測量學(xué)基礎(chǔ)課件

測繪學(xué)基礎(chǔ)第一章緒論第一節(jié)測繪工作的任務(wù)及其在經(jīng)濟建設(shè)中的作用第二節(jié)測繪學(xué)的發(fā)展概況本書上一頁下一頁本節(jié)本章第一節(jié)測繪工作的任務(wù)及其在經(jīng)濟建設(shè)中的作用

測繪學(xué)（SurveyingandMapping）是採集、量測、處理、應(yīng)用與地球和空間分佈有關(guān)數(shù)據(jù)的一門科學(xué)。包括以下分支： 一.大地測量學(xué)

二.攝影測量和遙感

三.地形測量學(xué) 四.工程測量學(xué) 五.測量誤差理論 現(xiàn)在，由於工程建設(shè)的需要及科學(xué)技術(shù)的進步，測繪學(xué)已經(jīng)增加了許多新的分支，如DEM,GIS,GPS

本書上一頁下一頁本節(jié)本章大地測量學(xué)大地測量學(xué)主要研究地球的形狀和大?。ň疁?zhǔn)面）；地球的整體運動（地球的自轉(zhuǎn)和極移等）；地球的局部運動（板塊運動和區(qū)域性地殼形變等）。主要包括衛(wèi)星大地測量、空間大地測量、幾何大地測量、重力大地測量、海洋大地測量本書上一頁下一頁本節(jié)本章攝影測量和遙感攝影測量可以快速獲取地球表面上地貌地物的影象。利用遙感技術(shù)可以獲取地球表面、地球內(nèi)部、環(huán)境景象、天體等等傳感目標(biāo)的資訊特徵信號。攝影測量和遙感又可分為航太攝影測量、航空攝影測量、地面立體測量和遙感測量。本書上一頁下一頁本節(jié)本章地形測量學(xué)

（TopographicSurveying）

地形測量學(xué)主要研究地球表面小範(fàn)圍的測繪問題。由於以3S技術(shù)為代表的測繪新技術(shù)的迅猛發(fā)展，地形測量學(xué)的產(chǎn)品已經(jīng)開始由正統(tǒng)的紙質(zhì)地圖快速向4D產(chǎn)品過渡。本書上一頁下一頁本節(jié)本章工程測量（EngineeringSurveying）工程測量：工程測量學(xué)主要研究有關(guān)城市建設(shè)、礦山工廠、水利水電、農(nóng)林牧業(yè)、道路交通、地質(zhì)礦產(chǎn)等領(lǐng)域的勘測設(shè)計、建設(shè)施工、竣工驗收、生產(chǎn)經(jīng)營、變形監(jiān)測等方面的測繪工作。工程測量的內(nèi)容非常廣泛，按其服務(wù)對象分：工業(yè)建設(shè)、鐵路公路、礦山、地下、水利、輸電與輸油以及城市建設(shè)等等按程式分：規(guī)劃、建設(shè)、經(jīng)營三階段本書上一頁下一頁本節(jié)本章測量誤差理論測量誤差理論是研究測繪的精度問題，它從測量的手段入手、逐步分析測量工作的每一個環(huán)節(jié)可能產(chǎn)生的誤差、按照一定的平差理論計算出測量工作的精度。按平差理論分近似平差和嚴(yán)密平差本書上一頁下一頁本節(jié)本章3S全球定位系統(tǒng)（GPS）GlobalPositioningSystem地理資訊系統(tǒng)（GIS）GeographieInformationSystem遙感（RS）RemoteSensing本書上一頁下一頁本節(jié)本章GIS應(yīng)用——虛擬規(guī)劃本書上一頁下一頁本節(jié)本章GIS應(yīng)用——軍事制導(dǎo)本書上一頁下一頁本節(jié)本章GIS應(yīng)用——道路三維設(shè)計本書上一頁下一頁本節(jié)本章空間查詢例本書上一頁下一頁本節(jié)本章三維分析－剖面分析本書上一頁下一頁本節(jié)本章4DDEM：數(shù)字高程模型（DigitalElevationModel）DOM：數(shù)字正射影像圖（DigitalOthophotoMap）DRC：數(shù)字柵格地圖（DigitalResterGraphic）DLG：數(shù)字線劃地圖（DigitalLineGraphic）

本書上一頁下一頁本節(jié)本章數(shù)字圖像處理的應(yīng)用(1)物理化學(xué)結(jié)晶分析、譜分析生物醫(yī)學(xué)細胞分析、染色體分類、血球分類、X光照片分析、CT環(huán)境保護大氣污染調(diào)查地質(zhì)資源勘探、地圖繪製交通道路選線、車牌識別海洋魚群探查本書上一頁下一頁本節(jié)本章數(shù)字圖像處理的應(yīng)用(2)水利：河流分布、水害調(diào)查氣象：雲(yún)圖分析通信傳真、電視工業(yè)：工業(yè)探傷、機器人農(nóng)林：植被分佈調(diào)查、農(nóng)作估產(chǎn)法律：指紋識別軍事：軍事偵察、導(dǎo)彈制導(dǎo)衛(wèi)星SPOT4圖像本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章測繪學(xué)的基本工作內(nèi)容：測定（Determination）：是通過使用專用儀器設(shè)備、採用一定的技術(shù)方法，將地物地貌轉(zhuǎn)化成一系列的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理後成為各種紙質(zhì)地圖或數(shù)字地圖。測設(shè)（Laying-out）：是測定的反過程，即按照圖上的規(guī)劃或設(shè)計在實地上標(biāo)定出來，作為建築施工的依據(jù)。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第二章測量學(xué)的基礎(chǔ)知識第一節(jié)地球的形狀大小和測量坐標(biāo)系的概念第二節(jié)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度第三節(jié)地形圖的認識第四節(jié)測圖原理與測量工作概述本書上一頁下一頁本節(jié)本章第一節(jié)地球的形狀和大小地球的表面極其複雜，有高山、丘陵、盆地、平原和海洋。人們把平均海水面及其延伸到大陸內(nèi)部所形成的閉合曲面，稱為大地水準(zhǔn)面。如下圖所示:(a)、(b)用來代表地球的幾何形狀。這是因為大地水準(zhǔn)面同地球表面的形狀非常相近。大地水準(zhǔn)面是一個與重力方向垂直的封閉曲面。重力的方向線又稱鉛垂線，是測量工作的基準(zhǔn)線，而大地水準(zhǔn)面則是測量工作的基準(zhǔn)面。本書上一頁下一頁本節(jié)本章旋轉(zhuǎn)橢球面由於地球內(nèi)部品質(zhì)分佈不均勻，引起鉛垂線方向的變化，致使大地水準(zhǔn)面成為一個複雜的曲面,所以用旋轉(zhuǎn)橢球面來逼近大地水準(zhǔn)面旋轉(zhuǎn)橢球面是一個數(shù)字表面，在直角坐標(biāo)系O-XYZ中，其橢球面標(biāo)準(zhǔn)方程為：

其中長半軸a為638140m，短半軸b為6356755m，扁率α為1：298.257。其中

本書上一頁下一頁本節(jié)本章地面點的座標(biāo)地面點位的確定測量工作的任務(wù)是確定地面點的位置。確定地面點的空間位置，通常是求出該點的球面位置或投影在水平面上的平面位置，稱為座標(biāo)，以及求出該點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，成為高程或標(biāo)高，也就是確定地面點的座標(biāo)和高程。

一.地面點的座標(biāo)

二.地面點的高程

本書上一頁下一頁本節(jié)本章一.地面點的座標(biāo)地面點的座標(biāo)通常採用下列坐標(biāo)系統(tǒng)中的一種來確定：地理座標(biāo)高斯平面直角坐標(biāo)獨立平面直角坐標(biāo)本書上一頁下一頁本節(jié)本章1.地理座標(biāo)地面點在球面上的位置是用經(jīng)緯度來表示的，稱為地理座標(biāo)。地理座標(biāo)又分為天文座標(biāo)和大地座標(biāo)兩種。(1).天文座標(biāo)(GeographicCoordinates)

天文座標(biāo)又稱天文地理座標(biāo)，是表示地面點在大地水準(zhǔn)面上的位置，用天文經(jīng)度λ和天文緯度φ表示。地球的自轉(zhuǎn)軸NS稱地軸。垂直與地軸的平面與球面的交線稱緯線。垂直與地軸的平面並通過球心O與球面相交的緯線稱赤道。經(jīng)過F點的鉛垂線不一定通過地球中心。緯度從赤道向北或向南自0°至90°,分別稱為南緯或北緯。本書上一頁下一頁本節(jié)本章（2）.大地座標(biāo)大地座標(biāo)又稱大地地理座標(biāo)。是表示地面點在旋轉(zhuǎn)橢球面上的位置，用大地經(jīng)度L和大地緯度B表示。F點的大地經(jīng)度L就包含F(xiàn)點的子午面和首子午面所夾的兩面角；F點的大地緯度B,就是通過F點的法線與赤道面的交角。天文經(jīng)度是用天文測量的 方法直接測定的，而大地 經(jīng)度是根據(jù)大地測量數(shù)據(jù) 由橢球定位的數(shù)學(xué)關(guān)係推 算而得。 目前我國同時使用“1954年 天文坐標(biāo)系”和“1980年國 家大地坐標(biāo)系”。本書上一頁下一頁本節(jié)本章2.高斯平面直角坐標(biāo)高斯投影：設(shè)想將截面為橢圓的一個圓柱面橫套在旋轉(zhuǎn)橢球面外面，並與旋轉(zhuǎn)橢球面上某一條子午線相切，同時使圓柱的軸位於赤道面內(nèi)，並通過橢球中心，相切的子午線稱為中央子午線。然後將中央子午線附近的旋轉(zhuǎn)橢球面上的點、線投影在橫圓柱面上，在順著過極點的母線將圓柱面剪開，展成平面，這個平面稱為高斯投影平面。影象演示本書上一頁下一頁本節(jié)本章高斯投影—影象演示本書上一頁下一頁本節(jié)本章投影帶的劃分投影帶的的寬度一般分為經(jīng)差60、30、1.50等幾種,簡稱60帶、30帶、1.50帶,取各帶中央的一條子午線稱為“中央子午線”60分帶法：即從格林尼治零子午線起每隔經(jīng)差60為一帶，將旋轉(zhuǎn)橢球由西向東等分成六十帶00到60為一帶。第一帶的中央子午線的經(jīng)度為30，中央子午線經(jīng)度L0可按下式計算：

L0=6n-3本書上一頁下一頁本節(jié)本章30分帶法30分帶分法從東經(jīng)1°30′起，每隔3°劃分為一個投影帶，全球共劃分為120帶，第一帶的中央子午線的經(jīng)度為東經(jīng)3°，第二帶的中央子午線是東經(jīng)6°,每帶中央子午線經(jīng)度L0可按下式計算：

L0=3n具體見教材P10本書上一頁下一頁本節(jié)本章高斯平面直角坐標(biāo)測量學(xué)上以每一帶的中央子午線的投影為直角坐標(biāo)系的縱軸x，向上為正，向下為負，向東為正，向西為負；兩軸交點O為座標(biāo)原點。高斯平面直角坐標(biāo)本書上一頁下一頁本節(jié)本章座標(biāo)表示及500km說明為了避免y座標(biāo)出現(xiàn)負值，規(guī)定將x坐標(biāo)軸向西平移500km，即所有點的y座標(biāo)均加上500km.此外為便於區(qū)別某點位於投影帶的第幾帶，在加上500km後的y座標(biāo)之前再冠以該投影帶的帶號。本書上一頁下一頁本節(jié)本章例題1某點A在18帶內(nèi)，y座標(biāo)為-3264.83m求該點的國家統(tǒng)一y座標(biāo)解yA=18467135.17m18為帶號，467135.17=500000-32864.83本書上一頁下一頁本節(jié)本章例題2首都北京位於東經(jīng)116°23′，求它所在3°帶6°帶的帶號幾各帶的中央子午線經(jīng)度解：6°帶：N=116°23′/6+1=19.3+1=20.3=20帶L6=6N-3°=120°-3°=117°3°帶：N=（L+1.5°）/3=118°53′/3=39.6=39帶L3=3N=117°

本書上一頁下一頁本節(jié)本章3.獨立平面直角坐標(biāo)當(dāng)測量區(qū)域較小時，可以把球面當(dāng)作平面看待，直接將地面點沿鉛垂線投影到水平面上，用平面直角坐標(biāo)表示他的投影位置。將座標(biāo)原點選在測區(qū)西南角，使測區(qū)全部落在第一象限內(nèi)，並以該地的子午線為x軸，向北為正，y軸向東為正。象限按順時針編號。+x+yAA′′xAyAO–y–xⅠⅡⅢⅣ測量上取南北線為標(biāo)準(zhǔn)方向，主要是定向方便，而象限採取順時針方向編號，其目的是便於將數(shù)學(xué)上的三角函數(shù)和解析幾何的公式直接應(yīng)用到測量計算，可不作任何改變。如地面上某點A的位置可用該點到橫、縱坐標(biāo)軸的距離xA和yA來表示.本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.地面點的高程1、絕對高程：地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，又稱海拔。如圖A、B兩點的絕對高程HA、HB.。2、相對高程：又稱假設(shè)高程，假設(shè)一個水準(zhǔn)面作為高程起算面，地面點到假設(shè)水準(zhǔn)面的鉛垂距離。3、高差：地面兩點高程之差稱為高差。海水面由於受潮汐風(fēng)浪等影響,是個動態(tài)的曲面,它的高低時刻都在變化,通常是在海邊設(shè)立驗潮站,進行長期觀測,取海水面的平均高度作為高程零點.通過該零點的大地水準(zhǔn)面稱為高程基準(zhǔn)面建國後我國曾採用從青島驗潮站求得的黃海平均海水面作為高程基基準(zhǔn)面。建國後，在青島觀象山上建立水準(zhǔn)原點，其高程72.289m；1985國家高程基準(zhǔn)國家水準(zhǔn)原點高程為72.260m。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第二節(jié).水平面代替水準(zhǔn)面的限度一.對距離的影響二.對高程的影響本書上一頁下一頁本節(jié)本章一.對距離的影響

設(shè)球面P與水平面P’在A點相切，A、B兩點在球面上的弧長為D，在水平面上的距離為D’，則

以水準(zhǔn)長度D’代替球面弧長D所產(chǎn)生的誤差為

由此可推出對距離的影響可以參見表1-1本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.對高程的影響如圖中，BB’即為水平面代替水準(zhǔn)面所產(chǎn)生的高程誤差，或稱為地球曲率的影響。設(shè)，則上式中，用D代替D’，同時與2R相比可以略而不計，則對高程的影響可以參見表1-2本書上一頁下一頁本節(jié)本章表1-1水平面代替水準(zhǔn)面的距離誤差和相對誤差距離D（km）距離誤差（cm）相對誤差100.81：12500002512.81：20000050102.61：49000100821.21：12000本書上一頁下一頁本節(jié)本章表1-2水平面代替水準(zhǔn)面的高程誤差D(km)0.10.51234510H(cm)0.08283171125196785本書上一頁下一頁本節(jié)本章結(jié)論在半徑為10km的圓面積內(nèi)進行長度的測量工作時，可以不必要考慮地球曲率，也就是說可以八水準(zhǔn)面當(dāng)作水平面看待，即實際沿圓弧丈量所得距離作為水準(zhǔn)距離，其誤差可忽略不計。對於面積在100km2以內(nèi)的多邊形，地球曲率對水準(zhǔn)角的影響只有在最精密的測量中才需要考慮，一般的測量工作是不必考慮的。地球曲率對高差影響，在很短得距離內(nèi)也必須加以考慮。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第三節(jié)地形圖的認識

（地形圖的基本知識）一、地形圖的概念地形圖就是將地面上一系列地物與地貌點的位置，通過綜合取捨，把他們垂直投影到一個水平面上，再按比例縮小後繪製在圖紙上的一種地圖。二.地形圖的比例尺1.定義：圖上任意線段長度與實地相形線段的水準(zhǔn)長度之比。2.比例尺的精度：地圖上0.1mm所表示的實地水準(zhǔn)長度，稱為地形圖的比例尺精度。比例尺精度與量測的關(guān)係：一是根據(jù)地形圖比例尺確定實地量測精度；二是根據(jù)用圖要求，確定所選用地形圖的比例尺。本書上一頁下一頁本章本節(jié)二、地形圖的比例尺1、地形圖的比例尺定義：圖上任意線段長度(d)與實地相應(yīng)線段的水準(zhǔn)長度(D)之比。用分子為一的整分數(shù)表示。2、比例尺的精度地形圖比例尺精度對應(yīng)表地形圖比例尺地形圖比例尺精度1:5005cm1:100010cm1:200020cm1:500050cm…………比例尺精度與量測的關(guān)係：一是根據(jù)地形圖比例尺確定實地量測精度；二是根據(jù)用圖要求，確定所選用地形圖的比例尺。本書上一頁下一頁本章本節(jié)三.幅面大小，即一幅圖所測繪的地物地貌範(fàn)圍，有梯形和矩形兩種。2.圖名、圖號、接圖表圖名：一般是用本幅圖內(nèi)最大的城鎮(zhèn)、村莊、名勝古跡或突出的地物或地貌的名字表示圖號：標(biāo)注在圖幅上方，圖名之下使圖紙有序存放和檢索接圖表：是本幅圖與相鄰圖幅之間的位置關(guān)係的示意圖。位於圖幅左上方繪出本幅與相鄰八幅圖的圖名。3.圖廓：有內(nèi)外圖廓之分，內(nèi)圖廓線就是測圖邊界線。內(nèi)圖廓之內(nèi)繪有10cm間隔互相垂直交叉的短線，稱為座標(biāo)格網(wǎng)。在1:10萬及其以下比例尺地形圖圖廓內(nèi)既有公里格網(wǎng)又有經(jīng)緯線，大於1:5萬比例尺地形圖上則不繪經(jīng)緯線。地形圖的圖幅、圖號和圖廓1.圖幅：圖的本書上一頁下一頁本章本節(jié)舉例

本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四節(jié)測圖原理與測量工作概述測圖原理（以經(jīng)緯儀測繪法為例）此法是將經(jīng)緯儀置於測站上，並用經(jīng)緯儀測定碎部點的方向與已知方向之間的夾角，用視距法或皮尺丈量控制點到碎部點的距離。根據(jù)測量數(shù)據(jù)用量角器在圖板上以極座標(biāo)原理確定地面點位，並進行勾繪成圖，稱為經(jīng)緯儀測繪法。1.將經(jīng)緯儀安置在測站點上，並進行碎部測量，讀出測站點至碎部點方向值，並用視距法求測站點與碎部點的距離和高差2.利用量角器和直尺根據(jù)角度、距離和比例尺將碎部點展繪在圖上3.參照地面情況，用地物符號將碎部點連接起來；根據(jù)碎部點高程，繪出表示地貌的等高線。本書上一頁下一頁本章本節(jié)測量工作概述地形測圖的工作程式，一般是先在測區(qū)內(nèi)加密各等級控制點，各作業(yè)組在依據(jù)高級控制點加密圖根點，當(dāng)圖根點不能滿座測圖需要時，再增補測站點。而後充分利用各級控制點和測站點做測圖時的測站進行測繪地形圖。一.圖根點的測量和加密方法圖根點的測量方法可根據(jù)測區(qū)的條件，佈設(shè)成線形鎖、中點多邊形、交會、導(dǎo)線等形式，也可以用GPS定位法測定圖根點。本書上一頁下一頁本章本節(jié)第三章直線丈量與定向地面上測量的數(shù)據(jù)，在高斯平面直角坐標(biāo)系中，可方便的應(yīng)用數(shù)學(xué)公式進行有關(guān)計算,如圖若知道1、2兩點的座標(biāo),即可求兩點相對關(guān)係的數(shù)據(jù),即兩點連線的水準(zhǔn)距離S12及連線的座標(biāo)方位角α12或知道距離S12後可計算座標(biāo)增量?x12和?y12.本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章第一節(jié)地面點的標(biāo)定與直線定線一、地面點的標(biāo)定分木樁、石樁、混凝土樁、鐵釘、花桿（標(biāo)桿）二、直線的定線在須要連續(xù)幾次丈量時要進行定向本書上一頁下一頁本節(jié)本章第二節(jié)直線丈量一、丈量工具鋼尺、皮尺二、丈量的方法一般丈量、精確丈量本書上一頁下一頁本節(jié)本章第三節(jié)普通鋼尺量距一.量具：鋼尺、標(biāo)桿、測釺和垂球二.直線定向：1.目視定向2.經(jīng)緯儀定向三.量距方法四.鋼尺量距誤差本書上一頁下一頁本節(jié)本章三.量距方法1.平坦地區(qū)的距離丈量採用分段測量，兩點之間的距離可按下式計算D=nl+q式中n為尺段數(shù)，l為鋼尺長度，q為不足一整尺的長度。2.傾斜地面的丈量距離（1）.平量法（2）.斜量法本書上一頁下一頁本節(jié)本章四.鋼尺量距誤差1.尺長誤差2.溫度誤差3.尺子傾斜和垂曲誤差4.定線誤差本書上一頁下一頁本節(jié)本章第六節(jié)直線定向

一、直線定向（一）.基準(zhǔn)方向

（二）.基準(zhǔn)方向間的關(guān)係

（三）.定向用的角度

二、地面點座標(biāo)測量原理本書上一頁下一頁本節(jié)本章（一）.基準(zhǔn)方向1.真子午方向：過地球表面某點的真子午線的切線方向，稱為過該點的真子午方向。2.磁子午方向：磁鍼自由靜止時其軸線所指的方向。3.座標(biāo)縱軸方向：平行於高斯投影直角坐標(biāo)系x坐標(biāo)軸的方向稱為坐標(biāo)軸方向。本書上一頁下一頁本節(jié)本章（二）.基準(zhǔn)線方向間的關(guān)係磁偏角：是指過一點的磁子午線方向與過該點真子午線的方向所夾角。子午線收斂角：一投影帶內(nèi)其他各子午線與中央子午線的夾角為子午線收斂角。本書上一頁下一頁本節(jié)本章子午線收斂角（三）.定位用的角度1.方位角：從基準(zhǔn)方向線北端起，順時針方向量至某直線的角度稱為該直線的方位角。角值由00到3600。若以真子午線為基準(zhǔn)方向的成為真方位角。用A真表示；以磁子午線為基準(zhǔn)方向的為磁方位角，用A磁表示。本書上一頁下一頁本節(jié)本章真方位角與磁方位角本書上一頁下一頁本節(jié)本章2.象限角：直線與基準(zhǔn)方向線所夾的銳角直線方向北東，第一象限南東，第二象限南西，第三象限北西，第四象限根據(jù)象限角R求方位角A=RA=1800-RA=1800+RA=3600-R根據(jù)方位角求象限角R=AR=1800-AR=A-1800R=3600-A如圖中，R1，R2，R3，R4即是四條直線的象限角。用象限角定向時，要著名角度的大小和它所在的象限。R4R3R2R1本書上一頁下一頁本節(jié)本章3.正反方位角如圖，直線A-B的點A是起點，B是終點，則通過起點A的座標(biāo)縱軸防線與直線A-B所夾的座標(biāo)方位角αAB稱為直線A-B的正座標(biāo)方位角。過終點B的座標(biāo)縱軸方向與直線B-A所夾的座標(biāo)方位角αBA稱為直線A-B的反座標(biāo)方位角。ABαAB

αBA

由圖可知，正反方位角剛好相差1800，即αBA=αAB+1800。本書上一頁下一頁本節(jié)本章作業(yè)1本書上一頁下一頁本節(jié)本章

作業(yè)2

答案：1、1870652、1494329、2883508

2、逆25345、16513、9747、1332

本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.地面點座標(biāo)量測原理座標(biāo)正算：如圖，若已知1點座標(biāo)和1-2邊座標(biāo)方位角α1.2則可通過丈量水準(zhǔn)邊長S1.2後計算出2點座標(biāo)，方法如下：OX1X2Y2Y1YX123△y12△x12s12α12β稱△x12，△y12為邊S12的座標(biāo)增量。本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章則2號點的座標(biāo)為3號點的座標(biāo)，可以通過觀測β和丈量水準(zhǔn)邊長S2.3計算獲得。首先計算2-3邊方位角α2.3：則3點的座標(biāo)為：本書上一頁下一頁本節(jié)本章座標(biāo)反算圖中若已知1、2兩點座標(biāo)(x1,y1),(x2,y2),則可以反算出兩點水準(zhǔn)距離S1.2及改變方向角α1.2，如下：本書上一頁下一頁本節(jié)本章羅盤儀及其使用一.羅盤儀的構(gòu)造二.用羅盤儀測定直線的磁方位角三.注意事項本書上一頁下一頁本節(jié)本章一.羅盤儀的構(gòu)造一.羅盤盒本書上一頁下一頁本節(jié)本章2.刻度盤本書上一頁下一頁本節(jié)本章刻度盤一般為銅制或鋁制圓環(huán)，其上共刻有360個刻劃，每一劃為10，按逆時針每隔10度一個注記。3.瞄準(zhǔn)器瞄準(zhǔn)器為一個小型望遠鏡，其下方固定有一個半圓型豎直度盤，用於測定豎直角。望遠鏡物鏡端與刻度盤00線相對應(yīng)，望遠鏡目鏡端與刻度盤1800線相對應(yīng)，瞄準(zhǔn)器與刻度盤一起轉(zhuǎn)動。瞄準(zhǔn)目標(biāo)後，轉(zhuǎn)動頂起螺絲，使磁鍼自由靜止，此時磁鍼北極端所指示的刻度盤讀數(shù)，即為該視線方向的磁方位角。本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.用羅盤儀測定直線的磁方位角安置羅盤儀轉(zhuǎn)動瞄準(zhǔn)器，瞄準(zhǔn)直線另一端目標(biāo)鬆開頂端螺絲，待磁鍼靜止後讀數(shù)本書上一頁下一頁本節(jié)本章三.注意事項在使用時，應(yīng)避開鐵質(zhì)物體，磁質(zhì)物體及高壓電線。觀測結(jié)束後，必須旋緊頂起螺絲，將指針頂起，以免磁鍼磨損，並保持磁鍼的靈活性。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四章水準(zhǔn)儀及其使用水準(zhǔn)測量第一節(jié)水準(zhǔn)測量原理第二節(jié)水準(zhǔn)測量的儀器與工具第三節(jié)水準(zhǔn)儀的使用第四節(jié)水準(zhǔn)測量作業(yè)程式第五節(jié)水準(zhǔn)測量誤差第六節(jié)自動安平水準(zhǔn)儀本書上一頁下一頁本章第一節(jié)水準(zhǔn)測量原理水準(zhǔn)測量的實質(zhì)是測定兩點之間的高程之差——高差。如圖所示，A點高程HA已知，B點為高程待定點，A點尺上讀數(shù)為a，B點尺上讀數(shù)為b，則由圖可得高差：高差法儀器高法habHA大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺BAaHibHb水準(zhǔn)儀本書上一頁下一頁本節(jié)本章第二節(jié)水準(zhǔn)測量的儀器和工具一.水準(zhǔn)儀1.DS3級微傾式水準(zhǔn)儀（1）.構(gòu)造本書上一頁下一頁本節(jié)本章水準(zhǔn)器是用來指示視準(zhǔn)軸是否水準(zhǔn)或儀器是否豎直的裝置。a.管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器亦稱水準(zhǔn)管，用於指示視準(zhǔn)軸是否水準(zhǔn)。

b.圓水準(zhǔn)器當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時，圓水準(zhǔn)器軸線處於豎直位置（2）.水準(zhǔn)器用於支撐儀器和上部並也三角架連接，主要由軸座、腳螺旋、底板和三角壓板構(gòu)成。（3）.基座本書上一頁下一頁本節(jié)本章二、水準(zhǔn)儀特點望遠鏡在照準(zhǔn)面內(nèi)可作微小轉(zhuǎn)動管水準(zhǔn)器與望遠鏡固連在一起，只要管水準(zhǔn)器水準(zhǔn)軸處於水準(zhǔn)位置。望遠鏡照準(zhǔn)軸即處於水準(zhǔn)位置。為了提高管水準(zhǔn)器置平精度，採用符合水準(zhǔn)器。它通過一系列棱鏡將水準(zhǔn)氣泡兩端的影象符合在一起，這樣當(dāng)氣泡稍有傾斜，氣泡兩端的影象作反方向移動，從而提高置平精度。本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺是水準(zhǔn)測量時使用的尺規(guī)。水準(zhǔn)尺按尺形分為塔尺和直尺。直尺一般為雙面尺，多用於三、四等水準(zhǔn)測量。尺的分劃一面是黑白相間的，稱為黑色面；另一面是紅、白相間的。稱為紅色面。雙面尺要成對使用。一對尺子的黑色分劃，其起始數(shù)字是從零開始，而紅色面的起始數(shù)字分別為4687mm及4787mm。

尺墊是用生鐵鑄成的，一般為三角形。尺墊的作用是防止水準(zhǔn)尺的位置和高度發(fā)生變化而影響水準(zhǔn)測量的精度。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第三節(jié)水準(zhǔn)儀的使用1、水準(zhǔn)儀的安置用中心螺旋將水準(zhǔn)儀固連在三角架上。2、粗略整平粗平是利用圓水準(zhǔn)器將氣泡居中，使儀器豎軸大致鉛垂，從而使視準(zhǔn)軸粗略水準(zhǔn)。3、水準(zhǔn)尺的瞄準(zhǔn)4、精確整平與讀數(shù)本書上一頁下一頁本章第五章水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量的實質(zhì)是測定兩點之間的高程之差——高差。如圖所示，A點高程HA已知，B點為高程待定點，A點尺上讀數(shù)為a，B點尺上讀數(shù)為b，則由圖可得高差：高差法儀器高法habHA大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺BAaHibHb水準(zhǔn)儀本書上一頁下一頁本節(jié)本章如果水準(zhǔn)測量是由A到B進行的，如上圖箭頭所示，由於A點為已知高程點，故A點水準(zhǔn)尺讀數(shù)a稱為後視讀數(shù)；B點為欲求高程的點，則B點尺上讀數(shù)b為前視讀數(shù)。則高差等於後視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。a>b時，高差為正，反之為負。前視讀數(shù)，後視讀數(shù)本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四節(jié)水準(zhǔn)測量作業(yè)程式一.水準(zhǔn)點水準(zhǔn)測量通常是從高程為已知值的水準(zhǔn)點開始，引測其他點的高程。國家等級水準(zhǔn)點是國家測繪部門為了統(tǒng)一全國的高程系統(tǒng)合滿足各種需要，在全國各地埋設(shè)且測定了其高程的固定點，這些已知高程的固定點成為水準(zhǔn)點，簡記為BM。水準(zhǔn)點有永久性合臨時性兩種二.水準(zhǔn)路線：進行水準(zhǔn)測量的路線。1.單一水準(zhǔn)路線（如圖）2.水準(zhǔn)網(wǎng)（如圖）本書上一頁下一頁本節(jié)本章單一水準(zhǔn)路線BM2BM1123附和水準(zhǔn)路線32BM114閉合水準(zhǔn)路線BM512水準(zhǔn)支線水準(zhǔn)網(wǎng)BM4BM1BM2BM3123BM4BM3BM2BM4123441BM132本書上一頁下一頁本節(jié)本章三、微差水準(zhǔn)測量當(dāng)待測高程點距水準(zhǔn)點較遠或高差較大時，則需要連續(xù)多次安置儀器才能測出兩點的高差，稱為微水準(zhǔn)測量。水準(zhǔn)測量過程本書上一頁下一頁本節(jié)本章等外水準(zhǔn)記錄手簿本書上一頁下一頁本節(jié)本章在上頁圖中水準(zhǔn)點A的高程為7.654m，現(xiàn)擬測量B點的高程，觀測步驟如下：在離A點約100~200處選定點1，在A、1兩上分別豎立水準(zhǔn)尺。在點A和點1中間等距處安置經(jīng)緯儀。用圓水準(zhǔn)器將儀器粗略整平後，後視A點上的水準(zhǔn)尺，精平後讀數(shù)得1.481旋轉(zhuǎn)望遠鏡，前視點一上的水準(zhǔn)尺，同法記為1.347每安置一次儀器，便測得一個高差。即h1=a1–b1h2=a2–b2

………….h5=a5–b5將各式相加，得：∑h=∑a–∑b則B點高程為：HB=HA+∑h本書上一頁下一頁本節(jié)本章四.水準(zhǔn)測量的檢核1、計算檢核由上式可知B點對A點的高差等於各轉(zhuǎn)點之間高差的代數(shù)和，也等於後視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和。計算檢核只能檢核計算是否正確，並不能檢核觀測和記錄的錯誤2、測站檢核測站檢核常採用兩次儀器高法或雙面尺法。⑴兩次儀器高法此法在同一個測站上安置兩次不同的儀器高度（一般將儀器升高或降低0.1m左右），用測得的兩次高差進行檢核。如果兩次測得的高差之差不超過容許值（對等外水準(zhǔn)觀測規(guī)定6mm）取其平均值作為最後結(jié)果，否則重測。本書上一頁下一頁本節(jié)本章成果檢核⑵雙面尺法這種方法是儀器只安置一次，高度不變，而用水準(zhǔn)尺的黑紅面兩次測量高差進行檢核，兩次高差之差的容許值和變動儀器高法相同⑴符合水準(zhǔn)的成果檢核在符合水準(zhǔn)路線中。各待定高程點高差的代數(shù)和等於兩個水準(zhǔn)點間的高差。如果不相等，兩者之差稱為高差閉合差

fh=Σh測–(H終–H始）式中H終表示終點水準(zhǔn)點的高程，H始表示起始點水準(zhǔn)點的高程.各種測量規(guī)範(fàn)對不同等級的水準(zhǔn)測量規(guī)定了高差閉合差的允許值。本書上一頁下一頁本節(jié)本章⑵閉合水準(zhǔn)路線的成果檢核在閉合水準(zhǔn)路線中，觀測高差的代數(shù)和應(yīng)等於零。即:Σh測=0由於誤差的影響，實測高差總和Σh測不等於零，它與理論高差總和的差數(shù)即為高差閉合差。用公式表示為 fh=Σh測–Σh理其高差閉合差不能超過相應(yīng)的容許值.⑶支水準(zhǔn)路線的成果檢核理論上往測與返測高差的絕對值應(yīng)相等。即|Σh返|=|Σh往|本書上一頁下一頁本節(jié)本章五.水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)以一條閉合等外水準(zhǔn)路線為例，介紹內(nèi)業(yè)計算的方法和步驟：如圖，水準(zhǔn)點A和待定高程點1，2，3組成一閉合等外水準(zhǔn)路線。A14站12站3219站10站h1=+1.428h4=-1.509h3=+2.487h2=-2.346本書上一頁下一頁本節(jié)本章計算步驟如下：1.將觀測數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)填入計算表點號測段中測站數(shù)實測高差m改正數(shù)mm改正後高差mm高程m點號A123

A

Σx輔助計算121410945A123

A+1.428–2.346+2.487–1.509fh=±

0.060–16–19–13–12–60+1.412–2.365+2.487–1.5210.00040.23841.65039.28541.75940.238|fh|<|fh容|2、計算高差閉合差

fh=Σh=+0.060m本書上一頁下一頁本節(jié)本章3、計算高差閉合差的容許值等外水準(zhǔn)路線高差閉合差的容許值fh容可按下式計算：

fh容=±12(n12)4、高差閉合差的調(diào)整在整條水準(zhǔn)路線上由於各測站的觀測條件基本相同，所以，可認為各站產(chǎn)生誤差的機會也是相等的，故閉合差的調(diào)整按與測站數(shù)或距離成比例反符號分配的原則進行。5、計算改正後的高差各段實測高差加上相應(yīng)的改正數(shù)，得改正後的高差，填入改正後的高差欄內(nèi)。改正後高差的代數(shù)和應(yīng)的等於零，以此作為計算檢核。本書上一頁下一頁本節(jié)本章

6、計算待定點高程由A點的已知高程開始，根據(jù)改正後的高差，逐澱推算1、2、3點的高程。算出3點的高程後，應(yīng)再推回A點，其推算高程應(yīng)等於已知點高程。如不相等，則說明推算有誤。三.外界條件的影響儀器下沉尺墊下沉地球曲率和大氣折光的影響溫度的影響本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四節(jié)水準(zhǔn)儀的檢驗與校正一、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件1、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要幾何條件a.水準(zhǔn)管軸應(yīng)與b.望遠鏡軸的視準(zhǔn)軸不因調(diào)焦而變動位置2、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件a.圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸應(yīng)與水準(zhǔn)儀的旋轉(zhuǎn)軸平行b.十字絲的橫絲應(yīng)當(dāng)垂直於一起的旋轉(zhuǎn)軸本書上一頁下一頁本節(jié)本章二、水準(zhǔn)儀的檢驗與校正1、圓水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)軸應(yīng)與儀器的旋轉(zhuǎn)軸平行的檢驗與校正a.檢驗原理b.檢驗方法：旋轉(zhuǎn)180°檢驗氣泡的居中情況c.校正：180°校正一半，反復(fù)進行2、十字絲橫絲應(yīng)與儀器旋轉(zhuǎn)軸垂直的檢驗與校正a.檢驗原理b.檢驗方法：觀察物點在視場中的移動軌跡。c.校正方法：旋轉(zhuǎn)十字絲使十字絲水準(zhǔn)本書上一頁下一頁本節(jié)本章

3、望遠鏡視準(zhǔn)軸應(yīng)與水準(zhǔn)管的水準(zhǔn)軸平行的檢驗和校正（I角的檢驗）a.

i角在讀數(shù)和高差中的影響距離越大影響越大，前後視局不等視影響b.

檢驗方法：介紹兩種方法幫助分析兩種方法的特點c.校正方法：調(diào)整符合水準(zhǔn)氣泡視其居中，反復(fù)進行本書上一頁下一頁本節(jié)本章4、交叉誤差的檢驗與校正a.交叉誤差的影響b.交叉誤差的檢驗c.交叉誤差的校正本書上一頁下一頁本節(jié)本章第五節(jié)水準(zhǔn)尺的檢驗一、一般檢視重點檢視彎曲程度、注記情況二、圓水準(zhǔn)器的檢驗與校正圓水準(zhǔn)器的檢視、安置，幾何條件三、水準(zhǔn)尺分劃的檢驗a.真長的測定b.分米分劃誤差的測定c.黑紅面零點差樹的定d.黑紅面零點差的測定本書上一頁下一頁本節(jié)本章第六節(jié)水準(zhǔn)測量誤差來源

水準(zhǔn)測量的過程如下：本書上一頁下一頁本節(jié)本章水準(zhǔn)測量誤差一.儀器誤差1.儀器校正後的i角誤差2.水準(zhǔn)尺誤差二.操作誤差 1.水準(zhǔn)管氣泡的居中誤差 2.估讀水準(zhǔn)尺的誤差 3.視差的影響

4.前後視調(diào)平水準(zhǔn)管氣泡的誤差 5.水準(zhǔn)尺豎立不直的誤差

本書上一頁下一頁本節(jié)本章

三.外界條件的影響 1.儀器升沉誤差 2.尺墊升沉誤差 3.地球曲率和大氣折光的影響 4.溫度的影響

四、測量過程中如何克服各項誤差的影響 1.嚴(yán)格按照規(guī)範(fàn)要求進行操作 2.嚴(yán)格檢驗一起設(shè)備 3.選擇最佳觀測時間、環(huán)境 4.消除視差影響 5.縮短觀測時間，提高觀測速度

思考題：縮短觀測時間，提高觀測速度能減少水準(zhǔn)測量中的那些誤差？本書上一頁下一頁本節(jié)本章第九講復(fù)習(xí)內(nèi)容：1、水準(zhǔn)的原理（視線高）2、四等水準(zhǔn)記錄的要求3、作業(yè)每人完成一個四等水準(zhǔn)閉合路線的觀測habHA大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺BAaHibHb水準(zhǔn)儀本書上一頁下一頁本節(jié)本章第七節(jié)縱、橫斷面測量和麵水準(zhǔn)測量

一、縱橫斷面圖的測量

路線縱斷面測量又稱路線水準(zhǔn)測量，它通過測定中線上各里程樁的地面高程，繪製出路線縱斷面圖，供路線坡度設(shè)計，土方量計算用，路線橫斷面測量是通過測定中樁與道路中線正交方向的地面高程，測繪橫斷面圖，供路基設(shè)計、土方量計算及施工確定邊界時用。1、縱斷面圖:為表示線狀工程沿工程中心線進行的水準(zhǔn)測量，其目的是要繪製出線狀工程的縱斷面，這種測量稱為路線水準(zhǔn)測量或稱為縱斷面水準(zhǔn)測量，根據(jù)測量結(jié)果繪製的圖叫縱斷面圖。作用：線路縱向設(shè)計本書上一頁下一頁本節(jié)本章

2、橫斷面圖:在垂直於線狀工程中心線的橫斷面上進行水準(zhǔn)測量，獲得中心線兩側(cè)地形情況的測量工作稱為橫斷面測量，根據(jù)測量結(jié)果繪製的圖叫橫斷面圖。作用：土石方計算,路基設(shè)計，路基邊坡設(shè)計，路基排水設(shè)計，土礦，橋涵，擋土牆，站物設(shè)計二、測量方法：可以採用一站多點式（間視）。

本書上一頁下一頁本節(jié)本章三、縱斷面圖的測繪步驟：1、埋設(shè)水準(zhǔn)點2、中樁地面高程測量3、縱斷面圖的繪製四、縱斷面圖內(nèi)容及繪製步驟縱斷面圖的測繪，是在毫米方格紙上進行。以里程為橫軸，高程為縱軸，

為了較明顯的反映地面的起伏，一般縱軸比例尺為橫軸比例尺大１０倍或２０倍縱斷面圖分上下兩部分上部為縱斷面圖的形態(tài)，下部為測量、設(shè)計、計算的有關(guān)資料數(shù)據(jù)。

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2、線路縱斷面圖繪製步驟首先要確定水準(zhǔn)比例尺和高差比例尺1）繪百米標(biāo)及加標(biāo)，並注加標(biāo)距離0.01米大於50米按百米間隔（短鏈）欠標(biāo)，小於50米則併入下一個百米標(biāo)中（長鏈）超標(biāo)(總稱斷鏈)2）填寫地面高度0.01米3）確定初始高程，最低點至水準(zhǔn)基線40--110毫米否則在變坡點處斷開4）繪製高程主標(biāo)線及縱斷面線本書上一頁下一頁本節(jié)本章

5）展高程邊析線6）繪沿線地貌每側(cè)100米縱斷面圖的內(nèi)容：0）百米標(biāo)及加標(biāo)、1）起伏、2）地質(zhì)變化、3）線路交叉、4）線路設(shè)計縱向坡度、5）路肩高程、6）橋涵分佈、7）隧道。本書上一頁下一頁本節(jié)本章二、橫斷面圖的測繪

橫斷面圖的測繪，就是測定道路中線各里程樁處垂直於中線方向兩側(cè)各１５m-50m之內(nèi)的地面特徵點的高程。

1、橫斷面圖的測量在百米樁、加樁、特殊地段、地形複雜地段處都應(yīng)加測垂直線路中心線方向的橫斷面圖，可以與線路的縱斷面同時進行，但資料記錄一定清晰，橫斷面圖的數(shù)量非常大。橫斷面圖的繪製本書上一頁下一頁本節(jié)本章橫斷面圖的測量方法1、方向標(biāo)定①

直線上，十字方向架②

曲線上⑴經(jīng)緯儀法⑵方向架法2、施測方法：⑴一站多點式水準(zhǔn)儀法⑵經(jīng)緯儀平板儀（3）斷面儀

3、繪製P92本書上一頁下一頁本節(jié)本章（1）水準(zhǔn)儀法

本書上一頁下一頁本節(jié)本章圖10-7本書上一頁下一頁本節(jié)本章斷面測量水準(zhǔn)記錄手簿本書上一頁下一頁本節(jié)本章（2）抬桿法

本書上一頁下一頁本節(jié)本章2、橫斷面圖的繪製橫斷面圖本書上一頁下一頁本節(jié)本章3、面水準(zhǔn)測量為得到某一面積地面上地形起伏變化詳細情況而進行的水準(zhǔn)測量工作稱面水準(zhǔn)測量面水準(zhǔn)測量適用於地面比較平坦，障礙較少的地區(qū)。面水準(zhǔn)測量最常用的方法有平行線法和方格法兩種。（一）、平行線法AB本書上一頁下一頁本節(jié)本章（二）、方格法在地面上設(shè)置一系列互相垂直和平行的直線，以組成一個方格網(wǎng)。方格的大小取決於 地區(qū)的地貌特徵及施測面水準(zhǔn)的工作目的；一般在5~250m的範(fàn)圍內(nèi)變動。5-45-3AB0-41-44-40-31-34-30-21-24-20-10-01-11-04-14-0本書上一頁下一頁本節(jié)本章期中教學(xué)總結(jié)本學(xué)期教學(xué)的主要內(nèi)容：1、概念：測量學(xué)科概念、測量學(xué)知識概念、地形圖、定向及方位角、座標(biāo)、水準(zhǔn)測量、水準(zhǔn)器的格值、斷面測量2、測量學(xué)的基本知識：地球、坐標(biāo)系、分帶計算、地形圖、比例尺及比例尺精度3、直線丈量與定向：量距方法、鋼尺量距的注意事項、尺長方程式lt=l+Δl+α*l(t-t0)中各符號的含義本書上一頁下一頁本節(jié)本章期中教學(xué)總結(jié)基準(zhǔn)方向：真子午方向、磁子午方向、座標(biāo)縱軸方向，方位角及方位角之間的關(guān)係、正反方位角(座標(biāo)方位角)計算、座標(biāo)方位角的傳遞“左正右負”4、地面點座標(biāo)量測原理

5、水準(zhǔn)儀及其使用水準(zhǔn)測量：水準(zhǔn)測量原理、水準(zhǔn)儀及其使用、水準(zhǔn)測量方法6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正本書上一頁下一頁本節(jié)本章期中教學(xué)總結(jié)三、四等水準(zhǔn)測量方法，三、四等水準(zhǔn)測量記錄方法及要求水準(zhǔn)路線的種類及檢核計算水準(zhǔn)儀的檢校（重點i角檢校)水準(zhǔn)測量誤差來源

6、斷面測量本書上一頁下一頁本節(jié)本章復(fù)習(xí)題1、一幅圖1：1000地形圖（50cm×50cm)的實地面積是多少？2、首都北京位於東經(jīng)116°23′，求它所在3°帶6°帶的帶號幾各帶的中央子午線經(jīng)度3、繪水準(zhǔn)路線圖並將P70表5-5數(shù)據(jù)標(biāo)出，根據(jù)圖形自己重新計算該水準(zhǔn)路線。4、參照作業(yè)中有關(guān)題目復(fù)習(xí)方位角的推算。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第十二講

第七章經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)角測量第一節(jié)水平角觀測的原理第二節(jié)光學(xué)經(jīng)緯儀第三節(jié)經(jīng)緯儀的電子測角原理第四節(jié)游標(biāo)經(jīng)緯儀的讀數(shù)原理第五節(jié)經(jīng)緯儀的安置

本書上一頁下一頁本節(jié)本章

第六節(jié)水準(zhǔn)角的觀測方法第七節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗和校正第八節(jié)水準(zhǔn)角觀測的誤差及減 弱其誤差的措施

本書上一頁下一頁本節(jié)本章第一節(jié)水準(zhǔn)角觀測的概念水準(zhǔn)角：相交兩直線之間得夾角在水平面上的投影。本書上一頁下一頁本節(jié)本章AOBCnmacb第二節(jié)經(jīng)緯儀光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造本書上一頁下一頁本節(jié)本章1.一般構(gòu)造2.度盤和讀數(shù)設(shè)備光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法本書上一頁下一頁本節(jié)本章126°86°本書上一頁下一頁本節(jié)本章本書上一頁下一頁本節(jié)本章SET2100全站儀的性能和特點1.配有專用蓄電池電池兩塊2.夜晶顯示窗可以同時顯示水準(zhǔn)度盤、垂直度盤和測距的讀數(shù)。3.水準(zhǔn)度盤讀數(shù)可以設(shè)置成順時針或逆時針，並可以在任何方向上置零4.有一個RS-數(shù)據(jù)輸出介面，可以把測得的水準(zhǔn)角、垂直角數(shù)據(jù)和測距的讀數(shù)輸出到數(shù)據(jù)採集器或電子電腦。5.有顯示窗和望遠鏡十字絲照明設(shè)備，可在光線不足的室內(nèi)、地下通道或夜間進行觀測。本書上一頁下一頁本節(jié)本章第三節(jié)經(jīng)緯儀的電子測角原理編碼度盤測角本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四節(jié)游標(biāo)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法本部分內(nèi)容自學(xué)本書上一頁下一頁本節(jié)本章第五節(jié)經(jīng)緯儀的安置與水準(zhǔn)儀對比

在測站上安置經(jīng)緯儀包括對中和整平兩項工作。1、對中對中就是將經(jīng)緯儀的豎軸中心安置到測站的鉛垂線上.2、整平整平的目的是使經(jīng)緯儀的豎軸鉛直，亦即使水準(zhǔn)度盤水準(zhǔn)本書上一頁下一頁本節(jié)本章

一.用垂球安置經(jīng)緯儀的方法（一）、用垂球?qū)χ械慕?jīng)緯安置的操作方法1、對中：使儀器的中心與測站點的標(biāo)誌中心在同一鉛垂線上。2、整平：使一起的豎軸豎直，即水準(zhǔn)度盤居於水準(zhǔn)位置。二.使用光學(xué)對中器安置儀器1.擺放三腳架時，要使架頭大致水準(zhǔn)，目估對中。單擊滑鼠左鍵播放本書上一頁下一頁本節(jié)本章

2.轉(zhuǎn)動對中器對光螺旋，使地面標(biāo)誌點的影像清晰，觀察對中器的影象，兩手分別緊握兩腳架並轉(zhuǎn)動使測站點的標(biāo)誌中心的影像基本位於對中器的圓圈中心，將三腳架尖踩入土中。3.觀察對中器的影象，用手旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使測站點的標(biāo)誌中心的影像嚴(yán)格位於對中器的圓圈中心。4.伸縮腳架使水準(zhǔn)氣泡基本居中；旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使長水準(zhǔn)氣泡精確居中5.檢查對中，若偏移較小，可稍旋松中心連接螺旋，在架頭上用手扶住基座平移儀器，使精確對中。校正完好的儀器對中器，其對中誤差不超過2mm本書上一頁下一頁本節(jié)本章第六節(jié)水準(zhǔn)角觀測方法水準(zhǔn)角觀測的主要工作內(nèi)容有：經(jīng)緯儀的安置、豎立標(biāo)桿、照準(zhǔn)目標(biāo)、讀數(shù)記錄及檢核成果等工作。如圖在過角頂點A的鉛垂線上任一點O設(shè)置一水準(zhǔn)的，且按順時針分劃的刻度圓盤，設(shè)A點分別到B、C目標(biāo)方向線在水準(zhǔn)刻度盤上的投影讀數(shù)分別為n和m，則水準(zhǔn)角β=m-n，即右目標(biāo)讀數(shù)減左目標(biāo)讀數(shù)。AOBCnmacb本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.照準(zhǔn)標(biāo)誌及照準(zhǔn)方法1、照準(zhǔn)標(biāo)誌及豎立方法測角用的照準(zhǔn)標(biāo)誌一般如下圖所示單棱鏡覘牌三棱鏡本書上一頁下一頁本節(jié)本章2、照準(zhǔn)目標(biāo)方法水準(zhǔn)角觀測是以十字絲焦點處的豎絲去照準(zhǔn)目標(biāo)。瞄準(zhǔn)目標(biāo)時如下圖標(biāo)誌位於豎絲一側(cè)時，要旋緊水準(zhǔn)制動螺旋為精確照準(zhǔn)，需旋轉(zhuǎn)望遠鏡和水準(zhǔn)微動螺旋，使十字絲豎絲精確平分目標(biāo)。照準(zhǔn)時應(yīng)盡可能瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部。若目標(biāo)較細時用單絲切目標(biāo)若目標(biāo)較粗時用雙絲夾目標(biāo)本書上一頁下一頁本節(jié)本章三.水準(zhǔn)角觀測方法1.測回法：用於觀測兩個方向之間的單角具體觀測步驟如下：1）.在2點安置好儀器2）.盤左位置精確瞄準(zhǔn)點1，讀取水準(zhǔn)度盤讀數(shù)。3）.轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，觀測目標(biāo)點3。4）.縱轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，先瞄準(zhǔn)點3，在觀測點1。132本書上一頁下一頁本節(jié)本章2.方向觀測法方向法適用於觀測兩個以上的方向。當(dāng)方向多於3個時，每半個測回都從一個選定的起始方向觀測，在依次觀測所需的各個目標(biāo)後，應(yīng)再次觀測起始方向稱為全圓觀測法。本書上一頁下一頁本節(jié)本章方向觀測法步驟如下：1.安置經(jīng)緯儀於O點，盤左位置觀測起始方向A，讀取水準(zhǔn)度盤讀數(shù)並記錄。2.順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)B、C、D各點，分別讀取數(shù)據(jù)並記錄。3.再次瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，讀取讀數(shù)，此次稱為歸零。4.縱轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，逆時針觀測A、D、C、B、A各點，記錄數(shù)據(jù)。ACDBO本書上一頁下一頁本節(jié)本章水準(zhǔn)角觀測記錄本書上一頁下一頁本節(jié)本章第七節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗和校正一、經(jīng)緯儀上主要軸線應(yīng)滿足的條件角度觀測要求：1.豎軸鉛垂；2.水準(zhǔn)度盤水準(zhǔn)，分劃中心在豎軸上；3.視準(zhǔn)軸形成的視準(zhǔn)面為鉛垂平面。本書上一頁下一頁本節(jié)本章因此：1.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸⊥豎軸；2.視準(zhǔn)軸⊥橫軸；3.橫軸⊥豎軸；4.豎絲⊥橫軸；5.豎盤指標(biāo)差＝0；6.

光學(xué)對中器視準(zhǔn)軸與豎軸重合。二.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸⊥豎軸的檢較1.檢驗①粗平後，使水準(zhǔn)管∥兩個腳螺旋連線；②調(diào)整該對腳螺旋使氣泡居中；③轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部180°，若氣泡偏離＞1格應(yīng)校正。2.水準(zhǔn)管與豎直不垂直的原因

水準(zhǔn)管兩端支柱不等高，相差角度α。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸⊥豎軸檢驗3.校正①用改針撥動水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡退回一半偏離量；②再用腳螺旋使氣泡居中；③反復(fù)校正直至任意方向氣泡偏離≯半格。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸⊥豎軸校正三.豎絲⊥橫軸的檢較1.檢驗①儀器精平，用豎絲上（或下）端瞄準(zhǔn)牆上一點P；②制動照準(zhǔn)部和望遠鏡，轉(zhuǎn)動望遠鏡垂直微動螺旋；③若P點不在豎絲上一點，則需校正。2.校正調(diào)整十字絲螺絲。四.視準(zhǔn)軸⊥橫軸的檢較1.檢驗（J6級）：①平地相距100m選兩點A、B，其中點O設(shè)站；②A點立標(biāo)誌，B點橫放一垂直O(jiān)B的小尺與儀器大致等高；③盤左瞄準(zhǔn)A，縱轉(zhuǎn)望遠鏡後讀得B尺上B1點；④盤右同樣操作得B2點的讀數(shù)；⑤若B1與B2點不重合，則需校正。2.原因：軸不垂直橫軸偏離一個小角度c─視準(zhǔn)軸誤差。3.校正：五.橫軸⊥豎軸的檢較1.原因：

橫軸支架不等高，產(chǎn)生橫軸誤差。2.檢驗：①距牆20～50m安置經(jīng)緯儀，盤左以仰角＞30°瞄準(zhǔn)牆上一點P；②制動後望遠鏡水準(zhǔn)時，再在牆上定出一點P1；③盤右再瞄準(zhǔn)P點，望遠鏡水準(zhǔn)時定出一點P2；④若P1與P2不重合，則兩軸不垂直，橫軸傾斜一個角度i。

3.橫軸差計算：4.校正：①定出p1、p2的中點M；②盤右瞄準(zhǔn)M，然後仰起望遠鏡，視線必然與p點不重合，而在附近的p′點；③由檢修人員進行校正。六.豎盤指標(biāo)差的檢較1.檢驗：①安置儀器，盤左、盤右觀測一個目標(biāo)，讀數(shù)L、R；②計算指標(biāo)差x＝[(L+R)－360°]/2;③若x＞25″則校正。2.校正：①盤右時計算其正確讀數(shù)＝R－x；②轉(zhuǎn)動水準(zhǔn)管微動螺旋，使度盤讀數(shù)＝R－x；③用改針調(diào)整水準(zhǔn)管校正螺旋，使氣泡居中；④反復(fù)調(diào)整至x小於限定值。七.光學(xué)對中器的檢較1.照準(zhǔn)部上的對中器⑴檢驗：①安置儀器粗平，地面放一塊畫有“＋”的硬紙板，移動紙板，進行對中；②儀器轉(zhuǎn)動180°，若圓圈中心偏離＋字中心，則需校正。⑵校正：①對準(zhǔn)兩中心的中點；②調(diào)整對中器螺釘2；③直至圓圈中心與中點重合。2.三角基座上的對中器⑴檢驗：①校正水準(zhǔn)器；②用鉛筆將基座邊緣畫在架頭面上；③地面上放毫米紙，標(biāo)出圓圈中心的投影點；④稍松連接螺旋，儀器轉(zhuǎn)動120°後固定；⑤重複上述操作，得出三個投影點；⑥若三個點不重合，則需校正。⑵校正：

反復(fù)調(diào)整對中器目鏡後的三個校正螺絲，直至圓圈中心與示誤三角形的中心嚴(yán)格重合為止。第八節(jié)水準(zhǔn)角觀測誤差一.儀器誤差1.視準(zhǔn)誤差2.橫軸誤差3.豎軸誤差4.其他誤差二.對中誤差與站標(biāo)誤差三.觀測誤差1.瞄準(zhǔn)誤差2.讀數(shù)誤差四.外界條件的影響本書上一頁下一頁本節(jié)本章誤差來源

(TheSourcesofErrors)一.儀器誤差(Instrumentalerror)二.人的誤差(Humanerror)1.對中與目標(biāo)偏心誤差

(Centering&eccentricerrors)；2.觀測誤差(Observationerror)三.外界條件誤差(Naturalerror)一.儀器誤差(Instrumentalerror)1.定義：

由於儀器製造和校正不完善，使儀器軸線關(guān)係不完全滿足理論上的幾何條件而產(chǎn)生的誤差。2.主要誤差──三軸誤差㈠視準(zhǔn)軸誤差∥視軸差(collimationerror)；㈡橫軸誤差∥橫軸差(errorofhorizontalaxis)；㈢豎直傾斜誤差∥豎軸差(erroroftheverticalaxis)。㈠視軸差

(collimationerror)1.原因：視準(zhǔn)軸與橫軸不垂直。2.影響：當(dāng)存在視軸差c時，仰起望遠鏡後，瞄的卻是B1點，∠B1OB＝c。如要瞄準(zhǔn)B，讀數(shù)改變了xC＝∠b1Ob。3.xc值公式：4.視軸差對水準(zhǔn)角的影響5.消除方法

正倒鏡取均值。㈡橫軸差

(errorofhorizontalaxis)1.產(chǎn)生原因：支架不等高，因此儀器整平後，橫軸不水準(zhǔn)，（當(dāng)視準(zhǔn)軸⊥橫軸時）望遠鏡縱轉(zhuǎn)面不是鉛垂面。2.影響：

當(dāng)傾斜i角時，望遠鏡仰起後瞄的是B1點，如要瞄準(zhǔn)B點，則需轉(zhuǎn)角度xi＝∠bOb13.xi值公式：4.消除方法：①xi隨豎角α增大而最大，所以α＝0時對讀數(shù)無影響；②正倒鏡同一目標(biāo)時，xi符號相反，所以正倒鏡讀數(shù)。㈢豎軸差

(erroroftheverticalaxis)1.產(chǎn)生原因：

豎軸與照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸不垂直，當(dāng)精平後偏離鉛垂方向而傾斜的小角度。2.主要影響：

使橫軸傾斜，其傾角隨橫軸的位置不同而變化。①橫軸⊥豎軸傾斜方向時：i＝0；②橫軸∥豎軸傾斜方向時：i＝δ。③δ→大；讀數(shù)誤差→大。3.消除：同測站δ不變，正倒鏡讀數(shù)不能消除，所以傾角大時要注意整平。對中與目標(biāo)偏心誤差

(Centering&eccentricerrors)㈠儀器對中誤差(centeringerrorofinstrument)1.定義：

水準(zhǔn)角觀測中，儀器對中不正確而使儀器中心與測點標(biāo)誌中心不在同一鉛垂線上的偏差。2.計算：3.結(jié)論：㈡目標(biāo)偏心誤差(Eccentricerroroftarget)1.定義：瞄準(zhǔn)位置與測點中心不在同一鉛垂線上的偏差。2.計算：兩方向照準(zhǔn)偏心誤差對水準(zhǔn)角的綜合影響：3.結(jié)論：①垂直於照準(zhǔn)方向的偏心誤差影響最大，且與偏心距正比，與邊長反比，與β大小無關(guān)；②覘標(biāo)要立直，與標(biāo)誌中心處於同一鉛垂線上；③視距短時盡力採用測釺、垂球線等；④照準(zhǔn)時盡力瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。三.觀測誤差

(Observationerror)觀測誤差是水準(zhǔn)角觀測中的瞄準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差。㈠瞄準(zhǔn)誤差(sightingerror)1.主要因素：①望遠鏡放大率；②照準(zhǔn)標(biāo)誌的形狀；③人眼的判斷能力；④目標(biāo)影像的亮度與清晰度；⑤瞄準(zhǔn)方法等。其中：P″─人眼分辨兩點的最小視角，即鑒別角。V─望遠鏡放大倍率。當(dāng)P″＝60″，V＝25.5時，則2.望遠鏡瞄準(zhǔn)誤差（erroroftelescopicsighting）3.消除：無法消除，只有改進目標(biāo)和照準(zhǔn)方法。t為分劃尺最小格值。當(dāng)t＝1′時，Δ讀＝60″/10=6″3.消除：

無法，只能注意調(diào)焦，提高讀數(shù)技術(shù)。㈡讀數(shù)誤差

(readingerror)

1.主要因素：

讀數(shù)裝置。

2.J6經(jīng)緯儀讀數(shù)極限誤差：四.外界條件誤差

(Naturalerror)1.儀器穩(wěn)定性：土壤鬆軟、大風(fēng)天、行人、車輛等。2.氣泡穩(wěn)定性：陽光、氣溫變化等。3.目標(biāo)影像清晰度：大氣對流、煙霧、光線、建築物反光等。第四章距離觀測第一節(jié)距離觀測概述第二節(jié)視距測量第三節(jié)普通鋼尺量距第四節(jié)電磁波測距第五節(jié)電子全站儀的使用本書上一頁下一頁本節(jié)本章第一節(jié)距離觀測概述一.視準(zhǔn)軸水準(zhǔn)時視距原理第二節(jié)視距測量l2φBAa1a2b1b2l1D1D2h1h2上式中D為視距，C為視距常數(shù)，l為上下絲讀數(shù)之差。本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.視準(zhǔn)軸傾斜時視距原理ABaa’φαb’bDhlsh=Dtanα本書上一頁下一頁本節(jié)本章第四節(jié)電磁波測距電磁波測距是用電磁波作為載波傳輸測距信號以測量兩點見距離的一種方法。一.基本工作原理：利用已知光速C，測定它在兩點間的傳播時間t，以計算距離本書上一頁下一頁本章本節(jié)二.紅外測距儀及其使用1.短程紅外線測距儀2.測距儀的使用（1）.操作部件（2）.儀器的安置（3）.距離測量本書上一頁下一頁本章本節(jié)三.光電測距成果整理1.測距儀常數(shù)改正距離的乘常數(shù)改正值距離的加常數(shù)改正值2.氣象改正距離的氣象改正值3.改正後的斜距、平距和高差計算

本書上一頁下一頁本章本節(jié)四.光電測距的精度分析1.光電測距的誤差來源（1）.調(diào)製頻率誤差（2）.氣象參數(shù)誤差（3）.儀器對中誤差（4）.測相誤差2.光電測距的精度光電測距的中誤差為其中a為常誤差，b為比例誤差的比例係數(shù)本書上一頁下一頁本節(jié)本章第五節(jié)電子全站儀的使用一.概述：電子全站儀是集自動測角、測距、測高於一體，實現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)進行自動獲取、顯示、存儲、傳輸、識別、處理計算的三維測量系統(tǒng).本書上一頁下一頁本節(jié)本章二.TC2000全站儀的特點1.測角時對徑獲得的觀測值是從大量頒在整個圓周上的各個觀測成果中得到。2.具有矽油液體水準(zhǔn)自動補償器，可檢測校正“三軸誤差”，並可對觀測值進行改正。3.備有數(shù)據(jù)存儲、傳輸?shù)慕槊姹緯弦豁撓乱豁摫竟?jié)本章三.應(yīng)用全站儀進行數(shù)位化測量1.即時交會測量法2.