建筑工程測(cè)量（高職）全套教學(xué)課件

建筑工程測(cè)量全套可編輯PPT課件緒論項(xiàng)目1臺(tái)階高程的測(cè)定項(xiàng)目2角度測(cè)量項(xiàng)目3距離測(cè)量項(xiàng)目4全站儀的應(yīng)用項(xiàng)目5平面控制測(cè)量項(xiàng)目6高程控制測(cè)量項(xiàng)目7地形圖測(cè)繪項(xiàng)目8地形圖的應(yīng)用項(xiàng)目9施工測(cè)量的基本工作項(xiàng)目10民用建筑施工測(cè)量項(xiàng)目11工業(yè)建筑施工測(cè)量項(xiàng)目12建筑物的變形觀測(cè)一、建筑工程測(cè)量的內(nèi)容和任務(wù)

（一）建筑工程測(cè)量的內(nèi)容

測(cè)量學(xué)是研究獲取反映地球形狀、地球重力場(chǎng)、地球上自然和社會(huì)要素的位置、形狀、空間關(guān)系、區(qū)域空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的科學(xué)和技術(shù)。根據(jù)研究的具體對(duì)象及任務(wù)的不同，傳統(tǒng)上又將測(cè)量學(xué)分為大地測(cè)量學(xué)、地形測(cè)量學(xué)、攝影測(cè)量和遙感學(xué)、工程測(cè)量學(xué)和地圖制圖學(xué)。

建筑工程測(cè)量主要內(nèi)容包括測(cè)定和測(cè)設(shè)兩個(gè)部分。

緒論（二）建筑工程測(cè)量的任務(wù)

建筑工程測(cè)量是研究工業(yè)與民用建筑在勘察、設(shè)計(jì)、施工和管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作，其主要任務(wù)包括：1．測(cè)繪大比例尺地形圖2．建筑物的施工放樣3．竣工總平面圖的編繪4．建筑物的變形觀測(cè)

緒論二、建筑工程測(cè)量的研究對(duì)象和方法

（一）地球的形狀和大小

我們可以設(shè)想地球的整體形狀是被海水所包圍的球體，即設(shè)想將一靜止的海洋面擴(kuò)展延伸，使其穿過大陸和島嶼，形成一個(gè)封閉的曲面，如圖0-1（a）所示。

人們進(jìn)一步設(shè)想，用一個(gè)與大地體非常接近又能用數(shù)學(xué)式表述的規(guī)則球體即旋轉(zhuǎn)橢球體來代表地球的形狀。如圖0-1（b）所示，它由橢圓NESW繞短軸NS旋轉(zhuǎn)而成。旋轉(zhuǎn)橢球體的形狀和大小由橢球基本元素確定，a為長(zhǎng)半軸，b為短半軸,如表1-1所示。

緒論緒論圖0-1地球的表面和旋轉(zhuǎn)橢球體緒論表1-1橢球的元素表橢球名稱長(zhǎng)半軸a（m）短半軸b（m）扁率f計(jì)算年代和國家貝塞爾637739763560791∶299.1521841德國海福特637838863569121∶297.01910美國克羅索夫斯基637824563568631∶298.31940前蘇聯(lián)1975國際橢球637814063567551∶298.2571975國際第三個(gè)推薦值WGS-84637813763567521∶298.2571984國際第四個(gè)推薦值

（二）地面點(diǎn)位的表示方法1．坐標(biāo)系統(tǒng)

坐標(biāo)系統(tǒng)用來確定地面點(diǎn)在地球橢球面或投影平面上的位置。測(cè)量上通常采用地理坐標(biāo)系統(tǒng)、高斯平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)、獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)和WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng)。

（1）地理坐標(biāo)系統(tǒng)

地理坐標(biāo)系統(tǒng)是用經(jīng)度、緯度來表示地面點(diǎn)位置的坐標(biāo)系。若用天文經(jīng)度、天文緯度來表示則稱為天文地理坐標(biāo)系，若用大地經(jīng)度、大地緯度來表示則稱為大地地理坐標(biāo)系。我國目前使用的大地坐標(biāo)系，是以位于陜西省涇陽縣境內(nèi)的國家大地點(diǎn)為起算點(diǎn)建立的統(tǒng)一坐標(biāo)系，稱為1980年國家大地坐標(biāo)系。

緒論

（2）高斯平面直角坐標(biāo)系

如圖0-2所示，設(shè)想將截面為橢圓的柱面套在橢球體外面，使柱面軸線通過橢球中心，并且使橢球面上的中央子午線與柱面相切，而后將中央子午線兩側(cè)各一定經(jīng)差范圍內(nèi)的地區(qū)投影到橢圓柱面上，再將此柱面沿過南北極的母線剪開展平，即成為高斯投影面。

緒論圖0-2高斯投影

六度帶自0度子午線起每隔經(jīng)差6度自西向東分帶，帶號(hào)依次編為第1、2、…、60帶；三度帶是在六度帶的基礎(chǔ)上分成的，它的中央子午線與六度帶的中央子午線和分帶子午線重合，即自1.5度子午線起每隔經(jīng)差3度自西向東分帶，帶號(hào)依次編為三度帶第1、2、…、120帶，如圖0-3所示。

緒論L0：六度帶中央子午線經(jīng)度L：六度帶分帶子午線經(jīng)度n：六度帶編號(hào)n'：三度帶編號(hào)

圖0-3高斯投影分帶

（3）平面直角坐標(biāo)系

當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小（半徑≤10km）時(shí)，可將地球表面視作平面，直接將地面點(diǎn)沿鉛垂線方向投影到水平面上，用平面直角坐標(biāo)系表示該點(diǎn)的投影位置。

（4）WGS84坐標(biāo)系WGS84坐標(biāo)系是GPS所采用的坐標(biāo)系，WGS為WorldGeodeticSystem的縮寫，意思為世界大地坐標(biāo)系。該坐標(biāo)系由美國國防部于1984年發(fā)布，其幾何定義為：原點(diǎn)在地球質(zhì)心，z軸指向國際時(shí)間局BIH于1984年定義的協(xié)議地球極（CTP）方向，x軸指向BIH于1984年定義的零子午面和CTP赤道面的交點(diǎn)，y軸通過右手定則確定，如圖0-5所示

緒論緒論圖0-4平面直角坐標(biāo)系

圖0-5WGS84坐標(biāo)系2．高程系統(tǒng)

地面點(diǎn)至水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的高程。地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的絕對(duì)高程（簡(jiǎn)稱高程）或海拔高度，用H表。建國以來，我國把以青島市大港1號(hào)碼頭兩端的驗(yàn)潮站多年觀測(cè)資料求得的黃海平均海水面作為高程基準(zhǔn)面，其高程為0.000m，建立了1956年黃海坐標(biāo)系。后來又在青島市觀象山建立了中華人民共和國水準(zhǔn)原點(diǎn)其高程為72.289m。隨著觀測(cè)資料的積累，我國于1985年精確地確定了黃海平均海水面，并重新推算出國家水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260m，由此建立了1985高程系統(tǒng)，作為統(tǒng)一的國家高程系統(tǒng)，1987年開始啟用。

緒論三、測(cè)量工作的程序和原則

在做測(cè)量工作時(shí)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，甚至發(fā)生錯(cuò)誤。因此，養(yǎng)成一個(gè)良好的測(cè)量習(xí)慣，規(guī)范自己的測(cè)量原則，就能最大程度地減這些問題的發(fā)生?？傮w而言，測(cè)量工作應(yīng)必須遵循以下原則。

（一）整體性原則

（二）控制性原則

（三）等級(jí)性原則

緒論謝謝建筑工程測(cè)量【項(xiàng)目導(dǎo)讀】

高程測(cè)量是指確定地面點(diǎn)高程的測(cè)量工作。一點(diǎn)的高程一般是指這點(diǎn)沿鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離，又稱海拔或絕對(duì)高程。

測(cè)量高程通常采用的方法有：水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量。其中，水準(zhǔn)測(cè)量是測(cè)定兩點(diǎn)間高程的主要方法，也是最精密的方法。本項(xiàng)目將詳介紹使用水準(zhǔn)測(cè)量方法來測(cè)量臺(tái)階的高程。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定任務(wù)一

水準(zhǔn)儀的架設(shè)任務(wù)目標(biāo)

熟悉水準(zhǔn)儀的構(gòu)造，水準(zhǔn)測(cè)量的原理；熟練掌握水準(zhǔn)儀的架設(shè)方法和使用水準(zhǔn)儀進(jìn)行讀數(shù)的方法。相關(guān)知識(shí)

一、水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介

水準(zhǔn)儀是水準(zhǔn)測(cè)量中最主要的儀器，其作用是提供一條水平視線（視準(zhǔn)軸），并能照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)。

如果按構(gòu)造劃分，水準(zhǔn)儀可分為普通微傾式水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀與電子水準(zhǔn)儀。這里我們主要介紹普通微傾式水準(zhǔn)儀，其構(gòu)造如圖1-1所示。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-1普通微傾式水準(zhǔn)儀

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

（一）望遠(yuǎn)鏡

望遠(yuǎn)鏡是構(gòu)成水平視線、瞄準(zhǔn)目標(biāo)并對(duì)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)的主要部件，它主要由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板，如圖1-2所示。圖1-2水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

（二）水準(zhǔn)器

水準(zhǔn)器用來整平儀器，從而供操作人員判斷視準(zhǔn)軸是否水平。水準(zhǔn)器分為圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器兩種。

圓水準(zhǔn)器為一密閉的玻璃圓盒，其頂面內(nèi)壁為球面，內(nèi)裝有乙醚溶液，密封后留有氣泡。球面中心有圓形分劃圈，圓圈的中心為圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)，零點(diǎn)與球面球心的連線為圓水準(zhǔn)軸（見圖1-3左圖）。

管水準(zhǔn)器又稱水準(zhǔn)管，它是一個(gè)玻璃管，其縱向內(nèi)壁被磨成一定半徑的圓弧，圓弧的中心點(diǎn)（最高點(diǎn)）為水準(zhǔn)管的零點(diǎn)。管內(nèi)裝有乙醚溶，并留有一個(gè)氣泡。當(dāng)氣泡位于零點(diǎn)時(shí)，稱氣泡居中，此時(shí)水準(zhǔn)軸處于水平位置，否則，水準(zhǔn)軸處于傾斜位置（見圖1-3右圖）。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-3水準(zhǔn)儀的圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

二、水準(zhǔn)尺與尺墊

水準(zhǔn)尺是水準(zhǔn)測(cè)量中用于高差量度的標(biāo)尺，水準(zhǔn)尺制造用材有優(yōu)質(zhì)木材、合金材和玻璃鋼等幾種，有2m、3m、5m等多種長(zhǎng)度和整尺、尺、塔尺等多種類型。水準(zhǔn)尺按精度高低可分為普通水準(zhǔn)尺和精密水準(zhǔn)尺。

普通水準(zhǔn)尺多用木料、鋁材和玻璃鋼制成，其尺長(zhǎng)多為3m，兩根為一副，且為雙面（黑、紅面）刻劃，每隔1cm印刷有黑白或紅白相分劃，每分米處注有數(shù)字，如圖1-4左圖所示。

對(duì)一對(duì)水準(zhǔn)尺而言，黑、紅面注記的零點(diǎn)不同。黑面尺的尺底端從零開始注記讀數(shù)，兩尺的紅面尺底端分別從常數(shù)4687mm和4787mm始，稱為尺常數(shù)K（用于檢核），即K1=4.687m，K2=4.787m。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-4水準(zhǔn)尺與尺墊

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

三、水準(zhǔn)測(cè)量的原理

水準(zhǔn)測(cè)量是獲得點(diǎn)高程的常用測(cè)量手段，也是高程測(cè)量精度最高的一種方法。

如圖1-5所示，若已知A點(diǎn)的高程為HA（稱已知高程點(diǎn)），現(xiàn)在要測(cè)定B點(diǎn)的高程HB（稱為待測(cè)高程點(diǎn)），則只要測(cè)定A、B兩點(diǎn)間的高h(yuǎn)AB即可。則B點(diǎn)高程為HB=HA+hAB

而要測(cè)定hAB，可在A、B點(diǎn)間O處（稱為測(cè)站）安置一臺(tái)可提供水平視線的水準(zhǔn)儀，然后通過水準(zhǔn)儀的視線在A點(diǎn)（稱為后視點(diǎn)）水準(zhǔn)尺稱為后視尺）上讀數(shù)，記為a（稱為后視讀數(shù)）；在B點(diǎn)（稱為前視點(diǎn)）水準(zhǔn)尺（稱為前視尺）上讀數(shù)，記為b（稱為前視讀數(shù)）。則hAB=a－b

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-5水準(zhǔn)測(cè)量的原理

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定任務(wù)實(shí)施

步驟1

安置三腳架，并將水準(zhǔn)儀固定到三角架上。

（1）各個(gè)小組在臺(tái)階前分別選擇一個(gè)空曠的地方安置三腳架。先拿起三腳架，松開三腳架架腿上三個(gè)伸縮螺旋，抽出架腿上的活動(dòng)腿，將其調(diào)整至適當(dāng)高度（使三腳架大致與肩平齊），然后擰緊伸縮螺旋。

（2）張開架腿，使腳尖大致呈等邊三角形，擺動(dòng)架腿使架頭大致水平，踩實(shí)三腳架。

（3）將水準(zhǔn)儀用中心連接螺旋固定在腳架上，并使基座連接板三邊與架頭三邊對(duì)齊，如圖1-6所示。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-6安置三腳架

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

步驟2

粗平水準(zhǔn)儀。主要是通過調(diào)整水準(zhǔn)儀的腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中，以使水準(zhǔn)儀豎軸大致鉛直。

（1）任選兩個(gè)腳螺旋1、2，雙手相向等速轉(zhuǎn)動(dòng)這對(duì)腳螺旋，使氣泡移動(dòng)至與1、2連線垂直且過零點(diǎn)的直線上，如圖1-7（a）所示。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)另一個(gè)腳螺旋3，使圓水準(zhǔn)器中的氣泡移動(dòng)到零點(diǎn)位置（小圓圈內(nèi)），如圖1-7（b）所示。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-7粗平

步驟3

瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺。主要是通過使望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，清晰地看到目標(biāo)和十字絲成像，以便準(zhǔn)確地進(jìn)行水準(zhǔn)尺讀數(shù)。

（1）在離水準(zhǔn)儀幾米的地方，先將尺墊踩實(shí)，將水準(zhǔn)尺立在尺墊的半球頂端，然后站在尺后，雙手握住把手，兩臂緊貼身軀，借助尺上水準(zhǔn)器氣泡（氣泡居中即為已豎直）將尺豎直立在尺墊上，如圖1-8（a）所示。

（2）將水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡朝向明亮背景，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲影像清晰；然后旋松制動(dòng)螺旋，通過望遠(yuǎn)鏡上的缺口和準(zhǔn)星初步瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，隨即擰緊制動(dòng)螺旋，如圖1-8（b）所示。

（3）轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋，使水準(zhǔn)尺影像清晰，然后轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使十字絲豎絲與水準(zhǔn)尺分劃線一側(cè)邊緣重合，如圖1-8（b）所示。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-8瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

步驟4

精平。如圖1-9（a）所示，調(diào)節(jié)微傾螺旋，透過水準(zhǔn)管放大鏡觀察水準(zhǔn)管氣泡，使其兩半弧影像符合成一光滑圓弧，這時(shí)視準(zhǔn)軸已精確水平。圖1-9（b）、圖1-9（c）所示水平管氣泡形狀顯示水準(zhǔn)儀未精平。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-9精平水準(zhǔn)儀

步驟5

讀數(shù)。在讀數(shù)前應(yīng)判明水準(zhǔn)尺的注記、分劃特征和零點(diǎn)常數(shù)，以免讀錯(cuò)。望遠(yuǎn)鏡十字絲的中絲所對(duì)的水準(zhǔn)尺的讀數(shù)即為我們需要讀取的讀數(shù)。

讀數(shù)時(shí)要按從小到大的順序讀取，并依次讀取分米、厘米、毫米，其中，毫米為估讀。如圖1-10所示，水準(zhǔn)尺上“E”形的最長(zhǎng)邊為分米的整數(shù)位（如19分米、20分米），相鄰兩分米之間被分為10等分，每一黑色條或白色條的邊緣均為厘米整數(shù)位。讀數(shù)時(shí)可先根據(jù)中絲所在位置讀出“分米”數(shù)，然后將其轉(zhuǎn)換為“米”數(shù)。

例如，本例中的“分米”讀數(shù)為19分米，則記為1.9m；接下來再根據(jù)中絲所在位置讀出“厘米”數(shù)。在本例中，中絲處于4厘米與5厘米之間，則讀數(shù)記為0.04m；最后估讀不足1厘米的“毫米”數(shù)，本例約為8mm（即0.008m）。綜合起來，4位的全讀數(shù)為1.948m。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-10水準(zhǔn)尺讀數(shù)任務(wù)二

使用水準(zhǔn)儀測(cè)量臺(tái)階高程任務(wù)目標(biāo)

熟練掌握水準(zhǔn)測(cè)量的步驟以及高程的計(jì)算方法。相關(guān)知識(shí)

一、水準(zhǔn)點(diǎn)

用水準(zhǔn)測(cè)量方法測(cè)定高程時(shí)建立的高程控制點(diǎn)稱水準(zhǔn)點(diǎn)。需要長(zhǎng)期保存的水準(zhǔn)點(diǎn)一般用混凝土或石頭制成標(biāo)石，中間嵌半球型金屬標(biāo)志，埋設(shè)在冰凍線以下0.5m左右的堅(jiān)硬土基中，并設(shè)防護(hù)井保護(hù)，稱為永固性水準(zhǔn)點(diǎn)。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

二、水準(zhǔn)路線

水準(zhǔn)測(cè)量進(jìn)行的路線稱為水準(zhǔn)路線。根據(jù)測(cè)區(qū)情況和需要，建筑工程建設(shè)中水準(zhǔn)路線可布設(shè)成以下形式。

（1）閉合水準(zhǔn)路線

如圖1-11（a）所示，從一已知高程點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿線測(cè)定待測(cè)高程點(diǎn)1、2、3、…的高程后，最后閉合在點(diǎn)BM.A上。這種水準(zhǔn)測(cè)量路線稱為閉合水準(zhǔn)路線，多用于面積較小的塊狀測(cè)區(qū)。

（2）附合水準(zhǔn)路線

如圖1-11（b）所示，從一已知高程點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿線測(cè)定待測(cè)高程點(diǎn)1、2、3、…的高程后，最后符合在另一個(gè)已知高程點(diǎn)BM.B上。這種水準(zhǔn)測(cè)量路線稱附合水準(zhǔn)路線，多用于帶狀測(cè)區(qū)。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

（3）支水準(zhǔn)路線

如圖1-11（c）所示，從一已知高程點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿線測(cè)定待測(cè)高程點(diǎn)1、2、3、…的高程后，即不閉合又不附合在已知高程點(diǎn)上。這種水準(zhǔn)測(cè)量路線稱為支水準(zhǔn)路線。由于支水準(zhǔn)路線不具有檢核功能，因此，通常要進(jìn)行往返測(cè)量，以便用于檢核。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-11水準(zhǔn)測(cè)量的布設(shè)形式任務(wù)實(shí)施

執(zhí)行任務(wù)前，首先確定一個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，然后在臺(tái)階上用紅漆標(biāo)注幾個(gè)待測(cè)點(diǎn)，記為B、B1、B2……等。每個(gè)小組從已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM點(diǎn)開始，通過閉合水準(zhǔn)路線測(cè)定臺(tái)階上各待測(cè)點(diǎn)的高程。

為了更好地使同學(xué)們理解計(jì)算過程，我們選取從已知水準(zhǔn)點(diǎn)BM點(diǎn)測(cè)定待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)這段路線來進(jìn)行講解。假設(shè)BM點(diǎn)的高程HBM=40.685m，則測(cè)定臺(tái)階待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)高程的步驟如下（參見圖1-12）。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定圖1-12臺(tái)階高程測(cè)量示意圖

步驟1

將后視尺立于BM點(diǎn)上，在路線前進(jìn)方向距離為D（不超過100m為宜）的適當(dāng)位置選擇一點(diǎn)ZD1，作為臨時(shí)的高程傳遞點(diǎn)，稱為轉(zhuǎn)點(diǎn)；然后在ZD1點(diǎn)放上尺墊并踩實(shí)，將前視尺立于其上；接下來將水準(zhǔn)儀架設(shè)在兩水準(zhǔn)尺的中間位置，并粗平。

步驟2

照準(zhǔn)BM點(diǎn)后視尺，精平儀器，讀取后視讀數(shù)a1（如1.384m）；照準(zhǔn)ZD1點(diǎn)前視尺，精平儀器，讀取前視讀數(shù)b1（如1.179m）。將數(shù)據(jù)記入水準(zhǔn)測(cè)量手簿中（表1-3），則h1=a1－b1=1.384－1.179=0.205m。

步驟3

將BM點(diǎn)水準(zhǔn)尺移至與ZD1點(diǎn)距離為D1（依然以不超過100m為宜）的ZD2點(diǎn)上，并架好；將水準(zhǔn)儀移至ZD1與ZD2的中間位置并粗平；將ZD1點(diǎn)水準(zhǔn)尺標(biāo)記面面向儀器。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

步驟4

照準(zhǔn)ZD1點(diǎn)水準(zhǔn)尺，精平儀器后讀取讀數(shù)a2（如1.479m）；照準(zhǔn)ZD2點(diǎn)水準(zhǔn)尺，精平儀器后讀取讀數(shù)b2（如0.912m）。將讀數(shù)記入水準(zhǔn)測(cè)量手簿中，則h2=a2－b2=1.479－0.912=0.567m。

步驟5

按照步驟3、4依次連續(xù)設(shè)站施測(cè)，直至測(cè)到待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)，結(jié)果如表1-3所示。

步驟6

由于各測(cè)站的高差為hi=ai－bi（i=1,2,3…）

則B點(diǎn)和BM點(diǎn)之間的高差為H=∑hi=∑ai－∑bi=1.684m

則B點(diǎn)的高程為HB=HBM+H=40.685+1.684=42.369m

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定

步驟7

為了檢核測(cè)量結(jié)果，可從B點(diǎn)進(jìn)行返測(cè)，從而使測(cè)量線路成為閉合水準(zhǔn)線路。返測(cè)的測(cè)量方法與往測(cè)完全相同，同時(shí)，還應(yīng)將相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在水準(zhǔn)測(cè)量簿中。

項(xiàng)目一

臺(tái)階高程的測(cè)定儀器型號(hào)：

日期：

觀測(cè)：

計(jì)算：儀器編號(hào)：

記錄：

復(fù)核：測(cè)站測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)（m）高差（m）高程（m）備注1BM1.3840.20540.685ZD11.1792ZD11.4790.56740.890ZD20.9123ZD21.4980.91241.457B0.586表1-3水準(zhǔn)測(cè)量手簿謝謝建筑工程測(cè)量【項(xiàng)目導(dǎo)讀】

在建筑工程測(cè)量中，角度測(cè)量是除高程測(cè)量之外的另一項(xiàng)重要測(cè)量。角度測(cè)量主要用來測(cè)量水平角或豎直角的角度。其中，水平角是一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)的方向線垂直投影在水平面上的所成的夾角；豎直角是一點(diǎn)到目標(biāo)的方向線和一特定方向（通常為水平方向或天頂方向）之間在同一個(gè)豎直面內(nèi)的夾角。此外，水平方向和目標(biāo)方向間的夾角稱為天頂距。

角度的度量常用60分制和弧度制。60分制即一周為

、

為

、

為

；弧度制采用圓周角的

分之一為1弧度。1弧度約等于

。

角度測(cè)量主要使用經(jīng)緯儀。本項(xiàng)目將詳細(xì)介紹經(jīng)緯儀的構(gòu)造，經(jīng)緯儀的架設(shè)方法和使用經(jīng)緯儀測(cè)定水平角和豎直角的方法。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)一

經(jīng)緯儀的架設(shè)任務(wù)目標(biāo)

熟悉經(jīng)緯儀的構(gòu)造，經(jīng)緯儀的架設(shè)，熟練使用經(jīng)緯儀進(jìn)行讀數(shù)。相關(guān)知識(shí)

經(jīng)緯儀簡(jiǎn)介

經(jīng)緯儀是角度測(cè)量中最主要的儀器，經(jīng)緯儀可分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。這里我們主要介紹DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀（D表示“大地”，J表示“經(jīng)緯儀”，6表示測(cè)量誤差為6"），其構(gòu)造如圖2-1所示。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-1DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)實(shí)施

任務(wù)前每個(gè)小組分別在教學(xué)樓前干凈的地面上用記號(hào)筆畫一個(gè)“×”形作為測(cè)站點(diǎn)，此“×”形的交點(diǎn)即為測(cè)站點(diǎn)（標(biāo)志中心），如圖2-2（a）所示。

步驟1

對(duì)中

對(duì)中的目的是使經(jīng)緯儀水平度盤的中心與測(cè)站點(diǎn)（標(biāo)志中心）位于同一鉛垂線上。

（1）張開三腳架，調(diào)節(jié)三腳架的活動(dòng)架腿使其高度適中，目估架頭水平，擰緊固定伸縮螺旋使三腳架固定；連接上經(jīng)緯儀，使經(jīng)緯儀基座連接板與架頭三邊對(duì)齊，擰緊中心連接螺旋，如圖2-2（a）所示。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

（2）調(diào)節(jié)對(duì)中器的目鏡調(diào)焦螺旋，使對(duì)中的分劃圈清晰；再調(diào)節(jié)對(duì)中器的物鏡調(diào)焦螺旋，使地面標(biāo)志清晰；固定三腳架一架腿，用腳前部靠在標(biāo)志中心旁邊（便于在對(duì)中器中迅速找到標(biāo)志中心），雙手持三腳架另兩架腿并不斷調(diào)整其位置，同時(shí)眼睛觀測(cè)對(duì)中器，使分劃圈基本對(duì)準(zhǔn)地面標(biāo)志中心，最后踩實(shí)三腳架。

（3）保持三腳架架腿1不動(dòng)，調(diào)節(jié)架腿2，使圓水準(zhǔn)器氣泡移動(dòng)到跟1、2連線垂直且過水準(zhǔn)器零點(diǎn)的直線上；調(diào)節(jié)架腿3，使氣泡位于圓水準(zhǔn)器的零點(diǎn)位置（小圓圈的圓心）。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

（4）松開中心連接螺旋，雙手扶住經(jīng)緯儀，在架頭上移動(dòng)儀器使標(biāo)識(shí)中心剛好落在對(duì)中器的分劃圈圓心上，使其精確對(duì)中，如圖2-2（b）所示。圖2-2經(jīng)緯儀對(duì)中

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

步驟2

整平

整平的目的是使儀器豎軸鉛垂和水平度盤處于水平位置。

（1）松開水平制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與兩個(gè)腳螺旋1、2連線平行；雙手相向轉(zhuǎn)動(dòng)這兩個(gè)腳螺旋，使氣泡處于水準(zhǔn)管的中間位置，如圖2-3（a）所示。

（2）再將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90°，調(diào)節(jié)腳螺旋3，使氣泡處于水準(zhǔn)管的中間位置，如圖2-3（b）所示。

（3）重復(fù)上述步驟，直到照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)到任何位置，氣泡都居中為止。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-3整平經(jīng)緯儀

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

步驟3

瞄準(zhǔn)

角度測(cè)量時(shí)瞄準(zhǔn)的目標(biāo)一般為待測(cè)點(diǎn)上的測(cè)釬、花桿等。在離經(jīng)緯儀幾十米的地方用記號(hào)筆畫一個(gè)“×”形作為待測(cè)點(diǎn)，把測(cè)釬垂直立于“×”形的交叉點(diǎn)上，如圖2-4所示。圖2-4經(jīng)緯儀的瞄準(zhǔn)

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

（1）調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰。

（2）松開水平與豎直制動(dòng)螺旋，用經(jīng)緯儀粗瞄準(zhǔn)器大致瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)上的測(cè)釬；再調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦螺旋，使眼睛能在望遠(yuǎn)鏡里最清晰地看清測(cè)釬；反復(fù)調(diào)節(jié)消除視差，最后擰緊水平和豎直制動(dòng)螺旋。

（3）調(diào)節(jié)水平和豎直微動(dòng)螺旋，使十字絲的豎絲與測(cè)釬重合，十字絲的橫絲盡量對(duì)準(zhǔn)測(cè)釬底部。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

步驟4

讀數(shù)DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀采用的讀數(shù)裝置是分微尺測(cè)微，它分為上下兩個(gè)讀數(shù)窗，上半部“H”代表水平度盤讀數(shù)窗，下半部“V”代表豎直度盤讀數(shù)窗。

如圖2-5所示，進(jìn)行水平度盤讀數(shù)時(shí)，先讀出位于分微尺中度盤分劃線的注記度數(shù)，圖中73位于分微尺內(nèi)，72在分微尺外，故度數(shù)記作73°；然后以度盤分劃線為指針，在分微尺上讀取分?jǐn)?shù)，圖中指針處于4′到5′之間，記作4′；水平讀數(shù)的秒值必須估讀，最小估讀到0.1格。由于1′=60″，所以估讀的秒值一定是6′的整數(shù)倍。此處估讀值為0.4′，故記作24″。把這三個(gè)讀數(shù)相加，所得的水平度盤讀數(shù)記作73°4′24″。

同理，進(jìn)行豎直度盤讀數(shù)時(shí)，所得的豎直度盤讀數(shù)記作87°15′18″。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-5經(jīng)緯儀讀數(shù)

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)二

使用測(cè)回法測(cè)定水平角任務(wù)目標(biāo)

熟悉測(cè)回法測(cè)定水平角的步驟，掌握測(cè)回法的數(shù)據(jù)計(jì)算及處理。相關(guān)知識(shí)

一、什么是測(cè)回法

測(cè)回法是測(cè)水平角的一個(gè)方法，此時(shí)應(yīng)有一個(gè)測(cè)站和兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)，即有兩個(gè)觀測(cè)方向。

將經(jīng)緯儀對(duì)中、整平后，首先用盤左觀測(cè)兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)并計(jì)算夾角（稱左半測(cè)回），然后用盤右觀測(cè)兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)并計(jì)算夾角（稱右半測(cè)回）。左半測(cè)回和右半測(cè)回合稱一個(gè)測(cè)回。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

二、水平角測(cè)量原理

角度測(cè)量可分為水平角測(cè)量和豎直角測(cè)量。其中，地面上一點(diǎn)到兩個(gè)目標(biāo)點(diǎn)連接的兩條空間方向線垂直投影在水平面上所形成的夾角，稱為水平角，通常用β表示。如圖2-6所示，A點(diǎn)、O點(diǎn)和B點(diǎn)為地面上的三點(diǎn)，過直線OA、OB的豎直面V1、V2在水平面上的投影為直線

、

，所夾的角

就是直線OA和OB之間的水平角。

為了測(cè)定水平角，我們?cè)O(shè)想在過O點(diǎn)的鉛垂線上，水平地安置一個(gè)刻度盤（稱為水平度盤），使刻盤刻劃中心（稱為度盤中心）o與O在同一鉛垂線上。豎直面V1、V2與水平度盤相交于直線oA“、oB”。設(shè)直線oA“、oB”在水平度盤上的讀數(shù)分別為a、b（稱為方向觀測(cè)值，簡(jiǎn)稱方向值）。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-6水平角的測(cè)量原理

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)實(shí)施

測(cè)回法主要觀測(cè)兩個(gè)方向的單角。任務(wù)前每個(gè)小組分別在教學(xué)樓前地面上用記號(hào)筆畫“×”形做一個(gè)測(cè)站點(diǎn)和兩個(gè)待測(cè)點(diǎn)，三個(gè)點(diǎn)形成一個(gè)夾角。

步驟1

將經(jīng)緯儀架設(shè)于測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上，然后對(duì)中、整平經(jīng)緯儀。將兩個(gè)測(cè)釬分別垂直立于兩個(gè)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)上，如圖2-7所示。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-7測(cè)回法測(cè)角示意圖

步驟2

將經(jīng)緯儀的豎盤放置在觀測(cè)者的左側(cè)（稱為盤左位置），轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用經(jīng)緯儀精確瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)的測(cè)釬底部，從讀數(shù)放大鏡里讀取水平度盤讀數(shù)a；松開水平與豎直制動(dòng)螺旋，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用經(jīng)緯儀精確瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)的測(cè)釬底部，讀取水平度盤讀數(shù)b。

以上觀測(cè)稱為上半測(cè)回，則其盤左位置的半測(cè)回角值β1（即∠AOB）為

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

步驟3

松開制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部并倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使經(jīng)緯儀的豎盤放置在觀測(cè)者的右側(cè)（稱為盤右位置），用經(jīng)緯儀精確瞄準(zhǔn)B點(diǎn)的測(cè)釬底部，讀取水平度盤讀數(shù)c；松開制動(dòng)螺旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，用經(jīng)緯儀精確瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)的測(cè)釬底部，讀取水平度盤讀數(shù)d。

以上觀測(cè)稱為下半測(cè)回，則其盤右位置的半測(cè)回角值β2（即∠BOA）為

上、下半測(cè)回合稱為一測(cè)回，理論上β1和β2應(yīng)相等，但由于各種誤差的存在，使β1和β2之間存在一個(gè)差值△β，當(dāng)△β＜△β容（稱為容許誤差，對(duì)于DJ6經(jīng)緯儀為

）時(shí)，成果合格，否則要重測(cè)。我們?nèi)∩?、下半測(cè)回角值的平均值作為一測(cè)回角值β，則

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

步驟4

根據(jù)上述步驟2和3，配置度盤讀數(shù)為略大于

和

的兩個(gè)讀數(shù)，用經(jīng)緯儀觀測(cè)兩個(gè)測(cè)回，將讀數(shù)記入表2-3中。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量表2-3測(cè)回法觀測(cè)水平角記錄手簿任務(wù)三

使用方向觀測(cè)法測(cè)定水平角任務(wù)目標(biāo)

熟悉方向觀測(cè)法測(cè)定水平角的步驟，掌握方向觀測(cè)法的數(shù)據(jù)計(jì)算及處理。相關(guān)知識(shí)

什么是方向觀測(cè)法

方向觀測(cè)法通常用于兩個(gè)以上的方向，是將其中一方向作為起始方向，然后依次觀測(cè)各方向并讀數(shù)，最后再次瞄準(zhǔn)起始方向并讀數(shù)的一種觀測(cè)方法。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)實(shí)施

任務(wù)前每個(gè)小組分別在教學(xué)樓前地面上用記號(hào)筆畫“×”形標(biāo)記一個(gè)測(cè)站點(diǎn)和4個(gè)待測(cè)點(diǎn)，4個(gè)待測(cè)點(diǎn)圍繞測(cè)站點(diǎn)形成一個(gè)圓周。方向觀測(cè)法測(cè)定水平角時(shí)，也需要觀測(cè)多個(gè)測(cè)回。本任務(wù)分為兩個(gè)測(cè)回，需要對(duì)水平度盤進(jìn)行配置。

步驟1

將經(jīng)緯儀架設(shè)于測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上，然后對(duì)中、整平經(jīng)緯儀。將4個(gè)測(cè)釬分別豎直立于四個(gè)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)上，如圖2-8所示。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-8方向觀測(cè)法測(cè)角示意圖

步驟2

選取一背景明亮、成像清楚而穩(wěn)定的目標(biāo)作為觀測(cè)的起始目標(biāo)，這里假定OA為起始方向（又稱為零方向）。用盤左位置精確瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)A點(diǎn)的測(cè)釬底部，配置水平度盤讀數(shù)為略大于

的讀數(shù)，記作a，松開水平與豎直制動(dòng)螺旋，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)B點(diǎn)、C點(diǎn)、D點(diǎn)和A點(diǎn)，分別讀取讀數(shù)為b、c、d和e，這就是上半測(cè)回的觀測(cè)工作，將讀數(shù)記入表2-5中。

步驟3

松開水平與豎直制動(dòng)螺旋，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，使豎盤處于盤右位置；然后逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)目標(biāo)A點(diǎn)、D點(diǎn)、C點(diǎn)、B點(diǎn)和A點(diǎn)，分別讀取讀數(shù)e′、d′、c′、b′和a′，這就是下半測(cè)回的觀測(cè)工作。上、下半測(cè)回合稱為一測(cè)回，將讀數(shù)記入表2-5中。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

項(xiàng)目二

角度測(cè)量表2-5方向觀測(cè)法觀測(cè)水平角記錄手簿任務(wù)四

豎直角測(cè)量任務(wù)目標(biāo)

熟悉豎直角的測(cè)量原理，掌握豎直角測(cè)量的步驟以及豎直角數(shù)據(jù)的計(jì)算及處理。相關(guān)知識(shí)

一、豎直角測(cè)量原理

在同一豎直面內(nèi)，地面某點(diǎn)至目標(biāo)的方向線與水平線的夾角稱為豎直角，通常用α表示。如圖2-9所示，O、A為地面上的兩點(diǎn)，作一個(gè)過方向線OA的垂直面V1，

是在垂直面上的水平線（平行于水平面），則夾角

為直線OA的豎直角。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-9豎直角測(cè)量原理

欲測(cè)定豎直角，可在過OA的豎直面上安置一個(gè)豎直刻度盤（稱為豎直度盤，簡(jiǎn)稱豎盤），并使其刻劃中心過O點(diǎn)，OA方向線和水平方向線與豎盤相交于兩點(diǎn)，在豎直度盤上分別讀數(shù)L、M，則所測(cè)得的豎直角α為

由此可見,α仍為兩方向值之差。M為水平方向線的讀數(shù)，當(dāng)豎盤配置完成后即為定值，又稱為初始值。M設(shè)置為90°的整倍數(shù)，即90°、180°、270°和360°。因此，測(cè)定豎直角時(shí)，只要讀到目標(biāo)方向線的豎盤讀數(shù)，就可計(jì)算出豎直角。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

二、豎直角的計(jì)算公式

光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤被固定安裝在望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)軸（橫軸）的一端，其刻劃中心與橫軸的旋轉(zhuǎn)中心重合，所以在望遠(yuǎn)鏡作豎直方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，度盤也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。分微尺的零分劃線作為讀數(shù)指標(biāo)線，它相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的豎盤是固定不動(dòng)的。根據(jù)豎直角的測(cè)量原理，豎直角是視線讀數(shù)與水平線的讀數(shù)之差，水平方向線的讀數(shù)是固定數(shù)值，所以當(dāng)豎盤轉(zhuǎn)動(dòng)在不同位置時(shí)用讀數(shù)指標(biāo)讀取視線讀數(shù)，就可以計(jì)算出豎直角。

豎直度盤的刻劃有全圓順時(shí)針和全圓逆時(shí)針兩種。圖2-10所示為盤左位置的全圓順時(shí)針注記豎盤。當(dāng)視線水平時(shí)指標(biāo)線所指的盤左讀數(shù)為90°，盤右讀數(shù)為270°。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-10豎直角計(jì)算公式分析圖

圖2-10（a）所示為盤左位置的全圓順時(shí)針注記豎盤，水平方向讀數(shù)為

。當(dāng)視線上仰時(shí)，豎直角角值范圍為

～

且為正值。此時(shí)度盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，盤左目標(biāo)讀數(shù)L小于

，則盤左豎直角為

當(dāng)視線下俯時(shí)，豎直角角值范圍為

～

且為負(fù)值。此時(shí)度盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，盤左目標(biāo)讀數(shù)L大于

，故公式2-6同樣適用。

圖2-10（b）所示為盤右位置的全圓順時(shí)針注記度盤，水平方向讀數(shù)為

。當(dāng)視線上仰時(shí)，豎直角角值范圍為

～

且為正值。此時(shí)度盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，盤右目標(biāo)讀數(shù)R大于

，則盤右豎直角為同理，當(dāng)視線下俯時(shí)，公式2-7同樣適用。取α左和α右的平均值，即得豎直角為

項(xiàng)目二

角度測(cè)量任務(wù)實(shí)施

各個(gè)小組在樓前空曠的地面上用記號(hào)筆畫“×”形做一個(gè)測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)，選取樓頂角的位置作為待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)，通過經(jīng)緯儀來測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間方向線OA的豎直角，如圖2-11所示。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-11豎直角測(cè)定示意圖

步驟1

在測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀，然后對(duì)中、整平，用盤左位置精確瞄準(zhǔn)樓角的待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)，使經(jīng)緯儀望遠(yuǎn)鏡十字絲中心與樓三邊的交點(diǎn)重合，打開補(bǔ)償器縮緊輪，并讀取豎盤讀數(shù)L，此為上半測(cè)回的觀測(cè)，如圖2-12所示。

步驟2

松開豎直制動(dòng)螺旋，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，用盤右位置再次精確瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)，讀取豎盤讀數(shù)R，此為下半測(cè)回的觀測(cè)，上、下半測(cè)回合稱為一測(cè)回。

步驟3

將讀數(shù)記入表2-7中，根據(jù)式2-11、式2-8計(jì)算豎盤指標(biāo)差和豎直角。

項(xiàng)目二

角度測(cè)量

項(xiàng)目二

角度測(cè)量圖2-12經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)樓角謝謝建筑工程測(cè)量

【項(xiàng)目導(dǎo)讀】

在建筑工程測(cè)量中，距離測(cè)量也是最基本的工作之一。距離是指地面兩點(diǎn)之間的連線投影到水平面上的長(zhǎng)度，也稱平距。地面上高程不同兩點(diǎn)之間的連線長(zhǎng)度稱為傾斜距離，簡(jiǎn)稱斜距。距離測(cè)量時(shí)，如果測(cè)得的是斜距，應(yīng)把其換算成平距。距離測(cè)量的方法有鋼尺量距、視距測(cè)、光電測(cè)距等，本項(xiàng)目主要介紹前兩種方法。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量任務(wù)一

用鋼尺測(cè)量距離任務(wù)目標(biāo)

熟悉鋼尺及其他輔助工具，熟悉直線定線的方法，熟練運(yùn)用鋼尺來進(jìn)行距離測(cè)量。相關(guān)知識(shí)

一、鋼尺及其他輔助工具

（一）鋼尺

鋼尺是用薄鋼片制成的帶狀尺，卷放在圓形盒內(nèi)的稱為盒裝鋼卷尺，如圖3-1（a）所示；卷放在金屬架或塑料架內(nèi)的稱為搖把式鋼卷尺，如圖3-1（b）所示。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量圖3-1鋼尺

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

（二）測(cè)釬

測(cè)釬是由粗鐵絲或細(xì)鋼筋加工制成，長(zhǎng)30~40cm，一般6根或11根為一組。在距離測(cè)量中，測(cè)釬主要用于標(biāo)定各整尺段端點(diǎn)位置。

（三）標(biāo)桿

標(biāo)桿又稱花桿，直徑約3cm，長(zhǎng)2~3m，桿身用油漆涂成紅白相間的條紋。在距離測(cè)量中，標(biāo)桿主要用于標(biāo)定測(cè)量的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置。

二、直線定線

當(dāng)?shù)孛鎯牲c(diǎn)間距離較遠(yuǎn)或起伏較大時(shí)，就需要在直線方向上分成若干段進(jìn)行丈量。這種將多個(gè)分段點(diǎn)標(biāo)定在待測(cè)直線上的工作稱為直線定線。直線定線又可分為目估定線和經(jīng)緯儀定線兩種方法，其中，普通精度量距時(shí)可采用目估定線，精密量距時(shí)應(yīng)使用經(jīng)緯儀定線。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

（一）目估定線

要測(cè)量線段AB的距離，用眼睛在直線AB上標(biāo)出分段點(diǎn)1、2…n，這種方法稱為目估定線，如圖3-2所示。

目估定線的方法是：在A、B兩點(diǎn)上各豎直插入一個(gè)標(biāo)桿，甲站在A點(diǎn)后1~2m，從A點(diǎn)標(biāo)桿的一側(cè)瞄向B點(diǎn)標(biāo)桿的同一側(cè)；乙在AB兩點(diǎn)之間距A點(diǎn)大約一整尺長(zhǎng)（鋼尺的實(shí)際長(zhǎng)度）的位置，持標(biāo)桿或測(cè)釬側(cè)身站在選取的位置附近左右移動(dòng)，直到三支標(biāo)桿或測(cè)釬的同一側(cè)處于同一直線上，最后乙把標(biāo)桿或測(cè)釬豎直插入地上，標(biāo)記分段點(diǎn)1點(diǎn)。接下來用同樣的方法標(biāo)記其他分段點(diǎn)。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量圖3-2目估定線

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

（二）經(jīng)緯儀定線

要測(cè)量線段AB的距離，用經(jīng)緯儀在直線AB上標(biāo)出分段點(diǎn)1、2…n，這種方法稱為經(jīng)緯儀定線。

經(jīng)緯儀定線的方法是：甲在A點(diǎn)架設(shè)經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平。松開水平與豎直制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，使望遠(yuǎn)鏡十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)B點(diǎn)，擰緊水平制動(dòng)螺旋（豎直制動(dòng)螺旋不用擰緊）；乙在AB兩點(diǎn)之間距A點(diǎn)大約一整尺長(zhǎng)的位置，持標(biāo)桿或測(cè)釬站在選取的位置附近左右移動(dòng)。甲轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡向下俯視，使乙進(jìn)入望遠(yuǎn)鏡視野，然后指揮乙移動(dòng)標(biāo)桿或測(cè)釬，直到標(biāo)桿或測(cè)釬與望遠(yuǎn)鏡十字絲豎絲重合，將標(biāo)桿插入地下。接下來用同樣的方法標(biāo)記其他的分段點(diǎn)，如圖3-3所示。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量圖3-3經(jīng)緯儀定線

項(xiàng)目三

距離測(cè)量任務(wù)實(shí)施

各組分別在地面上選取相距80m以上的兩個(gè)點(diǎn)A、B，做好標(biāo)記。我們將用鋼尺測(cè)量A、B兩點(diǎn)之間的距離，一般測(cè)量時(shí)，直線定線和丈量距離是同時(shí)進(jìn)行的。

步驟1

將標(biāo)桿豎直立于A點(diǎn)、B點(diǎn)上，一同學(xué)甲站于A點(diǎn)后1~2m處，目測(cè)A點(diǎn)標(biāo)桿的一側(cè)瞄向B點(diǎn)標(biāo)桿的同一側(cè)，形成一條視線，如圖3-4所示。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量圖3-4用鋼尺測(cè)量距離

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

步驟2

同學(xué)乙將鋼尺零點(diǎn)一端對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)，同學(xué)丙手持鋼尺的末端和測(cè)釬沿AB直線方向前進(jìn)，行至一整尺段距離l（例30m鋼尺，l=30）后停下。兩人同時(shí)將鋼尺拉緊、拉平和拉穩(wěn)，同學(xué)丙立即將測(cè)釬對(duì)準(zhǔn)鋼尺末端刻度線，使測(cè)釬只能在半徑為l的小圓周內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

同學(xué)甲指揮同學(xué)丙移動(dòng)測(cè)釬，使A點(diǎn)、測(cè)釬和B點(diǎn)處于同一直線上，將測(cè)釬插入地面，記做1點(diǎn)（稱作分段點(diǎn)），這就完成了一整尺段的測(cè)量。

步驟3

參照步驟2，乙丙兩人持鋼尺前進(jìn)，乙把鋼尺零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)1點(diǎn)，同學(xué)甲依舊原地指揮丙移動(dòng)，將測(cè)釬正確插入2點(diǎn)。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

步驟4

依次類推，繼續(xù)測(cè)量其他整尺段。最后一段是不足一整尺段的長(zhǎng)度，稱為余長(zhǎng)。同學(xué)乙將零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)n（最后一整尺段）點(diǎn)，然后同學(xué)丙把鋼尺對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn)，待將鋼尺拉緊、拉平和拉穩(wěn)后，讀取讀數(shù)q，這就完成了往測(cè)的距離測(cè)量，將數(shù)據(jù)記入表3-2中，則A、B兩點(diǎn)之間的水平距離D往為

步驟5

根據(jù)上述步驟，返測(cè)從B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離D返。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量表3-2鋼尺量距記錄與成果計(jì)算線段尺段長(zhǎng)

（m）往測(cè)返測(cè)往返差（m）相對(duì)精度往返平均（m）尺段數(shù)余長(zhǎng)數(shù)（m）總長(zhǎng)（m）尺段數(shù)余長(zhǎng)數(shù)（m）總長(zhǎng)（m）AB30311.245101.245311.258101.2580.0131/7789101.252任務(wù)二

用視距測(cè)量距離任務(wù)目標(biāo)

熟悉視距測(cè)量的原理，熟練運(yùn)用視距測(cè)量來測(cè)量距離。相關(guān)知識(shí)

視距測(cè)量原理

在經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等測(cè)量?jī)x器的十字絲分劃板上，都有與橫絲平行、等距且對(duì)稱的上下兩條短絲，稱為視距絲。

要測(cè)量直線AB之間的距離，在A點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀，使其對(duì)中整平，將水準(zhǔn)尺垂直立于B點(diǎn)上。使望遠(yuǎn)鏡視線水平，將其瞄準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺，水準(zhǔn)尺上的M、N點(diǎn)通過光的折射及物鏡成像在視距絲的m、n處，兩條光線通過物鏡時(shí)的兩點(diǎn)記做

、

，兩條光線相交于F點(diǎn)，如圖3-5所示。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量圖3-5視距測(cè)量原理

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

視距水準(zhǔn)尺上MN的長(zhǎng)度l（尺間距）可以通過上、下視距絲讀數(shù)m、n之差求得，即

l=m-np為視距絲間距；f為物鏡焦距；g為物鏡至儀器中心的距離；d為水準(zhǔn)尺到交點(diǎn)F之間的距離。由相似三角形MNF與n′m′f可得

則

由圖3-5可知，AB之間的距離D為

將式3-7代入式3-8得，

令=K，f+g=C，則有

式中K為視距乘常數(shù)，C為視距加常數(shù)。

項(xiàng)目三

距離測(cè)量任務(wù)實(shí)施

每個(gè)小組分別在樓前地面上選取兩個(gè)點(diǎn)A、B，用“×”形加以標(biāo)記。本任務(wù)就是通過視距測(cè)量來測(cè)量AB兩點(diǎn)之間的距離D和高差h。

步驟1

同學(xué)甲在A點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平，用鋼尺量取儀器高i（從地面到望遠(yuǎn)鏡中心線的高度），同學(xué)乙將水準(zhǔn)尺豎直立于B點(diǎn)上，如圖3-6所示。

步驟2

使經(jīng)緯儀度盤處于盤左位置，打開補(bǔ)償器緊鎖輪，上下轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，同時(shí)眼睛瞄準(zhǔn)讀數(shù)放大鏡。當(dāng)豎盤讀數(shù)為

時(shí)，擰緊豎直制動(dòng)螺旋，這時(shí)望遠(yuǎn)鏡處于水平。

步驟3

瞄準(zhǔn)B點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺，讀取上下絲讀數(shù)m、n，中絲讀數(shù)v，將讀數(shù)記入表3-4中。則本例中，

項(xiàng)目三

距離測(cè)量

圖3-6視距測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離和高差

項(xiàng)目三

距離測(cè)量表3-4視距測(cè)量手簿測(cè)站點(diǎn)號(hào)儀器高（m）上絲讀數(shù)（m）中絲讀數(shù)（m）下絲讀數(shù)（m）距離（m）高差（m）AB1.52.1251.4400.7551370.060謝謝建筑工程測(cè)量【項(xiàng)目導(dǎo)讀】

在建筑工程測(cè)量中，全站儀是比較普遍的儀器之一。它是將電子經(jīng)緯儀、光電測(cè)距儀和微處理器融為一體，能自動(dòng)顯示測(cè)量結(jié)果，能與外圍設(shè)備交換信息的多功能測(cè)量?jī)x器。全站儀具有角度測(cè)量、距離測(cè)量、坐標(biāo)測(cè)量和坐標(biāo)放樣的基本功能，本項(xiàng)目將介紹全站儀這些功能的應(yīng)用。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用任務(wù)一

用全站儀測(cè)量角度任務(wù)目標(biāo)

熟悉全站儀的結(jié)構(gòu)和鍵盤各個(gè)按鍵的功能，熟練使用全站儀進(jìn)行角度測(cè)量。相關(guān)知識(shí)

一、全站儀簡(jiǎn)介

全站儀又稱為全站型電子速測(cè)儀。全站儀的型號(hào)很多，但各種型號(hào)的基本結(jié)構(gòu)大致相同。下面以南方測(cè)繪儀器公司生產(chǎn)的南方NTS-310系列全站儀為例，如圖4-1所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-1全站儀的結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

下面我們重點(diǎn)介紹一下全站儀的鍵盤。鍵盤是全站儀的顯示與操作界面，熟悉鍵盤上各個(gè)按鍵的功能對(duì)于每位測(cè)量工作者都尤為重要，如圖4-2所示。圖4-2全站儀鍵盤的顯示與操作界面

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用表4-2鍵盤各按鍵的名稱與功能

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

二、反光棱鏡組簡(jiǎn)介

反光棱鏡組是與全站儀配套使用的測(cè)量工具，它可分為單棱鏡組和對(duì)中桿棱鏡組。在中高等級(jí)控制測(cè)量中，單棱鏡組應(yīng)用比較廣泛；而在低等級(jí)控制測(cè)量和施工放樣中，對(duì)中桿棱鏡組應(yīng)用比較廣泛。

（一）單棱鏡組

如圖4-3（a）所示，單棱鏡組是將反光棱鏡和覘（chan）牌（測(cè)量標(biāo)記）組裝在一起并安放到基座上的一種測(cè)量工具。

（二）對(duì)中桿棱鏡組

如圖4-3（b）所示，對(duì)中桿棱鏡組是將反光棱鏡和覘牌組裝在一起并固定在對(duì)中桿上的一種測(cè)量工具。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-3單棱鏡組和對(duì)中桿棱鏡組

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用任務(wù)實(shí)施

各個(gè)小組在地面分別選取一個(gè)測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)和兩個(gè)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)、B點(diǎn)，并做好標(biāo)記。本任務(wù)就是運(yùn)用全站儀來測(cè)量

的角值，通過配置度盤測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)回。

步驟1

將全站儀架設(shè)（跟經(jīng)緯儀架設(shè)步驟相同）在測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上，對(duì)中整平，將對(duì)中桿棱鏡組分別架設(shè)于待測(cè)點(diǎn)A、B點(diǎn)上，將對(duì)中桿反光面朝向全站儀，如圖4-4所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-4用全站儀測(cè)量角度

步驟2

按下電源開關(guān)鍵，打開電源；按下角度測(cè)量鍵，進(jìn)入角度測(cè)量模式。

步驟3

打開豎直和水平制動(dòng)螺旋，用盤左位置將全站儀瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)對(duì)中桿棱鏡組上反光棱鏡的中心位置，使十字絲豎絲和橫絲與覘牌上小三角形的頂點(diǎn)重合，如圖4-5所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-5瞄準(zhǔn)反光棱鏡

步驟4

圖4-6（a）所示為打開全站儀角度測(cè)量模式后的顯示屏顯示畫面。按下F3（置盤）鍵，可以配置水平度盤讀數(shù)。例如，要把水平角設(shè)置為

，則輸入0.0000，然后按回車鍵確認(rèn)，如圖4-6（b）所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-6設(shè)置水平角

圖4-7所示為設(shè)置水平角之后的顯示屏顯示畫面。其中，V代表豎盤讀數(shù)，HR代表右角模式時(shí)的水平度盤讀數(shù)。本例中，待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)的豎盤讀數(shù)為

，水平度盤讀數(shù)為

。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-7設(shè)置水平角之后的顯示屏顯示界面

步驟5

松開豎直與水平制動(dòng)螺旋，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)。如圖4-8所示，這是全站儀照準(zhǔn)B點(diǎn)之后顯示屏上的顯示界面。本例中，待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)的豎盤讀數(shù)為

，水平度盤讀數(shù)為

。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-8瞄準(zhǔn)B點(diǎn)時(shí)顯示屏顯示界面

步驟6

參照步驟3、4，用盤右位置瞄準(zhǔn)B、A點(diǎn)，測(cè)量B、A兩點(diǎn)的豎盤和水平度盤讀數(shù)。這就完成了一個(gè)測(cè)回的測(cè)量。

步驟7

參照上述步驟，將度盤配置為

，完成下一個(gè)測(cè)回的測(cè)量。

全站儀角度測(cè)量跟經(jīng)緯儀角度測(cè)量的數(shù)據(jù)計(jì)算和檢核完全相同，讀者可以參照項(xiàng)目二，這里就不作介紹了。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用任務(wù)二

用全站儀測(cè)量距離任務(wù)目標(biāo)

熟悉相位法測(cè)距的基本原理，熟練運(yùn)用全站儀測(cè)量距離。相關(guān)知識(shí)

相位法測(cè)距的原理

通過測(cè)定相位差來測(cè)定距離的方法，稱為相位法測(cè)距。在建筑工程測(cè)量中使用的全站儀，大都采用了相位法測(cè)距原理。例如，要測(cè)量A、B兩點(diǎn)之間的距離，首先把全站儀架設(shè)在A點(diǎn)上，在B點(diǎn)架設(shè)反射棱鏡組，全站儀在A點(diǎn)發(fā)射的頻率為f的調(diào)制波在待測(cè)距離AB上傳播，經(jīng)B點(diǎn)反射鏡發(fā)射后又回到A點(diǎn)，被全站儀接收器接收，如圖4-9所示。設(shè)光速為c，所經(jīng)過的時(shí)間為t，則AB之間的距離為

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-9相位法測(cè)距的基本原理任務(wù)實(shí)施

各個(gè)小組在地面分別選取一個(gè)測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)和一個(gè)待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)，做好標(biāo)記。本任務(wù)是使用全站儀來測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離。

步驟1

將全站儀架設(shè)到測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上，對(duì)中整平；將對(duì)中桿棱鏡組架設(shè)于待測(cè)點(diǎn)A點(diǎn)上，使反射棱鏡的反光面朝向全站儀，如圖4-10所示

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-10用全站儀測(cè)量距離

步驟2

打開全站儀電源，按距離測(cè)量鍵

進(jìn)入距離測(cè)量模式，按S/A鍵進(jìn)入溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)設(shè)置畫面，輸入測(cè)定的棱鏡常數(shù)、溫度和氣壓，并按回車鍵確認(rèn)，如圖4-11所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-11溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)設(shè)置

步驟3

松開豎直和水平制動(dòng)螺旋，用全站儀瞄準(zhǔn)A點(diǎn)上對(duì)中棱鏡組反光棱鏡的中心位置；按F2（模式）鍵，可以在連續(xù)測(cè)量、單點(diǎn)測(cè)量和跟蹤測(cè)量三個(gè)測(cè)量模式之間進(jìn)行切換，此時(shí)在顯示屏上將依次顯示[N]、[1]和[T]。在本例中，將切換至單點(diǎn)測(cè)量模式，如圖4-12（a）所示。

步驟4

按F1（測(cè)量）鍵，儀器自動(dòng)測(cè)量OA兩點(diǎn)之間的距離，顯示畫面如圖4-12（b）所示，它表示OA兩點(diǎn)之間的水平距離（HD）為156.320m。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-12距離測(cè)量顯示畫面任務(wù)三

用全站儀測(cè)量坐標(biāo)和坐標(biāo)放樣任務(wù)目標(biāo)

熟練運(yùn)用全站儀測(cè)量未知點(diǎn)的坐標(biāo)和對(duì)已知點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)放樣。所謂坐標(biāo)放樣是指：已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出其確切位置。相關(guān)知識(shí)

一、標(biāo)準(zhǔn)方向簡(jiǎn)介

要確定地面上兩點(diǎn)在平面上的相對(duì)位置，除了測(cè)定兩點(diǎn)之間的距離外，還應(yīng)確定兩點(diǎn)所連直線的方向。一條直線的方向，是根據(jù)某一標(biāo)準(zhǔn)方向來確定的。確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系，稱為直線定向。其中，直線定向的標(biāo)準(zhǔn)方向有真子午線方向、磁子午線方向和坐標(biāo)縱軸方向。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

（一）真子午線方向

過地球南極（S）和北極（N）的平面與地球表面的交線叫真子午線。過地球上某一點(diǎn)的真子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的真子午線方向，指向北方向的一端叫做真北方向，如圖4-13（a）所示。真子午線方向是用天文測(cè)量方法或陀螺經(jīng)緯儀來測(cè)定的。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-13標(biāo)準(zhǔn)方向示意圖

（二）磁子午線方向

過地球南磁極（Q）和北磁極（P）的平面與地球表面的交線叫磁子午線。過地球上某一點(diǎn)的磁子午線的切線方向，稱為該點(diǎn)的磁子午線方向，指向北方向的一端叫做磁北方向，如圖4-13（a）所示。磁子午線方向可用羅盤儀來測(cè)定。

（三）坐標(biāo)軸縱軸方向

在測(cè)量工作中，通常采用高斯平面直角坐標(biāo)系或獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系確定地面點(diǎn)的位置，此時(shí)取坐標(biāo)縱軸（x軸）作為直線定向的標(biāo)準(zhǔn)方向.如圖4-13（b）所示。在本書的緒論中，我們?cè)敿?xì)介紹了高斯平面直角坐標(biāo)系和獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

二、坐標(biāo)方位角簡(jiǎn)介

由坐標(biāo)軸縱北方向起順時(shí)針量到某直線的夾角叫做坐標(biāo)方位角。此外，直線是有方向的，例如，在圖4-14中，直線12的坐標(biāo)方位角為α12，直線21的坐標(biāo)方位角為α21，α12、α21分別稱為直線AB的正、反坐標(biāo)方位角。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-14正、反坐標(biāo)方位角

如圖4-15所示，已知直線12的坐標(biāo)方位角α12，若用經(jīng)緯儀觀測(cè)了2點(diǎn)的左角（測(cè)量前進(jìn)方向左側(cè)的水平角）β左，則推算出直線23的坐標(biāo)方位角α23為

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-15坐標(biāo)方位角的推算示意圖

三、坐標(biāo)的計(jì)算

（一）坐標(biāo)正算

根據(jù)已知點(diǎn)坐標(biāo)、已知直線邊長(zhǎng)和直線坐標(biāo)方位角，計(jì)算未知點(diǎn)坐標(biāo)的方法，稱為坐標(biāo)正算。

設(shè)A點(diǎn)的已知坐標(biāo)為（xA，yA），已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的邊長(zhǎng)為DAB，直線AB的坐標(biāo)方位角為αAB，求B點(diǎn)坐標(biāo)（xB，yB），如圖4-16所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-16坐標(biāo)計(jì)算示意圖

（二）坐標(biāo)反算

根據(jù)兩個(gè)已知點(diǎn)的平面直角坐標(biāo)計(jì)算兩點(diǎn)間水平距離和坐標(biāo)方位角的方法，稱為坐標(biāo)反算。

設(shè)A點(diǎn)的已知坐標(biāo)為（xA，yA），B點(diǎn)坐標(biāo)（xB，yB），求A點(diǎn)到B點(diǎn)的邊長(zhǎng)為DAB和坐標(biāo)方位角αAB，如圖4-16所示。

坐標(biāo)反算的計(jì)算順序與上述的坐標(biāo)正算計(jì)算順序相反，由圖中關(guān)系可知，A點(diǎn)到B點(diǎn)的邊長(zhǎng)DAB為直線AB的坐標(biāo)方位角αAB為

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

任務(wù)實(shí)施

每個(gè)小組選取兩個(gè)已知點(diǎn)O點(diǎn)和A點(diǎn)，一個(gè)待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)，并做好標(biāo)記。設(shè)O點(diǎn)的坐標(biāo)（5678.123,2451.392,100.236），A點(diǎn)的坐標(biāo)（5697.857,2458.534,100.486），放樣點(diǎn)C點(diǎn)的坐標(biāo)為（5684.524,2456.002,100.651）。本任務(wù)就是要通過兩個(gè)已知點(diǎn)，運(yùn)用全儀來測(cè)量待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)的坐標(biāo)和對(duì)C點(diǎn)進(jìn)行放樣（在實(shí)地標(biāo)定C點(diǎn)的位置），如圖4-17所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-17用全站儀測(cè)量待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)和放樣已知點(diǎn)

步驟1

將全站儀架設(shè)于測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)上，對(duì)中整平。將對(duì)中桿棱鏡組架設(shè)于后視點(diǎn)A點(diǎn)上，將反光棱鏡朝向全站儀。

步驟2

打開全站儀電源，按M（菜單）鍵進(jìn)入菜單界面，如圖4-18（a）所示。按F1鍵進(jìn)入數(shù)據(jù)采集菜單，如圖4-18（b）所示。

步驟3

按F1鍵，打開輸入測(cè)站點(diǎn)畫面，如圖4-19（a）。按F4（坐標(biāo)）鍵，輸入測(cè)站點(diǎn)O點(diǎn)的坐標(biāo)，然后按ENT（確認(rèn)）鍵確認(rèn)，如圖4-19（b）所示。

步驟4

按F2鍵，打開輸入后視點(diǎn)畫面，如圖4-20（a）所示。按F4（坐標(biāo)）鍵，輸入后視點(diǎn)A點(diǎn)的坐標(biāo)，然后按ENT鍵確認(rèn)鍵確認(rèn)，如圖4-20（b）所示。松開豎直與水平制動(dòng)螺旋，將全站儀精確瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)A點(diǎn)上對(duì)中桿上反光棱鏡的中心位置，擰緊豎直與水平制動(dòng)螺旋，然后按F4（是）鍵，如圖4-20（c）所示。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-18菜單和數(shù)據(jù)采集顯示界面圖4-19輸入測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-20輸入后視點(diǎn)坐標(biāo)并瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)

步驟5

在待測(cè)點(diǎn)上B點(diǎn)上架設(shè)對(duì)中桿棱鏡組，松開豎直與水平制動(dòng)螺旋，將全站儀瞄準(zhǔn)B點(diǎn)上對(duì)中桿棱鏡組的反光棱鏡組的中心位置。然后按F1（測(cè)量）鍵測(cè)量B點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖4-21所示。本例中，B點(diǎn)的坐標(biāo)為（5686.457,2457.129,100.337）。這就完成了對(duì)待測(cè)點(diǎn)B點(diǎn)的坐標(biāo)測(cè)量工作。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-21測(cè)量待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)

步驟6

按F1鍵，打開輸入放樣點(diǎn)畫面，如圖4-22（a）。按F4（坐標(biāo)）鍵，輸入放樣點(diǎn)C的坐標(biāo)，然后按ENT鍵確認(rèn)，如圖4-22（b）所示。打開輸入棱鏡高畫面，輸入棱鏡高，如圖4-22（c）所示。

按F4（繼續(xù)）鍵，此時(shí)界面將如圖4-22（d）所示。松開水平制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，將dHR調(diào)為

，此時(shí)表明放樣點(diǎn)C點(diǎn)在全站儀望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)的方向上；同學(xué)甲指揮同學(xué)乙拿著對(duì)中桿棱鏡組，在視線上前后移動(dòng)，直至全站儀十字絲豎絲與對(duì)中桿棱鏡組反光棱鏡中心位置重合，此時(shí)dHD應(yīng)為0。架設(shè)好對(duì)中桿棱鏡組，最后按F1（測(cè)量）鍵。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用圖4-22坐標(biāo)放樣

根據(jù)dHD的數(shù)值確定對(duì)中桿在視線方向上的前后移動(dòng)情況。例如，dHD=－9.332m表示應(yīng)使對(duì)中桿在視線方向上遠(yuǎn)離全站儀，距離為9.332m；dHD=9.332m表示應(yīng)使對(duì)中桿在視線方向上接近全站儀，距離為9.332m。同理，反復(fù)調(diào)節(jié)對(duì)中桿位置，最終使對(duì)中桿不僅跟視線處于同一直線上，而且dHD為0，最后做好標(biāo)記，這樣就完成了對(duì)放樣點(diǎn)C點(diǎn)的放樣工作。

項(xiàng)目四

全站儀的應(yīng)用謝謝建筑工程測(cè)量【項(xiàng)目導(dǎo)讀】

在進(jìn)行建筑工程測(cè)量工作時(shí)，先要建立控制網(wǎng)，然后根據(jù)控制網(wǎng)來進(jìn)行測(cè)設(shè)或碎步測(cè)量（各地形點(diǎn)的采集）?？刂茰y(cè)量就是在測(cè)區(qū)內(nèi)選定若干個(gè)控制點(diǎn)，它們按一定規(guī)律和要求組成網(wǎng)狀幾何圖形（稱為控制網(wǎng)），通過較高精度的外業(yè)測(cè)量，并根據(jù)外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，來獲得控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程的工作。

控制測(cè)量分為平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。測(cè)定控制點(diǎn)平面坐標(biāo)的工作，稱為平面控制測(cè)量；測(cè)定控制點(diǎn)高程的工作，稱為高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量的形式有導(dǎo)線測(cè)量和GPS衛(wèi)星定位測(cè)量。本項(xiàng)目將介紹這兩種平面控制測(cè)量的方法

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量任務(wù)一

通過導(dǎo)線測(cè)量的平面控制測(cè)量任務(wù)目標(biāo)

熟練掌握通過導(dǎo)線測(cè)量來獲得控制點(diǎn)坐標(biāo)的基本方法，會(huì)對(duì)導(dǎo)線外業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與檢核。相關(guān)知識(shí)

一、平面控制測(cè)量與國家控制網(wǎng)

平面控制測(cè)量的任務(wù)是建立平面控制網(wǎng)，精確測(cè)定控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)。平面控制網(wǎng)既可用三角測(cè)量的方法建立（，也可用導(dǎo)線測(cè)量的方法建立（將選定控制點(diǎn)組成折線或相互連接的多邊形，此時(shí)的控制點(diǎn)稱為導(dǎo)線點(diǎn)，平面控制網(wǎng)稱為導(dǎo)線控制網(wǎng)），如圖5-1所示。

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量圖5-1三角控制網(wǎng)與導(dǎo)線控制網(wǎng)

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量

國家控制網(wǎng)是用精密測(cè)量?jī)x器和方法依照施測(cè)精度按一等、二等、三等、四等四個(gè)等級(jí)建立的，其布設(shè)原則是：從高級(jí)（一等）到低級(jí)（二、三、四等），逐級(jí)加密，且低級(jí)點(diǎn)受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制，如圖5-2所示。圖5-2國家控制網(wǎng)

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量

二、三角控制網(wǎng)和導(dǎo)線控制網(wǎng)

使用三角控制網(wǎng)時(shí)，可在控制點(diǎn)上用精密儀器將三角形的三個(gè)內(nèi)角測(cè)定出來，并測(cè)定其中一條邊長(zhǎng)，然后可根據(jù)三角公式解算出各點(diǎn)的坐標(biāo)。

三、圖根平面控制網(wǎng)

為滿足小區(qū)域（面積在15km2以下）測(cè)圖和施工需要而建立的平面控制網(wǎng)，稱為小區(qū)域平面控制網(wǎng)。小區(qū)域平面控制網(wǎng)亦應(yīng)由高級(jí)到低級(jí)分級(jí)建立。測(cè)區(qū)面積、首級(jí)控制與圖根控制的關(guān)系如表5-2所示。

圖根點(diǎn)的密度取決于測(cè)圖比例尺，比例尺越大，相同區(qū)域內(nèi)的圖根點(diǎn)應(yīng)該越多，如表5-3所示。

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量表5-2測(cè)區(qū)面積、首級(jí)控制與圖根控制的關(guān)系

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量表5-3圖根點(diǎn)密度測(cè)區(qū)面積（km2）首級(jí)控制圖根控制1～15一級(jí)三角或一級(jí)導(dǎo)線兩級(jí)圖根0.5～2二級(jí)三角或二級(jí)導(dǎo)線兩級(jí)圖根0.5以下圖根控制測(cè)圖比例尺1∶5001∶10001∶20001∶5000圖根點(diǎn)密度（點(diǎn)／km2）15050155

四、導(dǎo)線測(cè)量簡(jiǎn)介

導(dǎo)線測(cè)量是建立小區(qū)域平面控制網(wǎng)的一種常用方法，它適用于地物分布較復(fù)雜的建筑區(qū)、平坦但通視條件較差的隱蔽區(qū)或帶狀地區(qū)。

（一）閉合導(dǎo)線

起訖于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線，稱為閉合導(dǎo)線，如圖5-3（a）所示。

（二）附合導(dǎo)線

布設(shè)在兩已知點(diǎn)間的導(dǎo)線，稱為附合導(dǎo)線，如圖5-3（b）所示。

（三）支導(dǎo)線

由一己知點(diǎn)和一已知邊的方向出發(fā)，既不附合到另一已知點(diǎn)，又不回到原起始點(diǎn)的導(dǎo)線，稱為支導(dǎo)線，如圖5-3（c）所示。

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量圖5-3導(dǎo)線的布設(shè)形式

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量

導(dǎo)線測(cè)量分為一、二、三級(jí)導(dǎo)線測(cè)量和圖根導(dǎo)線測(cè)量，其主要技術(shù)要求如表5-4、表5-5所示。表5-4一、二、三級(jí)導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量表5-5圖根導(dǎo)線測(cè)量的主要技術(shù)要求

五、平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)

平面控制網(wǎng)的坐標(biāo)系統(tǒng)可根據(jù)具體情況作下列選擇：

（1）采用統(tǒng)一的高斯正形投影

帶平面直角坐標(biāo)系。

（2）采用高斯正形投影

帶，投影面為測(cè)區(qū)抵償高程面或測(cè)區(qū)平均高程面的平面直角坐標(biāo)系統(tǒng)；或任意帶，投影面為1985國家高程基準(zhǔn)面平面直角坐標(biāo)系。

（3）小測(cè)區(qū)或有特殊精度要求的控制網(wǎng)，可采用獨(dú)立坐標(biāo)系。

（4）在已有平面控制網(wǎng)的地區(qū)，可沿用原有的坐標(biāo)系統(tǒng)。

（5）廠區(qū)內(nèi)可采用建筑坐標(biāo)系統(tǒng)。

項(xiàng)目五

平面控制測(cè)量任務(wù)實(shí)施

任務(wù)之前應(yīng)詳細(xì)勘察校園，根據(jù)已知控制點(diǎn)的分布和學(xué)校的地形條件等具體情況，擬定導(dǎo)線的布設(shè)方案、控制點(diǎn)的位置和導(dǎo)線測(cè)量的等級(jí)。設(shè)已知學(xué)校的控制點(diǎn)A、B點(diǎn)，本任務(wù)采用圖根控制測(cè)量技術(shù)要求和閉合導(dǎo)線布設(shè)形式，通過導(dǎo)線測(cè)量來建立學(xué)校的平面控制網(wǎng)。

步驟1