公路常用測量儀器

1、公路常用測量儀器第一頁，共90頁。3.2 光學(xué)經(jīng)緯儀(optical theodolite)的使用 經(jīng)緯儀是測角的儀器，按精度，經(jīng)緯儀是測角的儀器，按精度，有：有： DJ6DJ6、DJ2DJ2。一、一、DJ6DJ6經(jīng)緯儀的構(gòu)造經(jīng)緯儀的構(gòu)造1 1、照準(zhǔn)部、照準(zhǔn)部(alidade)(alidade)2 2、水平度盤、水平度盤(horizontal circle)(horizontal circle)3 3、基座、基座(tribrach)(tribrach)DJ6經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)圖經(jīng)緯儀結(jié)構(gòu)圖第二頁，共90頁。第三頁，共90頁。1.照準(zhǔn)部(alidade)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部( (水平水平) )制動(dòng)、微動(dòng)制動(dòng)、微

2、動(dòng)望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡( (豎直豎直) )制動(dòng)、微動(dòng)制動(dòng)、微動(dòng)圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡 目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦，目鏡調(diào)焦，物鏡調(diào)焦， 粗瞄準(zhǔn)器，十字絲粗瞄準(zhǔn)器，十字絲讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡豎直度盤豎直度盤光學(xué)對點(diǎn)器光學(xué)對點(diǎn)器復(fù)測扳手或度盤變換器復(fù)測扳手或度盤變換器 望遠(yuǎn)鏡十字絲望遠(yuǎn)鏡十字絲第四頁，共90頁。2.水平度盤(horizontal circle)水平度盤由光學(xué)玻璃制成水平度盤由光學(xué)玻璃制成 順時(shí)針順時(shí)針0 0 360360刻度；刻度； 水平度盤與照準(zhǔn)部相互脫離；水平度盤與照準(zhǔn)部相互脫離； 改變度盤位置，要使用度盤變換手輪或復(fù)測改變度盤位置，要使用度盤變換手輪或復(fù)測 扳手。扳手。09

3、0180270090180270腳螺旋用于整平儀器腳螺旋用于整平儀器第五頁，共90頁。二、J6經(jīng)緯儀讀數(shù)方法水平度盤讀數(shù)：水平度盤讀數(shù)： 737304042424017373（1 1）分微尺的分劃值為）分微尺的分劃值為1 1，估讀到估讀到 0.10.1(6)(6)。（2 2）“H”H”水平度盤水平度盤讀數(shù)，讀數(shù)， “ “V”V”豎直豎直度盤讀數(shù)。度盤讀數(shù)。 第六頁，共90頁。音音 樂樂 欣欣 賞賞第七頁，共90頁。三、J2光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造 如圖與如圖與J6J6相比，增加了：相比，增加了：1 1、測微輪、測微輪讀數(shù)時(shí)，對徑分劃線影像符合。讀數(shù)時(shí)，對徑分劃線影像符合。2 2、換像手輪、換像手輪水平

4、讀數(shù)和豎直讀數(shù)間的互換。水平讀數(shù)和豎直讀數(shù)間的互換。3 3、豎直讀盤反光鏡、豎直讀盤反光鏡豎直讀數(shù)時(shí)反光。豎直讀數(shù)時(shí)反光。 測微輪測微輪換像手輪換像手輪豎直讀盤反豎直讀盤反光鏡光鏡第八頁，共90頁。四、DJ2的讀數(shù)方法一般采用對徑重合讀數(shù)法一般采用對徑重合讀數(shù)法轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪，使轉(zhuǎn)動(dòng)測微輪，使上下分劃線精確重合后讀數(shù)。上下分劃線精確重合后讀數(shù)。 第九頁，共90頁。1、垂球垂球(plumb bob)(plumb bob)法法（1 1）腳架頭上移動(dòng)儀器進(jìn)行對中。）腳架頭上移動(dòng)儀器進(jìn)行對中。（2 2）旋轉(zhuǎn)腳螺旋進(jìn)行整平。）旋轉(zhuǎn)腳螺旋進(jìn)行整平。（3 3）反復(fù)（）反復(fù)（1 1）、（）、（2 2）兩步。）兩步

5、。B五、經(jīng)緯儀的安置 內(nèi)容及要求：對中 (centering) 3mm 整平(leveling) 1格BCA第十頁，共90頁。2、光學(xué)對中器法（1 1）大致水平大致對中）大致水平大致對中眼睛看著對中器，眼睛看著對中器，拖動(dòng)拖動(dòng)三腳架兩個(gè)腳三腳架兩個(gè)腳, ,使儀器大致使儀器大致對中對中, ,并保持并保持“架頭架頭”大致水平大致水平。（2 2）伸縮腳架粗平）伸縮腳架粗平 根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個(gè)腳，使圓水準(zhǔn)氣根據(jù)氣泡位置，伸縮三腳架兩個(gè)腳，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。泡居中。第十一頁，共90頁。 （3）腳螺旋精平左手大拇指法則氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等

6、高123第十二頁，共90頁。1 1）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使水準(zhǔn)管與腳螺旋）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使水準(zhǔn)管與腳螺旋1 1、2 2連線連線平行平行。2 2）根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則，對向旋轉(zhuǎn)腳螺旋）根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則，對向旋轉(zhuǎn)腳螺旋1 1、2 2 。3 3）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器）轉(zhuǎn)動(dòng)儀器90900 0，運(yùn)用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，運(yùn)用法則，旋轉(zhuǎn)腳螺旋3 3 。氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高123氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高123第十三頁，共90頁。（4）架頭上移動(dòng)儀器，精確對中 (5)腳螺旋精平 (6) 反復(fù)（4）、（5）兩步。 第十四頁，共90頁。3.53.5經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的主要軸線經(jīng)緯儀的主

7、要軸線: :1 1、豎軸、豎軸 VVVV2 2、水準(zhǔn)管軸、水準(zhǔn)管軸 LLtube LLtube 3 3、橫軸、橫軸HH HH 4 4、視準(zhǔn)軸、視準(zhǔn)軸CC CC 5 5 、圓水準(zhǔn)器軸、圓水準(zhǔn)器軸LL LL LLHHCCVVLL第十五頁，共90頁。4HHVV 橫軸的檢校5豎盤指標(biāo)差應(yīng)為零 指標(biāo)差的檢校6光學(xué)垂線與VV重合 光學(xué)對中器的檢校7. LLVV圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正(次 要) LLHHCCVVLL第十六頁，共90頁。二、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正1 1照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校（1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居用任意兩腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，然后將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)中，然后將

8、照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180180，若氣泡偏離，若氣泡偏離1 1格，則需校正。格，則需校正。（2 2）校正：）校正：用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半用腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半后，再撥動(dòng)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。后，再撥動(dòng)水準(zhǔn)管校正螺絲，使氣泡居中。此時(shí)若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動(dòng)圓水此時(shí)若圓水準(zhǔn)器氣泡不居中，則撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器校正螺絲。準(zhǔn)器校正螺絲。 第十七頁，共90頁。2十字絲豎絲的檢校 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再用十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，看目標(biāo)點(diǎn)是否始終轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，看目標(biāo)點(diǎn)是否始終在豎絲上移動(dòng)。在豎絲上移動(dòng)。（2 2）校正：）校正：微松十字絲的四個(gè)壓

9、環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)微松十字絲的四個(gè)壓環(huán)螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)，使目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)。動(dòng)十字絲環(huán)，使目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動(dòng)。 第十八頁，共90頁。3視準(zhǔn)軸的檢校 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：在平坦地面上選在平坦地面上選擇一直線擇一直線ABAB，約，約60m60m100m100m，在，在ABAB中點(diǎn)中點(diǎn)OO架儀，架儀，并在并在B B點(diǎn)垂直橫置一小尺。點(diǎn)垂直橫置一小尺。盤左瞄準(zhǔn)盤左瞄準(zhǔn)A A，倒鏡在，倒鏡在B B點(diǎn)點(diǎn)小尺上讀取小尺上讀取B1B1；再用盤；再用盤右瞄準(zhǔn)右瞄準(zhǔn)A A，倒鏡在，倒鏡在B B點(diǎn)小點(diǎn)小尺上讀取尺上讀取B2B2。 OBBBc421有：第十九頁，共90頁。（2）校正： 方法：撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)

10、校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)由方法：撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)由B2B2點(diǎn)移至點(diǎn)移至BB2BB2中點(diǎn)中點(diǎn)B3B3。第二十頁，共90頁。4橫軸的檢驗(yàn)與校正 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：在在2030m2030m處的墻上選一仰角大于處的墻上選一仰角大于3030的目標(biāo)點(diǎn)的目標(biāo)點(diǎn)P P，先用盤左瞄準(zhǔn)，先用盤左瞄準(zhǔn)P P點(diǎn)，放平望點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P1P1點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)點(diǎn)；再用盤右瞄準(zhǔn)P P點(diǎn)，點(diǎn)，放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出放平望遠(yuǎn)鏡，在墻上定出P2P2點(diǎn)。點(diǎn)。 tgDPPi221有：第二十一頁，共90頁。（2）校正：方法：用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P1 P2的中點(diǎn)M，抬高望遠(yuǎn)鏡，并打開橫

11、軸一端的護(hù)蓋，調(diào)整支承橫軸的偏心軸環(huán)，抬高或降低橫軸一端，直至交點(diǎn)瞄準(zhǔn)P點(diǎn)。此項(xiàng)校正一般由儀器檢修人員進(jìn)行。 第二十二頁，共90頁。5指標(biāo)差的檢校(1)(1)檢驗(yàn)：檢驗(yàn)：用盤左、盤右先后瞄準(zhǔn)同一目標(biāo)，計(jì)算指標(biāo)差x=(L+R-360)/2。 J6J6： x1x1；J2J2： x30 x30時(shí)，要進(jìn)行校正。時(shí)，要進(jìn)行校正。(2)(2)校正：校正：用指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使中絲對準(zhǔn)（R- x）位置，再有撥針使指標(biāo)氣泡居中。第二十三頁，共90頁。6光學(xué)對中器的檢校 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：精密安置儀器后，將刻劃中心在地精密安置儀器后，將刻劃中心在地面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，每隔面上投下一點(diǎn)，再旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)

12、部，每隔120120投投下一點(diǎn)，若三點(diǎn)不重合，則需校正。下一點(diǎn)，若三點(diǎn)不重合，則需校正。（2 2）校正：）校正：用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓用撥針使刻劃中心向三點(diǎn)的外接圓心移動(dòng)一半。心移動(dòng)一半。第二十四頁，共90頁。7圓水準(zhǔn)器的檢校 (次 要) （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：精平（水準(zhǔn)管氣泡居中）后，若圓水準(zhǔn)氣泡不居中，則需校正。（2 2）校正：）校正：用圓水準(zhǔn)氣泡校正螺絲使其居中。 第二十五頁，共90頁。1 1、望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡物鏡物鏡目鏡目鏡十字絲（上、中、下絲）十字絲（上、中、下絲）三個(gè)部分組成。三個(gè)部分組成。二二.水準(zhǔn)測量的儀器與工具水準(zhǔn)測量的儀器與工具（一）水準(zhǔn)儀組成組成第二十六頁，共90

13、頁。u圓水準(zhǔn)器：用于整平。圓水準(zhǔn)器：用于整平。u水準(zhǔn)管：水準(zhǔn)管： 用于精平。用于精平。特性：氣泡始終向高處移動(dòng)。特性：氣泡始終向高處移動(dòng)。3 3、基座、基座2、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)器第二十七頁，共90頁。第二十八頁，共90頁。（二）（二）水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺主要有單面尺、雙面尺和塔尺。主要有單面尺、雙面尺和塔尺。 1 1、尺面分劃為、尺面分劃為1cm1cm，每，每10cm10cm處（處（E E字形刻劃的尖字形刻劃的尖端）注有阿拉伯?dāng)?shù)字。端）注有阿拉伯?dāng)?shù)字。2 2、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為4687mm4687mm，另一把為另一把為4787mm4787mm。 （三）（三）尺墊尺墊

14、 放在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，以防水準(zhǔn)尺下沉。放在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，以防水準(zhǔn)尺下沉。第二十九頁，共90頁。三三. .水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用操作程序：操作程序：粗平粗平瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)精平精平讀數(shù)讀數(shù)（一）粗平（一）粗平 調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。 1 1方法：方法：對向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋對向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1 1、22使氣泡移至使氣泡移至1 1、2 2方向方向中間中間轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋3 3，使氣泡居中。，使氣泡居中。三、水準(zhǔn)儀的使用三、水準(zhǔn)儀的使用第三十頁，共90頁。圖形：粗平的操作方法示意圖 a a123b b312c c3122 2規(guī)律：規(guī)律： 氣泡移動(dòng)方向與氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指左手大拇指運(yùn)動(dòng)

15、的方向一致。運(yùn)動(dòng)的方向一致。第三十一頁，共90頁。（二） 瞄準(zhǔn)1 1方法：方法：先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺旋精瞄。先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺旋精瞄。2 2視差：視差： 概念：概念：眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與目標(biāo)眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與目標(biāo)像有相對運(yùn)動(dòng)。像有相對運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)生原因：目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。 消除方法：消除方法：反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋。反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋。第三十二頁，共90頁。（三）精平第三十三頁，共90頁。（四）讀數(shù) 精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。1 1方法

16、：方法：米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)尺面上的格數(shù)，毫米估讀。面上的格數(shù)，毫米估讀。2 2規(guī)律：規(guī)律：讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，故儀器若成倒像的，從上往下讀；若成正像，即從下往上讀。即從下往上讀。 第三十四頁，共90頁。圖形：圖形：水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)讀數(shù)實(shí)例例4. 4. 水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例6.2526.2521.4771.4770.7250.725 bc a第三十五頁，共90頁。四、普通水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正四、普通水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 一、水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何關(guān)系 u 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)

17、管軸LLLL視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸CCCCu 圓水準(zhǔn)軸圓水準(zhǔn)軸LL LL 豎軸豎軸VVVVu 橫絲要水平（即：橫絲要水平（即：VVVV） CCLLVVLL第三十六頁，共90頁。二.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正（一）圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正（一）圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正1 1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)：氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180180，看氣泡是否居中?？礆馀菔欠窬又?。2 2、校正：、校正：用三個(gè)腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半用三個(gè)腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半, , 再再用三個(gè)用三個(gè)“校正螺旋校正螺旋”，使氣泡居中。，使氣泡居中。 第三十七頁，共90頁。（二）十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校正 1 1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)

18、：整平后，用橫絲的一端對準(zhǔn)一固定點(diǎn)整平后，用橫絲的一端對準(zhǔn)一固定點(diǎn)P P，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看P P點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。 2 2、校正：、校正：旋下目鏡處十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動(dòng)左右旋下目鏡處十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動(dòng)左右2 2個(gè)個(gè)“校正螺絲校正螺絲”。 第三十八頁，共90頁。（三）水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸（i角）的檢校1 1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)：（1 1）平坦地上選）平坦地上選A A、B B兩點(diǎn)，約兩點(diǎn)，約50m50m。（2 2）在中點(diǎn)）在中點(diǎn)C C架儀，讀取架儀，讀取a a1 1、b b1 1第三十九頁，共90頁。（3）在距B點(diǎn)約23m處架儀，讀取a2、b2，得h2=a2-b2 。若h2

19、h1 ,則水準(zhǔn)管軸不平行視準(zhǔn)軸。說明：對說明：對S3S3水準(zhǔn)儀，若水準(zhǔn)儀，若i20i20，需校正。，需校正。 （4 4）按下式，可計(jì)算出）按下式，可計(jì)算出i i角：角： ABDhhi12第四十頁，共90頁。2、校正 方法有二種：（1 1）校正水準(zhǔn)管）校正水準(zhǔn)管旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對準(zhǔn)(a(a2 2=h=h1 1+b+b2 2) )，撥動(dòng)水準(zhǔn)管撥動(dòng)水準(zhǔn)管“校正螺絲校正螺絲”，使水準(zhǔn)管氣泡居中。，使水準(zhǔn)管氣泡居中。（2 2）校正十字絲）校正十字絲可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀保持水準(zhǔn)管氣泡居中，撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)保持水準(zhǔn)管氣泡居中，撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)“

20、校校正螺絲正螺絲”，使橫絲對準(zhǔn)，使橫絲對準(zhǔn)(a2=h1+b2)(a2=h1+b2)。第四十一頁，共90頁。五、自動(dòng)安平、精密、電子水準(zhǔn)儀簡介一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀1 1原理原理望遠(yuǎn)鏡的光路上加有一個(gè)補(bǔ)償器。望遠(yuǎn)鏡的光路上加有一個(gè)補(bǔ)償器。第四十二頁，共90頁。自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀照片自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀照片第四十三頁，共90頁。3 3檢校檢校要增加一項(xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn)，要增加一項(xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn)，即：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，破壞粗平，看警告即：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，破壞粗平，看警告指示窗是否出現(xiàn)紅色。指示窗是否出現(xiàn)紅色。 2 2使用使用粗平后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告粗平后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告指示窗應(yīng)全部呈綠色；最好狀態(tài)是指示窗指示

21、窗應(yīng)全部呈綠色；最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。第四十四頁，共90頁。二、精密水準(zhǔn)儀二、精密水準(zhǔn)儀1 1、精密水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀提供精確的水平視線和精提供精確的水平視線和精確讀數(shù)；確讀數(shù)；2 2、精密水準(zhǔn)尺、精密水準(zhǔn)尺刻度精確刻度精確( (銦瓦尺銦瓦尺 ）。）。第四十五頁，共90頁。第四十六頁，共90頁。3、讀數(shù)方法：精平后，轉(zhuǎn)動(dòng)精平后，轉(zhuǎn)動(dòng)“測微螺旋測微螺旋”，使十字絲的，使十字絲的楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。楔形絲精確夾準(zhǔn)某一整分劃線。將整分劃值和測微器中的讀數(shù)合起來。將整分劃值和測微器中的讀數(shù)合起來。 1.48655m第四十七頁，共90頁。三數(shù)字水

22、準(zhǔn)儀(digital level)及條紋碼水準(zhǔn)尺(coding level staff) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): : 具有自動(dòng)安平、顯示讀數(shù)和視距功能。具有自動(dòng)安平、顯示讀數(shù)和視距功能。 與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊，避免人為觀測誤差。與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通訊，避免人為觀測誤差。第四十八頁，共90頁。第四十九頁，共90頁。2.5水準(zhǔn)測量誤差及注意事項(xiàng) 來源有：儀器誤差、操作誤差、來源有：儀器誤差、操作誤差、 外界條件影響外界條件影響一、儀器誤差一、儀器誤差主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸（主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸（i i角）的誤角）的誤差、水準(zhǔn)尺誤差差、水準(zhǔn)尺誤差第五十頁，共90頁。二、操作誤差二、操作誤差主要有：水準(zhǔn)氣

23、泡未嚴(yán)格居中、視差、估主要有：水準(zhǔn)氣泡未嚴(yán)格居中、視差、估讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。讀誤差、水準(zhǔn)尺未豎直。 三、外界三、外界條件影響的誤差條件影響的誤差主要有：儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、主要有：儀器下沉、尺墊下沉、地球曲率、大氣折光、氣溫和風(fēng)力。大氣折光、氣溫和風(fēng)力。 第五十一頁，共90頁。內(nèi)容提要:6.4 6.4 全站儀功能介紹全站儀功能介紹 全站儀的發(fā)展全站儀的發(fā)展 全站儀的構(gòu)造介紹全站儀的構(gòu)造介紹全站儀功能介紹全站儀功能介紹拓普康全站儀的使用拓普康全站儀的使用 講題:全站儀(total station) 功能介紹第五十二頁，共90頁。6.4 全站儀功能介紹 一、全站儀一、全站儀(tota

24、l station)(total station)的發(fā)展的發(fā)展 optical theodoliteelectronic theodoliteSteel tape EDM(圖片圖片)第五十三頁，共90頁。第五十四頁，共90頁。二、全站儀（total station）構(gòu)造簡介徠卡徠卡TPS700TPS700系系列卓越中文全列卓越中文全站儀站儀拓普康拓普康GTS 332W 全站儀全站儀索佳索佳10系列全站儀系列全站儀第五十五頁，共90頁。尼康尼康DTM801 系列全站儀系列全站儀賓得全站儀賓得全站儀PTS V2南方南方NTS 202 205全站儀全站儀全站儀構(gòu)造介紹錄像全站儀構(gòu)造介紹錄像第五十六頁

25、，共90頁。三、全站儀的功能介紹 1 1角度測量角度測量（1 1）功能：）功能： 測水平角測水平角 豎直角豎直角（2 2）方法：）方法：與經(jīng)緯儀相同。與經(jīng)緯儀相同。若要測出水平角若要測出水平角AOBAOB，則：，則：aobAOB第五十七頁，共90頁。u當(dāng)精度要求不高時(shí)只需半測回：瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A A點(diǎn)點(diǎn)置零（置零（0SET0SET）瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)B B點(diǎn)，記下水平度盤點(diǎn)，記下水平度盤HRHR的的大小。大小。 （現(xiàn)（現(xiàn) 場場 演演 示）示）aobAOB第五十八頁，共90頁。u當(dāng)精度要求高時(shí)：可用測回法步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤時(shí)，步驟同用經(jīng)緯儀操作，配置度盤時(shí)，可以用可以用“置盤置盤”（H SETH SE

26、T）提問：測回法操作步驟？提問：測回法操作步驟？請一位同學(xué)上臺(tái)演示。請一位同學(xué)上臺(tái)演示。AaobBO全站儀測回法錄像全站儀測回法錄像第五十九頁，共90頁。2距離測量(distance measuring)uPSMPSM、PPMPPM設(shè)置設(shè)置測距、坐標(biāo)、放樣前。測距、坐標(biāo)、放樣前。1 1）棱鏡常數(shù)（）棱鏡常數(shù)（PSMPSM）的設(shè)置。）的設(shè)置。一般：一般： PRISM=0PRISM=0（原配棱鏡），（原配棱鏡），-30mm-30mm（國產(chǎn)棱鏡）（國產(chǎn)棱鏡）2 2）大氣改正數(shù)（）大氣改正數(shù)（PPMPPM）（乘常數(shù)）設(shè)置。）（乘常數(shù)）設(shè)置。 輸入測量時(shí)的氣溫（輸入測量時(shí)的氣溫（TEMPTEMP）、氣壓

27、）、氣壓（PRESSPRESS），或經(jīng)計(jì)算后，輸入），或經(jīng)計(jì)算后，輸入PPMPPM的值。的值。第六十頁，共90頁。（1 1）功能：）功能：可測量平距、高差和斜距（全站儀可測量平距、高差和斜距（全站儀 鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）鏡點(diǎn)至棱鏡鏡點(diǎn)間高差及斜距）（2 2）方法：）方法： 照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按照準(zhǔn)棱鏡點(diǎn)，按MEASMEAS。 全站儀全站儀(total station)反光棱鏡反光棱鏡(reflector)全站儀距離測量錄像全站儀距離測量錄像S=ct/2第六十一頁，共90頁。3坐標(biāo)測量(coordinate measuring) （1 1）功能：）功能：測出目標(biāo)點(diǎn)的測出目標(biāo)點(diǎn)的(X,Y,H)(

28、X,Y,H)（2 2）原理）原理1)1)平面坐標(biāo)（平面坐標(biāo)（X X，Y Y）測量）測量原理原理 第六十二頁，共90頁。2）高程（Z）測量原理 第六十三頁，共90頁。（3）方法后視點(diǎn)后視點(diǎn)測站點(diǎn)測站點(diǎn)待測量點(diǎn)待測量點(diǎn)1) 1) 輸入測站輸入測站X X，Y Y，HH，儀器高，儀器高i i，棱鏡高，棱鏡高t t。2) 2) 瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為測站瞄準(zhǔn)后視點(diǎn)，將水平度盤讀數(shù)設(shè)置為測站至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。至后視點(diǎn)的坐標(biāo)方位角。3) 3) 瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按瞄準(zhǔn)目標(biāo)棱鏡點(diǎn)，按MEASMEAS（測量）鍵。（測量）鍵。全站儀坐標(biāo)測量錄像全站儀坐標(biāo)測量錄像第六十四頁，共90頁。4、點(diǎn)位放樣 (L

29、ayout)（1 1）功能：）功能： 根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)根據(jù)設(shè)計(jì)的待放樣點(diǎn)P P及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在及已知點(diǎn)的坐標(biāo)，在實(shí)地標(biāo)出實(shí)地標(biāo)出P P點(diǎn)的平面位置及填挖高度。點(diǎn)的平面位置及填挖高度。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測站點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)P第六十五頁，共90頁。（2）原理 1 1）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對其）先在待放樣點(diǎn)的大致位置立棱鏡對其進(jìn)行觀測，測出進(jìn)行觀測，測出當(dāng)前棱鏡位置當(dāng)前棱鏡位置的坐標(biāo)。的坐標(biāo)。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測站點(diǎn)測站點(diǎn)待放樣待放樣點(diǎn)點(diǎn)P位置位置當(dāng)前棱當(dāng)前棱鏡位置鏡位置第六十六頁，共90頁。 2）將當(dāng)前坐標(biāo)與放樣點(diǎn)的坐標(biāo)相比較，計(jì)算出其差值。距離差值dD和角度差dHR或縱向差值X和

30、橫向差值Y。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測站點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱當(dāng)前棱鏡位置鏡位置待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)PdDdHR第六十七頁，共90頁。3）根據(jù)顯示的dD、dHR或X、Y，逐漸找到放樣點(diǎn)的位置。XY后視點(diǎn)后視點(diǎn)測站點(diǎn)測站點(diǎn)當(dāng)前棱當(dāng)前棱鏡位置鏡位置待放樣點(diǎn)待放樣點(diǎn)PdDdHRdHR=000000”dHD=0 m全站儀點(diǎn)位放樣錄像全站儀點(diǎn)位放樣錄像第六十八頁，共90頁。第六十九頁，共90頁。5程序測量 （1 1）數(shù)據(jù)采集）數(shù)據(jù)采集（2 2）坐標(biāo)放樣）坐標(biāo)放樣（3 3）對邊測量、懸高測量、面積測量、導(dǎo)）對邊測量、懸高測量、面積測量、導(dǎo)線測量、后方交會(huì)等。線測量、后方交會(huì)等。（4 4）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)）數(shù)據(jù)

31、存儲(chǔ)管理。包括數(shù)據(jù)的傳輸、數(shù)據(jù)文件的操作（改名、刪除、查閱）。據(jù)文件的操作（改名、刪除、查閱）。 第七十頁，共90頁。四、拓普康全站儀的使用 見見“拓普康全站儀使用簡介拓普康全站儀使用簡介”講義講義 第七十一頁，共90頁。附：TOPCON全站儀放樣點(diǎn)位的方法 以下介紹的是少量零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣方法：以下介紹的是少量零星點(diǎn)的坐標(biāo)放樣方法： 1 1、按、按MENUMENU進(jìn)入主菜單測量模式。進(jìn)入主菜單測量模式。2 2、按、按LAYOUTLAYOUT進(jìn)入放樣程序，再按進(jìn)入放樣程序，再按SKPSKP略過選擇文件。略過選擇文件。3 3、按、按OOC.PTOOC.PT（F1F1），再按），再按NEZNEZ，

32、輸入測站，輸入測站OO點(diǎn)的坐標(biāo)（點(diǎn)的坐標(biāo)（x0,y0,H0 x0,y0,H0）；并在）；并在INS.HTINS.HT一欄，輸一欄，輸入儀器高。入儀器高。第七十二頁，共90頁。4 4、按、按BACKSIGHTBACKSIGHT（F2F2），再按），再按NE/AZNE/AZ，輸入后，輸入后視點(diǎn)視點(diǎn)A A的坐標(biāo)（的坐標(biāo)（xA, yAxA, yA）；若不知）；若不知A A點(diǎn)坐標(biāo)而已點(diǎn)坐標(biāo)而已知坐標(biāo)方位角，則可再按知坐標(biāo)方位角，則可再按AZAZ，在，在HRHR項(xiàng)輸入的值。項(xiàng)輸入的值。瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A A點(diǎn)，按點(diǎn)，按YESYES。5 5、按、按LAYOUTLAYOUT（F3F3）：輸入待放樣點(diǎn)）：輸入待放樣點(diǎn)B

33、 B的坐標(biāo)的坐標(biāo)（xB,yB,HBxB,yB,HB）及測桿單棱鏡的鏡高后，按）及測桿單棱鏡的鏡高后，按ANGLEANGLE（F1F1）。使用水平制動(dòng)和水平微動(dòng)螺旋，使顯）。使用水平制動(dòng)和水平微動(dòng)螺旋，使顯示的示的dHR=0dHR=0，即找到了，即找到了OBOB方向，指揮持測桿單棱方向，指揮持測桿單棱鏡者移動(dòng)位置，使棱鏡位于鏡者移動(dòng)位置，使棱鏡位于OBOB方向上。方向上。 第七十三頁，共90頁。6 6、按、按DISTDIST，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的，進(jìn)行測量，根據(jù)顯示的dHDdHD來指來指揮持棱鏡者沿?fù)]持棱鏡者沿OBOB方向移動(dòng)，若方向移動(dòng)，若dHDdHD為正，則為正，則向向OO點(diǎn)方向移動(dòng)；反之若

34、點(diǎn)方向移動(dòng)；反之若dHDdHD為負(fù)，則向遠(yuǎn)為負(fù)，則向遠(yuǎn)處移動(dòng)，直至處移動(dòng)，直至dHD=0dHD=0時(shí)，立棱鏡點(diǎn)即為時(shí)，立棱鏡點(diǎn)即為B B點(diǎn)點(diǎn)的平面位置。其所顯示的的平面位置。其所顯示的dZdZ值即為立棱鏡點(diǎn)值即為立棱鏡點(diǎn)處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。處的填挖高度，正為挖，負(fù)為填。7 7、按、按NEXTNEXT放樣下一個(gè)點(diǎn)放樣下一個(gè)點(diǎn)C C。 第七十四頁，共90頁。第二章第二章 水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量第十章第十章 GPS定位原理及應(yīng)用簡介定位原理及應(yīng)用簡介一、一、GPSGPS的定義及歷史的定義及歷史1 1定義定義 全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)GPSGPS（Global Positioning Global

35、 Positioning SystemSystem）, ,是一種可以授時(shí)和測距的空間交會(huì)定是一種可以授時(shí)和測距的空間交會(huì)定點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng)點(diǎn)的導(dǎo)航系統(tǒng), ,可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、可向全球用戶提供連續(xù)、實(shí)時(shí)、高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。高精度的三維位置，三維速度和時(shí)間信息。 第七十五頁，共90頁。2GPS的產(chǎn)生與發(fā)展由TRANSIT到GPS 19571957年年1010月第一顆人造地球衛(wèi)星上天，天基電子導(dǎo)月第一顆人造地球衛(wèi)星上天，天基電子導(dǎo)航應(yīng)運(yùn)而生航應(yīng)運(yùn)而生利用多普勒頻移原理利用多普勒頻移原理19641964年建成子午衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)年建成子午衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)(TRANSIT)(T

36、RANSIT)。美國從美國從19731973年開始籌建全球定位系統(tǒng)，年開始籌建全球定位系統(tǒng)，19941994年投入使年投入使用。用。 經(jīng)歷經(jīng)歷2020年，耗資年，耗資300300億美元，是繼阿波羅登月計(jì)劃億美元，是繼阿波羅登月計(jì)劃和航天飛機(jī)計(jì)劃之后的第三項(xiàng)龐大空間計(jì)劃。和航天飛機(jī)計(jì)劃之后的第三項(xiàng)龐大空間計(jì)劃。 第七十六頁，共90頁。二、GPS的組成 GPS GPS定位系統(tǒng)由定位系統(tǒng)由GPSGPS衛(wèi)星空間部分、地面控制衛(wèi)星空間部分、地面控制部分和用戶部分和用戶GPSGPS接收機(jī)三部分組成。接收機(jī)三部分組成。 第七十七頁，共90頁。1、空間部分由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星。 GPS衛(wèi)星圖片衛(wèi)星圖

37、片1第七十八頁，共90頁。GPS衛(wèi)星圖片衛(wèi)星圖片2第七十九頁，共90頁。2、地面控制部分。Colorado springs5 55 5HawaiiAscencionDiego Garciakwajaleinu1 1個(gè)主控站個(gè)主控站:Colorado springs(:Colorado springs(科羅拉多科羅拉多. .斯平士斯平士) )。u3 3個(gè)注入站個(gè)注入站:Ascencion(:Ascencion(阿森松群島阿森松群島) )、 Diego Garcia(Diego Garcia(迭哥伽西亞迭哥伽西亞) )、kwajalein(kwajalein(卡瓦加蘭卡瓦加蘭) )。u5 5個(gè)監(jiān)控站：個(gè)監(jiān)控站： 以上主控站、注入站及以上主控站、注入站及Hawaii(Hawaii(夏威夷夏威夷) )。第八十頁，共90頁。3、用戶接收機(jī)部分uGPSGPS接收機(jī)的基本類型分導(dǎo)航型和大地接收機(jī)的基本類型分導(dǎo)航型和大地型。型。u大地型接收機(jī)又分單頻型和雙頻型。大地型接收機(jī)又分單頻型和雙頻型。第八十一頁，共90頁。圖片：導(dǎo)航型GPS機(jī)手持型手持型GPS機(jī)機(jī)車載型車載型GPS機(jī)機(jī)第八十二頁，共90頁。圖片：大地型GPS接收機(jī)單頻機(jī)單頻機(jī)雙頻機(jī)雙頻機(jī)第八十三頁，共90頁。三