量，所以所以，|fh| fh容|，野外測(cè)量成果符合精度要求1.檢核外業(yè)觀測(cè)成果fh容=12n=1220=53mm本例總測(cè)站數(shù)為n=20,則每一測(cè)站的改正數(shù)為：v0=- fh/ n=-24/20=-1.2mm各測(cè)段的改正數(shù)為：vi=- (fh/ n).ni =v0.ni如第一測(cè)段：v1=-1.27=-8mm3.高差閉合差的調(diào)整與檢核因?yàn)樵谕粭l水準(zhǔn)路線上，可以認(rèn)為觀測(cè)條件是相同的，則各測(cè)站產(chǎn)生的誤差的機(jī)會(huì)相等，故閉合差的調(diào)整可按與測(cè)

43、站數(shù)成正比例的分配原則進(jìn)行。但要注意改正數(shù)的符號(hào)與閉合差的符號(hào)相反。檢核：改正數(shù)的總和應(yīng)與閉合差的絕對(duì)值相等，符號(hào)相反。 v= =- fh4.改正后的高差的計(jì)算與檢核各測(cè)段實(shí)測(cè)高差加改正數(shù)，便得到改正后的高差，檢核改正后高差之和應(yīng)與理論高差相等，否則說(shuō)明計(jì)算有誤。5.待定點(diǎn)高程的計(jì)算根據(jù)檢核過(guò)的改正后的高差，由起始點(diǎn)A開(kāi)始，逐點(diǎn)推算出各未知點(diǎn)的高程。 =58.012+4.355=62.367m檢核：最后算得的B點(diǎn)高程應(yīng)與已知的B點(diǎn)高程相等，否則說(shuō)明計(jì)算有誤。+4.91820+4.894-24+1.256-7-3.126-5+2.409-4+4.355-865改正后高差m改正數(shù)mm+1.2636

44、-3.1214+2.4133+4.363743實(shí)測(cè)高差/m測(cè)站數(shù)niB321432A121點(diǎn)名測(cè)段號(hào)fh=+24mm n=ni=20輔助計(jì)算62.90661.65064.77662.36758.01287備注高程m附合水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算表A123B+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M1.高差閉合差的計(jì)算與檢核2.每公里改正數(shù)計(jì)算每測(cè)段改正數(shù)的計(jì)算與檢核舉例：附合水準(zhǔn)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算：計(jì)算無(wú)誤4.未知點(diǎn)高程計(jì)算與檢核3.改正后高差的計(jì)算與檢核計(jì)算無(wú)誤實(shí)驗(yàn)二 水準(zhǔn)測(cè)量二、計(jì)劃與設(shè)備 1實(shí)驗(yàn)安排2 學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組由

45、4 5人組成。2實(shí)驗(yàn)設(shè)備每組為水準(zhǔn)儀一臺(tái)，水準(zhǔn)尺2根，尺墊2個(gè)，記錄板1塊，自備傘1把。3實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地選定一條閉合水準(zhǔn)路線，其長(zhǎng)度以安置4 6個(gè)測(cè)站為宜，中間設(shè)待定點(diǎn)。4從已知水準(zhǔn)點(diǎn)A出發(fā)，水準(zhǔn)測(cè)量至B、C點(diǎn)，然后再測(cè)至A點(diǎn)（或另一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)）。根據(jù)已知點(diǎn)高程（或假定高程）及各測(cè)站的觀測(cè)高差，計(jì)算水準(zhǔn)路線的高差閉合差，并檢查是否超限。對(duì)閉合差進(jìn)行調(diào)整，求出待定點(diǎn)B、C的高程。記錄計(jì)算在記錄紙上。一、目的與要求 1掌握普通水準(zhǔn)測(cè)量的觀測(cè)、記錄和檢核的方法。2掌握水準(zhǔn)測(cè)量的閉合差調(diào)整及求出待定點(diǎn)高程。三、方法與步驟 1背離已知點(diǎn)方向?yàn)榍斑M(jìn)方向，在A、B、C點(diǎn)間要設(shè)若干轉(zhuǎn)點(diǎn)。第1站安置水準(zhǔn)儀在A點(diǎn)與轉(zhuǎn)點(diǎn)1

46、（拼音縮寫(xiě)ZD1、英文縮寫(xiě)TP1）之間，前、后距離大約相等，其距離不超過(guò)100米。2操作程序是后視A點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺，精平，用中絲讀取后尺讀數(shù)，記入實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。前視轉(zhuǎn)點(diǎn)1上的水準(zhǔn)尺，并精平讀數(shù)，記入表中。然后立即計(jì)算該站的高差。3遷至第2站，繼續(xù)上述操作程序，直到最后回到A點(diǎn)（或另一個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)）。4根據(jù)已知點(diǎn)高程及各測(cè)站高差，計(jì)算水準(zhǔn)路線的高差閉合差，并檢查高差閉合差是否超限，其限差公式為： 式中：n 測(cè)站數(shù) L 水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，以km為單位。5若高差閉合差在容許范圍內(nèi)，則對(duì)高差閉合差進(jìn)行調(diào)整，計(jì)算各待定點(diǎn)的高程。fh容 = mm fh容 = mm四、注意事項(xiàng) 1在每次讀數(shù)之前，要消除視差，并使

47、符合水準(zhǔn)氣泡嚴(yán)格居中。2在已知點(diǎn)和待定點(diǎn)上不能放置尺墊，但轉(zhuǎn)點(diǎn)必須用尺墊，在儀器遷站時(shí)，前視點(diǎn)的尺墊不能移動(dòng)。 3.上交資料：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，以小組為單位裝訂成冊(cè)上交。實(shí)驗(yàn)報(bào)告見(jiàn)測(cè)量實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)附錄三水準(zhǔn)測(cè)量記錄表待定點(diǎn)高程計(jì)算表 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀不需要水準(zhǔn)管和微傾螺旋，只有一個(gè)圓水準(zhǔn)器，安置儀器時(shí)，只要使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中后，借助一種“補(bǔ)償器”的特別裝置，使視線自動(dòng)處于水平狀態(tài)。第三節(jié) 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀（automatic level）一.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀特點(diǎn)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀反面自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀正面二.補(bǔ)償器的種類(lèi)懸吊十字絲調(diào)在焦鏡筒至十字絲之間的光路中安置一個(gè)補(bǔ)償器在常規(guī)水準(zhǔn)儀的物鏡前安裝單獨(dú)的補(bǔ)

48、償附件 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀安平的工作原理采用懸吊光學(xué)棱鏡，借助重力的作用達(dá)到視線自動(dòng)補(bǔ)償?shù)哪康摹?-直角棱鏡4-屋脊棱鏡5-直角棱鏡8-阻尼器 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的構(gòu)造原理說(shuō)明：角和角都是很小的角值.如能滿足fd即能達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康摹?-直角棱鏡4-屋脊棱鏡5-直角棱鏡8-阻尼器（空氣、磁） fd三.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀操作步驟：1. 用圓水準(zhǔn)器使氣泡居中；2.望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺；3.橫絲上讀數(shù)；4.輕輕按動(dòng)目鏡下方的補(bǔ)償器控制按鈕，如果讀數(shù)無(wú)變化，說(shuō)明補(bǔ)償器正常；如果讀數(shù)變化，則需檢修補(bǔ)償器。一、數(shù)字水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀+分光鏡+探測(cè)器 +條碼標(biāo)尺+圖像處理系統(tǒng)二、特點(diǎn)：1.讀數(shù)客觀； 2.精度高； 3.速度

49、快； 4.效率高。第四節(jié) 數(shù)字水準(zhǔn)儀（digital levels）Trimble DiNi 12 數(shù)字水準(zhǔn)儀數(shù)字水準(zhǔn)儀及條形碼尺條碼水準(zhǔn)尺配套使用的是按一定規(guī)則編碼的條碼水準(zhǔn)尺， 它的反面是普通的水準(zhǔn)尺刻劃，因此，也可進(jìn)行普通水準(zhǔn)測(cè)量。條碼水準(zhǔn)尺一種是銦瓦帶尺，其長(zhǎng)度多為1m、2m和3m，正面刻有條碼，反面無(wú)刻劃；一種是用玻璃鋼或鋁合金制成雙面尺，正面為條碼分劃，反面為區(qū)格數(shù)字分化，其長(zhǎng)度多為4m和5m的多節(jié)尺。 編碼法：二進(jìn)制、4（16）進(jìn)制、周期循環(huán)碼、雙向隨機(jī)碼望遠(yuǎn)鏡基座 腳螺旋自動(dòng)安平補(bǔ)償器 調(diào)焦螺旋制動(dòng)、微動(dòng)螺旋調(diào)焦發(fā)送器：計(jì)算概略視距值；補(bǔ)償監(jiān)視器：監(jiān)測(cè)安平補(bǔ)償器的工作狀態(tài)分光鏡

50、 ：將由物鏡進(jìn)入的光分為可見(jiàn)光和紅外光行陣探測(cè)器：識(shí)別水準(zhǔn)尺上的條碼，進(jìn)行讀數(shù)三、數(shù)字水準(zhǔn)儀基本構(gòu)造四、數(shù)字水準(zhǔn)儀的讀數(shù)原理當(dāng)用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)標(biāo)尺并調(diào)焦后，標(biāo)尺上的條形碼影像入射到分光鏡上；分光鏡將其分為可見(jiàn)光和紅外光兩部份，可見(jiàn)光影像成像在分劃板上，供目視觀測(cè)；紅外光影像成像在CCD線陣光電探測(cè)器上(探測(cè)器長(zhǎng)約6.5mm，由256個(gè)口徑為25m的光敏二極管組成，一個(gè)光敏二極管就是線陣的一個(gè)像素)，探測(cè)器將接收到的光圖像通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字信號(hào)；傳送給儀器的處理器，通過(guò)與機(jī)內(nèi)事先存儲(chǔ)好的標(biāo)尺條形碼本源數(shù)字信息進(jìn)行相關(guān)比較，當(dāng)兩信號(hào)處于最佳相關(guān)位置時(shí)，即可獲得水準(zhǔn)尺上的水平視線讀數(shù)和視距讀數(shù)，最后將處

51、理結(jié)果存儲(chǔ)并送往屏幕顯示。解碼：相關(guān)法、幾何法、相位法相關(guān)法原理幾何法原理四進(jìn)制碼、16進(jìn)制編碼 粗讀數(shù)精讀數(shù)-視線高-視距五、使用方法 液晶顯示窗 數(shù) 據(jù) 存 儲(chǔ) 卡 控 制 鍵 盤(pán) 六、激光水準(zhǔn)儀（laser level） DSJ3系列是在普通DS3水準(zhǔn)儀上加設(shè)一套半導(dǎo)體激光發(fā)射系統(tǒng)，為DS3水準(zhǔn)儀提供了一條可見(jiàn)的紅色水平激光束。它與原水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)線保持同軸、同焦。廣泛地用于隧道挖掘、管道鋪設(shè)、水壩工程、船舶制造、飛機(jī)制造、大型機(jī)械安裝、橋梁施工、各種室內(nèi)裝潢等平面操平。 第六節(jié) 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正Inspection and correction微傾式水準(zhǔn)儀的軸線之間應(yīng)該滿足的三項(xiàng)幾

52、何條件：1、圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸2、十字絲橫絲垂直于豎軸3、水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)管軸支點(diǎn)微傾螺旋CC其中第三個(gè)是主要條件.一、 圓水準(zhǔn)器軸應(yīng)與儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行的檢驗(yàn)與校正1檢驗(yàn)原理：如圖2. 檢驗(yàn)方法：粗平，轉(zhuǎn)動(dòng)儀器180度，看圓水準(zhǔn)器是否居中。3. 校正:圓水準(zhǔn)器下部的校正螺釘圓水準(zhǔn)器下部的校正螺釘pppp二、 十字絲橫絲垂直于豎軸的檢驗(yàn)和校正1、檢驗(yàn):安置好儀器，粗平后，用十字絲橫絲對(duì)準(zhǔn)一個(gè)明顯的點(diǎn)狀目標(biāo)，固定制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋。若p點(diǎn)沿橫絲移動(dòng)，則條件滿足，不需校正，否則校正。2、校正：2134十字絲環(huán)固定螺絲十字絲校正螺絲ia2a2b2DABhABiia1b1ABS1

53、S2三、水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)和校正1、檢驗(yàn)：場(chǎng)地安排如圖：h2、步驟 (1) 在AB中點(diǎn)S1處安置水準(zhǔn)儀，精確測(cè)定A、B兩點(diǎn)之高差（測(cè)站檢核，兩次高差互差3mm以?xún)?nèi)，取其平均值hAB作為最后結(jié)果。) hAB。（2）安置儀器于S2處，離B點(diǎn)約3m左右，精平后讀得B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上讀數(shù)為b2,因?yàn)閮x器離B點(diǎn)很近，兩軸不平行引起的讀數(shù)誤差可以忽略不計(jì)。根據(jù)b2和AB兩點(diǎn)的正確高差hAB算出A點(diǎn)尺上應(yīng)有讀數(shù)為：（3）然后，瞄準(zhǔn)A點(diǎn)水準(zhǔn)尺，讀出水平視線讀數(shù)a2,如果a2與a2相等，則說(shuō)明兩軸平行，否則，存在i角，其值為：對(duì)于DS3級(jí)微傾水準(zhǔn)儀，i角不得大于20，如果超限，則需要校正。校正：校正水準(zhǔn)管校正

54、螺釘、校正十字絲校正水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管的 校正螺絲水準(zhǔn)管 的一端校正水準(zhǔn)管 a. 計(jì)算A尺水平視線讀數(shù)： a2=b2+h b. 轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使橫絲瞄準(zhǔn)讀數(shù) a2 ：CC水平 c. 校正水準(zhǔn)管氣泡居中：LL水平（LL / CC） d. 重復(fù)檢驗(yàn)直至符合要求。a.保持水準(zhǔn)管氣泡居中即LL水平；b.調(diào)整十字絲環(huán)上、下校正螺絲，使橫絲對(duì)準(zhǔn)讀數(shù) a2即CC水平，從而LL / CC。2134十字絲環(huán)校正螺絲十字絲環(huán)校正螺絲校正十字絲第五章 角度測(cè)量?jī)?nèi)容第一節(jié) 水平角與豎直角的測(cè)量原理第二節(jié) 水平角測(cè)量第三節(jié) 豎直角測(cè)量測(cè)量三項(xiàng)基本工作之一：角度測(cè)量角度測(cè)量的儀器： 經(jīng)緯儀、全站儀角度測(cè)量分為：水平角測(cè)量和豎直

55、角測(cè)量水平角測(cè)量目的：用于求算地面點(diǎn)的平面位置豎直角測(cè)量目的： 1. 測(cè)定地面兩點(diǎn)的高差 2. 將地面兩點(diǎn)的傾斜距離改化成水平距離 在確定地面點(diǎn)的位置時(shí)，常常要進(jìn)行角度測(cè)量；角度測(cè)量最常用的儀器是經(jīng)緯儀。掌握角度測(cè)量的基本原理；掌握光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造及測(cè)角（水平角和豎直角）方法；自學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)校正；自學(xué)經(jīng)緯儀測(cè)角誤差分析和經(jīng)緯儀測(cè)角注意事項(xiàng)；了解電子經(jīng)緯儀的構(gòu)造；3.1 角度觀測(cè)原理水平角是指地面上一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)的方向線垂直投影到水平面上的夾角，或者是過(guò)兩條方向線的豎直面所夾的兩面角。如圖3-1所示：一、水平角觀測(cè)原理：在過(guò)A點(diǎn)的鉛垂線上，水平地安置一個(gè)有刻度的圓盤(pán)(稱(chēng)為水平度盤(pán))，度盤(pán)中心

56、在o點(diǎn)，過(guò)AB、AC豎直面與水平度盤(pán)交線為on、om，在水平度盤(pán)上讀數(shù)為n、m。則nom為所測(cè)得的水平角。一般水平度盤(pán)是順時(shí)針刻劃，則：nom=m-n= (3-1)nom=m-n= (3-1)=c-b=右目標(biāo)讀數(shù)左目標(biāo)讀數(shù)豎直角是指在同一豎直面內(nèi)，某一方向線與水平線的夾角；測(cè)量上又稱(chēng)為傾斜角或豎角，用表示， ；豎角有仰角和俯角之分，夾角在水平線之上為“正”，稱(chēng)為仰角， ； 在水平線之下為“負(fù)”，稱(chēng)為“俯角”， 。二、豎直角觀測(cè)原理：若在豎直面內(nèi)，豎直方向與某一方向線的夾角，稱(chēng)為“天頂距”用Z表示。天頂距與豎直角的關(guān)系為：=90-Z(3-2)=90-Z(3-2) 3.2 DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

57、及度盤(pán)讀數(shù)一、經(jīng)緯儀的等級(jí)及用途： 根據(jù)水平角和豎直角測(cè)量原理，要制造一臺(tái)既能夠觀測(cè)水平角又能觀測(cè)豎直角的儀器，它必須要滿足幾個(gè)必要條件： 1、儀器的中心必須位于過(guò)測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線上。 2、照準(zhǔn)部設(shè)備（望遠(yuǎn)鏡）要能上下、左右轉(zhuǎn)動(dòng)，上下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所形成的是豎直面。 3、要具有能安置成水平位置和豎直位置并有刻劃的圓盤(pán)。 4、要有能指示度盤(pán)上讀數(shù)的指標(biāo)。 經(jīng)緯儀就是能同時(shí)滿足這幾個(gè)必要條件的用于角度測(cè)量的儀器。經(jīng)緯儀的種類(lèi)： 1. 按構(gòu)造原理和讀數(shù)系統(tǒng)分為: 游標(biāo)經(jīng)緯儀、光學(xué)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀 2. 按精度高低分為： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15、DJ60 “D”、“ J”分別表示“大地測(cè)量

58、”、“經(jīng)緯儀”漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，01、1、2、6、15、60分別表示該儀器一測(cè)回水平方向觀測(cè)值中誤差不超過(guò)的秒數(shù)。其中DJ07、DJ1、DJ2屬于精密經(jīng)緯儀，DJ6、DJ15和DJ60屬于普通經(jīng)緯儀。 3. 一般工程測(cè)量最常用: DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀技術(shù)項(xiàng)目一測(cè)回水平方向中誤差望遠(yuǎn)鏡有效孔徑不小于望遠(yuǎn)鏡放大倍數(shù)不小于水準(zhǔn)管分劃值水平度盤(pán)垂直度盤(pán)主要用途經(jīng)緯儀等級(jí)DJ1 DJ2 DJ6 1 2 6二等平面控制測(cè)量及精密工程測(cè)量60mm 40mm 40mm30倍 28倍 26倍 6/2mm 20/2mm 30/2mm 10/2mm 20/2mm 30/2mm 三、四等平面控制測(cè)量及一般工程測(cè)量圖

59、根控制測(cè)量 及一般工程測(cè)量經(jīng)緯儀系列技術(shù)參數(shù)和用途各種型號(hào)的DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造大致相同。物鏡粗瞄器對(duì)光螺旋讀數(shù)目鏡望遠(yuǎn)鏡目鏡轉(zhuǎn)盤(pán)手輪基座導(dǎo)向板堵蓋水準(zhǔn)器反光鏡自動(dòng)歸零鈕二、 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀：1、 DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造：水平度盤(pán)：玻璃制成,0360 順時(shí)針注記；基座：支承整個(gè)儀器；照準(zhǔn)部：望遠(yuǎn)鏡+豎盤(pán)+水平 度盤(pán)的指針=照準(zhǔn)部DJ6級(jí)光學(xué)經(jīng)緯儀照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部位于儀器基座的上方，能夠繞豎軸轉(zhuǎn)動(dòng)。(1)望遠(yuǎn)鏡：用來(lái)照準(zhǔn)目標(biāo)，它固定在橫軸上，繞橫軸而俯仰，可以利用望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋控制其俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。 （2）橫軸：是望遠(yuǎn)鏡俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸，由左右支架所支承。 （3）豎直度盤(pán)：用光學(xué)玻璃制

60、成，用來(lái)測(cè)量豎直角。 （4）光學(xué)讀數(shù)設(shè)備：用來(lái)讀取水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)的讀數(shù)。 （5）水準(zhǔn)器：包括圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器，用來(lái)置平儀器，使水平度盤(pán)處于水平位置。 （6）豎軸：豎直通過(guò)水平度盤(pán)的中心，可以使照準(zhǔn)部在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。 水平度盤(pán)（1）水平度盤(pán)：它是用光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，在度盤(pán)上按順時(shí)鐘方向刻有0360的分劃，用來(lái)量測(cè)水平角；在度盤(pán)的外殼附有照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋，用來(lái)控制照準(zhǔn)部與水平度盤(pán)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)擰緊制動(dòng)螺旋時(shí)，照準(zhǔn)部與水平度盤(pán)連接，這時(shí)如轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，則照準(zhǔn)部相對(duì)于水平度盤(pán)作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)；若松開(kāi)制動(dòng)螺旋，則照準(zhǔn)部繞水平度盤(pán)而旋轉(zhuǎn)。水平度盤(pán)套在豎軸中可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。豎直度盤(pán)固定在橫軸的一端