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工程測量(教材)PAGE1第一章緒論內(nèi)容:掌握工程測量的基本概念、任務(wù)與作用;理解水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面、地理坐標(biāo)系(大地、天文)、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系、高斯平面直角坐標(biāo)系、絕對高程、相對高程和高差的概念;了解用水平面代替水準(zhǔn)面的限度、測量工作的組織原則和程序及本課程的學(xué)習(xí)方法。重點(diǎn):測量上平面直角坐標(biāo)系與數(shù)學(xué)上笛卡爾平面直角坐標(biāo)系的異同;測量工作的組織原則和程序。難點(diǎn):大地水準(zhǔn)面、高斯平面直角坐標(biāo)系的概念;地面上點(diǎn)位的確定方法?!?.1測量學(xué)的發(fā)展、學(xué)習(xí)意義及要求一、測量學(xué)的發(fā)展概況1、我國古代測量學(xué)的成就我國是世界文明古國,由于生活和生產(chǎn)的需要,測量工作開始得很早,在測量方面也取得了輝煌的成就?,F(xiàn)舉出以下幾例。(1)長沙馬王堆三號墓出土的西漢時(shí)期長沙國地圖——世界上發(fā)現(xiàn)的最早的軍用地圖。注:世界上現(xiàn)存最古老的地圖是在古巴比倫北部的加蘇古巴城(今伊拉克境內(nèi))發(fā)掘的刻在陶片上的地圖。圖上繪有古巴比倫城、底格里斯河和幼發(fā)拉底河。大約是公元前2500年刻制的,距今大約四千余年了。(2)北宋時(shí)沈括的《夢溪筆談》中記載了磁偏角的發(fā)現(xiàn)。(3)清朝康熙年間,1718年完成了世界上最早的地形圖之一《皇與全圖》。在清朝康、雍、乾三位皇帝的先后主持下,自康熙十七年至乾隆二十五年,即1708年至1760年的五十余年間,是中國大地測量工作取得輝煌成就,繪制全國地圖、省區(qū)地圖和各項(xiàng)專門地圖最多的興盛時(shí)期,亦是世界測繪史上首創(chuàng)中外人士合作先例,在一千余萬平方公里的中國大陸上完成了大規(guī)模三角測量的宏偉業(yè)績。2、目前測量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望(1)全站儀的測量室內(nèi)外一體化。(2)全球定位系統(tǒng)GPS(Globalpositioningsystem)的發(fā)展。(3)
遙感RS(Remotesense)的發(fā)展。(4)地理信息系統(tǒng)GIS(Geographicinformationsystem)的發(fā)展。(5)3S技術(shù)的結(jié)合,和數(shù)字地球(digitalearth)的概念。3、本課程的意義及要求學(xué)習(xí)本課程的意義:(1)土木工程(包括公路、建筑、市政)的設(shè)計(jì)、施工、竣工、擴(kuò)建維修及變形監(jiān)測均要進(jìn)行測量工作。(2)從高職專業(yè)的特點(diǎn),更要學(xué)好測量。高職教育是培養(yǎng)高等級專門應(yīng)用性人才,高職專業(yè)更加注重動(dòng)手能力的培養(yǎng),而測量課程是培養(yǎng)動(dòng)手能力的重要途徑之一。掌握好本課程的要求:認(rèn)真聽課,做好筆記;獨(dú)立完成作業(yè);實(shí)驗(yàn)課認(rèn)真對待。4、測量學(xué)科的分類測量學(xué)的定義:測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面(包含空中、地下和海底)點(diǎn)位的科學(xué)。根據(jù)它的任務(wù)與作用,包括兩個(gè)部分:測定(測繪)——由地面到圖形。指使用測量儀器,通過測量和計(jì)算,得一系列測量數(shù)據(jù),或把地球表面的地形縮繪成地形圖。測設(shè)(放樣)——由圖形到地面。指把圖紙上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的建筑物、構(gòu)筑物的位置在地面上標(biāo)定出來,作為施工的依據(jù)。測量學(xué)科的分類:測量學(xué)科按照研究范圍和對象的不同,產(chǎn)生了許多分支科學(xué)。一般分為:普通測量學(xué)、大地測量學(xué)、攝影測量學(xué)、工程測量學(xué)和制圖學(xué)。工程測量是指工程建設(shè)和資源開發(fā)的勘測設(shè)計(jì)、施工、竣工、變形觀測和運(yùn)營管理各階段中進(jìn)行的各種測量工作的總稱?!?.2地面點(diǎn)位的確定地面點(diǎn)位的確定,一般需要三個(gè)量。在測量工作中,我們一般用某點(diǎn)在基準(zhǔn)面上的投影位置(x,y)和該點(diǎn)離基準(zhǔn)面的高度(H)來確定。一、測量基準(zhǔn)面1、測量工作基準(zhǔn)面——水準(zhǔn)面、大地水準(zhǔn)面。測量工作是在地球表面進(jìn)行的,而海洋占整個(gè)地球表面的71%,故最能代表地球表面的是海水面,人們將海水面所包圍的地球形體看作地球的形狀。測量工作基準(zhǔn)面自然選擇海水面。水準(zhǔn)面——靜止海水面所形成的封閉的曲面。大地水準(zhǔn)面——其中通過平均海水面的那個(gè)水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面的特性——處處與鉛垂線正交、封閉的重力等位曲面。鉛垂線——測量工作的基準(zhǔn)線。水準(zhǔn)面和大地水準(zhǔn)面圖2、測量計(jì)算基準(zhǔn)面——旋轉(zhuǎn)橢球由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻,引起鉛垂線的方向產(chǎn)生不規(guī)則的變化,致使大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)復(fù)雜的曲面,無法在這個(gè)曲面上進(jìn)行測量數(shù)據(jù)的處理。為了計(jì)算方便,通常用一個(gè)非常接近于大地水準(zhǔn)面,并可用數(shù)學(xué)式來表示的幾何體來代替地球的形狀,這就產(chǎn)生了“旋轉(zhuǎn)橢球”的概念。旋轉(zhuǎn)橢球:由一橢圓(長半軸a,短半軸b)繞其短半軸b旋轉(zhuǎn)而成的橢球體。二、地面點(diǎn)的坐標(biāo)坐標(biāo)分為地理坐標(biāo)、高斯平面直角坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)。1、地理坐標(biāo)(屬于球面坐標(biāo)系統(tǒng))——用經(jīng)度和緯度來表示。適用于:在地球橢球面上確定點(diǎn)位。
2、平面直角坐標(biāo)——用坐標(biāo)(x,y)來表示。適用于:測區(qū)范圍較小,可將測區(qū)曲面當(dāng)作平面看待。其與數(shù)學(xué)中平面直角坐標(biāo)系相比,不同點(diǎn):(1)測量上取南北方向?yàn)榭v軸(X軸),東西方向?yàn)闄M軸(Y軸)(2)角度方向順時(shí)針度量,象限順時(shí)針編號。相同點(diǎn):數(shù)學(xué)中的三角公式在測量計(jì)算中可直接應(yīng)用。數(shù)學(xué)上的平面直角坐標(biāo)測量上的平面直角坐標(biāo)3、高斯平面直角坐標(biāo)適用于:測區(qū)范圍較大,不能將測區(qū)曲面當(dāng)作平面看待。當(dāng)測區(qū)范圍較大,若將曲面當(dāng)作平面來看待,則把地球橢球面上的圖形展繪到平面上來,必然產(chǎn)生變形,為減小變形,必須采用適當(dāng)?shù)姆椒▉斫鉀Q。測量上常采用的方法是高斯投影方法。高斯投影方法是將地球劃分成若干帶,然后將每帶投影到平面上。(1)6°帶的劃分1)為限制高斯投影離中央子午線愈遠(yuǎn),長度變形愈大的缺點(diǎn),從經(jīng)度0°開始,將整個(gè)地球分成60個(gè)帶,6°為一帶。2)公式:——中央子午線經(jīng)度;N——投影帶的帶號。(2)3°帶的劃分從東經(jīng)開始,將整個(gè)地球分成120個(gè)帶,3°為一帶。有:——中央子午線經(jīng)度;N——投影帶的帶號。4、我國高斯平面直角坐標(biāo)的表示。方法:(1)先將自然值的橫坐標(biāo)Y加上500000米;(2)再在新的橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號。[例題]:國家高斯平面點(diǎn)P(3032586.48,20648680.54),請指出其所在的帶號及自然坐標(biāo)為多少?(1)點(diǎn)P至赤道的距離:X=3032586.48m(2)其投影帶的帶號為20、P點(diǎn)離20帶的縱軸X軸的實(shí)際距離:Y=648680.54-500000=148680.54m三、地面點(diǎn)的高程1、絕對高程H(海拔)——地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。
2、相對高程H'——地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。
3、高差——hAB=HB-HA=H'B-H'A五、我國的高程系統(tǒng)主要有:(1)1985國家高程系統(tǒng)(2)1956黃海高程系統(tǒng)(3)地方高程系統(tǒng)。如:珠江高程系統(tǒng)。其中,我國的水準(zhǔn)原點(diǎn)建在青島市觀象山,在1985年國家高程系統(tǒng)中,其高程為72.260米;在1956年黃海高程系統(tǒng)中的高程為72.289米?!?.3測量工作概述一、測量的基本工作由于地面點(diǎn)間的相互位置關(guān)系,是以水平角(方向)、距離和高差來確定的,故測角、量距、測高程是測量基本工作,觀測、計(jì)算和繪圖是測量工作的基本技能。二、測量工作中用水平面代替水準(zhǔn)面的限度用水平面來代替水準(zhǔn)面,可以使測量和繪圖工作大為減化,下面來討論由此引起的影響。1、對水平角、距離的影響——在面積約320平方km內(nèi),可忽略不計(jì)。2、對高程的影響——即使距離很短也要顧及地球曲率的影響。三、測量工作的基本原則1、布局上“由整體到局部”,精度上“由高級到低級”,工作次序上“先控制后細(xì)部”。2、又一原則。即:“前一步工作未作檢核,不進(jìn)行下一步工作”。第二章水準(zhǔn)測量內(nèi)容:理解水準(zhǔn)測量的基本原理;掌握DS3型微傾式水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)、水準(zhǔn)尺和尺墊;掌握水準(zhǔn)儀的使用及檢校方法;掌握水準(zhǔn)測量的外業(yè)實(shí)施(觀測、記錄和檢核)及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理(高差閉合差的調(diào)整)方法;了解水準(zhǔn)測量的注意事項(xiàng)、精密水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及操作方法。重點(diǎn):水準(zhǔn)測量原理;水準(zhǔn)測量的外業(yè)實(shí)施及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理。難點(diǎn):水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正?!?.1高程測量(HeightMeasurement)的概念測量地面上各點(diǎn)高程的工作,稱為高程測量。高程測量根據(jù)所使用的儀器和施測方法的不同,分為:(1)水準(zhǔn)測量(leveling)(2)三角高程測量(trigonometricleveling)(3)氣壓高程測量(airpressureleveling)(4)GPS測量(GPSleveling)§2.2水準(zhǔn)測量原理一、基本原理水準(zhǔn)測量的原理是利用水準(zhǔn)儀提供的“水平視線”,測量兩點(diǎn)間高差,從而由已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。a——后視讀數(shù)A——后視點(diǎn)b——前視讀數(shù)B——前視點(diǎn)1、A、B兩點(diǎn)間高差:2、測得兩點(diǎn)間高差后,若已知A點(diǎn)高程,則可得B點(diǎn)的高程:。3、視線高程:4、轉(zhuǎn)點(diǎn)TP(turningpoint)的概念:當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)的距離較遠(yuǎn),或兩點(diǎn)的高差太大,放置一次儀器不能測定其高差時(shí),就需增設(shè)若干個(gè)臨時(shí)傳遞高程的立尺點(diǎn),稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)。二、連續(xù)水準(zhǔn)測量
如圖所示,在實(shí)際水準(zhǔn)測量中,A、B兩點(diǎn)間高差較大或相距較遠(yuǎn),安置一次水準(zhǔn)儀不能測定兩點(diǎn)之間的高差。此時(shí)有必要沿A、B的水準(zhǔn)路線增設(shè)若干個(gè)必要的臨時(shí)立尺點(diǎn),即轉(zhuǎn)點(diǎn)(用作傳遞高程)。根據(jù)水準(zhǔn)測量的原理依次連續(xù)地在兩個(gè)立尺中間安置水準(zhǔn)儀來測定相鄰各點(diǎn)間高差,求和得到A、B兩點(diǎn)間的高差值,有:
h1=a1-b1h2=a2-b2
……則:hAB=h1+h2+……+hn=Σh=Σa-Σb結(jié)論:A、B兩點(diǎn)間的高差等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和?!?.3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺一、水準(zhǔn)儀(level)如圖所示,由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座三部分組成。DS3微傾式水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1、望遠(yuǎn)鏡(telescope)——由物鏡、目鏡和十字絲(上、中、下絲)三部分組成。2、水準(zhǔn)器(bubble)有兩種:圓水準(zhǔn)器(circularbubble)——精度低,用于粗略整平;水準(zhǔn)管(bubbletube)——精度高,用于精平。特性:氣泡始終位于高處,氣泡在哪處,說明哪處高。3、基座(tribrach)二、水準(zhǔn)尺(levelingstaff)水準(zhǔn)尺主要有:單面尺、雙面尺和塔尺。1、尺面分劃為1cm,每10cm處(E字形刻劃的尖端)注有阿拉伯?dāng)?shù)字。2、雙面尺的紅面尺底刻劃:一把為4687mm,另一把為4787mm。三、尺墊(staffplate)放置在轉(zhuǎn)點(diǎn)上,為防止觀測過程中水準(zhǔn)尺下沉。四、水準(zhǔn)儀的使用操作程序:粗平——瞄準(zhǔn)——精平——讀數(shù)(一)粗平——調(diào)節(jié)腳螺旋,使圓水準(zhǔn)氣泡居中。1、方法:對向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1、2——使氣泡移至1、2方向的中間——轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋3,使氣泡居中。2、規(guī)律:氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。(二)瞄準(zhǔn)1、方法:先用準(zhǔn)星器粗瞄,再用微動(dòng)螺旋精瞄。2、視差概念:眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí),十字絲與目標(biāo)像有相對運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生原因:目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。消除方法:仔細(xì)反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋。(三)精平1、方法:如圖所示微傾式水準(zhǔn)儀(tiltlevel),調(diào)節(jié)微傾螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡成像拋物線符合。2、說明:若使用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀(compensatorlevel),儀器無微傾螺旋,故不需進(jìn)行精平工作。(四)讀數(shù)——精平后,用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。1、方法:從小數(shù)向大數(shù)讀,讀四位。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。2、規(guī)律:讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。故對于望遠(yuǎn)鏡成倒像的儀器,即從上往下讀,望遠(yuǎn)鏡成正像的儀器,即從下往上讀。如圖所示,從小向大讀四位數(shù)為0.725米。
§2.4水準(zhǔn)測量的實(shí)施與成果整理一、水準(zhǔn)點(diǎn)(BenchMark)通過水準(zhǔn)測量方法獲得其高程的高程控制點(diǎn),稱為水準(zhǔn)點(diǎn),一般用BM表示,有永久性和臨時(shí)性兩種。(見圖)二、水準(zhǔn)路線(levelingline)水準(zhǔn)路線依據(jù)工程的性質(zhì)和測區(qū)情況,可布設(shè)成以下幾種形式:1、閉合水準(zhǔn)路線(closedlevelingline)。由已知點(diǎn)BM1——已知點(diǎn)BM12、附合水準(zhǔn)路線(annexedlevelingline)。由已知點(diǎn)BM1——已知點(diǎn)BM23、支水準(zhǔn)路線(spurlevelingline)。由已知點(diǎn)BM1——某一待定水準(zhǔn)點(diǎn)A。4、水準(zhǔn)網(wǎng):若干條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成的圖形。三、水準(zhǔn)測量的實(shí)施(外業(yè))1、觀測要求如圖,有:(1)水準(zhǔn)儀安置在離前、后視距離大致相等之處。(2)為及時(shí)發(fā)現(xiàn)觀測中的錯(cuò)誤,通常采用“兩次儀器高法”或“雙面尺法”。兩次儀器高法:高差之差h-h'<±5mm;雙面尺法,①紅黑面讀數(shù)差<±3mm②h黑-h紅<±5mm。2、水準(zhǔn)測量記錄表注意:(1)起始點(diǎn)只有后視讀數(shù),結(jié)束點(diǎn)只有前視讀數(shù),中間點(diǎn)既有后視讀數(shù)又有前視讀數(shù)。(2),只表明計(jì)算無誤,不表明觀測和記錄無誤。四、水準(zhǔn)測量的成果處理(內(nèi)業(yè))(一)計(jì)算閉合差:1、閉合水準(zhǔn)路線:2、附合水準(zhǔn)路線:(二)分配高差閉合差1、高差閉合差限差(容許誤差)對于普通水準(zhǔn)測量,有:式中,——高差閉合差限差,單位:mmL——水準(zhǔn)路線長度,單位:km;n——測站數(shù)2、分配原則:按與距離L或測站數(shù)n成正比,將高差閉合差反號分配到各段高差上。(三)計(jì)算各待定點(diǎn)高程用改正后的高差和已知點(diǎn)的高程,來計(jì)算各待定點(diǎn)的高程。五、水準(zhǔn)測量的成果實(shí)例【例】如圖為按圖根水準(zhǔn)測量要求施測某附合水準(zhǔn)路線觀測成果略圖。BM-A和BM-B為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn),圖中箭頭表示水準(zhǔn)測量前進(jìn)方向,路線上方的數(shù)字為測得的兩點(diǎn)間的高差(以m為單位),路線下方數(shù)字為該段路線的長度(以km為單位),試計(jì)算待定點(diǎn)1、2、3點(diǎn)的高程。解算如下:第一步計(jì)算高差閉合差:第二步計(jì)算限差:因?yàn)?,可進(jìn)行閉合差分配。第三步計(jì)算每km改正數(shù):第四步計(jì)算各段高差改正數(shù):。四舍五入后,使。故有:V1=-8mm,V2=-11mm,V3=-8mm,V4=-10mm。第五步計(jì)算各段改正后高差后,計(jì)算1、2、3各點(diǎn)的高程。改正后高差=改正前高差+改正數(shù)ViH1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m)HBM-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m)可用EXCEL軟件計(jì)算如下圖:
§2.5水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正一、水準(zhǔn)儀軸線的幾何關(guān)系水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何條件是:1、水準(zhǔn)管軸LL//視準(zhǔn)軸CC2、圓水準(zhǔn)軸L'L'//豎軸VV3、橫絲要水平(即:⊥豎軸VV)如下圖所示:二、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正(一)圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn):氣泡居中后,再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°,看氣泡是否居中。2、校正:用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半,再用撥針撥動(dòng)三個(gè)“校正螺旋”,使氣泡居中。(二)十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn):整平后,用橫絲的一端對準(zhǔn)一固定點(diǎn)P,轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋,看P點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。2、校正:旋下目鏡處的十字絲環(huán)外罩,轉(zhuǎn)動(dòng)左右2個(gè)“校正螺絲”。(三)水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸(i角)的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn):(1)平坦地上選A、B兩點(diǎn),約50m。(2)在中點(diǎn)C架儀,讀取a1、b1,得h1=a1-b1(3)在距B點(diǎn)約2—3m處架儀,讀取a2、b2,得h2=a2-b2(4)若h2≠h1,則水準(zhǔn)管軸不平行于視準(zhǔn)軸,有i角。因?yàn)棰賖1為正確高差②b2的誤差可忽略不計(jì),故有:對于S3水準(zhǔn)儀,若i角大于時(shí),需校正。2、校正方法有二種:(1)校正水準(zhǔn)管旋轉(zhuǎn)微傾螺旋,使十字絲橫絲對準(zhǔn)(a2'=h1+b2),撥動(dòng)水準(zhǔn)管“校正螺絲”,使水準(zhǔn)管氣泡居中。(2)校正十字絲——可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀保持水準(zhǔn)管氣泡居中,撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)“校正螺絲”,使橫絲對準(zhǔn)a2'?!?.6自動(dòng)安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡介一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀(compensatorlevel)1、原理——與普通水準(zhǔn)儀相比,在望遠(yuǎn)鏡的光路上加了一個(gè)補(bǔ)償器。2、使用——粗平后,望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告指示窗若全部呈綠色,方可讀數(shù);最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。3、檢?!c精通水準(zhǔn)儀相比,要增加一項(xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn),即:轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋,看警告指示窗是否出現(xiàn)紅色;以此來檢查補(bǔ)償器是否失靈。二、精密水準(zhǔn)儀(preciselevel)(每公里往返平均高差中誤差1mm)1、精密水準(zhǔn)儀——提供精確的水平視線和精確讀數(shù)。精密水準(zhǔn)儀2、精密水準(zhǔn)尺——刻度精確(銦鋼帶水準(zhǔn)尺invarlevelingstaff)。3、讀數(shù)方法(1)精平后,轉(zhuǎn)動(dòng)測微螺旋,使十字絲的楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。(2)讀數(shù)時(shí),將整分劃值和測微器中的讀數(shù)合起來。如:14865.0mm。三、數(shù)字水準(zhǔn)儀(digitallevel)及條紋碼水準(zhǔn)尺(codinglevelstaff)1、具有自動(dòng)安平、顯示讀數(shù)和視距功能。2、能與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊,避免了人為觀測誤差。
§2.7水準(zhǔn)測量誤差及注意事項(xiàng)來源有:儀器誤差、操作誤差、外界條件影響。一、儀器誤差主要有:視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸(i角)的誤差、水準(zhǔn)尺誤差二、操作誤差主要有:水準(zhǔn)氣泡未嚴(yán)格居中、視差、估讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。三、外界條件影響的誤差主要有:儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、大氣折光、氣溫和風(fēng)力。四、水準(zhǔn)測量的注意事項(xiàng):(一)觀測:1、觀測前應(yīng)認(rèn)真按要求檢驗(yàn)水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺;2、儀器應(yīng)安置在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處,并踩實(shí)三角架;3、前后視距應(yīng)盡可能相等;4、每次讀數(shù)前要消除視差,只有當(dāng)符合水準(zhǔn)氣泡居中后才能讀數(shù);5、注意對儀器的保護(hù),做到“人不離儀器”;6、只有當(dāng)一測站記錄計(jì)算合格后才能搬站,搬站時(shí)先檢查儀器連接螺旋是否固緊,一手托住儀器,一手握住腳架穩(wěn)步前進(jìn)。(二)記錄:⒈認(rèn)真記錄,邊記邊回報(bào)數(shù)字,準(zhǔn)確無誤的記入記錄手簿相應(yīng)欄中,嚴(yán)禁偽造和傳抄;⒉字體要端正、清楚、不準(zhǔn)涂改,不準(zhǔn)用橡皮擦,如按規(guī)定可以改正時(shí),應(yīng)在原數(shù)字上劃線后再在上方重寫;⒊每站應(yīng)當(dāng)場計(jì)算,檢查符合要求后,才能通知觀測者搬站。(三)扶尺:⒈扶尺人員認(rèn)真豎立水準(zhǔn)尺;⒉轉(zhuǎn)點(diǎn)應(yīng)選擇土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處,并踩實(shí)尺墊;⒊水準(zhǔn)儀搬站時(shí),應(yīng)注意保護(hù)好原前視點(diǎn)尺墊位置不移動(dòng)。第三章角度測量內(nèi)容:理解水平角、豎直角測量的基本原理;掌握光學(xué)經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、操作與讀數(shù)方法;水平角測量的測回法和方向觀測法;掌握豎盤的基本構(gòu)造及豎直角的觀測、計(jì)算方法;掌握光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正方法;了解水平角測量誤差來源及其減弱措施及電子經(jīng)緯儀的測角原理及操作方法。重點(diǎn):光學(xué)經(jīng)緯儀的使用方法;水平角測回法測量方法;豎直角測量方法;難點(diǎn):光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正。
§3.1角度測量原理角度測量(angularobservation)包括水平角(horizontalangle)測量和豎直角(verticalangle)測量。一、水平角定義從一點(diǎn)出發(fā)的兩空間直線在水平面上投影的夾角即二面角,稱為水平角。其范圍:順時(shí)針0°~360°。二、豎直角定義在同一豎直面內(nèi),目標(biāo)視線與水平線的夾角,稱為豎直角。其范圍在0°~±90°之間。如圖當(dāng)視線位于水平線之上,豎直角為正,稱為仰角;反之當(dāng)視線位于水平線之下,豎直角為負(fù),稱為俯角。
§3.2光學(xué)經(jīng)緯儀(opticaltheodolite)經(jīng)緯儀是測量角度的儀器。按其精度分,有DJ6、DJ2兩種。表示一測回方向觀測中誤差分別為6"、2"。一、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造
DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀圖1、照準(zhǔn)部(alidade)2、水平度盤(horizontalcircle)3、基座(tribrach)二、J6的讀數(shù)方法1、J6經(jīng)緯儀采用“分微尺測微器讀數(shù)法”,分微尺的分劃值為1ˊ,估讀到獲0.1ˊ(即:6")。如圖,水平度盤讀數(shù)為:73°04ˊ24"。2、“H”——水平度盤讀數(shù),“V”——豎直度盤讀數(shù)。三、J2光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造如圖與J6相比,增加了:1、測微輪——用于讀數(shù)時(shí),對徑分劃線影像符合。2、換像手輪——用于水平讀數(shù)和豎直讀數(shù)間的互換。3、豎直讀盤反光鏡——豎直讀數(shù)時(shí)反光。四、J2的讀數(shù)方法一般采用對徑重合讀數(shù)法——轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪,使上下分劃線精確重合后讀數(shù)。五、經(jīng)緯儀的安置內(nèi)容及要求:對中(centering)±小于3mm整平(leveling)小于1格1、垂球?qū)χ姓椒ú襟E(1)移動(dòng)或伸縮三腳架(粗略對中)(2)腳架頭上移動(dòng)儀器(精確對中)(3)旋轉(zhuǎn)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中(整平)(4)反復(fù)(2)、(3)兩步。2、光學(xué)對中整平法步驟(1)大致水平大致對中眼睛看著對中器,拖動(dòng)三腳架2個(gè)腳,使儀器大致對中,并保持“架頭”大致水平。(2)伸縮腳架粗平根據(jù)氣泡位置,伸縮三腳架2個(gè)腳,使圓水準(zhǔn)氣泡居中。(3)旋轉(zhuǎn)三個(gè)腳螺旋精平按“左手大拇指法則”旋轉(zhuǎn)三個(gè)腳螺旋,使水準(zhǔn)管氣泡居中。1)轉(zhuǎn)動(dòng)儀器,使水準(zhǔn)管與1、2腳螺旋連線平行。2)根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則,對向旋轉(zhuǎn)1、2腳螺旋。3)轉(zhuǎn)動(dòng)儀器90°,運(yùn)用法則,旋轉(zhuǎn)3腳螺旋。(4)架頭上移動(dòng)儀器,精確對中(5)腳螺旋精平。(6)反復(fù)(4)、(5)兩步。旋轉(zhuǎn)三個(gè)腳螺旋進(jìn)行精平的示意圖
§3.3水平角測量(horizontalangleobservation)水平角的測量方法常用的有測回法(methodofobservationset)、方向觀測法(methodofdirectionobservation)。一、經(jīng)緯儀(theodolite,transit)的安置內(nèi)容及要求:對中(centering)小于±3mm整平(leveling)小于1格1、垂球(plumbbob)法2、光學(xué)對中器(opticalplummet)法二、瞄準(zhǔn)方法步驟:粗瞄—制動(dòng)—調(diào)焦—微動(dòng)精瞄。兩個(gè)基本概念:盤左(正鏡)、盤右(倒鏡)三、測回法1、適用:兩個(gè)方向的單角(∠AOB)。2、觀測步驟:(1)盤左瞄準(zhǔn)左邊A,配度盤至0°0X′,讀取a1。(2)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊B,讀取b1。則上半測回角值:β1=b1-a1。(3)倒鏡成盤右,瞄準(zhǔn)右邊B,讀取b2。(4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊A,讀取a2。則下半測回角值:β2=b2-a2(5)計(jì)算角值。若β1-β2≤±40"(圖根級)則有:β=(β1+β2)/23、記錄格式測站盤位目標(biāo)水平度盤讀數(shù)°′″半測回角值°′″一測回角值°′″備注O左A000112701236701233
B701348右A1800124701230B2501354
若要觀測n個(gè)測回,為減少度盤分劃誤差,各測回間應(yīng)按180°/n的差值來配置水平度盤。測回法測水平角方法,可小結(jié)如下:四、方向觀測法1、適用:在一個(gè)測站上需要觀測兩個(gè)以上方向。2、觀測步驟:(如下圖,有四個(gè)觀測方向)(1)上半測回選擇一明顯目標(biāo)A作為起始方向(零方向),用盤左瞄準(zhǔn)A,配置度盤,順時(shí)針依次觀測A、B、C、D、A。(2)下半測回倒鏡成盤右,逆時(shí)針依次觀測A、D、C、B、A。同理各測回間按180°/n的差值,來配置水平度盤。3、記錄、計(jì)算(1)2C值(兩倍照準(zhǔn)誤差):2C=盤左讀數(shù)-(盤右讀數(shù)±180°)。一測回內(nèi)2C互差,對J2≤18"。對J6不作要求。(2)半測回歸零差:對J2≤12";對J6≤18"。(3)各方向盤左、盤右讀數(shù)的平均值:平均值=[盤左讀數(shù)+(盤右讀數(shù)±180°)]/2注意:零方向觀測兩次,應(yīng)將平均值再取平均。(4)歸零方向值:將各方向平均值分別減去零方向平均值,即得各方向歸零方向值。(5)各測回歸零方向值的平均值:同一方向值各測回間互差,對J2≤12";對J6≤24"。方向觀測法可小結(jié)如下:
§3.4豎直角測量
一、豎直度盤(verticalcircle)的構(gòu)造1、豎直度盤的構(gòu)造包括:(1)豎盤(verticalcircle)(2)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管(verticalindexbubbletube)(3)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋。其中,豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋,可采用豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零補(bǔ)償器(verticalindexcompensator)來替代。2、指標(biāo)線固定不動(dòng),而整個(gè)豎盤隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。3、豎盤的注記形式有順時(shí)針與逆時(shí)針兩種。二、豎直角(verticalangle)的計(jì)算公式1、順時(shí)針注記形式故有:α左=90°-L,α右=R-270°一測回豎直角α=(α左+α右)/22、逆時(shí)針注記形式有:α左=L-90°,α右=270°-R一測回的豎直角為:α=(α左+α右)/2三、豎盤指標(biāo)差(indexerrorofverticalcircle)1、定義由于指標(biāo)線偏移,當(dāng)視線水平時(shí),豎盤讀數(shù)不是恰好等于90°或270°上,而是與90°或270°相差一個(gè)x角,稱為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時(shí),x為正,反之為負(fù)。2、計(jì)算公式(1)指標(biāo)差:x=(L+R-360°)/2對于順時(shí)針注記的:正確的豎直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x(2)結(jié)論:取盤左盤右的平均值,可消除指標(biāo)差的影響。四、豎直角的觀測及記錄(格式見表)一般規(guī)范規(guī)定,指標(biāo)差變動(dòng)范圍,J6≤25"、J2≤15"。測站目標(biāo)盤位豎盤讀數(shù)°′″半測回豎直角°′″指標(biāo)差(")一個(gè)測回豎直角°′″備注OM左764512131448-6131442豎直度盤是順時(shí)針注記的。右2831436131436N左1220336-32033612-320324右2375648-320312
§3.5光學(xué)經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正如圖所示,經(jīng)緯儀的主要軸線:1、豎軸VV(verticalaxis)2、水準(zhǔn)管軸LL(bubbletubeaxis)3、橫軸HH(horizontalaxis)4、視準(zhǔn)軸CC(collimationaxis)5、圓水準(zhǔn)器軸L'L'(circlebubbleaxis)一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1、VV⊥LL——照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2、HH⊥十字絲豎絲——十字絲豎絲的檢校3、HH⊥CC——視準(zhǔn)軸的檢校4、HH⊥VV——橫軸的檢校5、豎盤指標(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)對中器的檢校7、圓水準(zhǔn)軸L'L'∥VV——圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次要)二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校(1)檢驗(yàn):用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中,然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°,若氣泡偏離1格,則需校正。(2)校正:用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半后,再撥動(dòng)水準(zhǔn)管校正螺絲,使氣泡居中。此時(shí)若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中,則撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器校正螺絲。2、十字絲豎絲的檢校(1)檢驗(yàn):用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn),再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋,看目標(biāo)點(diǎn)是否始終在豎絲上移動(dòng)。(2)校正:微松十字絲的四個(gè)壓環(huán)螺絲,轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán),使目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)。3、視準(zhǔn)軸的檢校(1)檢驗(yàn):如圖,在平坦地面上選擇一直線AB,約60m~100m,在AB中點(diǎn)O架儀,并在B點(diǎn)垂直橫置一小尺。盤左瞄準(zhǔn)A,倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B1;再用盤右瞄準(zhǔn)A,倒鏡在B點(diǎn)小尺上讀取B2。
J6:2c>60";J2:2c>30"時(shí),則需校正。(2)校正:撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲,使十字絲交點(diǎn)由B2點(diǎn)移至BB2中點(diǎn)B3。4、橫軸的檢驗(yàn)與校正(1)檢驗(yàn):如圖,在20—30m處的墻上選一仰角大于30°的目標(biāo)點(diǎn)P,先用盤左瞄準(zhǔn)P點(diǎn),放平望遠(yuǎn)鏡,在墻上定出P1點(diǎn);再用盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn),放平望遠(yuǎn)鏡,在墻上定出P2點(diǎn)。對J6經(jīng)緯儀:i>20"時(shí),則需校正。(2)校正:用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1P2的中點(diǎn)M,抬高望遠(yuǎn)鏡,并打開橫軸一端的護(hù)蓋,調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán),抬高或降低橫軸一端,直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項(xiàng)校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。5、指標(biāo)差的檢校(1)檢驗(yàn):用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目標(biāo),計(jì)算指標(biāo)差x=(L+R-360°)/2。對J6經(jīng)緯儀:x>1′;J2經(jīng)緯儀:x>30"時(shí),要進(jìn)行校正。(2)校正:用指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋使中絲對準(zhǔn)(R-x)位置,再有撥針使指標(biāo)氣泡居中。6、光學(xué)對中器的檢校(1)檢驗(yàn):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120°投下一點(diǎn),若三點(diǎn)不重合,則需校正。(2)校正:用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓心移動(dòng)一半。7、圓水準(zhǔn)器的檢校(次要)(1)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)校正:用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。
§3.6水平角觀測的誤差分析一、儀器構(gòu)造誤差
(一)視準(zhǔn)軸誤差的影響,盤左盤右觀測的平均值可抵消該誤差。(二)橫軸不水平誤差的影響,盤左盤右觀測的平均值可抵消該誤差。(三)縱軸誤差的影響(1)縱軸誤差的影響不僅隨觀測目標(biāo)的垂直角的增大而增大,而且與橫軸所處的方向有關(guān);(2)盤左盤右取平均不能消除該項(xiàng)誤差。(四)照準(zhǔn)部偏心差的影響在度盤對徑方向上讀取讀數(shù)而取平均值的方法及盤左、盤右讀數(shù)的平均值都可消除該項(xiàng)誤差的影響。(五)其他儀器誤差的影響度盤刻劃不均勻誤差,豎盤指標(biāo)差。二、與觀測者有關(guān)的誤差(1)儀器對中誤差(2)目標(biāo)偏心誤差(3)照準(zhǔn)誤差(4)讀數(shù)誤差
三、與外界條件有關(guān)的誤差(1)溫度的變化(2)大風(fēng)的影響(3)大氣折光(4)大氣透明度(5)地面穩(wěn)定性四、角度測量的注意事項(xiàng):
1、觀測前應(yīng)檢校儀器。2、安置儀器要穩(wěn)定,應(yīng)仔細(xì)對中和整平。一測回內(nèi)不得再對中整平。3、目標(biāo)應(yīng)豎直,盡可能瞄準(zhǔn)目標(biāo)低部。4、嚴(yán)格遵守各項(xiàng)操作規(guī)定和限差要求。5、當(dāng)對一水平角進(jìn)行m個(gè)測回觀測,各測回應(yīng)配度盤,每測回觀測度盤起始讀數(shù)變動(dòng)值為180/m6、觀測時(shí)盡量用十字絲中間部分。水平角用豎絲,豎直角用橫絲。7、讀數(shù)應(yīng)果斷、準(zhǔn)確。特別應(yīng)注意估讀數(shù)。當(dāng)場計(jì)算,如有錯(cuò)誤或超限,應(yīng)立即重測。8、選擇有利的觀測時(shí)間和避開不利的外界條件。
§3.7電子經(jīng)緯儀60年代以來,隨著近代光學(xué)、電子學(xué)的發(fā)展,使角度測量向自動(dòng)化記錄方向改進(jìn)有了技術(shù)基礎(chǔ),從而出現(xiàn)了電子經(jīng)緯儀等自動(dòng)化測角儀器。電子經(jīng)緯儀在結(jié)構(gòu)及外現(xiàn)上和光學(xué)經(jīng)緯儀相類似,主要不同點(diǎn)在于讀數(shù)系統(tǒng),它采用光電掃描和電子元件進(jìn)行自動(dòng)讀數(shù)和液晶顯示。電子測角雖然仍舊是采用度盤來進(jìn)行,但不是按度盤上的刻劃,用光學(xué)續(xù)數(shù)法讀取角度值,而是以度盤上取得電信號,再將電信號轉(zhuǎn)換成角度值。電子測角的度盤主要有編碼度盤、光柵度盤和動(dòng)態(tài)測角度盤三種形式。因此,電子測角也就有編碼度盤測角,光柵度盤測角和編碼度盤結(jié)合測角,以及動(dòng)態(tài)測角等四種形式。如瑞士克恩(KERN)廠的E1型和E2型電子經(jīng)緯儀采用光柵度盤,德國OPTONJ于1978年生產(chǎn)的Elta-2型電子速測儀,采用的是編碼度盤,而現(xiàn)在主流速測儀的測角系統(tǒng)大多用的是動(dòng)態(tài)測角系統(tǒng),測角精度可達(dá)0.5″。從90年代起,國內(nèi)廠家如北京光學(xué)儀器廠、南方測繪儀器公司生產(chǎn)的電子經(jīng)緯儀測角精度均在在5″左右。以下是北京和蘇州生產(chǎn)的兩款電子經(jīng)緯儀。第四章距離測量(distancemeasure)與直線定向(lineorientation)內(nèi)容:理解距離的概念、了解距離測量的儀器和工具,掌握鋼尺普通量距、精密量距的實(shí)施及成果三項(xiàng)改正、精度評定方法;掌握電磁波測距的基本原理和使用;掌握直線定位、方位角的概念及方位角的計(jì)算;了解磁偏角和子午線收斂角的含義及用羅盤儀測定磁方位角的方法。重點(diǎn):鋼尺量距、電磁波測距的方法;方位角的概念及計(jì)算方法。難點(diǎn):精密量距的三項(xiàng)改正;磁偏角和子午線收斂角的含義。
距離測量的方法,主要有以下幾種:電磁波測距EDM(electro-magneticdistancemeasuring)鋼尺量距(steeltapemeasuring)視距法測距(stadiameasurement)§4.1鋼尺量距(steeltapemeasuring)一、量距工具有:鋼尺(steeltape)、標(biāo)桿(measuringbar)、垂球(plumbbob)、測釬(measuringrod)、溫度計(jì)(thermometer)、彈簧秤(springbalance)。二、鋼尺量距鋼尺量距最基本的要求——平、準(zhǔn)、直按精度分:一般量距和精密量距(一)一般量距步驟1、定線(linealignment)。按精度分:目估法和經(jīng)緯儀法。2、丈量。(1)喊“預(yù)備”、“好”前后尺手同時(shí)讀數(shù)。(2)在山區(qū)丈量時(shí),可采用平量法、斜量法。目估法直線定線圖平量法示意圖斜量法示意圖3、內(nèi)業(yè)成果整理。丈量精度用“相對誤差”來衡量:要求:一般量距≤1/3000(平坦),≤1/1000(山區(qū))。(二)精密量距步驟(*)1、經(jīng)緯儀定線。在樁頂畫出十字線。2、精密丈量。(1)前尺手零端用標(biāo)準(zhǔn)拉力拉緊鋼尺。(2)前讀尺員發(fā)“預(yù)備”,后讀尺員發(fā)“好”;此時(shí)前后尺手同時(shí)讀數(shù)。(3)移動(dòng)后尺整厘米刻劃,按上述方法再測二次,三次較差不超限時(shí)(一般不得超過2—3mm),取平均值作為尺段結(jié)果。每測完一尺段,用溫度計(jì)讀取一次溫度。(4)要進(jìn)行往返測量。精密丈量示意圖3、測量各樁頂間高差。4、內(nèi)業(yè)成果整理某鋼尺的尺長方程式:——鋼尺在t溫度時(shí)的實(shí)際長度;——鋼尺的名義長度——檢定時(shí),鋼尺實(shí)際長與名義長之差;——鋼尺的膨脹系數(shù)——鋼尺使用時(shí)的溫度;——鋼尺檢定時(shí)的溫度。斜距的各項(xiàng)改正:(1)尺長改正(2)溫度改正(3)傾斜改正故斜距經(jīng)改正后為:[例題]:某鋼尺的尺長方程式為lt=30+0.0025+1.2×10-5×30×(t-20)。該鋼尺一尺段量得AB兩點(diǎn)間的距離為29.8755m,丈量時(shí)的溫度為26.5度,AB的兩點(diǎn)間高差為-0.115m。求AB兩點(diǎn)間的水平距離。
解:DAB=29.8755+(0.0025/30)×29.8755+1.2×10-5×29.8755×(26.5-20)+[-(-0.115)2]/(2×29.8755)=29.8801m
§4.2電磁波測距(EDM)簡介
一、電磁波測距(electro-magneticdistancemeasuring)的基本原理如圖所示,電磁波測距是通過測定光波在兩點(diǎn)間傳播的時(shí)間計(jì)算距離的方法。有:D=ct/2式中:c為空氣中的光速;t為光波在兩點(diǎn)間往返的時(shí)間。二、分類1、按測程分:短程、中程、遠(yuǎn)程。2、按傳播時(shí)間t的測定方法分:脈沖法測距、相位法測距。3、按測距儀所使用的光源分:普通光源、紅外光源、激光光源。4、按測距精度分:Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。注:測距誤差及標(biāo)稱精度測距儀測距誤差可表示為:式中,A——固定誤差;B——比例誤差系數(shù)。如:某測距儀出廠時(shí)的標(biāo)稱精度:±(5+5×10-6D)mm,簡稱“5+5”三、使用1、一般安裝在經(jīng)緯儀上使用。見使用說明書。2、常數(shù)預(yù)置3、設(shè)置棱鏡常數(shù)。一般原配棱鏡為零,國產(chǎn)多為-30mm。(具體見說明書)4、置乘常數(shù)。輸入氣溫、氣壓或用有關(guān)公式計(jì)算出值。5、傾斜改正。有:,由測距儀自動(dòng)改正。
§4.3直線定向及方位角測量直線定向(lineorientation)的定義:確定地面直線與標(biāo)準(zhǔn)方向間的水平夾角。一、標(biāo)準(zhǔn)方向(基本方向)分類1、真子午線方向(turemeridiandirection)——地面上任一點(diǎn)在其真子午線處的切線方向。2、磁子午線方向(magneticmeridiandirection)——地面上任一點(diǎn)在其磁子午線處的切線方向。3、軸子午線(坐標(biāo)縱軸)方向(ordinatesaxisdirection)——地面上任一點(diǎn)與其高斯平面直角坐標(biāo)系或假定坐標(biāo)系的坐標(biāo)縱軸平行的方向。磁偏角(magneticdeclination)δ——地面上同一點(diǎn)的真、磁子午線方向不重合,其夾角稱為磁偏角δ。磁子午線方向在真子午線方向東側(cè),稱為東偏,δ為正。反之稱為西偏,δ為負(fù)。子午線收斂角(mappingangle)γ——當(dāng)軸子午線方向在真子午線方向以東,稱為東偏,γ為正。反之稱為西偏,γ為負(fù)。可見在中央子午線上,真子午線與軸子午線重合,其他地區(qū)不重合,兩者的夾角即為γ。
二、方位角(azimuth)1、定義:由子午線北端順時(shí)針方向量到測線上的夾角,稱為該直線的方位角。其范圍為0°~360°。有:真方位角A(turemeridianazimuth)、磁方位角(magneticmeridianazimuth)、坐標(biāo)方位角(gridbearing)2、分類及關(guān)系:(1)真方位角A=磁方位角A-m+磁偏角δ=坐標(biāo)方位角α+子午線收斂角γ(2)磁方位角Am若PN為磁子午線方向,則各角分別為相應(yīng)直線的磁方位角。磁方位角用Am表示。(3)坐標(biāo)方位角α若PN為坐標(biāo)縱軸方向,則各角分別為相應(yīng)直線的坐標(biāo)方位角,用α表示之。同一直線正反坐標(biāo)方位角相差180°正反方位角關(guān)系圖如圖所示,直線AB的點(diǎn)A是起點(diǎn),點(diǎn)B是終點(diǎn);通過起點(diǎn)A的坐標(biāo)縱軸方向與直線AB所夾的坐標(biāo)方位角αAB,稱為直線AB的正坐標(biāo)方位角;通過終點(diǎn)B的坐標(biāo)縱軸方向與直線AB所夾的坐標(biāo)方位角αBA,稱為直線AB的反坐標(biāo)方位角(又稱為直線BA的正坐標(biāo)方位角)。正、反坐標(biāo)方位角相差180°,即:αAB=αBA±180°
[例題]已知αCD=78°20′24″,αJK=326°12′30″。求αDC,αKJ;解:αDC=258°20′24″αKJ=146°12′30″3、幾種方位角之間的關(guān)系(1)真方位角與磁方位角之間的關(guān)系
過地面上某點(diǎn)的真子午線方向與磁子午線方向常不重合,兩者之間的夾角稱為磁偏角,如圖中的δ。磁針北端偏于真子午線以東稱東偏,δ為正,偏于真子午線以西稱西偏,δ為負(fù)。真方位角與磁方位角之間的關(guān)系圖(2)直線的真方位角與磁方位角之間可用下式進(jìn)行換算:A=Am+δ式中的δ值,東偏取正值,西偏取負(fù)值。我國磁偏角的變化大約在-10°到+6°之間。(二)真方位角與坐標(biāo)方位角之間的關(guān)系地面點(diǎn)M、N兩點(diǎn)的真子午線方向與中央子午線之間的夾角,稱為子午線收斂角,用γ表示。γ角有正有負(fù)。在中央子午線以東地區(qū),各點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸偏在真子午線的東邊,γ為正值;在中央子午線以西地區(qū),γ為負(fù)值。(1)真方位角A與坐標(biāo)方位角α之間的關(guān)系:A12=α12+γ(2)坐標(biāo)方位角與磁方位角的關(guān)系:若已知某點(diǎn)的磁偏差δ與子午線收斂角γ,則坐標(biāo)方位角α與磁方位角Am之間的換算式為:α=Am+δ–γ三、方位角測量真方位角——可用天文觀測方法或用陀螺經(jīng)緯儀(gyrotheodolite)來測定。磁方位角——可用羅盤儀(compass)來測定。不宜作精密定向。坐標(biāo)方位角——由2個(gè)已知點(diǎn)坐標(biāo)經(jīng)“坐標(biāo)反算”求得。第五章測量誤差的基本知識內(nèi)容:了解測量誤差來源及產(chǎn)生的原因;掌握系統(tǒng)誤差和偶然誤差的特點(diǎn)及其處理方法;理解精度評定的指標(biāo)(中誤差、相對誤差、容許誤差)的概念;了解誤差傳播定律的應(yīng)用。重點(diǎn):系統(tǒng)誤差和偶然誤差的特點(diǎn)及其處理方法。難點(diǎn):中誤差、相對誤差、容許誤差的概念;誤差傳播定律的應(yīng)用?!?.1測量誤差的概念測量誤差按其對測量結(jié)果影響的性質(zhì),可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。一、系統(tǒng)誤差(systemerror)1、定義:在相同觀測條件下,對某量進(jìn)行一系列觀測,如誤差出現(xiàn)符號和大小均相同或按一定的規(guī)律變化,這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。2、特點(diǎn):具有積累性,對測量結(jié)果的影響大,但可通過一般的改正或用一定的觀測方法加以消除。二、偶然誤差(accidenterror)1、定義:在相同觀測條件下,對某量進(jìn)行一系列觀測,如誤差出現(xiàn)符號和大小均不一定,這種誤差稱為偶然誤差。但具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。2、特點(diǎn):(1)具有一定的范圍。(2)絕對值小的誤差出現(xiàn)概率大。(3)絕對值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同。(4)數(shù)學(xué)期限望等于零。即:誤差概率分布曲線呈正態(tài)分布,偶然誤差要通過的一定的數(shù)學(xué)方法(測量平差)來處理。此外,在測量工作中還要注意避免粗差(grosserror)(即:錯(cuò)誤)的出現(xiàn)。
偶然誤差分布頻率直方圖
§5.2衡量精度的指標(biāo)測量上常見的精度指標(biāo)有:中誤差、相對誤差、極限誤差。一、中誤差方差:——某量的真誤差,[]——求和符號。規(guī)律:標(biāo)準(zhǔn)差估值(中誤差m)絕對值愈小,觀測精度愈高。在測量中,n為有限值,計(jì)算中誤差m的方法,有:1、用真誤差(trueerror)來確定中誤差——適用于觀測量真值已知時(shí)。真誤差Δ——觀測值與其真值之差,有:標(biāo)準(zhǔn)差中誤差(標(biāo)準(zhǔn)差估值),n為觀測值個(gè)數(shù)。[例題]:對10個(gè)三角形的內(nèi)角進(jìn)行了觀測,根據(jù)觀測值中的偶然誤差(三角形的角度閉合差,即真誤差),計(jì)算其中誤差。序號三內(nèi)角和的觀測值觀測值L真誤差△△平方1180°00′03″-3″92180°00′02″-2″43179°59′58″+2″44179°59′56″+4″165180°00′00″-1″16180°00′04″0″07180°00′03″-4″168179°59′57″+3″99179°59′58″+2″410180°00′03″-3″9∑
2472中誤差2、用改正數(shù)來確定中誤差(白塞爾公式)——適用于觀測量真值未知時(shí)。V——最或是值與觀測值之差。一般為算術(shù)平均值與觀測值之差,即有:
二、相對誤差1、相對中誤差=2、往返測較差率K=三、極限誤差(容許誤差)常以兩倍或三倍中誤差作為偶然誤差的容許值。即:?!?.3誤差傳播定律及其應(yīng)用誤差傳播定律設(shè)、…為相互獨(dú)立的直接觀測量,有函數(shù),則有:[例題]:在水準(zhǔn)測量中,讀數(shù)a與b的誤差分別為ma=±3mm與mb=±4mm,則高差h的中誤差mh等于多少?解:高差計(jì)算公式為:h=a-b由函數(shù)形式可知其屬于和差函數(shù),則根據(jù)誤差傳播定律可知:m=±[例題]:電磁波測距三角高程公式:h=Dtgα+i-v,已知:D=192.263m±0.006m,α=8°9′16″±10″,i=1.515m±0.002m,v=1.627m±0.002m,求h值及其中誤差mh。解:高差h=Dtgα+i-v=27.437m,對此式各項(xiàng)求偏導(dǎo),其系數(shù)有:f1=0.1433,f2=0.9513,f3=+1,f4=-1,應(yīng)用誤差傳播公式,有:故:mh=±7mm最后結(jié)果寫為:h=27.437±0.007m第六章小區(qū)域控制測量內(nèi)容:了解控制測量的基本概念、作用、布網(wǎng)原則和基本要求;掌握導(dǎo)線的概念、布設(shè)形式和等級技術(shù)要求;掌握導(dǎo)線測量外業(yè)操作(踏勘選點(diǎn)、測角、量邊)和內(nèi)業(yè)計(jì)算方法(閉合、附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算);理解高程控制測量概念,掌握三、四等水準(zhǔn)測量和三角高程測量的方法和要求。重點(diǎn):閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算;三、四等水準(zhǔn)測量的方法。難點(diǎn):閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算三、四等水準(zhǔn)測量的方法。
§6.1概述一、控制測量(controlsurvey)1、目的與作用(1)為測圖或工程建設(shè)的測區(qū)建立統(tǒng)一的平面控制網(wǎng)(horizontalcontrolnetwork)和高程控制網(wǎng)(verticalcontrolnetwork)。(2)控制誤差的積累。(3)作為進(jìn)行各種細(xì)部測量的基準(zhǔn)。2、有關(guān)名詞(1)小地區(qū)(小區(qū)域)(region):不必考慮地球曲率對水平角和水平距離影響的范圍。(2)控制點(diǎn)(controlpoint):具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測量基準(zhǔn)點(diǎn)。(3)控制網(wǎng)(controlnetwork):由控制點(diǎn)分布和測量方法決定所組成的圖形。(4)控制測量(controlsurvey):為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測量工作。3、控制測量分類(1)按內(nèi)容分:平面控制測量、高程控制測量(2)按精度分:一等、二等、三等、四等;一級、二級、三級(3)按方法分:天文測量、常規(guī)測量(三角測量、導(dǎo)線測量、水準(zhǔn)測量)、衛(wèi)星定位測量(4)按區(qū)域分:國家控制測量、城市控制測量、小區(qū)域工程控制測量二、國家控制網(wǎng)平面:國家平面控制網(wǎng)由一、二、三、四等三角網(wǎng)(triangulationnetwork)組成。高程:國家高程控制網(wǎng)是由一、二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)(levelingnetwork)組成。特點(diǎn):高級點(diǎn)逐級控制低級點(diǎn)。國家一、二等三角網(wǎng)圖廣東省一、二等水準(zhǔn)路線圖三、小區(qū)域(15km2以內(nèi))控制測量平面:國家或城市控制點(diǎn)——首級控制——圖根控制。高程:國家或城市水準(zhǔn)點(diǎn)——三、四等水準(zhǔn)——圖根點(diǎn)高程。
§6.2導(dǎo)線測量一、導(dǎo)線的定義1、定義:將測區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)(導(dǎo)線點(diǎn))(traversepoint)連成直線而構(gòu)成的折線圖形。2、適用范圍較廣:主要用于帶狀地區(qū)(如:公路、鐵路和水利)、隱蔽地區(qū)、城建區(qū)、地下工程等控制點(diǎn)的測量。二、導(dǎo)線布設(shè)形式根據(jù)測區(qū)情況和要求,可分為以下三種:1、閉合導(dǎo)線(closedtraverse)多用于面積較寬闊的獨(dú)立地區(qū)。2、附合導(dǎo)線(connectingtraverse)多用于帶狀地區(qū)及公路、鐵路、水利等工程的勘測與施工。3、支導(dǎo)線(opentraverse)支導(dǎo)線的點(diǎn)數(shù)不宜超過2個(gè),一般僅作補(bǔ)點(diǎn)使用。此外,還有導(dǎo)線網(wǎng),其多用于測區(qū)情況較復(fù)雜地區(qū)。導(dǎo)線的布設(shè)形式圖三、導(dǎo)線的外業(yè)1、踏勘選點(diǎn)及建立標(biāo)志2、測水平角——轉(zhuǎn)折角(左角、右角)、連接角3、量水平邊長四、導(dǎo)線的內(nèi)業(yè)計(jì)算(一)幾個(gè)基本公式1、坐標(biāo)方位角(gridbearing)的推算或注意:若計(jì)算出的>360°,則減去360°;若為負(fù)值,則加上360°。2、坐標(biāo)正算公式由A、B兩點(diǎn)邊長DAB和坐標(biāo)方位角αAB計(jì)算坐標(biāo)增量。見圖有:其中:ΔXAB=XB-XA;ΔYAB=YB-YA3、坐標(biāo)反算公式由A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)來計(jì)算αAB、DAB的具體計(jì)算方法如下:(1)計(jì)算、(2)計(jì)算(3)根據(jù)、的正負(fù)號來判斷所在的象限。a)則為一象限。=b)則為二象限。=180°-c)則為三象限。=180°+d)則為四象限。=360°-e)則=90°f)則=270°(二)導(dǎo)線計(jì)算過程推算各邊坐標(biāo)方位角——計(jì)算各邊坐標(biāo)增量——推算各點(diǎn)坐標(biāo)。(三)閉合導(dǎo)線平差計(jì)算步驟1、繪制計(jì)算草圖。在圖上填寫已知數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)。2、角度閉合差(angleclosingerror)的計(jì)算與調(diào)整(1)
計(jì)算閉合差:(2)計(jì)算限差:(圖根級)(3)若在限差內(nèi),則按平均分配原則,計(jì)算改正數(shù):(4)計(jì)算改正后新的角值:3、按新的角值,推算各邊坐標(biāo)方位角。4、按坐標(biāo)正算公式,計(jì)算各邊坐標(biāo)增量。5、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算與調(diào)整(1)計(jì)算坐標(biāo)增量閉合差。有:導(dǎo)線全長閉合差(totallengthclosingerroroftraverse):導(dǎo)線全長相對閉合差(relativelengthclosingerroroftraverse):(2)分配坐標(biāo)增量閉合差(closingerrorincoordinationincrement)。若K<1/2000(圖根級),則將、以相反符號,按邊長成正比分配到各坐標(biāo)增量上去。并計(jì)算改正后的坐標(biāo)增量。6、坐標(biāo)計(jì)算根據(jù)起始點(diǎn)的已知坐標(biāo)和經(jīng)改正的新的坐標(biāo)增量,來依次計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。[例題]如圖所示閉合導(dǎo)線,試計(jì)算各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。
計(jì)算表格見下圖:(四)附合導(dǎo)線平差計(jì)算說明:與閉合導(dǎo)線基本相同,以下是兩者的不同點(diǎn):1、角度閉合差的分配與調(diào)整?方法一:(1)計(jì)算方位角閉合差:(2)滿足精度要求,若觀測角為左角,則將fα反符號平均分配到各觀測角上;若觀測角為右角,則將fα同符號平均分配到各觀測角上。?方法二:(1)計(jì)算角度閉合差,其中,的計(jì)算公式如下:左角:右角:(2)滿足精度要求,將fβ反符號平均分配到各觀測角上。2、坐標(biāo)增量閉合差的計(jì)算
§6.3小區(qū)域高程控制測量一、三、四等水準(zhǔn)測量(levelingsurveying)(一)適用:平坦地區(qū)的高程控制測量。(二)精度要求和技術(shù)要求:(三)作業(yè)方法1、每站觀測程序(1)順序——“后前前后”(黑黑紅紅);一般一對尺子交替使用。(2)讀數(shù)——黑面按“三絲法”(上、中、下絲)讀數(shù),紅面僅讀中絲。每站觀測程序圖2、計(jì)算與記錄格式(1)視距=100×|上絲-下絲|(2)前后視距差di=后視距-前視距(3)視距差累積值∑di=前站的視距差累積值∑di-1+本站的前后視距差di(4)黑紅面讀數(shù)差=黑面讀數(shù)+K-紅面讀數(shù)。(K=4787mm或4687mm)(5)黑面高差h黑=黑面后視中絲-黑面前視中絲(6)紅面高差h紅=紅面后視中絲-紅面前視中絲(7)黑紅面高差之差=h黑-(h紅±0.100m)(8)高差中數(shù)(平均高差)=[h黑+(h紅±0.100m)]/2(9)水準(zhǔn)路線總長L=∑后視距+∑前視距四等水準(zhǔn)測量記錄表,見下圖。二、三角高程測量(trigonometricleveling)(一)適用于:地形起伏大的地區(qū)進(jìn)行高程控制。實(shí)踐證明,電磁波三角高程的精度可以達(dá)到四等水準(zhǔn)的要求。(二)原理有:=注意:當(dāng)兩點(diǎn)距離較大(大于300m)時(shí),要加球氣差改正或進(jìn)行對向觀測。1、加球氣差改正數(shù):說明:球差正,氣差負(fù),R——6371km。即:2、可采用對向觀測后取平均的方法,抵消球氣差的影響。(三)觀測與計(jì)算三角高程測量,要進(jìn)行測豎直角、量儀器高、量覘標(biāo)高(棱鏡高)幾項(xiàng)工作。其技術(shù)要求,見各種規(guī)范,其記錄計(jì)算表如下。第七章全站儀的使用內(nèi)容:了解全站儀的分類、等級、主要技術(shù)指標(biāo);掌握全站儀的基本操作,測角、測邊、測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣的原理和操作方法;了解全站儀的對邊測量、懸高測量、面積測量等方法。重點(diǎn):全站儀的基本操作,測角、測邊、測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣的原理和操作方法。難點(diǎn):全站儀測三維坐標(biāo)和三維坐標(biāo)放樣的原理和操作方法。教學(xué)方法:采取演示法教學(xué)。講解拓普康全站儀使用,在課堂上每講一項(xiàng)功能后,利用多媒體課室的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)場演示一次,并將操作過程通過投影儀投影到屏幕上,起到直觀、形象的效果,使學(xué)生能迅速掌握全站儀的使用。
§7.1全站儀(totalstation)的功能介紹
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,由光電測距儀,電子經(jīng)緯儀,微處理儀及數(shù)據(jù)記錄裝置融為一體的電子速測儀(簡稱全站儀)正日臻成熟,逐步普及。這標(biāo)志著測繪儀器的研究水平制造技術(shù)、科技含量、適用性程度等,都達(dá)到了一個(gè)新的階段。全站儀是指能自動(dòng)地測量角度和距離,并能按一定程序和格式將測量數(shù)據(jù)傳送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集器。全站儀自動(dòng)化程度高,功能多,精度好,通過配置適當(dāng)?shù)慕涌冢墒挂巴獠杉臏y量數(shù)據(jù)直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或進(jìn)入自動(dòng)化繪圖系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的方法相比,省去了大量的中間人工操作環(huán)節(jié),使勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高,同時(shí)也避免了人工操作,記錄等過程中差錯(cuò)率較高的缺陷。全站儀的廠家很多,主要的廠家及相應(yīng)生產(chǎn)的全站儀系列有:瑞士徠卡公司生產(chǎn)的TC系列全站儀;日本TOPCN(拓普康)公司生產(chǎn)的GTS系列;索佳公司生產(chǎn)的SET系列;賓得公司生產(chǎn)的PCS系列;尼康公司生產(chǎn)的DMT系列及瑞典捷創(chuàng)力公司生產(chǎn)的GDM系列全站儀。我國南方測繪儀器公司90年代生產(chǎn)的NTS系列全站儀填補(bǔ)了我國的空白,正以嶄新的面貌走向國內(nèi)國際市場。全站儀的工作特點(diǎn):1、能同時(shí)測角、測距并自動(dòng)記錄測量數(shù)據(jù);2、設(shè)有各種野外應(yīng)用程序,能在測量現(xiàn)場得到歸算結(jié)果;3、能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流;一、TOPCON全站儀構(gòu)造簡介圖1為賓得全站儀PTS-V2,圖2為尼康C-100全站儀,圖3為智能全站儀GTS-710,圖4為蔡司EltaR系列工程全站儀,圖5為徠卡TPS1100系列智能全站儀。二、全站儀的功能介紹1、角度測量(angleobservation)(1)功能:可進(jìn)行水平角、豎直角的測量。(2)方法:與經(jīng)緯儀相同,若要測出水平角∠AOB,則:1)當(dāng)精度要求不高時(shí):瞄準(zhǔn)A點(diǎn)——置零(0SET)——瞄準(zhǔn)B點(diǎn),記下水平度盤HR的大小。2)當(dāng)精度要求高時(shí):——可用測回法(methodofobservationset)。操作步驟同用經(jīng)緯儀操作一樣,只是配置度盤時(shí),按“置盤”(HSET)。2、距離測量(distancemeasurement)PSM、PPM的設(shè)置——測距、測坐標(biāo)、放樣前。1)棱鏡常數(shù)(PSM)的設(shè)置。一般:PRISM=0(原配棱鏡),-30mm(國產(chǎn)棱鏡)2)大氣改正數(shù)(PPM)(乘常數(shù))的設(shè)置。輸入測量時(shí)的氣溫(TEMP)、氣壓(PRESS),或經(jīng)計(jì)算后,輸入PPM的值。(1)功能:可測量平距HD、高差VD和斜距SD(全站儀鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距)(2)方法:照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn),按“測量”(MEAS)。3、坐標(biāo)測量(coordinatemeasurement)(1)功能:可測量目標(biāo)點(diǎn)的三維坐標(biāo)(X,Y,H)。(2)測量原理若輸入:方位角,測站坐標(biāo)(,);測得:水平角和平距。則有:方位角:坐標(biāo):若輸入:測站S高程,測得:儀器高i,棱鏡高v,平距,豎直角,則有:高程:(3)方法:輸入測站S(X,Y,H),儀器高i,棱鏡高v——瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)B,將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為——瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)T,按“測量”,即可顯示點(diǎn)T的三維坐標(biāo)。4、點(diǎn)位放樣(Layout)(1)功能:根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P的坐標(biāo),在實(shí)地標(biāo)出P點(diǎn)的平面位置及填挖高度。(2)放樣原理
1)在大致位置立棱鏡,測出當(dāng)前位置的坐標(biāo)。2)將當(dāng)前坐標(biāo)與待放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較,得距離差值dD和角度差dHR或縱向差值ΔX和橫向差值ΔY。3)根據(jù)顯示的dD、dHR或ΔX、ΔY,逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。5、程序測量(programs)(1)數(shù)據(jù)采集(datacollecting)(2)坐標(biāo)放樣(layout)(3)對邊測量(MLM)、懸高測量(REM)、面積測量(AREA)、后方交會(huì)(RESECTION)等。(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作(改名、刪除、查閱)。
§7.2TOPCONGTS-312全站儀使用簡介一、儀器面板外觀和功能說明面板上按鍵功能如下:——進(jìn)入坐標(biāo)測量模式鍵。◢——進(jìn)入距離測量模式鍵。ANG——進(jìn)入角度測量模式鍵。MENU——進(jìn)入主菜單測量模式鍵。ESC——用于中斷正在進(jìn)行的操作,退回到上一級菜單。POWER——電源開關(guān)鍵◢◣——光標(biāo)左右移動(dòng)鍵▲▼——光標(biāo)上下移動(dòng)、翻屏鍵F1、F2、F3、F4——軟功能鍵,其功能分別對應(yīng)顯示屏上相應(yīng)位置顯示的命令。顯示屏上顯示符號的含義:V——豎盤讀數(shù);HR——水平讀盤讀數(shù)(右向計(jì)數(shù));HL——水平讀盤讀數(shù)(左向計(jì)數(shù));HD——水平距離;VD——儀器望遠(yuǎn)鏡至棱鏡間高差;SD——斜距;*——正在測距;N——北坐標(biāo),x;E——東坐標(biāo),y;Z——天頂方向坐標(biāo),高程H。二、全站儀幾種測量模式介紹1、角度測量模式功能:按ANG進(jìn)入,可進(jìn)行水平角、豎直角測量,傾斜改正開關(guān)設(shè)置。第1頁F1OSET:設(shè)置水平讀數(shù)為:0°00ˊ00"。F2HOLD:鎖定水平讀數(shù)。F3HSET:設(shè)置任意大小的水平讀數(shù)。F4P1↓:進(jìn)入第2頁。第2頁F1TILT:設(shè)置傾斜改正開關(guān)。F2REP:復(fù)測法。F3V%:豎直角用百分?jǐn)?shù)顯示。F4P2↓:進(jìn)入第3頁。第3頁F1H-BZ:儀器每轉(zhuǎn)動(dòng)水平角90°時(shí),是否要蜂鳴聲。F2R/L:右向水平讀數(shù)HR/左向水平讀數(shù)HL切換,一般用HR。F3CMPS:天頂距V/豎直角CMPS的切換,一般取V。F4P3↓:進(jìn)入第1頁。2、距離測量模式功能:按◢進(jìn)入,可進(jìn)行水平角、豎直角、斜距、平距、高差測量及PSM、PPM、距離單位等設(shè)置。第1頁F1MEAS:進(jìn)行測量。F2MODE:設(shè)置測量模式,F(xiàn)ine/coarse/tragcking(精測/粗測/跟蹤)。F3S/A:設(shè)置棱鏡常數(shù)改正值(PSM)、大氣改正值(PPM)。F4P1↓:進(jìn)入第2頁。第2頁F1OFSET:偏心測量方式。F2SO:距離放樣測量方式。F3m/f/i:距離單位米/英尺/英寸的切換。F
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