建筑工程測(cè)量教案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一節(jié) 建筑工程測(cè)量的任務(wù)一、測(cè)量學(xué)的概念測(cè)量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面點(diǎn)位的科學(xué)。它的內(nèi)容包括測(cè)定和測(cè)設(shè)兩部分。（1）測(cè)定 測(cè)定是指得到一系列測(cè)量數(shù)據(jù)，或?qū)⒌厍虮砻娴牡匚锖偷孛部s繪成地形圖。（2）測(cè)設(shè) 測(cè)設(shè)是指將設(shè)計(jì)圖紙上規(guī)劃設(shè)計(jì)好的建筑物位置，在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)，作為施工的依據(jù)。二、建筑工程測(cè)量的任務(wù)建筑工程測(cè)量是測(cè)量學(xué)的一個(gè)組成部分。它是研究建筑工程在勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理階段所進(jìn)行的各種測(cè)量工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。它的主要任務(wù)是：（1）測(cè)繪大比例尺地形圖。（2）建筑物的施工測(cè)量。（3）建筑物的變形觀測(cè)。測(cè)量工作貫穿于工程建設(shè)的整個(gè)過(guò)程，測(cè)量工作的

2、質(zhì)量直接關(guān)系到工程建設(shè)的速度和質(zhì)量。所以，每一位從事工程建設(shè)的人員，都必須掌握必要的測(cè)量知識(shí)和技能。第二節(jié) 地面點(diǎn)位的確定一、地球的形狀和大小1水準(zhǔn)面和水平面人們?cè)O(shè)想以一個(gè)靜止不動(dòng)的海水面延伸穿越陸地，形成一個(gè)閉合的曲面包圍了整個(gè)地球，這個(gè)閉合曲面稱為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面的特點(diǎn)是水準(zhǔn)面上任意一點(diǎn)的鉛垂線都垂直于該點(diǎn)的曲面。與水準(zhǔn)面相切的平面，稱為水平面。2大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面有無(wú)數(shù)個(gè)，其中與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面。在測(cè)量中的作用：它是測(cè)量工作的基準(zhǔn)面。由大地水準(zhǔn)面所包圍的形體，稱為大地體。3鉛垂線重力的方向線稱為鉛垂線。在測(cè)量中的作用：它是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線。4地球橢球體（地球的形狀）由于

3、地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻，致使大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)有微小起伏的復(fù)雜曲面。選用地球橢球體來(lái)代替地球總的形狀。地球橢球體是由橢圓NWSE繞其短軸NS旋轉(zhuǎn)而成的，又稱旋轉(zhuǎn)橢球體。決定地球橢球體形狀和大小的參數(shù)：橢圓的長(zhǎng)半徑a，短半徑b扁率。其關(guān)系式為： （1-1）我國(guó)目前采用的地球橢球體的參數(shù)值為：a=6 378 140m，b=6 356 755m，=1：298.257。由于地球橢球體的扁率很小，當(dāng)測(cè)量的區(qū)域不大時(shí)，可將地球看作半徑為6371km的圓球。在小范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量工作時(shí)，可以用水平面代替大地水準(zhǔn)面。二、確定地面點(diǎn)位的方法地面點(diǎn)的空間位置須由三個(gè)參數(shù)來(lái)確定，即該點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置（兩個(gè)參數(shù)

4、）和該點(diǎn)的高程。1地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，可用地理坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)表示。（1）地理坐標(biāo)是用經(jīng)度和緯度表示地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，由于地理坐標(biāo)是球面坐標(biāo)，不便于直接進(jìn)行各種計(jì)算。（2）高斯平面直角坐標(biāo) 利用高斯投影法建立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯平面直角坐標(biāo)系。在廣大區(qū)域內(nèi)確定點(diǎn)的平面位置，一般采用高斯平面直角坐標(biāo)。高斯投影法是將地球劃分成若干帶，然后將每帶投影到平面上。投影帶是從首子午線起，每隔經(jīng)度6劃分一帶，稱為6帶，將整個(gè)地球劃分成60個(gè)帶。帶號(hào)從首子午線起自西向東編，06為第1號(hào)帶，612為第2號(hào)帶，。位于各帶中央的子午線，稱為中央子午線，

5、第1號(hào)帶中央子午線的經(jīng)度為3，任意號(hào)帶中央子午線的經(jīng)度0，可按式（1-2）計(jì)算。 （1-2）式中 N6帶的帶號(hào)。我們把地球看作圓球，并設(shè)想把投影面卷成圓柱面套在地球上，使圓柱的軸心通過(guò)圓球的中心，并與某6帶的中央子午線相切。將該6帶上的圖形投影到圓柱面上。然后，將圓柱面沿過(guò)南、北極的母線剪開(kāi)，并展開(kāi)成平面，這個(gè)平面稱為高斯投影平面。中央子午線和赤道的投影是兩條互相垂直的直線。規(guī)定：中央子午線的投影為高斯平面直角坐標(biāo)系的縱軸x，向北為正；赤道的投影為高斯平面直角坐標(biāo)系的橫軸y，向東為正；兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O。由此建立了高斯平面直角坐標(biāo)系。地面點(diǎn)的平面位置，可用高斯平面直角坐標(biāo)x、y來(lái)表示。

6、由于我國(guó)位于北半球，x坐標(biāo)均為正值，y坐標(biāo)則有正有負(fù)m。為了避免y坐標(biāo)出現(xiàn)負(fù)值，將每帶的坐標(biāo)原點(diǎn)向西移500km，如圖1-5b所示，縱軸西移后：，規(guī)定在橫坐標(biāo)值前冠以投影帶帶號(hào)。如A、B兩點(diǎn)均位于第20號(hào)帶，則：，當(dāng)要求投影變形更小時(shí)，可采用3帶投影。3帶是從東經(jīng)130開(kāi)始，每隔經(jīng)度3劃分一帶，將整個(gè)地球劃分成120個(gè)帶。每一帶按前面所敘方法，建立各自的高斯平面直角坐標(biāo)系。各帶中央子午線的經(jīng)度0，可按式（1-3）計(jì)算。 （1-3）式中 n3帶的帶號(hào)。（2）獨(dú)立平面直角坐標(biāo) 當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可以用測(cè)區(qū)中心點(diǎn)的水平面來(lái)代替大地水準(zhǔn)面。在這個(gè)平面上建立的測(cè)區(qū)平面直角坐標(biāo)系，稱為獨(dú)立平面直角坐標(biāo)系。

7、在局部區(qū)域內(nèi)確定點(diǎn)的平面位置，可以采用獨(dú)立平面直角坐標(biāo)。與數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系的不同：（1）測(cè)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(hào)。 數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量計(jì)算中可直接應(yīng)用。2地面點(diǎn)的高程（1）絕對(duì)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，用HA表示。目前，我國(guó)采用的是“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)”，在青島建立了國(guó)家水準(zhǔn)原點(diǎn)，其高程為72.260m。（2）相對(duì)高程 地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點(diǎn)的相對(duì)高程或假定高程。用H/A。（3）高差 地面兩點(diǎn)間的高程之差，稱為高差，用h表示。高差有方向和正負(fù)。A、

8、B兩點(diǎn)的高差為： 當(dāng)hAB為正時(shí)，B點(diǎn)高于A點(diǎn)；當(dāng)hAB為負(fù)時(shí)，B點(diǎn)低于A點(diǎn)。A、B兩點(diǎn)的高差與B、A兩點(diǎn)的高差，絕對(duì)值相等，符號(hào)相反，即： 根據(jù)地面點(diǎn)的三個(gè)參數(shù)x、y、H，地面點(diǎn)的空間位置就可以確定了。第三節(jié) 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度當(dāng)測(cè)區(qū)范圍較小時(shí)，可以把水準(zhǔn)面看作水平面。探討用水平面代替水準(zhǔn)面對(duì)距離、角度和高差的影響，以便給出限制水平面代替水準(zhǔn)面的限度。一、對(duì)距離的影響產(chǎn)生的誤差D為： 以不同的距離D值代入上式，則可求出距離誤差D和相對(duì)誤差D/D。結(jié)論：在半徑為10km的范圍內(nèi)，進(jìn)行距離測(cè)量時(shí)，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對(duì)距離的影響。二、對(duì)水平角的影響從球面三角學(xué)可知，同

9、一空間多邊形在球面上投影的各內(nèi)角和，比在平面上投影的各內(nèi)角和大一個(gè)球面角超值。 式中 球面角超值（）；P球面多邊形的面積（km2）；R地球半徑（km）；一弧度的秒值，=。以不同的面積P代入上式，可求出球面角超值。結(jié)論：當(dāng)面積P為100km2時(shí)，進(jìn)行水平角測(cè)量時(shí)，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對(duì)距離的影響。三、對(duì)高程的影響水平面代替水準(zhǔn)面產(chǎn)生的高程誤差，用h表示，則上式中，可以用D代替D，h相對(duì)于2R很小，可略去不計(jì)，則 （1-12）以不同的距離D值代入上式，可求出相應(yīng)的高程誤差h。結(jié)論：用水平面代替水準(zhǔn)面，對(duì)高程的影響是很大的，因此，在進(jìn)行高程測(cè)量時(shí)，即使距離很短，也應(yīng)顧及地球曲率

10、對(duì)高程的影響。第四節(jié) 測(cè)量工作概述一、測(cè)量的基本工作1平面直角坐標(biāo)的測(cè)定主要測(cè)量工作是測(cè)量水平角和水平距離。2高程的測(cè)定測(cè)定地面點(diǎn)高程的主要測(cè)量工作是測(cè)量高差。測(cè)量的基本工作是：高差測(cè)量、水平角測(cè)量、水平距離測(cè)量。二、測(cè)量工作的基本原則1“從整體到局部”、“先控制后碎部”的原則2“前一步工作未作檢核不進(jìn)行下一步工作”的原則三、測(cè)量工作的基本要求“質(zhì)量第一”的觀點(diǎn)，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，保持測(cè)量成果的真實(shí)、客觀和原始性，要愛(ài)護(hù)測(cè)量?jī)x器與工具。四、測(cè)量的計(jì)量單位1長(zhǎng)度單位1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm2面積單位面積單位是m2，大面積則用公頃或km2表示，在農(nóng)業(yè)上常用市

11、畝作為面積單位。1公頃=10 000m2=15市畝， 1km2=100公頃=1 500市畝，1市畝=666.67m23體積單位體積單位為m3，在工程上簡(jiǎn)稱“立方”或“方”。4角度單位測(cè)量上常用的角度單位有度分秒制和弧度制兩種。（1）度分秒制 1圓周角=360，1=60，1=60（2）弧度制弧長(zhǎng)等于圓半徑的圓弧所對(duì)的圓心角，稱為一個(gè)弧度，用表示。第二章 水準(zhǔn)測(cè)量第一節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量原理一、水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，直接測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)高程和測(cè)得的高差，推算出未知點(diǎn)高程。A、B兩點(diǎn)間高差hAB為 設(shè)水準(zhǔn)測(cè)量是由A向B進(jìn)行的，則A點(diǎn)為后

12、視點(diǎn)，A點(diǎn)尺上的讀數(shù)a稱為后視讀數(shù)；B點(diǎn)為前視點(diǎn)，B點(diǎn)尺上的讀數(shù)b稱為前視讀數(shù)。因此，高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。二、計(jì)算未知點(diǎn)高程1高差法測(cè)得A、B兩點(diǎn)間高差hAB后，如果已知A點(diǎn)的高程HA，則B點(diǎn)的高程HB為： 這種直接利用高差計(jì)算未知點(diǎn)B高程的方法，稱為高差法。2視線高法如圖2-1所示，B點(diǎn)高程也可以通過(guò)水準(zhǔn)儀的視線高程Hi來(lái)計(jì)算，即 這種利用儀器視線高程Hi計(jì)算未知點(diǎn)B點(diǎn)高程的方法，稱為視線高法。在施工測(cè)量中，有時(shí)安置一次儀器，需測(cè)定多個(gè)地面點(diǎn)的高程，采用視線高法就比較方便。第二節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具水準(zhǔn)測(cè)量所使用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具有水準(zhǔn)尺和尺墊。國(guó)產(chǎn)水準(zhǔn)儀按其精度分，有DS05

13、，DS1，DS3及DS10等幾種型號(hào)。05、1、3和10表示水準(zhǔn)儀精度等級(jí)。一 、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造DS3主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器及基座三部分組成。1望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是用來(lái)精確瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處目標(biāo)并對(duì)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)的。它主要由物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和十字絲分劃板組成。2水準(zhǔn)器（1）管水準(zhǔn)器 管水準(zhǔn)器（亦稱水準(zhǔn)管）用于精確整平儀器。它是一玻璃管，其縱剖面方向的內(nèi)壁研磨成一定半徑的圓弧形，水準(zhǔn)管上一般刻有間隔為2mm的分劃線，分劃線的中點(diǎn)稱為水準(zhǔn)管零點(diǎn)，通過(guò)零點(diǎn)與圓弧相切的縱向切線稱為水準(zhǔn)管軸。水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管上2mm圓弧所對(duì)的圓心角，稱為水準(zhǔn)管的分劃值，水準(zhǔn)管分劃愈小，水準(zhǔn)管靈敏度愈高，用其整平

14、儀器的精度也愈高。DS3型水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管分劃值為20，記作20/2mm。為了提高水準(zhǔn)管氣泡居中的精度，采用符合水準(zhǔn)器。（2）圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器裝在水準(zhǔn)儀基座上，用于粗略整平。圓水準(zhǔn)器頂面的玻璃內(nèi)表面研磨成球面，球面的正中刻有圓圈，其圓心稱為圓水準(zhǔn)器的零點(diǎn)。過(guò)零點(diǎn)的球面法線，稱為圓水準(zhǔn)器軸。圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸。氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm時(shí)豎軸所傾斜的角值，稱為圓水準(zhǔn)器的分劃值，一般為810，精度較低。水準(zhǔn)儀的軸線有: 視準(zhǔn)軸、水準(zhǔn)管軸、圓水準(zhǔn)器軸、儀器豎軸水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸3基座基座的作用是支承儀器的上部，并通過(guò)連接螺旋與三腳架連接。它主要由軸座、腳螺旋、底板和三腳

15、壓板構(gòu)成。轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，可使圓水準(zhǔn)氣泡居中。 二、水準(zhǔn)尺和尺墊1水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺是進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)與水準(zhǔn)儀配合使用的標(biāo)尺。常用的水準(zhǔn)尺有塔尺和雙面尺兩種。（1）塔尺 是一種逐節(jié)縮小的組合尺，其長(zhǎng)度為2m5m，有兩節(jié)或三節(jié)連接在一起，尺的底部為零點(diǎn)，尺面上黑白格相間，每格寬度為1cm，有的為0.5cm，在米和分米處有數(shù)字注記。（2）雙面水準(zhǔn)尺 尺長(zhǎng)為3m，兩根尺為一對(duì)。尺的雙面均有刻劃，一面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。兩面的刻劃均為1cm，在分米處注有數(shù)字。兩根尺的黑面尺尺底均從零開(kāi)始，而紅面尺尺底，一根從4.687m開(kāi)始，另一根從4.787m開(kāi)始。在視

16、線高度不變的情況下，同一根水準(zhǔn)尺的紅面和黑面讀數(shù)之差應(yīng)等于常數(shù)4.687m或4.787m，這個(gè)常數(shù)稱為尺常數(shù)，用K來(lái)表示，以此可以檢核讀數(shù)是否正確。2尺墊尺墊是由生鐵鑄成。一般為三角形板座，其下方有三個(gè)腳，可以踏入土中。尺墊上方有一突起的半球體，水準(zhǔn)尺立于半球頂面。尺墊用于轉(zhuǎn)點(diǎn)處。第三節(jié) 水準(zhǔn)儀的使用微傾式水準(zhǔn)儀的基本操作程序?yàn)椋喊仓脙x器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精確整平和讀數(shù)。一、安置儀器（1）在測(cè)站上松開(kāi)三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長(zhǎng)度，再擰緊固定螺旋，張開(kāi)三腳架將架腿踩實(shí)，并使三腳架架頭大致水平。（2）從儀器箱中取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在三腳架架頭上。二、粗略整平通

17、過(guò)調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。整平時(shí)，氣泡移動(dòng)的方向與左手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋時(shí)的移動(dòng)方向一致，與右手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋時(shí)的移動(dòng)方向相反。三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（1）目鏡調(diào)焦 松開(kāi)制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡對(duì)光螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準(zhǔn) 通過(guò)望遠(yuǎn)鏡筒上方的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動(dòng)螺旋。（3）物鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，使水準(zhǔn)尺的成像清晰。（4）精確瞄準(zhǔn) 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。（5）消除視差 眼睛在目鏡端上下移動(dòng)，有時(shí)可看見(jiàn)十字絲的中絲與水準(zhǔn)尺影像之間相對(duì)移動(dòng)，這種現(xiàn)象叫視差。產(chǎn)生視差的原因是水準(zhǔn)尺的尺像與十字絲平面不重合。視差的存在將影響讀數(shù)的

18、正確性，應(yīng)予消除。消除視差的方法是仔細(xì)地轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。 四、精確整平精確整平簡(jiǎn)稱精平。眼睛觀察水準(zhǔn)氣泡觀察窗內(nèi)的氣泡影像，用右手緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合。此時(shí)視線即為水平視線。微傾螺旋的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與左側(cè)半氣泡影像的移動(dòng)方向一致。五、讀數(shù)符合水準(zhǔn)器氣泡居中后，應(yīng)立即用十字絲中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)應(yīng)從小數(shù)向大數(shù)讀，如果從望遠(yuǎn)鏡中看到的水準(zhǔn)尺影像是倒像，在尺上應(yīng)從上到下讀取。直接讀取米、分米和厘米，并估讀出毫米，共四位數(shù)。讀數(shù)后再檢查符合水準(zhǔn)器氣泡是否居中，若不居中，應(yīng)再次精平，重新讀數(shù)。第四節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的方法一、水準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定的高程控

19、制點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，記為BM(Bench Mark)。水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)兩種。（1）永久性水準(zhǔn)點(diǎn) 國(guó)家等級(jí)永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。有些永久性水準(zhǔn)點(diǎn)的金屬標(biāo)志也可鑲嵌在穩(wěn)定的墻角上，稱為墻上水準(zhǔn)點(diǎn)。建筑工地上的永久性水準(zhǔn)點(diǎn)。（2）臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn) 臨時(shí)性的水準(zhǔn)點(diǎn)可用地面上突出的堅(jiān)硬巖石或用大木樁打入地下，樁頂釘以半球狀鐵釘，作為水準(zhǔn)點(diǎn)的標(biāo)志。二、水準(zhǔn)路線及成果檢核在水準(zhǔn)點(diǎn)間進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量所經(jīng)過(guò)的路線，稱為水準(zhǔn)路線。相鄰兩水準(zhǔn)點(diǎn)間的路線稱為測(cè)段。在一般的工程測(cè)量中，水準(zhǔn)路線布設(shè)形式主要有以下三種形式。1附合水準(zhǔn)路線（1）附合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-17所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿待定

20、高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM.B所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。BMABMBh1h2h3h4123圖2-17 附合水準(zhǔn)路線（2）成果檢核 從理論上講，附合水準(zhǔn)路線各測(cè)段高差代數(shù)和應(yīng)等于兩個(gè)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)之間的高差，即各測(cè)段高差代數(shù)和與其理論值的差值，稱為高差閉合差，即 2閉合水準(zhǔn)路線BMAh1h2h3h4h51234圖2-18 閉合水準(zhǔn)路線（1）閉合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-18所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、3、4進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)BM.A的環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。（2）成果檢核 從理論上講

21、，閉合水準(zhǔn)路線各測(cè)段高差代數(shù)和應(yīng)等于零，即如果不等于零，則高差閉合差為： 3支水準(zhǔn)路線（1）支水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-19所示，從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM.A出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進(jìn)行往返測(cè)量，以資檢核。BMA1hfhb圖2-19 支水準(zhǔn)路線（2）成果檢核 從理論上講，支水準(zhǔn)路線往測(cè)高差與返測(cè)高差的代數(shù)和應(yīng)等于零。如果不等于零，則高差閉合差為： 各種路線形式的水準(zhǔn)測(cè)量，其高差閉合差均不應(yīng)超過(guò)容許值，否則即認(rèn)為觀測(cè)結(jié)果不符合要求。三、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法轉(zhuǎn)點(diǎn)用TP(Turning Point)表示，在水準(zhǔn)測(cè)量中它們起傳遞

22、高程的作用。1、測(cè)量與記錄2計(jì)算與計(jì)算檢核（1）計(jì)算 每一測(cè)站都可測(cè)得前、后視兩點(diǎn)的高差，即將上述各式相加，得則B點(diǎn)高程為：（2）計(jì)算檢核 為了保證記錄表中數(shù)據(jù)的正確，應(yīng)對(duì)后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和、高差總和、B點(diǎn)高程與A點(diǎn)高程之差進(jìn)行檢核，這三個(gè)數(shù)字應(yīng)相等。3水準(zhǔn)測(cè)量的測(cè)站檢核（1）變動(dòng)儀器高法 是在同一個(gè)測(cè)站上用兩次不同的儀器高度，測(cè)得兩次高差進(jìn)行檢核。要求：改變儀器高度應(yīng)大于10cm，兩次所測(cè)高差之差不超過(guò)容許值（例如等外水準(zhǔn)測(cè)量容許值為±6mm），取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。（2）雙面尺法 分別對(duì)雙面水準(zhǔn)尺的黑面和紅面進(jìn)行觀測(cè)。利用前、后視的黑面和紅面讀數(shù)，分

23、別算出兩個(gè)高差。如果不符值不超過(guò)規(guī)定的限差（例如四等水準(zhǔn)測(cè)量容許值為±5mm），取其平均值作為該測(cè)站最后結(jié)果，否則須要重測(cè)。四、水準(zhǔn)測(cè)量的等級(jí)及主要技術(shù)要求在工程上常用的水準(zhǔn)測(cè)量有：三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和等外水準(zhǔn)測(cè)量。1三、四等水準(zhǔn)測(cè)量三、四等水準(zhǔn)測(cè)量，常作為小地區(qū)測(cè)繪大比例尺地形圖和施工測(cè)量的高程基本控制。2等外水準(zhǔn)測(cè)量等外水準(zhǔn)測(cè)量又稱為圖根水準(zhǔn)測(cè)量或普通水準(zhǔn)測(cè)量，主要用于測(cè)定圖根點(diǎn)的高程及用于工程水準(zhǔn)測(cè)量。五、三、 四等水準(zhǔn)測(cè)量 1三、四等水準(zhǔn)測(cè)量觀測(cè)的技術(shù)要求2一個(gè)測(cè)站上的觀測(cè)程序和記錄一個(gè)測(cè)站上的這種觀測(cè)程序簡(jiǎn)稱“后前前后”或“黑黑紅紅”。四等水準(zhǔn)測(cè)量也可采用“后后前前”或“黑紅

24、黑紅”的觀測(cè)程序。3測(cè)站計(jì)算與檢核（1）視距部分 視距等于下絲讀數(shù)與上絲讀數(shù)的差乘以100。（2）水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核 同一水準(zhǔn)尺的紅、黑面中絲讀數(shù)之差，應(yīng)等于該尺紅、黑面的尺常數(shù)K（4.687m或4.787m）。紅、黑面中絲讀數(shù)差值，三等不得超過(guò)2mm，四等不得超過(guò)3mm。（3）高差計(jì)算與校核 4每頁(yè)計(jì)算的校核（1）視距部分 后視距離總和減前視距離總和應(yīng)等于末站視距累積差。（2）高差部分 紅、黑面后視讀數(shù)總和減紅、黑面前視讀數(shù)總和應(yīng)等于黑、紅面高差總和，還應(yīng)等于平均高差總和的兩倍。第五節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量的成果計(jì)算一、附合水準(zhǔn)路線的計(jì)算1填寫(xiě)觀測(cè)數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)2計(jì)算高差閉合差根據(jù)附合水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)及路線

25、長(zhǎng)度計(jì)算每公里測(cè)站數(shù)（站/km）16（站/km）故高差閉合差容許值采用平地公式計(jì)算。等外水準(zhǔn)測(cè)量平地高差閉合差容許值Whp的計(jì)算公式為： 因|fh|<|fhp|，說(shuō)明觀測(cè)成果精度符合要求，可對(duì)高差閉合差進(jìn)行調(diào)整。如果|fh|fhp|，說(shuō)明觀測(cè)成果不符合要求，必須重新測(cè)量。3調(diào)整高差閉合差高差閉合差調(diào)整的原則和方法，是按與測(cè)站數(shù)或測(cè)段長(zhǎng)度成正比例的原則，將高差閉合差反號(hào)分配到各相應(yīng)測(cè)段的高差上，得改正后高差，即 或 式中 vi第i測(cè)段的高差改正數(shù)（mm）； 、水準(zhǔn)路線總測(cè)站數(shù)與總長(zhǎng)度； ni、Li第i測(cè)段的測(cè)站數(shù)與測(cè)段長(zhǎng)度。計(jì)算檢核： 4計(jì)算各測(cè)段改正后高差各測(cè)段改正后高差等于各測(cè)段觀測(cè)高

26、差加上相應(yīng)的改正數(shù)，既 （2-9）式中 第i段的改正后高差（m）。計(jì)算檢核： 將各測(cè)段改正后高差填入表2-6中第6欄內(nèi)。5計(jì)算待定點(diǎn)高程根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)A的高程和各測(cè)段改正后高差，即可依次推算出各待定點(diǎn)的高程，即計(jì)算檢核： 最后推算出的B點(diǎn)高程應(yīng)與已知的B點(diǎn)高程相等，以此作為計(jì)算檢核。二、閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算的步驟與附合水準(zhǔn)路線相同。三、支線水準(zhǔn)路線的計(jì)算例2-2 圖2-22是一支線水準(zhǔn)路線等外水準(zhǔn)測(cè)量示意圖，A為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，其高程HA為45.276m，1點(diǎn)為待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，hf和hf為往返測(cè)量的觀測(cè)高差。nf和nb為往、返測(cè)的測(cè)站數(shù)共16站，則1點(diǎn)的高程計(jì)算如下。h

27、f2.532mhb2.520mBMA1圖2-22 支線水準(zhǔn)路線示意圖1計(jì)算高差閉合2計(jì)算高差容許閉合差測(cè)站數(shù)：因|fh|fhp|，故精確度符合要求。3計(jì)算改正后高差取往測(cè)和返測(cè)的高差絕對(duì)值的平均值作為A和1兩點(diǎn)間的高差，其符號(hào)和往測(cè)高差符號(hào)相同，即4計(jì)算待定點(diǎn)高程第六節(jié) 微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正一、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件根據(jù)水準(zhǔn)測(cè)量的原理，水準(zhǔn)儀必須能提供一條水平的視線，它才能正確地測(cè)出兩點(diǎn)間的高差。（1）圓水準(zhǔn)器軸應(yīng)平行于儀器的豎軸；（2）十字絲的中絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸；（3）水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足上述各項(xiàng)條件，在水準(zhǔn)測(cè)量之前，應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)儀進(jìn)行認(rèn)真的檢驗(yàn)與校正。二、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與

28、校正1圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器的豎軸的檢驗(yàn)與校正圓水準(zhǔn)器校正螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)。此項(xiàng)校正，需反復(fù)進(jìn)行，直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時(shí)，圓水準(zhǔn)器氣泡皆居中為止。最后旋緊固定螺釘。2十字絲中絲垂直于儀器的豎軸的檢驗(yàn)與校正3水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正第七節(jié) 水準(zhǔn)測(cè)量誤差與注意事項(xiàng)一、儀器誤差1、水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行誤差2、水準(zhǔn)尺誤差二、觀測(cè)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視差的影響誤差4水準(zhǔn)尺傾斜的影響誤差三、外界條件的影響誤差1水準(zhǔn)儀下沉誤差采用“后、前、前、后”的觀測(cè)程序，可減弱其影響。2尺墊下沉誤差采用往返觀測(cè)的方法，取成果的中數(shù)，可減弱其影響。3地球曲率及大氣折光的影響采用使前、后視距離

29、相等的方法來(lái)消除。4、溫度的影響誤差測(cè)量中應(yīng)隨時(shí)注意為儀器打傘遮陽(yáng)。第八節(jié) 精密水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀一、精密水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介1精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀與一般水準(zhǔn)儀比較，其特點(diǎn)是能夠精密地整平視線和精確地讀取讀數(shù)。為此，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足：（1）水準(zhǔn)器具有較高的靈敏度。（2）望遠(yuǎn)鏡具有良好的光學(xué)性能。（3）具有光學(xué)測(cè)微器裝置。（4）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對(duì)穩(wěn)定。2精密水準(zhǔn)尺3精密水準(zhǔn)儀的操作方法二、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀與微傾式水準(zhǔn)儀的區(qū)別在于：自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀沒(méi)有水準(zhǔn)管和微傾螺旋，而是在望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)系統(tǒng)中裝置了補(bǔ)償器。1視線自動(dòng)安平的原理2自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用電子水準(zhǔn)儀的主要優(yōu)點(diǎn)是：（

30、1）操作簡(jiǎn)捷，自動(dòng)觀測(cè)和記錄，并立即用數(shù)字顯示測(cè)量結(jié)果。（2）整個(gè)觀測(cè)過(guò)程在幾秒鐘內(nèi)即可完成，從而大大減少觀測(cè)錯(cuò)誤和誤差。（3）儀器還附有數(shù)據(jù)處理器及與之配套的軟件，從而可將觀測(cè)結(jié)果輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)入后處理，實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作自動(dòng)化和流水線作業(yè)，大大提高功效。3電子水準(zhǔn)儀的使用NA2000電子水準(zhǔn)儀用15個(gè)鍵的鍵盤和安裝在側(cè)面的測(cè)量鍵來(lái)操作。有兩行LCD顯示器顯示給使用者，并顯示測(cè)量結(jié)果和系統(tǒng)的狀態(tài)。觀測(cè)時(shí)，電子水準(zhǔn)儀在人工完成安置與粗平、瞄準(zhǔn)目標(biāo)（條形編碼水準(zhǔn)尺）后，按下測(cè)量鍵后約34秒既顯示出測(cè)量結(jié)果。其測(cè)量結(jié)果可貯存在電子水準(zhǔn)儀內(nèi)或通過(guò)電纜連接存入機(jī)內(nèi)記錄器中。另外，觀測(cè)中如水準(zhǔn)標(biāo)尺條形編碼被局部

31、遮擋30，仍可進(jìn)行觀測(cè)。第三章 角度測(cè)量第一節(jié) 水平角測(cè)量原理一、水平角的概念相交于一點(diǎn)的兩方向線在水平面上的垂直投影所形成的夾角，稱為水平角。水平角一般用表示，角值范圍為0360。第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀按測(cè)角精度，分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同級(jí)別。其中“DJ”分別為“大地測(cè)量”和“經(jīng)緯儀”的漢字拼音第一個(gè)字母，下標(biāo)數(shù)字07、1、2、6、15表示儀器的精度等級(jí)，即“一測(cè)回方向觀測(cè)中誤差的秒數(shù)”。一、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀主要由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座三部分組成。1照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是指經(jīng)緯儀水平度盤之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)部分的總稱。照準(zhǔn)部主要由豎

32、軸、望遠(yuǎn)鏡、豎直度盤、讀數(shù)設(shè)備、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管和光學(xué)對(duì)中器等組成。（1）豎軸 照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)軸稱為儀器的豎軸。通過(guò)調(diào)節(jié)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋，可以控制照準(zhǔn)部在水平方向上的轉(zhuǎn)動(dòng)。（2）望遠(yuǎn)鏡 望遠(yuǎn)鏡用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)。另外為了便于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，經(jīng)緯儀的十字絲分劃板與水準(zhǔn)儀的稍有不同。望遠(yuǎn)鏡的旋轉(zhuǎn)軸稱為橫軸。通過(guò)調(diào)節(jié)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和微動(dòng)螺旋，可以控制望遠(yuǎn)鏡的上下轉(zhuǎn)動(dòng)。望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，橫軸垂直于儀器豎軸。因此，在儀器豎軸鉛直時(shí)，望遠(yuǎn)鏡繞橫軸轉(zhuǎn)動(dòng)掃出一個(gè)鉛垂面。（3）豎直度盤 豎直度盤用于測(cè)量垂直角，豎直度盤固定在橫軸的一端，隨望遠(yuǎn)鏡一起轉(zhuǎn)動(dòng)。（4）讀數(shù)設(shè)備 讀數(shù)設(shè)備用于讀取水平度盤和豎直度盤的讀數(shù)

33、。（5）照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管用于精確整平儀器。水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸，當(dāng)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，經(jīng)緯儀的豎軸鉛直，水平度盤處于水平位置。（6）光學(xué)對(duì)中器 光學(xué)對(duì)中器用于使水平度盤中心位于測(cè)站點(diǎn)的鉛垂線上。2水平度盤水平度盤是用于測(cè)量水平角的。它是由光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，環(huán)上刻有0°360°的分劃線，在整度分劃線上標(biāo)有注記，并按順時(shí)針?lè)较蜃⒂?，其度盤分劃值，為1或30。水平度盤與照準(zhǔn)部是分離的，當(dāng)照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，水平度盤并不隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。如果需要改變水平度盤的位置，可通過(guò)照準(zhǔn)部上的水平度盤變換手輪，將度盤變換到所需要的位置。3基座基座用于支承整個(gè)儀器，并通過(guò)中心連接螺旋將經(jīng)緯儀

34、固定在三腳架上?；嫌腥齻€(gè)腳螺旋，用于整平儀器。在基座上還有一個(gè)軸座固定螺旋，用于控制照準(zhǔn)部和基座之間的銜接。二、讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法度盤上小于度盤分劃值的讀數(shù)要利用測(cè)微器讀出，DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀一般采用分微尺測(cè)微器。在讀數(shù)顯微鏡內(nèi)可以看到兩個(gè)讀數(shù)窗：注有“水平”或“H”的是水平度盤讀數(shù)窗；注有“豎直”或“V”的是豎直數(shù)窗。每個(gè)讀數(shù)窗上有一分微尺。分微尺的長(zhǎng)度等于度盤上1影像的寬度，即分微尺全長(zhǎng)代表1。將分微尺分成60小格，每1小格代表1，可估讀到0.1，即6。每10小格注有數(shù)字，表示10的倍數(shù)。讀數(shù)時(shí)，先調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡目鏡對(duì)光螺旋，使讀數(shù)窗內(nèi)度盤影像清晰，然后，讀出位于分微尺中的度盤分劃線上

35、的注記度數(shù)，最后，以度盤分劃線為指標(biāo)，在分微尺上讀取不足1的分?jǐn)?shù)，并估讀秒數(shù)。三、DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造簡(jiǎn)介1DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的特點(diǎn)（1）軸系間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，望遠(yuǎn)鏡的放大倍數(shù)較大，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的靈敏度較高。（2）在DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡中，只能看到水平度盤和豎直度盤中的一種影像，讀數(shù)時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)換像手輪，使讀數(shù)顯微鏡中出現(xiàn)需要讀數(shù)的度盤影像。（3）DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀采用對(duì)徑符合讀數(shù)裝置，相當(dāng)于取度盤對(duì)徑相差180處的兩個(gè)讀數(shù)的平均值，以可消除偏心誤差的影響，提高讀數(shù)精度。2DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法（1）轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微輪，使分劃線重合窗中上、下分劃線精確重合。（2）在讀數(shù)窗中讀出度數(shù)。（3）在

36、中間凸出的小方框中讀出整10數(shù)。（4）在測(cè)微尺讀數(shù)窗中，根據(jù)單指標(biāo)線的位置，直接讀出不足10的分?jǐn)?shù)和秒數(shù)，并估讀到0.1。（5）將度數(shù)、整10數(shù)及測(cè)微尺上讀數(shù)相加，即為度盤讀數(shù)。在圖3-6b中所示讀數(shù)為：65+5×10+408.2655408.2。第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用一、安置儀器安置儀器是將經(jīng)緯儀安置在測(cè)站點(diǎn)上，包括（觀測(cè)水平角）對(duì)中和整平兩項(xiàng)內(nèi)容。對(duì)中的目的是使儀器中心與測(cè)站點(diǎn)標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上；整平的目的是使儀器豎軸處于鉛垂位置，水平度盤處于水平位置。1初步對(duì)中整平（1）用錘球?qū)χ校?）用光學(xué)對(duì)中器對(duì)中2精確對(duì)中和整平對(duì)中和整平，一般都需要經(jīng)過(guò)幾次“整平對(duì)中整平”的循環(huán)過(guò)程

37、，直至整平和對(duì)中均符合要求。二、瞄準(zhǔn)目標(biāo)（1）松開(kāi)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡朝向明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡對(duì)光螺旋，使十字絲清晰。（2）利用望遠(yuǎn)鏡上的照門和準(zhǔn)星粗略對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)，擰緊照準(zhǔn)部及望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋；調(diào)節(jié)物鏡對(duì)光螺旋，使目標(biāo)影像清晰，并注意消除視差。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。測(cè)量水平角時(shí)，應(yīng)用十字絲交點(diǎn)附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。三、讀數(shù)（1）打開(kāi)反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)讀數(shù)顯微鏡目鏡對(duì)光螺旋，使度盤、測(cè)微尺及指標(biāo)線的影像清晰。（3）根據(jù)儀器的讀數(shù)設(shè)備，按前述的經(jīng)緯儀讀數(shù)方法進(jìn)行讀數(shù)。第四節(jié) 水平角的測(cè)量方法一、測(cè)回法1測(cè)回法的觀測(cè)方法

38、（測(cè)回法適用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角）設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，A、B為觀測(cè)目標(biāo)，用測(cè)回法觀測(cè)OA與OB兩方向之間的水平角，具體施測(cè)步驟如下。 （1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，在A、B兩點(diǎn)豎立測(cè)桿或測(cè)釬等，作為目標(biāo)標(biāo)志。（2）將儀器置于盤左位置，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，先瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)aL，設(shè)讀數(shù)為00130，記入水平角觀測(cè)手簿表相應(yīng)欄內(nèi)。松開(kāi)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)bL，設(shè)讀數(shù)為982048，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。以上稱為上半測(cè)回，盤左位置的水平角角值（也稱上半測(cè)回角值）L為：L=bLaL（3）松開(kāi)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤右位置，先瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)b

39、R，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。松開(kāi)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)aR，設(shè)讀數(shù)為1800142，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。以上稱為下半測(cè)回，盤右位置的水平角角值（也稱下半測(cè)回角值）R為：R=bRaR上半測(cè)回和下半測(cè)回構(gòu)成一測(cè)回。（4）對(duì)于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下兩半測(cè)回角值之差不大于±40，認(rèn)為觀測(cè)合格。此時(shí)，可取上、下兩半測(cè)回角值的平均值作為一測(cè)回角值。將結(jié)果記入表相應(yīng)欄內(nèi)。注意：由于水平度盤是順時(shí)針刻劃和注記的，所以在計(jì)算水平角時(shí)，總是用右目標(biāo)的讀數(shù)減去左目標(biāo)的讀數(shù)，如果不夠減，則應(yīng)在右目標(biāo)的讀數(shù)上加上360，再減去左目標(biāo)的讀數(shù)，決不可以倒過(guò)來(lái)減。當(dāng)測(cè)角精度要求

40、較高時(shí)，需對(duì)一個(gè)角度觀測(cè)多個(gè)測(cè)回，應(yīng)根據(jù)測(cè)回?cái)?shù)n，以180/n的差值，安置水平度盤讀數(shù)。2安置水平度盤讀數(shù)的方法先轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)；然后，按下度盤變換手輪下的保險(xiǎn)手柄，將手輪推壓進(jìn)去，并轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，直至從讀數(shù)窗看到所需讀數(shù)；最后，將手松開(kāi)，手輪退出，把保險(xiǎn)手柄倒回。二、方向觀測(cè)法方向觀測(cè)法簡(jiǎn)稱方向法，適用于在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩個(gè)以上的方向。1方向觀測(cè)法的觀測(cè)方法設(shè)O為測(cè)站點(diǎn)，A、B、C、D為觀測(cè)目標(biāo)，用方向觀測(cè)法觀測(cè)各方向間的水平角，具體施測(cè)步驟如下：（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，在A、B、C、D觀測(cè)目標(biāo)處豎立觀測(cè)標(biāo)志。（2）盤左位置 選擇一個(gè)明顯目標(biāo)A作為起始方向，瞄準(zhǔn)零方向A，將水平度盤讀

41、數(shù)安置在稍大于0處，讀取水平度盤讀數(shù)，記入表方向觀測(cè)法觀測(cè)手簿。松開(kāi)照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋，順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)B、C、D各目標(biāo)，分別讀取水平度盤讀數(shù)，記入表，為了校核，再次瞄準(zhǔn)零方向A，稱為上半測(cè)回歸零，讀取水平度盤讀數(shù)，記入表。零方向A的兩次讀數(shù)之差的絕對(duì)值，稱為半測(cè)回歸零差，歸零差不應(yīng)超過(guò)表中的規(guī)定，如果歸零差超限，應(yīng)重新觀測(cè)。以上稱為上半測(cè)回。（3）盤右位置 逆時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)目標(biāo)A、D、C、B、A，并將水平度盤讀數(shù)由下向上記入表，此為下半測(cè)回。上、下兩個(gè)半測(cè)回合稱一測(cè)回。為了提高精度，有時(shí)需要觀測(cè)n個(gè)測(cè)回，則各測(cè)回起始方向仍按180/n的差值，安置水平度盤讀數(shù)。2、方向觀測(cè)法的計(jì)算

42、方法（1）計(jì)算兩倍視準(zhǔn)軸誤差2c值2c =盤左讀數(shù)（盤右讀數(shù)±180）上式中，盤右讀數(shù)大于180時(shí)取“”號(hào)，盤右讀數(shù)小于180時(shí)取“+”號(hào)。計(jì)算各方向的2c值，填入表。一測(cè)回內(nèi)各方向2c值互差不應(yīng)超過(guò)表中的規(guī)定。如果超限，應(yīng)在原度盤位置重測(cè)。（2）計(jì)算各方向的平均讀數(shù) 平均讀數(shù)又稱為各方向的方向值。計(jì)算時(shí)，以盤左讀數(shù)為準(zhǔn)，將盤右讀數(shù)加或減180后，和盤左讀數(shù)取平均值。計(jì)算各方向的平均讀數(shù)，填入表。起始方向有兩個(gè)平均讀數(shù)，故應(yīng)再取其平均值，填入表。（3）計(jì)算歸零后的方向值 將各方向的平均讀數(shù)減去起始方向的平均讀數(shù)（括號(hào)內(nèi)數(shù)值），即得各方向的“歸零后方向值”，填入表。起始方向歸零后的方向

43、值為零。（4）計(jì)算各測(cè)回歸零后方向值的平均值 多測(cè)回觀測(cè)時(shí)，同一方向值各測(cè)回互差，符合表中的規(guī)定，則取各測(cè)回歸零后方向值的平均值，作為該方向的最后結(jié)果，填入表。（5）計(jì)算各目標(biāo)間水平角角值 當(dāng)需要觀測(cè)的方向?yàn)槿齻€(gè)時(shí)，除不做歸零觀測(cè)外，其它均與三個(gè)以上方向的觀測(cè)方法相同。3方向觀測(cè)法的技術(shù)要求第五節(jié) 垂直角的測(cè)量方法一、垂直角測(cè)量原理1垂直角的概念在同一鉛垂面內(nèi)，觀測(cè)視線與水平線之間的夾角，稱為垂直角，又稱傾角，用表示。其角值范圍為0±90。視線在水平線的上方，垂直角為仰角，符號(hào)為正（+）；視線在水平線的下方，垂直角為俯角，符號(hào)為負(fù)（）。2垂直角測(cè)量原理同水平角一樣，垂直角的角值也是度

44、盤上兩個(gè)方向的讀數(shù)之差。望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平線分別在豎直度盤上有對(duì)應(yīng)讀數(shù)，兩讀數(shù)之差即為垂直角的角值。所不同的是，垂直角的兩方向中的一個(gè)方向是水平方向。無(wú)論對(duì)哪一種經(jīng)緯儀來(lái)說(shuō)，視線水平時(shí)的豎盤讀數(shù)都應(yīng)為90的倍數(shù)。所以，測(cè)量垂直角時(shí)，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀出豎盤讀數(shù)，即可計(jì)算出垂直角。二、豎直度盤構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造包括豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋。當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤指標(biāo)所處的位置稱為正確位置。光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤也是一個(gè)玻璃圓環(huán)，分劃與水平度盤相似，度盤刻度0360的注記有順時(shí)針?lè)较蚝湍鏁r(shí)針?lè)较騼煞N。豎直度盤構(gòu)造的特點(diǎn)是：當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎

45、盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，盤左位置的豎盤讀數(shù)為90，盤右位置的豎盤讀數(shù)為270。三、垂直角計(jì)算公式由于豎盤注記形式不同，垂直角計(jì)算的公式也不一樣?，F(xiàn)在以順時(shí)針注記的豎盤為例，推導(dǎo)垂直角計(jì)算的公式。盤左位置：視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)為90。當(dāng)瞄準(zhǔn)一目標(biāo)時(shí)，豎盤讀數(shù)為L(zhǎng)，則盤左垂直角L為： （3-2）盤右位置：視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)為270。當(dāng)瞄準(zhǔn)原目標(biāo)時(shí)，豎盤讀數(shù)為R，則盤右垂直角R為： （3-3）將盤左、盤右位置的兩個(gè)垂直角取平均值，即得垂直角計(jì)算公式為： （3-4）對(duì)于逆時(shí)針注記的豎盤，用類似的方法推得垂直角的計(jì)算公式為： （3-5）在觀測(cè)垂直角之前，將望遠(yuǎn)鏡大致放置水平，觀察豎盤讀數(shù)，首先確定視線

46、水平時(shí)的讀數(shù)；然后上仰望遠(yuǎn)鏡，觀測(cè)豎盤讀數(shù)是增加還是減少：若讀數(shù)增加，則垂直角的計(jì)算公式為： （3-6）若讀數(shù)減少，則垂直角的計(jì)算公式為： （3-7）以上規(guī)定，適合任何豎直度盤注記形式和盤左盤右觀測(cè)。四、豎盤指標(biāo)差在垂直角計(jì)算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤讀數(shù)應(yīng)是90的整數(shù)倍。但是實(shí)際上這個(gè)條件往往不能滿足，豎盤指標(biāo)常常偏離正確位置，這個(gè)偏離的差值x角，稱為豎盤指標(biāo)差。豎盤指標(biāo)差x本身有正負(fù)號(hào)，一般規(guī)定當(dāng)豎盤指標(biāo)偏移方向與豎盤注記方向一致時(shí)，x取正號(hào)，反之x取負(fù)號(hào)。盤左位置，由于存在指標(biāo)差，其正確的垂直角計(jì)算公式為： 盤右位置，其正確的垂直角計(jì)算公式為： 將兩式相加并

47、除以2，得 由此可見(jiàn)，在垂直角測(cè)量時(shí)，用盤左、盤右觀測(cè)，取平均值作為垂直角的觀測(cè)結(jié)果，可以消除豎盤指標(biāo)差的影響。如果相減并除以2，得 此為豎盤指標(biāo)差的計(jì)算公式。指標(biāo)差互差（即所求指標(biāo)差之間的差值）可以反映觀測(cè)成果的精度。有關(guān)規(guī)范規(guī)定：垂直角觀測(cè)時(shí)，指標(biāo)差互差的限差，DJ2型儀器不得超過(guò)±15； DJ6型儀器不得超過(guò)±25。五、垂直角觀測(cè)垂直角的觀測(cè)、記錄和計(jì)算步驟如下：（1）在測(cè)站點(diǎn)O安置經(jīng)緯儀，在目標(biāo)點(diǎn)A豎立觀測(cè)標(biāo)志，按前述方法確定該儀器垂直角計(jì)算公式。（2）盤左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，使十字絲橫絲精確地切于目標(biāo)頂端。轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，然后讀取豎

48、盤讀數(shù)L。（3）盤右位置：重復(fù)步驟2。（4）根據(jù)垂直角計(jì)算公式計(jì)算，得那么一測(cè)回垂直角為：豎盤指標(biāo)差為：有些經(jīng)緯儀，采用了豎盤指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置，其原理與自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀補(bǔ)償器基本相同。當(dāng)經(jīng)緯儀整平后，瞄準(zhǔn)目標(biāo)，打開(kāi)自動(dòng)補(bǔ)償器，豎盤指標(biāo)即居于正確位置，從而明顯提高了垂直角觀測(cè)的速度和精度。第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正一、經(jīng)緯儀的軸線及各軸線間應(yīng)滿足的幾何條件經(jīng)緯儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準(zhǔn)軸CC和水準(zhǔn)管軸LL。經(jīng)緯儀各軸線之間應(yīng)滿足以下幾何條件：（1）水準(zhǔn)管軸LL應(yīng)垂直于豎軸VV；（2）十字絲縱絲應(yīng)垂直于橫軸HH；（3）視準(zhǔn)軸CC應(yīng)垂直于橫軸HH；（4）橫軸HH應(yīng)垂直于豎軸VV；（5）豎盤

49、指標(biāo)差為零。經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的上述幾何條件的，經(jīng)緯儀在使用前或使用一段時(shí)間后，應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)上述幾何條件不滿足，則需要進(jìn)行校正。二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1水準(zhǔn)管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正比較精細(xì)，應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直至照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)到任何位置，氣泡偏離零點(diǎn)不超過(guò)半格為止。2十字絲豎絲的檢驗(yàn)與校正3視準(zhǔn)軸CC垂直于橫軸HH的檢驗(yàn)與校正視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準(zhǔn)軸誤差。具有視準(zhǔn)軸誤差的望遠(yuǎn)鏡繞水平軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，視準(zhǔn)軸將掃過(guò)一個(gè)圓錐面，而不是一個(gè)平面。4橫軸HH垂直于豎軸VV的檢驗(yàn)與校正若橫軸不垂直于豎軸，則儀器整平后豎軸雖已豎直，橫軸并不水平，因而視準(zhǔn)軸繞傾斜的橫軸旋轉(zhuǎn)所形成的

50、軌跡是一個(gè)傾斜面。這樣，當(dāng)瞄準(zhǔn)同一鉛垂面內(nèi)高度不同的目標(biāo)點(diǎn)時(shí)，水平度盤的讀數(shù)并不相同，從而產(chǎn)生測(cè)角誤差，影響測(cè)角精度，因此必須進(jìn)行檢驗(yàn)與校正。此項(xiàng)檢驗(yàn)與校正也需反復(fù)進(jìn)行。由于光學(xué)經(jīng)緯儀密封性好，儀器出廠時(shí)又經(jīng)過(guò)嚴(yán)格檢驗(yàn)，一般情況下橫軸不易變動(dòng)。但測(cè)量前仍應(yīng)加以檢驗(yàn)，如有問(wèn)題，最好送專業(yè)修理單位檢修。近代高質(zhì)量的經(jīng)緯儀，設(shè)計(jì)制造時(shí)保證了橫軸與豎軸垂直，故無(wú)須校正。5豎盤水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)與校正（1）檢驗(yàn) 安置經(jīng)緯儀，儀器整平后，用盤左、盤右觀測(cè)同一目標(biāo)點(diǎn)A，分別使豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)L和R，用式（3-11）計(jì)算豎盤指標(biāo)差x，若x值超過(guò)1時(shí)，需要校正。（2）校正 先計(jì)算出盤右位置時(shí)豎盤的

51、正確讀數(shù)R0Rx，原盤右位置瞄準(zhǔn)目標(biāo)A不動(dòng)，然后轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使豎盤讀數(shù)為R0，此時(shí)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡不再居中了，用校正針撥動(dòng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管一端的校正螺釘，使氣泡居中。此項(xiàng)檢校需反復(fù)進(jìn)行，直至指標(biāo)差小于規(guī)定的限度為止。第七節(jié) 角度測(cè)量誤差與注意事項(xiàng)一、儀器誤差儀器誤差是指儀器不能滿足設(shè)計(jì)理論要求而產(chǎn)生的誤差。（1）由于儀器制造和加工不完善而引起的誤差。（2）由于儀器檢校不完善而引起的誤差。消除或減弱上述誤差的具體方法如下：（1）采用盤左、盤右觀測(cè)取平均值的方法，可以消除視準(zhǔn)軸不垂直于水平軸、水平軸不垂直于豎軸和水平度盤偏心差的影響；（2）采用在各測(cè)回間變換度盤位置觀測(cè)，取各測(cè)回平均值的方法，可以減弱由于水平度盤刻劃不均勻給測(cè)角帶來(lái)的影響；（3）儀器豎軸傾斜引起的水平角測(cè)量誤差，無(wú)法采用一定的觀測(cè)方法來(lái)消除。因此，在經(jīng)緯儀使用之前應(yīng)嚴(yán)格檢校，確保水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸；同時(shí)，在觀測(cè)過(guò)程中，應(yīng)特別注意儀器的嚴(yán)格整平。二、觀測(cè)誤差1儀器對(duì)中誤差在安置儀器時(shí)，由于對(duì)中不