建筑工程測量教案

1、情景一、大比例尺地形圖的測繪單元一：小地區(qū)控制測量1.(一)測量的基礎知識第一節(jié)一、建筑工程測量的任務1 .測量學的概念研究地球形狀、大小和地表(包括地面上各種物體)的幾何形狀及其空間位置的科學。測量工作的基本任務：求得點的規(guī)定坐標系中的坐標值。2 .建筑工程測量的主要任務(1)勘察設計階段：地形圖，提供設計依據(jù)；(2)施工階段：施工前放線；施工中軸線(斜)控制、高程(層高)控制;竣工測量的竣工圖；(3)施工及運營階段的監(jiān)測；3 .建筑工程測量工作的分類地面.一圖紙第二節(jié)二、測量工作的基準面和基準線1 .地球的形狀和大小(1)地球表面起伏最大值/地球半徑=20/6371很?。蝗鐖D1-1所示(2

2、)地球表面71%勺都是水。圖1-1地球的形狀2 .測量工作的基準面和基準線鉛垂線：某點的重力方向線，可用懸掛垂球的細線方同來表示；水平線：與鉛垂線正交的直線；水平面：與鉛垂線正交的平面稱為水平面；水準面：處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面，任何自由靜止的水面都是水準面；大地水準面：與不受風浪和潮汐影響的靜止海水面相吻合的水準面。課堂討論，知什么選擇錨垂線、大地水準面為測量工作的基灌線和基準面7討論引導要點：從穩(wěn)定性、唯一性和易干測量方面來考慮基準茂和基準面的選播小鉛垂線、大地水準面是測量工作的基準線和基準面。第三節(jié)三、地面點位的確定1 .確定地面點位的方法測量工作的實質(zhì)：確定地面點的空間位置。點的空

3、間位置（三維）=該點在水準面或水平面（球面或平面）的位置（維）+該點到大地水準面的鉛垂距離（一維）。如圖1-2所示。圖1-2三維空間2 .地面點的高程絕對高程一一地面點到大地水準面的鉛垂距離，簡稱高程：用H表示，如H豆如圖1-3所示。圖1-3地面點高程3 .地面點的坐標(1)地理坐標(2)平面直角坐標高斯平面獨立邂標I獨立平面獨立坐標課堂討愴；測量學中的直角坐標系與數(shù)學中的直角坐標系有何異同？討論引導要點：弓I導學生繪制兩種直用坐標系，從X、Y軸代表的方向，象限轉向、X、Y物位置方面分析不同之處，從坐標系基本要累、計算公式等方面分析相同之處以西南角為坐標原點，縱軸為X軸，橫軸為Y軸，X軸正向為

4、正北方向，負向為正南方向，Y軸正向為正東方向，負向為正西方向（上北下南左西右東），象限以順時針方向編號。如圖1-4所示。4 .空間直角坐標空間直角坐標主要用于衛(wèi)星定位。圖1-4平面直角坐標象限第四節(jié)四、以水平面代替水準面的限度1.在10km為半徑的圓面積之內(nèi)進行距離測量時，可以用水平面代替水準面，而不需考慮地球曲率對距離的影響。2.就高程測量而言，即使距離很短，也應用水準面作為測量的基準面，即應顧及地球曲率對高程的影響。第五節(jié)五、測量工作的基本內(nèi)容與基本原則1 .測量工作的基本內(nèi)容主要目的：確定點的坐標和高程測量工作的基本內(nèi)容：高程測量、角度測量、距離測量測量工作一般分外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩種。2 .測

5、量工作的基本原則“從整體到局部、先控制后碎部”一一基本原則“步步有檢核”案例教學=以局部的地形情況和地形圖繪制的尚單步珠分析測量工作的基本原則第六節(jié)六、測量誤差的基本知識1.測量誤差來源引導,測量誤差的無處不在列舉猖量工作誤差存在中的實例，強調(diào)測量誤差具有不可避免性(1)誤差來源r儀器誤差：r觀測誤差：讀數(shù)誤差、尺不直誤差，對卬整平誤差等；外界條件的影響：風,溫度、陽光等自然因素.(2)常用測量形式：按觀測條件分為等精度例量：觀測釜件相同(如測回法多測回提高精度)：X等精度惻量二魂惻集件不同(計苴繁瑣1(3)粗差(錯誤)與誤差不同概念，為避免粗差，一方面要認真，另一方面要有檢校措施。2 .測量

6、誤差的分類L系統(tǒng)誤差偶然限差J)系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因：儀器、工具制造或校正不完善；特性：具有規(guī)律性、累積性的誤差；影響：有些可用計算改正或用觀測方向消除。(2)偶然誤差產(chǎn)生原因：由人、儀器、外界條件等多方面因素造成。f誤爰的奧對值不超過一定限值；葩對值小誤差出現(xiàn)的機會多*恃性蛆時值相等的誤差出現(xiàn)機會相等；觀測次飄趨于無限時，溪差平均值趨于零。影響：誤差值不大，如采用一定方法或計算消除系統(tǒng)誤差，則偶然誤差居主要地位，具值不可消除，只能隨觀測次數(shù)趨于無限時，誤差平均值趨于零。3 .衡量精度的標準用真誤差直接比對，方法簡單但難以操作，引入幾個指標作為衡量精度的標準。(1)中誤差n次等精度觀測條件下，計算

7、每次觀測的真誤差A,按下式計算中誤差。幾何平均值)案例教學，以中建叁聲算實例為案例分析計算過程(2)容許誤差偶然誤差的絕對值不應超過一定的限值，為容許誤差一般規(guī)定】客=2m(3)相對誤差對于誤差具有累積性的觀測應用相對誤差來評定。案例教學；以相對誤差計算實例為案例分析計算過程相對誤差為絕對誤差的絕對值與相應量之比。4 .誤差傳播定律用于由直接觀測值推導計算出非直接觀測值(高差、內(nèi)角和、視距測量等)(1) 一般函數(shù)的誤差傳播線性函數(shù)的誤差傳播z -自工1+電與+肥工(2)運用誤差傳播定律的步驟先寫函數(shù)式，再求全微分，最后計算觀測值函數(shù)中誤差。【注】1)角度問題，必先化為弧度；2)觀測值必須獨立。

8、5 .等精度直接平差(1)求最終觀測值N時算術平均值為未知量的真值，但測量次數(shù)有限，但以算術平均值為未知量的最終觀測值。(2)評定精度n次等精度觀測，計算算術平均值L,計算每次觀測值與L間差值的改正數(shù)V,m=±案例秋學以等精度宜樓平差計算實例為案例分析計算過程,第七節(jié)一、控制網(wǎng)的定義與分類1.定義：在測區(qū)內(nèi)選擇若干有控制意義的控制點，按一定的規(guī)律和要求組成網(wǎng)狀幾何圖形。2.分類：國家控制網(wǎng)、城市控制網(wǎng)和小地區(qū)控制網(wǎng)。第八節(jié)二、控制測量的定義與內(nèi)容1.定義：為建立控制網(wǎng)而進行的測量工作。2.內(nèi)容：平面控制測量、高程控制測量和三維控制測量第九節(jié)三、平面控制測量的定義、方法及等級1.定義：

9、確定控制點平面位置的工作。2 .方法：常規(guī)有三角測量和導線測量，還有GPSM量(三維坐標)3 .國家(一、二、三、四等)、城市、工程。第十節(jié)四、小地區(qū)控制網(wǎng)的定義及分類1 .定義：一般面積在15km2以下范圍內(nèi)建立的平面控制網(wǎng)2 .分類：首級控制網(wǎng)和圖根控制網(wǎng)。第二章（三）高程測量第一節(jié)一、水準測量原理水準測量的基本測法是：如圖3-1所示，已知A點的高程為為,只要能測出A點至B點的高程之差，簡稱高差打妙。圖3-1水準測量原理示意圖則B點的高程揖就可用下式計算求得:用水準測量方法測定高差%。的原理如圖3-1所示，在AB兩點上豎立水準尺，并在A、B兩點之間安置一架可以得到水平視線的儀器即水準儀，設

10、水準儀的水平視線截在尺上的位置分別為MN,過A點作一水平線與過B點的豎線相交于C。因為BC的高度就是AB兩點之間的高差3。所以由矩形MACH®可以得到計算打站的公式：2后祝讀數(shù)-前視讀數(shù)視線高吊=為+/（工3）8點椎幻綜上所述要測算地面上兩點間的高差或點的高程，所依據(jù)的就是一條水平視線，如果視線不水平，上述公式不成立，測算將發(fā)生錯誤。因此，視線必須水平，是水準測量中要牢牢記住的操作要領。第二節(jié)二、水準儀的技術操作水準儀的技術操作按以下四個步驟進行：粗平一照準一精平一讀數(shù)。1 .粗平粗平就是通過調(diào)整腳螺旋，將圓水準氣泡居中，使儀器豎軸處于鉛垂位置，視線概略水平。具體做法是：用兩手同時以

11、相對方向分別轉動任意兩個腳螺旋，此時氣泡移動的方向和左手大拇指旋轉方向相同，然后再轉動第三個腳螺旋使氣泡居中，如此反復進行，直至在任何位置水準氣泡均位于分劃圓圈內(nèi)為止。圖3-2左手原則在操作熟練后，不必將氣泡的移動分解為兩步，視氣泡的具體位置而轉動任兩個腳螺旋直接使氣泡居中。2 .照準照準就是用望遠鏡照準水準尺，清晰地看清目標和十字絲。當眼睛靠近目鏡上下微微晃動時，物像隨著眼睛的晃動也上下移動，這就表明存在著視差。有視差就會影響照準和讀數(shù)精度。消除視差的方法是仔細且反復交替地調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋，使十字絲和目標影像共平面，且同時都十分清晰，3 .精平精平就是轉動微傾螺旋將水準管氣泡居中,使視

12、線精確水平,其做法是:慢慢轉動微傾螺旋，使觀察窗中符合水準氣泡的影象符合。左側影像移動的方向與右手大拇指轉動方向相同。由于氣泡影像移動有慣性，在轉動微傾螺旋時要慢、穩(wěn)、輕、速度不宜太快。4 .讀數(shù)讀數(shù)就是在視線水平時，用望遠鏡十字絲的橫絲在尺上讀數(shù)。讀數(shù)前要認清水準尺的刻畫特征，呈像要清晰穩(wěn)定。為了保證讀數(shù)的準確性，讀數(shù)時要按由小到大的方向，先估讀mm>,再讀出mdmcm數(shù)。圖3-3第三節(jié)三、附合水準路線施測及計算方法普通水準測量通常用經(jīng)檢校后的D國型水準儀施測。水準尺采用塔尺或單面尺，測量時水準儀應置于兩水準尺中間，使前、后視的距離盡可能相等。具體施測方法如下：(1)置水準儀于距已知后

13、視高程點A一定距離的I處，并選擇好前視轉點d將水準尺置于A點和近:點上。(2)將水準儀粗平后，先瞄準后視尺，消除視差。精平后讀取后視讀數(shù)值0，并記入五等水準測量記錄表中。(3)平轉望遠鏡照準前視尺，精平后，讀取前視讀數(shù)值瓦，并記入五等水準測量記錄表中。至此便完成了普通水準測量一個測站的觀測任務。(4)將儀器搬遷到第R站，把第I站的后視尺移到第R站的轉點處:上，把原第I站前視變成第n站的后視。(5)按(2)、(3)步驟測出第R站的后、前視讀數(shù)值曲、他，并記入五等水準測量記錄表中。(6)重復上述步驟測至終點B為止。B點高程的計算是先計算出各站高差：念0一瓦m)(3-6)再用A點的已知高程推算各轉點

14、的高程，最后求得B點的高程。即：吊1一由1JfzD.=/一比_怔三蟲一戾1+岳將上列左邊求和得:(3-7)從上列右邊可知:(3-S)需要指出的是，在水準測量中，高程是依次由、力:等點傳遞過來的，這些傳遞高程的點稱為轉點。轉點既有前視讀數(shù)又有后視讀數(shù)，轉點的選擇將影響到水準測量的觀測精度，因此轉點要選在堅實、凸起、明顯的位置，在一般土地上應放置尺墊。第四節(jié)三、校核方法1 .計算校核由公式（3-7）看出，B點對A點的高差等于各轉點之間高差的代數(shù)和，也等于后視讀數(shù)之和減去前視讀數(shù)之和的差值，即：經(jīng)上式校核無誤后，說明高差計算是正確的。按照各站觀測高差和A點已知高程，推算出各轉點的高程，最后求得終點B

15、的高程。終點B的高程HB減去起點A的高程HA應等于各站高差的代數(shù)和，即：(3-10)經(jīng)上式校核無誤后，說明各轉點高程的計算是正確的。2 .測站校核水準測量連續(xù)性很強，一個測站的誤差或錯誤對整個水準測量成果都有影響。為了保證各個測站觀測成果的正確性，可采用以下方法進行校核。變更儀器高法：在一個測站上用不同的儀器高度測出兩次高差。測得第一次高差后，改變儀器高度（至少10cm）,然后再測一次高差。當兩次所測高差之差不大干35mm則認為觀測值符合要求，取其平均值作為最后結果。若大于35mm則需要重測。雙面尺法：本法是儀器高度不變，而用水準尺的紅面和黑面高差進行校核。紅、黑面高差之差也不能大于35mm。

16、3 .成果校核測量成果由于測量誤差的影響，使得水準路線的實測高差值與應有值不相符，其差值稱為高差閉合差，若高差閉合差在允許誤差范圍之內(nèi)時，認為外業(yè)觀測成果合格；若超過允許誤差范圍時，應查明原因進行重測，直到符合要求為止。一般等外水準測量的高差容許閉合差為：平原撒丘區(qū)Jis=±12J?lure山嶺重丘區(qū)兒產(chǎn)±4QjZmm(3-11)式中mL一一水準路線長度，以irn為單位.水準測量的成果校核，主要考慮其高差閉合差是否超限。根據(jù)不同的水準路線，其校核的方法也不同，各水準路線的高差閉合差計算公式如下：(1)附合水準路線：實測高差的總和與始、終已知水準點高差之差值稱為附合水準路線的

17、高差閉合差。即：Q訃IHmHG(3-12)(2)閉合水準路線：實測高差的代數(shù)和不等于零，其差值為閉合水準路線的高差閉合差。即：力二h(3-B)(3)支水準路線：實測往、返高差的絕對值之差稱為支水準路線的高差閉合差。即：-I/(11-I/til(3-14)如果水準路線的高差閉合差閡小于或等于其容許的高差閉合差，也即除初三,就認為外業(yè)觀測成果合格，否則須進行重測。第五節(jié)四、成果處理五等水準測量的成果處理就是當外業(yè)觀測成果的高差閉合差在容許范圍內(nèi)時，所進行的高差閉合差的調(diào)整，使調(diào)整后的各測段高差值等于應有值，也就是使。最后用調(diào)整后的高差計算各測段水準點的高程。高差閉合差的調(diào)整原則是以水準路線的測段站

18、數(shù)或測段長度成正比，將閉合差反號分配到各測段上，并進行實測高差的改正計算。1 .按測站數(shù)調(diào)整高差閉合差若按測站數(shù)進行高差閉合差的調(diào)整，則某一測段高差的改正數(shù)必為：F產(chǎn)幺曲(3-15)式中.Xrt水港洛線吞測般的飄貼數(shù)總和：他一一某一測般的測站數(shù).按測站數(shù)調(diào)整高差閉合差和高程計算示例如圖3-4所示。BM上3k345因站tLQ80ffl必1蹄叫的4 2345mHMr39(139圖3-4附合水準路線演孔拈數(shù)加整高差閉合差及高程i-算表表3-1測段編號測點測站數(shù)實測高差改正數(shù)改正后的高差高程備注IBMA12-2.7S5-0.010包7736.94品工安田的二產(chǎn)？一69日62BM：1£-4.3

19、69-0.016-4.3S539.1201片=£（丹國4比bm313M班0-0.011十1庚34.74HHOLD一所ma)=2W395-2.69411-2J4二。01包第36.70=T,O474054Xm=54BMa54-2.741-0.0439,039睚一，坨742 .按測段長度調(diào)整高差閉合差若按測段長度進行高差閉合差的調(diào)整，則某一測段高差的改正數(shù)內(nèi)為:(3-16)%=_"匚式中】工L一一水港路線答測殷的總、長度&某一軟峻的長度.按測段長度調(diào)整高差閉合差和高程計算示例如圖3-4所示，并參見表3-2視峻編號測點(個)實測高差(m)改正數(shù)Cm)改正后的高差高程(m)備

20、注1bma21+2,735-00U+2,77436,345Efi-(Hemb-當加=2741-2,34二句.047Si=O.l4-Z-1Lt%=EL人-小工弁BMi2.8-4.369-0.014-4.3B339.11922.3+1,930-0012"叱g34.73631.P+2345-0.01042,335晅7044BMb9.1+2,741-0047-+2.S9439,039X按路線長度調(diào)整高差閉合差及高程計算表表31需要指出的是：在水準測量成果處理時無論是按測站數(shù)調(diào)整高差閉合差，還是按測段長度調(diào)整高差閉合差，都應滿足下列關系：也就是水準路線各測段的改正數(shù)之和與高差閉合差大小相等符號

21、相反。第三章（四）角度測量第一節(jié)一、水平角測量原理面上兩條直線之間的夾角在水平面上的投影稱為水平角。如圖所示，A、B、O為地面上的任意點，通OA和OB直線各作一垂直面，并把OA和OB分別投影到水平投影面上，具投影線Oa和Ob的夾角/aOb,就是/AOB的水平角產(chǎn)。如果在角頂O上安置一個帶有水平刻度盤的測角儀器，具度盤中心O'在通過測站。點的鉛垂線上，設OA和OB兩條方向線在水平刻度盤上的投影讀數(shù)為色和同，則水平角6為:B*Ji-0第二節(jié)二、經(jīng)緯儀的使用經(jīng)緯儀的技術操作包括：對中一一整平一一瞄準一一讀數(shù)。1 .對中對中的目的是使儀器的中心與測站的標志中心位于同一鉛垂線上。2 .整平（1）

22、使水準管平行于兩腳螺旋的連線，如圖4-2a）所示。操作時，兩手同時向內(nèi)（或向外）旋轉兩個腳螺旋使氣泡居中。氣泡移動方向和左手大拇指轉動的方向相同。（2）將儀器繞豎軸旋轉900,如圖4-2b）所示，旋轉另一個腳螺旋使氣泡居中。按上述方法反復進行，直至儀器旋轉到任何位置時，水準管氣泡都居中為止。圖4-2上述兩步技術操作稱為經(jīng)緯儀的安置。目前生產(chǎn)的光學經(jīng)緯儀均裝置有光學對中器，若采用光學對中器進行對中，應與整平儀器結合進行，其操作步驟如下：(1)將儀器置于測站點上，三個腳螺旋調(diào)至中間位置，架頭大致水平。使光學對中器大致位于測站上，將三腳架踩牢。(2)旋轉光學對中器的目鏡，看清分劃板上的圓圈，拉或推動

23、目鏡使測站點影像清晰。(3)旋轉腳螺旋使光學對中器對準測站點。(4)伸縮三腳架腿，使圓水準氣泡居中。(5)用腳螺旋精確整平管水準管轉動照準部90°,水準管氣泡均居中(6)如果光學對中器分劃圈不在測站點上，應松開連接螺旋，在架頭上平移儀器，使分劃圈對準測站點。(7)重新再整平儀器，依此反復進行直至儀器整平后，光學對中器分劃圈對準測站點為止。3 .瞄準(1)將望遠鏡照準遠處，調(diào)節(jié)對光螺旋使十字絲清晰。(2)旋松望遠鏡和照準部制動螺旋，用望遠鏡的光學瞄準器照準目標。(3)轉動物鏡對光螺旋使目標影像清晰。(4)旋緊望遠鏡和照準部的制動螺旋，通過旋轉望遠鏡和照準部的微動螺旋，使十字絲交點對準目

24、標，并觀察有無視差，如有視差，應重新對光，予以消除。圖4-34 .讀數(shù)(1)打開反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中。(2)轉動讀數(shù)顯微鏡目鏡對光螺旋，使度盤、測微尺及指標線的影像清晰。(3)根據(jù)儀器的讀數(shù)設備進行讀數(shù)。測角的前題：對中保證儀器中心與地面的角頂點在同一條鉛垂線上，整平保證水平度盤水平，而豎盤豎直，精確的瞄準保證望遠鏡指示角的某一條邊線，讀數(shù)保證可讀出角的邊線在水平面內(nèi)的投影讀數(shù)。第三節(jié)三、經(jīng)緯儀測回法測水平角1 .適用：單角(雙目標)2 .方法操作：設。為測站點，A、B為觀測目標，/AO昉觀測角，見圖4-4所示圖4-4測回法觀測水平角示意圖先在。點安置儀器，進行整平、對

25、中，然后按以下步驟進行觀測：(1)盤左位置：先照準左方目標，即后視點A,讀取水平度盤讀數(shù)為門左,并記入測回法測角記錄表中，見表4-1。然后順時針轉動照準部照準右方目標，即前視點B,讀取水平度盤讀數(shù)為左，并記入記錄表中。以上稱為上半測回，其觀測角值為。左b左一己是測回法測用記錄聶：表41測站盤位目標水平度盤讀數(shù)水平角備注半測回角測回用0左A024*60066003*/B6030*右C180Ri'30"加49'00D240*E0J301(2)盤右位置：先照準右方目標，即前視點B,讀取水平度盤讀數(shù)為6左，并記入記錄表中，再逆時針轉動照準部照準左方目標，即后視點A,讀取水平度

26、盤讀數(shù)為己，并記入記錄表中，則得下半測回角值為：(3)上、下半測回合起來稱為一測回。一般規(guī)定，用J6級光學經(jīng)緯儀進行觀測，上、下半測回角值之差不超過40時，可取其平均值作為一測回的角值，即：產(chǎn)=；(龜+產(chǎn)后)£3 .記錄計算：案例教學工以測回法典測實例為案例分析測量實施、記錄計算過程4 .提高精度的措施：(1)以配盤的方法多測幾個測回課堂演示：演示經(jīng)緯儀配盤的方法與操作.(2)上下半測回間輕動度盤變換手輪改變讀數(shù)【注意】同一半測回的兩讀數(shù)間不可改變度盤的位置第二卷單元一：小地區(qū)控制測量第一章（五）距離測量第一節(jié)一、丈量工具通常使用的量距工具為鋼尺、皮尺、竹尺和測純，以及測釬、標桿和垂

27、球等輔助工具。皮尺，鋼尺，由帶狀薄鋼條制成，有手柄式和皮盒式兩種，長度有20ml30m50m幾種。尺的最小刻劃為1cm或5mnm£1mm按尺的零點位置可分為端點尺和刻線尺兩種。端點尺是從尺的端點開始。端點尺適用于從建筑物墻邊開始丈量?？叹€尺是從尺上刻的一條橫線作為起點。使用鋼尺時必須注意鋼尺的零點位置，以免發(fā)生錯誤。標桿又稱花桿，長為2m或3m,直彳全為34cm,用木桿或玻璃鋼管或空心鋼管制成，桿上按20cm間隔涂上紅白漆，桿底為錐形鐵腳，用于顯示目標和直線定線。測釬用粗鐵絲制成，長為30cm或40cm,上部彎一個小圈，可套入環(huán)內(nèi)，在小圈上系一醒目的紅布條，一般一組測釬有6根或11根

28、。在丈量時用它來標定尺端點位置和計算所量過的整尺段數(shù)。垂球是由金屬制成的，似圓錐形，上端系有細線，是對點的工具。有時為了克服地面起伏的障礙，垂球常掛在標桿架上使用。第二節(jié)二、在平坦地面上丈量要丈量平坦地面上A、B兩點間的距離，其做法是：先在標定好的A、B兩點立標桿，進行直線定線，然后進行丈量。丈量時后尺手拿尺的零端，前尺手拿尺的末端，兩尺手蹲下，后尺手把零點對準A點，喊“預備”，前尺手把尺邊近靠定線標志釬，兩人同時拉緊尺子，當尺拉穩(wěn)后，后尺手喊“好”，前尺手對準尺的終點刻劃將一測釬豎直插在地面上，這樣就量完了第一尺段。圖5-1:距離丈量示意圖用同樣的方法，繼續(xù)向前量第二、第三第N尺段。量完每一

29、尺段時，后尺手必須將插在地面上的測釬拔出收好，用來計算量過的整尺段數(shù)。最后量不足一整尺段的距離，如圖所示。當丈量到B點時，由前尺手用尺上某整刻劃線對準終點B,后尺手在尺的零端讀數(shù)至mm,量出零尺段長度Al。上述過程稱為往測，往測的距離用下式計算：十（5-1）式中；1整尺段的長度；目丈量的整尺段教；金一零尺段長度a接著再調(diào)轉尺頭用以上方法，從B至A進行返測，直至A點為止。然后再依據(jù)（4-1）式計算出返測的距離。一般往返各丈量一次稱為一測回，在符合精度要求時，取往返距離的平均值作為丈量結果。第三節(jié)三、在傾斜地面上丈量當?shù)孛嫔杂袃A斜時，可把尺一端稍許抬高，就能按整尺段依次水平丈量，如圖a）所示，分段

30、量取水平距離，最后計算總長。若地面傾斜較大，則使尺子一端靠高地點樁頂，對準端點位置，尺子另一端用垂球線緊靠尺子的某分劃，將尺拉緊且水平。放開垂球線，使它自由下墜，垂球尖端位置，即為低點樁頂。然后量出兩點的水平距離，如圖b）所示。在傾斜地面上丈量，仍需往返進行，在符合精度要求時，取其平均值做為丈量結果。aaJ緩坡丈量b）陡坡丈量圖5-2平坦地區(qū)與傾斜地面丈量示意圖第四節(jié)四、丈量成果處理與精度評定為了避免錯誤和判斷丈量結果的可靠性，并提高丈量精度，距離丈量要求往返丈量。用往返丈量的較差AD與平均距離之比來衡量它的精度，此比值用分子等于1的分數(shù)形式來表示，稱為相對誤差K,即：。平=J（Q在+D返）A

31、Dg(5司(M)如相對誤差在規(guī)定的允許限度內(nèi)，即但可取往返丈量的平均值作為丈量成果。如果超限，則應重新丈量只到符合要求為止?！纠坑娩摮哒闪績牲c間的直線距離，往量距離為217.30m,返量距離為217.38m,今規(guī)定其相對誤差不應大于，試用：（1）所丈量成果是否滿足精度要求？（2）按此規(guī)定，若丈量100米的距離，往返丈量的較差最大可允許相差多少毫米？解：由題意知：D(.D旬)=(217,30217,38)=21734(m)/D=E)-D=217.3Cl7.3S=-0.CS(m)111,'K<K120000刈217,347|-0,08|27nri，所丈量成果滿足精度霎求1:,AD又

32、由修知口T-|皿=X100500-D.05(m)即往返丈量的較差最大可相差土50（mm>第二章（一）大比例尺地形圖的基本知識第一節(jié)一、地形圖按照一定的比例尺和規(guī)定的符號，將測區(qū)內(nèi)的地物和地貌在圖紙上繪制成圖平面圖：只表小地物不表小地貌。第二節(jié)二、測圖比例尺圖上某一線段的長度與地面上相應線段的水平距離D之比，通常以分子等于1的分數(shù)形式表示，即：1/MM稱為比例尺分母。1 .數(shù)字比例尺：1/M2 .圖示比例尺不加用中一斗一邛4p一3一U2XSIJJJ一isQin圖1-1第三節(jié)三、地形圖分類1 .大比例尺地形圖1:5001:50002 .中比例尺地形圖1:50001:10萬3.小比例尺地形圖：

33、小于1:20萬第四節(jié)四、比例尺精度人眼在圖上能分辨的最小距離為0.1mm因此在地形圖上0.1mm所代表的地面上的實地距離稱為比例尺精度。即：比例尺精度=口,也（曄）根據(jù)比例尺精度可以知道地面上量距應準確到什么程度，比例尺越大，表示地形變化的狀況越詳細，精度越高。所以測圖比例尺應根據(jù)用圖的需要來確定，工程常用的幾種大比例尺地形圖的比例尺精度，如表1-1所列。表1-1比例尺1：5001：1000Ie20Q0L，叩口比例尺精度（0OS0.10OJO0.50第三章（二）地形在圖上的表示方法第一節(jié)一、地物的表示方法1、比例符號：如房屋、池塘等，2、非比例符號：如水井、獨立樹、測量控制點等3、半依比例尺符

34、號：線狀地物4、注記符號：用文字、數(shù)字或特殊的標記對地物加以說明的符號稱為注記符號，如城鎮(zhèn)名、道路名、高程注記、平面控制點點號等。第二節(jié)二、地貌的表示方法地貌是指地球表面的各種起伏形態(tài)，它包括山地、丘陵、高原、平原、盆地等。1、等高線的概念1）等高線的形成和定義用不同高程而間隔相等的一組水平面戶1,玲,R與地表面相截，在各平面上得到相應的截取線，將這些截取線沿著垂直方向正射投影到水平投影面p上，便得到表示該地表面的一些閉合曲線，即等高線。如圖1-2所示的就是地面高程為90ml95ml100m的等高線，所以等高線就是地面上高程相等的相鄰點連接而成的閉合曲線。用等高線表示的幾種典型地貌如圖1-2所

35、示。圖1-2等高線示意圖2）等高距和等高線平距兩條相鄰等高線的高差稱為等高距。相鄰等高線間的水平距離稱為等高線平距。等高距越小，顯示地貌就越詳細，但等高距過小，圖上等高線將很密，會使地形圖不清晰。因此，要根據(jù)測圖比例尺和地面傾斜角及其用圖的目的來選擇等高距。但在同一幅圖內(nèi)，等高距通常取定值。第三節(jié)2、等高線的分類1）首曲線：按所選定的等高距描繪的等高線稱為基本等高線（首曲線），用實線表示稱為加粗等高2）計曲線：從高程0m起算每隔四根等高線需加粗一根，線（計曲線）3）問曲線：在局部地區(qū)用基本等高線不足以表示地貌的實際狀態(tài)時，可用二分之一等高距的等高線，稱為半距等高線（間曲線），用長虛線表示。4）

36、助曲線：四分之一等高距的等高線稱為輔助等高線（助曲線），用短虛線表示。第四節(jié)3、典型地貌及等高線圖1）山頭、盆地、示坡線2）山脊、山谷（集水線、分水線）第五節(jié)圖1-3山谷山脊線3）鞍部圖1-4鞍部的等高線4）特殊地貌：沖溝、懸崖、陡壁*）無質(zhì)限修修）土啜陂癥圖1-5第六節(jié)4、等高線的特性1）在同一條等高線上各點的高程相等。2）每條等高線必為閉合曲線，如不在本幅圖內(nèi)閉合，也在相鄰的圖幅內(nèi)閉合。3）不同高程的等高線不能相交。當?shù)雀呔€重迭時，表示陡坎或絕壁。4）山脊線（分水線）、山谷線（集水線）均與等高線垂直相交。5）等高線平距與坡度成正比。在同一幅圖上，平距小表示坡度陡，平距大表示坡度緩，平距相等

37、表示坡度相同。換句話說，坡度陡的地方等高線就密，坡度緩的地方等高線就稀。6）等高線跨河時，不能直穿河流，須繞經(jīng)上游正交于河岸線，中斷后再從彼岸折向下游。等高線的這些特性是相互聯(lián)系的，在測繪地形圖時，正確運用等高線的特性，才能較逼真地顯示地貌的形狀。第七節(jié)一、地形圖的圖名每幅地形圖都應標注圖名，通常以圖幅內(nèi)最著名的地名、廠礦企業(yè)或村莊的名稱作為圖名。圖名一般標注在地形圖北圖廓外上方中央。白石灣 1W1昧 青山 溝日白吉林村L5D-10D1U.D1:1DOD西面角坐標為工=15 Okm y =lODkin圖1-6地形圖的命名第八節(jié)二、圖號為了區(qū)別各幅地形圖所在的位置，每幅地形圖上都編有圖號。圖號就

38、是該圖幅相應分幅方法的編號，標注在北圖廓上方的中央、圖名的下方。1 .分幅方法以1:5000地形圖為基礎進行的正方形分幅1:50001:500圖1-7幾種大比例尺地形圖的圖幅比例尺圖幅大小/cmxciti賓地解1伽21優(yōu)口。圖幅內(nèi)的分幅數(shù)每平方公里圖幅數(shù)h5000410.2：1:200050<5。1411；10005050口3516日1：劃加如06”24162.編號方法1）坐標編號法圖號一般采用該圖幅西南角坐標的公里數(shù)為編號，x坐標在前，y坐標在后，中間有短線連接。2）數(shù)字順序編號法如果測區(qū)范圍比較小，圖幅數(shù)量少，可采用數(shù)字順序編號法。01-8第九節(jié)三、圖廓和接合圖表1、圖廓圖廓是地形圖

39、的邊界線，有內(nèi)、外圖廓線之分。內(nèi)圖廓就是坐標格網(wǎng)線，也是圖幅的邊界線，用0.1mm細線繪出。外圖廓線為圖幅的最外圍邊線，用0.5mm粗線繪出。內(nèi)、外圖廓線相距12mm在內(nèi)外圖廓線之間注記坐標格網(wǎng)線坐標值。2、接合圖表為了說明本幅圖與相鄰圖幅之間的關系，便于索取相鄰圖幅，在圖幅左上角列出相鄰圖幅圖名，斜線部分表示本圖位置第四章（四）大比例尺地形圖的測繪測繪地形圖的方法有很多，如經(jīng)緯儀測繪法、小平板儀與經(jīng)緯儀聯(lián)合測繪法、大平板儀測繪法、航空攝影測量及全站儀測圖法等。本單元主要介紹經(jīng)緯儀測繪法測繪大比例尺地形圖和全站儀測圖。第一節(jié)一、測圖前的準備工作1、資料和儀器的準備在測圖前要明確任務和要求，抄錄

40、測區(qū)控制點的成果資料，并進行測區(qū)踏勘，擬定施測方案；根據(jù)方案所要求的測圖方法準備儀器、工具和所用物品，并配備技術人員；對主要儀器應進行檢查和校正，尤其是豎盤的指標差要經(jīng)常進行檢校2、圖紙準備為了保證測圖質(zhì)量，必須采用優(yōu)質(zhì)圖紙。對于較小地區(qū)的臨時性的測圖，可將圖紙直接固定在圖板上進行測繪。對于需長期保存的地形圖，為了減少圖紙變形，采用聚脂薄膜測圖。為了測繪、保管和使用上的方便，測繪單位采用的圖幅尺寸一般有50cmx50cm40cmx50cm40cmX40cm幾種，測圖時可根據(jù)測區(qū)情況選擇所需的圖幅尺寸。3、繪制坐標格網(wǎng)如圖2-1所示，先用直尺在圖紙上畫兩條相互垂直的對角線AGBR再以對角線交點O

41、為圓心量出長度相等（此長度可根據(jù)圖幅尺寸計算求得）的四段線段，得a、b、c、d四點，連接各點即得正方形圖廓。在圖廓各邊上標出每隔10cm的點，將上下和左右兩邊相對應的點連接起來，即構成直角坐標格網(wǎng)。連線時，縱橫線不必貫通，只畫出1cm長的正交短線即可。19(X)4圖2-1坐標格網(wǎng)圖坐標格網(wǎng)繪成后，必須檢查繪制的精度。用直尺檢查各方格網(wǎng)的交點是否在同一直線上，其偏離值不應超過0.2mm；小方格網(wǎng)的邊長與理論值10cm相差不應超過0.2mm小方格網(wǎng)對角線長度與其理論值14.14cm相差不應超過0.3mm如超過限值應重新繪制。方格網(wǎng)檢查合格后，根據(jù)測區(qū)控制網(wǎng)各控制點的坐標區(qū)卑按照盡量把各控制點均勻分

42、布在格網(wǎng)圖中間的原則，選取本幅圖的圓點坐標，在圖廓外注明格網(wǎng)的縱橫坐標值反爐幻,并在格網(wǎng)上邊注明圖號，下邊注明比例尺。4、展繪測圖控制點圖紙上繪出坐標格網(wǎng)后，根據(jù)控制點的坐標值先確定點所在的方格，然后計算出對應格網(wǎng)的坐標差數(shù)X'和Y',按比例在格網(wǎng)和相對邊上截取與此坐標相等的距離，最后對應連接相交即得點的位置。如圖2-1中，要展繪1號點，其坐標后F投以施，mk兜口重m,測圖比例尺為1：1000。由坐標值可知1點所在方格氏6JOQ5口產(chǎn)如劍），其縱坐標X=29.12m,按比例在方格內(nèi)截取29.12m得橫線cd,橫坐標差Y=80.08m,按比例在本格網(wǎng)內(nèi)截取80.08m得縱線ab,

43、將相應截取的橫線cd與縱線ab相交，其交點即為1點在圖上的位置。在此點的右側平畫一短橫線，在橫線上方注明點號，橫線的下方注明此點的高程?？刂泣c展好后應檢查各控制點之間的圖上長度與按比例尺縮小后的相應實地長度之差，其差數(shù)不應超過圖上長度的0.3mm合格后才能進行測圖。第二節(jié)二、視距測量1、視距測量原理經(jīng)緯儀(或水準儀)望遠鏡筒內(nèi)十字絲分劃板的上下兩條短橫絲，就是用來測量距離的，這樣的兩條短橫絲稱為視距絲，如圖2-2a)所示。在圖2-2b)中，A為測繪點，B為欲測地形碎部點。在A點安置儀器，B點立尺，讀取上下視距絲在尺上的讀數(shù)間隔n和中絲讀數(shù)v,以及豎直角3,并量取儀器高i,則A、B兩點間的水平距

44、離高D和高差h可用下式計算：圖2-2視距測量示意圖(3-D式中：k儀器乘常數(shù)，可取k=100如果令在實際工作中只要能使所觀測的中絲在尺上讀數(shù)V等于儀器高i,就可使A等于零，高差計算公式式可簡化為：h=DUiiG；(2-2)為了方便起見，現(xiàn)將視距測量公式列于表2-1中，以便在使用中查用。表2水平距離高差可現(xiàn)跳水例(&W)用=0視線傾斜時立尺點B的高程計算公式應為:2、視距測量的施測與計算如圖2-2b）所示，欲測定AB兩點間的水平距離D和高差h,其觀測方法如下：1）在測站A安置經(jīng)緯儀，量取儀器高i,在測點B豎立視距尺；2）盤左位置，照準視距尺，消除視差后使十字絲的橫絲（中絲）讀數(shù)等于儀器高

45、i,固定望遠鏡，用上下視距絲分別在尺上讀取讀數(shù)，估讀到mm算出視距間隔n（口=下絲讀數(shù)-上絲讀數(shù)）。為了既快速又準確地讀出視距間隔，可先將中絲對準儀器高讀豎直角，然后把上絲對準鄰近整數(shù)刻劃后直接讀取視距問隔；3）轉動豎盤指標水準管微動螺旋使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數(shù)，算出豎直角就。對有豎盤指標自動歸零裝置的儀器，應打開自動歸零裝置后再讀數(shù)；4）根據(jù)表2-1所列公式，計算水平距離和高差及立尺點的高程。3、進行視距觀測時，應注意以下幾點：1）使用的儀器必須進行豎盤指標差的檢校。2）視距尺應豎直。3）必須嚴格消除視差，上下絲讀數(shù)要快速。4）若為提高精度并進行校核，應在盤左、盤右位置按上述方

46、法觀測一測回，最后取上、下半測回所得的尺間隔n和豎直角”的平均值來計算水平距離D和高差ho5）有障礙物或其它原因，中絲不能在尺上截取儀器高i的讀數(shù)時，應盡量截取大于儀器高的整米數(shù)來，以便于測點高程的計算。例如，i=1.42,則可截取2.42m或3.42m等。第三節(jié)三、地形圖的測繪在地形圖測繪中，決定地物、地貌位置的特征點稱為地形特征點，也稱碎部點。測繪地形圖就是測定碎部點平面位置和高程。1、碎部點的選擇1 ）地物特征點的選擇地物特征點主要是地物輪廓的轉折點，如房屋的房角，圍墻、電力線的轉折點、道路河岸線的轉彎點、交叉點，電桿、獨立樹的中心點等。連接這些特征點，便可得到與實地相似的地物形狀。由于

47、地物形狀極不規(guī)則，一般規(guī)定，主要地物凹凸部分在圖上大于0.4mm時均應表示出來；在地形圖上小于0.4mm,可以用直線連接。2 ）地貌特征點的選擇地貌特征點應選在最能反映地貌特征的山脊線、山谷線等地性線上，如山頂、鞍部、山脊和山谷的地形變換處、山坡傾斜變換處和山腳地形變換的地方。為了能真實地表示實地情況，在地面平坦或坡度無明顯變化的地區(qū)，碎部點的間距、碎部點的最大視距和城市建筑區(qū)的最大視距均應符合相應的規(guī)定。碎部點的最大間距和最大視距表2-2測圖比例尺地貌京最大間距最大視距/m主要地物點次要地物點和地貌點一般地區(qū)建筑區(qū)-般地區(qū)城市建筑區(qū)1:5001:10001:20001:50001530501

48、00601001303005030no100150250350701202002、經(jīng)緯儀測繪法在一個測站上的測繪工作步驟1）安置儀器將經(jīng)緯儀安置在控制點A上，量取儀器高，并記入碎部測量手薄。后視另一控制點B,安置水平度盤讀為0cl04,則AB稱為起始方向。將小平板安置在測站附近，使圖紙上控制邊方向與地面上相應控制邊方向大致一致。連接圖上相應控制點a、b,并適當延長ab線，則ab為圖上起始方向線用小針通過量角器圓心的小孔插在a點,使量角器圓心固定在a點圖2-32）立尺將視距尺立在地物、地貌特征點上。現(xiàn)將視距尺立于1點上。3 ）觀測觀測員將經(jīng)緯儀瞄準1點視距尺，讀尺間隔l、中絲讀數(shù)v、豎盤讀數(shù)L及

49、水平角B。4 ）記錄與計算將觀測數(shù)據(jù)尺間隔1、中絲讀數(shù)v、豎盤讀數(shù)L及水平角B逐項記入“碎部測量手簿”相應欄內(nèi)。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)，用視距測量計算公式，計算出水平距離和高程，填入“碎部測量手簿”相應欄內(nèi)。在備注欄內(nèi)注明重要碎部點的名稱，如房角、山頂、鞍部等，以便必要時查對和作圖。碎部測量手簿表2n測站;A定向點；B儀器高；L42卬.測站高程；207.40m指標差;萬儀器:DJ5測京尺間隔IFm中超讀數(shù)豎盤讀藪工產(chǎn)垂直角高差Mm水平角此水平距離。撤高程印m備注117601.4209323-328-4力11400757202.81山腳2D.7502.4209300-3LIO-4.921J03074.82

50、02.48獨立樹5）展點用量角器，將碎部點展繪在圖紙上。6）繪圖參照實地情況，隨測隨繪，按地形圖圖式規(guī)定的符號將地物和等高線繪制出來。起始方向線圖2-43、增補測站點經(jīng)緯儀視距支導線法是增補測站點常用方法?！纠繌膱D根控制點A測定支導線點1。R圖2-51）將經(jīng)緯儀安置在控制點A上，對中、整平。用測回法測量AB與A1之間的水平角B測回，用量角器在圖上畫出al方向線。2）用視距法測出A1兩點間的水平距離DA1和高差hA1,概略定出1點在圖上的位置。3）再將經(jīng)緯儀安置在1點上，在控制點A上立尺，用同樣的方法測定兩點間的水平距離D1A和高差h1A。4）若往、返兩次測得距離之差不超過相應的規(guī)定時，取其平

51、均值，按測圖比例尺在方向線上定出補充測站1點。視距支導線技術要戴表2-4測圖比例尺總長/皿最大視距/城往返距離較差1；1001110ft7021/150120002001002500040025024、碎部測量的注意事項1）施測前應檢測豎盤指標差，要求小于1'。2）每一測站每測若干點或結束時，應檢查起始方向是否為零，即歸零差是否超限。若超限，需重新安置為owo'oo',然后逐點改正。3）每一測站測繪前，先對在另一控制點所測碎部點的檢查和對測區(qū)內(nèi)已測碎部點的檢查，檢查點應不少于兩個。檢查無誤后，才能開始測繪。4）每一測站的工作結束后，應在測繪范圍內(nèi)檢查地物、地貌是否漏測、

52、少測，各類地物名稱和地理名稱等是否清楚齊全，在確保沒有錯誤和遺漏后，可遷至下一站05、地物、地貌的勾繪1）地物的描繪地物要按地形圖圖式規(guī)定的符號表示。如房屋按其輪廓用直線連接；河流、道路的彎曲部分，則用圓滑的曲線連接；對于不能按比例描繪的地物，應按相應的非比例符號表示。2）等高線的勾繪地貌主要用等高線來表示。對于不能用等高線表示的特殊地貌，如懸崖、峭壁、陡坎、沖溝、雨裂等，則用相應的圖式規(guī)定的符號表示。等高線是根據(jù)相鄰地貌特征點的高程，按規(guī)定的等高距勾繪的。等高線的勾繪方法有比例內(nèi)插法、圖解法和目估法等。b”.E6圖2-6第四節(jié)四、地形圖的拼接、檢查與整飾1、地形圖的拼接采用分幅測圖時，為了保

53、證相鄰圖幅的拼接，每幅圖的四邊均須測出圖廓線外5mm拼接時將相鄰兩幅的相應圖邊，按坐標格網(wǎng)疊合在一起進行拼接。如果不吻合，其接圖誤差不超過下表中所規(guī)定的平面與高差中誤差的2倍時，可按平均位置修改。若超過限差時，應到現(xiàn)場檢查予以糾正或重測。地物點位、點闿距和等高線高程中堤莠裹上5地區(qū)類別點位中誤差【圖上fmm）地物點間距中誤差圖上/mtn）等高線高程中誤差（等高距）平地丘陵地山地高地山平地'丘地和城市建筑區(qū)0.50.4/3IZ22日1山地、高山地和施測困難的舊街坊內(nèi)部075a.e2、地形圖的檢查1 ）室內(nèi)檢查室內(nèi)檢查的內(nèi)容有圖面地物、地貌是否清晰易讀，各種符號、注記是否正確，等高線與地貌特征點的高程是否相符，接邊精度是否合乎要求等。如發(fā)現(xiàn)錯誤和疑點，不可隨意修改，應加記錄，并到野外進行實地檢查、修改。2 ）野外檢查野外檢查是在室內(nèi)檢查的基礎上進行重點抽查。檢查方法分巡視檢查和儀器檢查兩種。3 、地形圖的整飾原圖經(jīng)過拼接和檢查后，還應按規(guī)定的地形圖圖式符號對地物、地貌進行清繪和整飾，使圖面更加合理、清晰、美觀。整飾的順序是先圖內(nèi)后圖外，先注記后符號，先地物后地貌。最后寫出圖名、比例尺、坐標系統(tǒng)及高程系統(tǒng)、施測單位、測繪者及施測日期等。如果是獨立坐標系統(tǒng)，還需畫出指北方向。第五章（五）大比例尺地形圖的測繪第一節(jié)一、全站儀的構造與使用1、基本構造與經(jīng)緯儀比較：1）制動微動