《礦山測(cè)量學(xué)》PPT課件

1、目 錄n第一章 緒論n第二章 水準(zhǔn)測(cè)量 n第三章 距離測(cè)量與直線定線n第四章 角度測(cè)量n第五章 測(cè)量誤差的基本知識(shí)n第六章 小區(qū)控制測(cè)量n第七章 視距及三角高程測(cè)量n第八章 地形圖基本知識(shí)第一章第一章 緒論緒論 11 測(cè)量學(xué)的發(fā)展及內(nèi)容測(cè)量學(xué)的發(fā)展及內(nèi)容12 地面點(diǎn)位的確定地面點(diǎn)位的確定13 測(cè)量工作概述測(cè)量工作概述11 測(cè)量學(xué)的發(fā)展及內(nèi)容測(cè)量學(xué)的發(fā)展及內(nèi)容 測(cè)量學(xué)是一古老的地球科學(xué)，它自于希臘測(cè)量學(xué)是一古老的地球科學(xué)，它自于希臘文的文的“土地劃分土地劃分”。而近代的測(cè)量學(xué)已經(jīng)發(fā)展為。而近代的測(cè)量學(xué)已經(jīng)發(fā)展為一門多方面的綜合科學(xué)，通常叫做測(cè)繪科學(xué)。一門多方面的綜合科學(xué)，通常叫做測(cè)繪科學(xué)。 測(cè)量

2、學(xué)的發(fā)展概況測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況 本課程的意義及要求本課程的意義及要求 測(cè)量學(xué)科的分類測(cè)量學(xué)科的分類一、測(cè)量學(xué)的發(fā)展概況1我國(guó)古代測(cè)量學(xué)的成就我國(guó)古代測(cè)量學(xué)的成就 大約是公元前大約是公元前2200年，夏禹治水時(shí)，使用年，夏禹治水時(shí)，使用 “左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩左準(zhǔn)繩，右規(guī)矩”的測(cè)量工具和方法。的測(cè)量工具和方法。長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)墓出土的西漢時(shí)期長(zhǎng)沙國(guó)長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)墓出土的西漢時(shí)期長(zhǎng)沙國(guó)地圖地圖世界上現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的最早的軍用地圖世界上現(xiàn)發(fā)現(xiàn)的最早的軍用地圖北宋時(shí)沈括的北宋時(shí)沈括的夢(mèng)溪筆談夢(mèng)溪筆談中記載了中記載了磁偏角的發(fā)現(xiàn)。磁偏角的發(fā)現(xiàn)。清朝康熙年間，清朝康熙年間， 1718年完成了世界年完成了世界上最早的地形圖之

3、一上最早的地形圖之一皇興全圖皇興全圖。 注：世界上現(xiàn)存最古老的地圖是在古巴注：世界上現(xiàn)存最古老的地圖是在古巴比倫北部的加蘇古巴城（今伊拉克境內(nèi)比倫北部的加蘇古巴城（今伊拉克境內(nèi)）發(fā)掘的刻在陶片上的地圖。）發(fā)掘的刻在陶片上的地圖。 2近代測(cè)量學(xué)的發(fā)展近代測(cè)量學(xué)的發(fā)展 望遠(yuǎn)鏡普遍用于測(cè)量?jī)x器望遠(yuǎn)鏡普遍用于測(cè)量?jī)x器 最小二乘法理論奠定了測(cè)量平差的基礎(chǔ)最小二乘法理論奠定了測(cè)量平差的基礎(chǔ) 電磁波測(cè)距儀的問世電磁波測(cè)距儀的問世 20世紀(jì)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀研世紀(jì)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀及數(shù)字水準(zhǔn)儀研制成功制成功 電子經(jīng)緯儀產(chǎn)生，陀螺經(jīng)緯儀與激光經(jīng)電子經(jīng)緯儀產(chǎn)生，陀螺經(jīng)緯儀與激光經(jīng)緯儀應(yīng)用于定向工作。緯儀應(yīng)用于

4、定向工作。 1966年開始進(jìn)行人衛(wèi)大地測(cè)量。年開始進(jìn)行人衛(wèi)大地測(cè)量。 3測(cè)量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望測(cè)量學(xué)發(fā)展?fàn)顩r及展望 測(cè)量室內(nèi)外一體化。測(cè)量室內(nèi)外一體化。 GPS（Global positioning system） RS（Remote sense） GIS (Geographic information system) 3S技術(shù)的結(jié)合技術(shù)的結(jié)合 數(shù)字地球數(shù)字地球(Digital Earth)的概念。的概念。 二本課程的意義及要求二本課程的意義及要求1學(xué)習(xí)本課程的意義學(xué)習(xí)本課程的意義 城市建設(shè)、大型廠礦建筑、水利樞紐、城市建設(shè)、大型廠礦建筑、水利樞紐、農(nóng)田水利及道路等的修建農(nóng)田水利及道路等的修建

5、勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工放樣、竣工驗(yàn)收和工勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工放樣、竣工驗(yàn)收和工程監(jiān)測(cè)程監(jiān)測(cè)2學(xué)習(xí)好本課程的要求學(xué)習(xí)好本課程的要求 認(rèn)真聽課，做好筆記；認(rèn)真聽課，做好筆記； 獨(dú)立完成作業(yè)，注意總結(jié)；獨(dú)立完成作業(yè)，注意總結(jié)； 重實(shí)踐，認(rèn)真對(duì)待課堂實(shí)驗(yàn)；重實(shí)踐，認(rèn)真對(duì)待課堂實(shí)驗(yàn)； 認(rèn)真完成集中實(shí)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)。認(rèn)真完成集中實(shí)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)。測(cè)設(shè)測(cè)設(shè): :圖紙圖紙 地面地面測(cè)定測(cè)定: :地面地面 圖紙圖紙三測(cè)量學(xué)定義及學(xué)科分類三測(cè)量學(xué)定義及學(xué)科分類1測(cè)量學(xué)測(cè)量學(xué)(surveying)的定義的定義 根據(jù)它的任務(wù)與作用，包括兩個(gè)方面：根據(jù)它的任務(wù)與作用，包括兩個(gè)方面：測(cè)定（測(cè)繪）測(cè)定（測(cè)繪）(location)測(cè)設(shè)（放樣）

6、測(cè)設(shè)（放樣）(seting-out)2測(cè)量學(xué)科的分類測(cè)量學(xué)科的分類普通測(cè)量學(xué)普通測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)大地測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)攝影測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)工程測(cè)量學(xué)制圖學(xué)制圖學(xué)12 地面點(diǎn)位的確定 確定地面點(diǎn)的空間位置需用三個(gè)量確定地面點(diǎn)的空間位置需用三個(gè)量: :u某點(diǎn)在水平面上投影位置（某點(diǎn)在水平面上投影位置（x,yx,y）u該點(diǎn)離某水平面高度（該點(diǎn)離某水平面高度（H H）1.1.測(cè)量基準(zhǔn)面測(cè)量基準(zhǔn)面2.2.地面點(diǎn)的平面位置地面點(diǎn)的平面位置3.3.地面點(diǎn)的高程地面點(diǎn)的高程一測(cè)量基準(zhǔn)面一測(cè)量基準(zhǔn)面1測(cè)量工作基準(zhǔn)面測(cè)量工作基準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面靜止海水面所形成的封閉曲面。靜止海水面所形成的封閉

7、曲面。大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面其中通過平均海水面的那個(gè)其中通過平均海水面的那個(gè)水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面。2.大地水準(zhǔn)面的特點(diǎn)大地水準(zhǔn)面的特點(diǎn)水準(zhǔn)面的特點(diǎn)水準(zhǔn)面的特點(diǎn) 不規(guī)則曲面有無數(shù)個(gè)不規(guī)則曲面有無數(shù)個(gè) 處處與鉛垂線正交、封閉的重力等勢(shì)面處處與鉛垂線正交、封閉的重力等勢(shì)面大地水準(zhǔn)面的特點(diǎn)大地水準(zhǔn)面的特點(diǎn) 唯一的不規(guī)則曲面唯一的不規(guī)則曲面 處處與鉛垂線正交、封閉的重力等勢(shì)面處處與鉛垂線正交、封閉的重力等勢(shì)面測(cè)量工作的基準(zhǔn)面測(cè)量工作的基準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 測(cè)量工作的基準(zhǔn)線測(cè)量工作的基準(zhǔn)線鉛垂線鉛垂線旋轉(zhuǎn)橢球旋轉(zhuǎn)橢球 由橢圓（長(zhǎng)半軸由橢圓（長(zhǎng)半軸a a，短半軸，短半軸b b）繞）繞b b軸旋軸旋轉(zhuǎn)而成的橢球

8、體?？捎脭?shù)學(xué)式表示的轉(zhuǎn)而成的橢球體?？捎脭?shù)學(xué)式表示的光滑曲面。光滑曲面。(一一)地理坐標(biāo)（屬于球面坐標(biāo)系統(tǒng)）地理坐標(biāo)（屬于球面坐標(biāo)系統(tǒng)）適用于：在地球橢球面上確定點(diǎn)位。分為：適用于：在地球橢球面上確定點(diǎn)位。分為：1. .天文地理坐標(biāo)天文地理坐標(biāo)( (天文天文經(jīng)度經(jīng)度 ，天文，天文緯度緯度 ) )2. .大地地理坐標(biāo)大地地理坐標(biāo)( (大地大地經(jīng)度經(jīng)度B B，大地，大地緯度緯度L L ) )(二二)平面直角坐標(biāo)平面直角坐標(biāo) 適用于：研究范圍較小。適用于：研究范圍較小。數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系數(shù)學(xué)平面直角坐標(biāo)系測(cè)量平面直角坐標(biāo)系測(cè)量平面直角坐標(biāo)系 坐標(biāo)系的異同：坐標(biāo)系的異同：u不同點(diǎn)：不同點(diǎn)： 1 1測(cè)量

9、上北方向?yàn)闇y(cè)量上北方向?yàn)閄 X軸正向，軸正向， 東方向?yàn)闁|方向?yàn)閅 Y軸正向。軸正向。 2 2角度方向順時(shí)針度量；角度方向順時(shí)針度量； 象限順時(shí)針編號(hào)。象限順時(shí)針編號(hào)。u相同點(diǎn)相同點(diǎn): 數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量中可直接應(yīng)用。數(shù)學(xué)中的三角公式在測(cè)量中可直接應(yīng)用。（三）高斯平面直角坐標(biāo)（三）高斯平面直角坐標(biāo)適用于：研究范圍較大。適用于：研究范圍較大。高斯投影方法：高斯投影方法：目的是將橢球面投影到目的是將橢球面投影到平面上。使投影帶的中央子午線與橢平面上。使投影帶的中央子午線與橢圓柱體相切，展開后為圓柱體相切，展開后為X X軸，向北為正；軸，向北為正； 展開后為展開后為Y Y軸，向東為正。軸，向東為

10、正。投影投影剪開剪開展展平平16帶的劃分帶的劃分u為限制高斯投影離中央子午線愈遠(yuǎn)，為限制高斯投影離中央子午線愈遠(yuǎn)，長(zhǎng)度變形愈大的缺點(diǎn)，從經(jīng)度長(zhǎng)度變形愈大的缺點(diǎn)，從經(jīng)度0開始，開始，將整個(gè)地球分成將整個(gè)地球分成60個(gè)帶，個(gè)帶，6為一帶。為一帶。u計(jì)算公式：計(jì)算公式： =6N-3中央子午線經(jīng)度中央子午線經(jīng)度, N投影帶號(hào)。投影帶號(hào)。方法：方法：（1）先將自然值的橫坐）先將自然值的橫坐標(biāo)標(biāo)Y加上加上500000米；米；（2）再在新的橫坐標(biāo)）再在新的橫坐標(biāo)Y之前標(biāo)以之前標(biāo)以2位數(shù)的帶號(hào)位數(shù)的帶號(hào)。2.我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示方法我國(guó)高斯平面直角坐標(biāo)的表示方法三.地面點(diǎn)的高程1. 1.絕對(duì)高程絕對(duì)高程

11、H H到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。2.2.相對(duì)高程相對(duì)高程H H到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。3.3.高高 差差h hABAB=H=HB B-H-HA A=H=HB B-H-HA A4. . 我國(guó)的高程系統(tǒng)我國(guó)的高程系統(tǒng)主要有：主要有：（1）1985國(guó)家高程系統(tǒng)國(guó)家高程系統(tǒng)（2）1956黃海高程系統(tǒng)黃海高程系統(tǒng)（3）地方高程系統(tǒng)。如：珠江高程系統(tǒng)。）地方高程系統(tǒng)。如：珠江高程系統(tǒng)。注：水準(zhǔn)原點(diǎn)：青島市觀象山注：水準(zhǔn)原點(diǎn)：青島市觀象山H H0 0= 72.260m= 72.260m（8585黃海系）黃海系） = 72.289m= 72.289m（5656黃海

12、系）黃海系）1.3 測(cè)量工作概述一測(cè)量的基本工作一測(cè)量的基本工作 測(cè)角、量邊、測(cè)高差測(cè)角、量邊、測(cè)高差二測(cè)量工作中用水平面代替水準(zhǔn)面的限度二測(cè)量工作中用水平面代替水準(zhǔn)面的限度1 1對(duì)水平角、距離的影響對(duì)水平角、距離的影響在面積約在面積約320km320km2 2內(nèi)，可忽略不計(jì)。內(nèi)，可忽略不計(jì)。2 2對(duì)高程的影響對(duì)高程的影響即使距離很短也要顧即使距離很短也要顧及地球曲率的影響。及地球曲率的影響。三測(cè)量工作的基本原則三測(cè)量工作的基本原則布局上：由整體到局部布局上：由整體到局部 精度上：由高級(jí)到低級(jí)精度上：由高級(jí)到低級(jí)次序上：先控制后細(xì)部次序上：先控制后細(xì)部第二章第二章 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量21 高程測(cè)

13、量概述高程測(cè)量概述22 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理23 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺24 水準(zhǔn)測(cè)量的方法及成果整理水準(zhǔn)測(cè)量的方法及成果整理25 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正u高程測(cè)量高程測(cè)量 （Height Measurement） 根據(jù)已知點(diǎn)高程，測(cè)定該點(diǎn)與未知點(diǎn)的高根據(jù)已知點(diǎn)高程，測(cè)定該點(diǎn)與未知點(diǎn)的高差，然后計(jì)算出未知點(diǎn)的高程的方法。差，然后計(jì)算出未知點(diǎn)的高程的方法。21 高程測(cè)量概述高程測(cè)量概述1、水準(zhǔn)測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量(leveling) 一、二、三、四等及等外水準(zhǔn)測(cè)量一、二、三、四等及等外水準(zhǔn)測(cè)量2、三角高程測(cè)量、三角高程測(cè)量(trigonometric leveling)3、氣壓

14、高程測(cè)量、氣壓高程測(cè)量(air pressure leveling)4、GPS測(cè)量。測(cè)量。(GPS leveling) 22 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理一一. .基本原理基本原理 利用水準(zhǔn)儀提利用水準(zhǔn)儀提供的供的“水平視水平視線線”，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)，測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間高差，從而由間高差，從而由已知點(diǎn)高程推算已知點(diǎn)高程推算出未知點(diǎn)高程。出未知點(diǎn)高程。大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水平視線水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺ab前進(jìn)方向前進(jìn)方向A后視點(diǎn)后視點(diǎn) a后視讀數(shù)后視讀數(shù)B前視點(diǎn)前視點(diǎn) b前視讀數(shù)前視讀數(shù)大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水平視線水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺

15、尺水水準(zhǔn)準(zhǔn)尺尺ab前進(jìn)方向前進(jìn)方向bHaHHBAiABABhHH1 1、A A、B B兩點(diǎn)間高差兩點(diǎn)間高差2. B2. B點(diǎn)的高程點(diǎn)的高程3.3.視線高程視線高程bahAB 若若A A、B B 兩點(diǎn)間布設(shè)一些過渡點(diǎn)兩點(diǎn)間布設(shè)一些過渡點(diǎn)（轉(zhuǎn)點(diǎn)）（轉(zhuǎn)點(diǎn)）1 1、2 2、3 3，將其分為，將其分為n n段，段，則用水準(zhǔn)儀分別測(cè)得各段高差為則用水準(zhǔn)儀分別測(cè)得各段高差為h h1 1， h h2 2 h hn n，則有：，則有：hAB=h1+ h2+ hn =(a a1 1-b-b1 1)+(a)+(a2 2-b-b2 2)+)+(a+(an n-b-bn n) = a-a- b bhAB=（ Sa+Sb

16、）（）（ Sa+Sb）/2R23 水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺2、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)器(bubble)u圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器(circular bubble) ：用于整：用于整平。平。u水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管(bubble tube) ： 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、基座、基座(tribrach) 二、水準(zhǔn)尺二、水準(zhǔn)尺(leveling staff)主要有單面尺、雙面尺和塔尺。主要有單面尺、雙面尺和塔尺。 （三）尺墊（三）尺墊(staff plate) 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。三、水準(zhǔn)儀的使用三、水準(zhǔn)儀的使用操作程序：操作程序：粗平粗

17、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方法：方法：對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋對(duì)向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1 1、2 2使氣泡移至使氣泡移至1 1、2 2方向中間方向中間轉(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。 a a123b b312c c3122 2規(guī)律：規(guī)律： 氣泡總是處在最高處。氣泡總是處在最高處。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(duì)運(yùn)動(dòng)。像有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 產(chǎn)生原因：產(chǎn)

18、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(duì)光螺旋。反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對(duì)光螺旋。（三）精平（三）精平（四）讀數(shù)（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：方法：米、分米看尺面上的注記，厘米數(shù)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。尺面上的格數(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。 4. 4. 水

19、準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例水準(zhǔn)儀讀數(shù)實(shí)例 bc a07250725625262521477147724 水準(zhǔn)測(cè)量的方法及成果整理水準(zhǔn)測(cè)量的方法及成果整理一、水準(zhǔn)點(diǎn)(Bench Mark) 通過水準(zhǔn)測(cè)量方法獲得其高程的高程控制點(diǎn)，稱為通過水準(zhǔn)測(cè)量方法獲得其高程的高程控制點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，一般用水準(zhǔn)點(diǎn)，一般用BM表示。有永久性和臨時(shí)性兩種。表示。有永久性和臨時(shí)性兩種。二、水準(zhǔn)路線(leveling line) 1 1閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線(closed leveling line)(closed leveling line) 由已知點(diǎn)由已知點(diǎn)BM1BM1已知點(diǎn)已知點(diǎn)BM1BM12 2附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線(a

20、nnexed leveling line)(annexed leveling line) 由已知點(diǎn)由已知點(diǎn)BM1BM1已知點(diǎn)已知點(diǎn)BM2BM23 3支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線(spur leveling line)(spur leveling line) 由已知點(diǎn)由已知點(diǎn)BM1BM1某一待定水準(zhǔn)點(diǎn)某一待定水準(zhǔn)點(diǎn)A A。 3.3.支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線BMBM 1 1 2 2 1 1BMBM 2 2 3 3 4 41.1.閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線2.2.附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線BM1BM1BM2BM2 1 1 2 2 3 3三、水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施（外業(yè)）三、水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施（外業(yè)） 1 1、觀測(cè)要求、觀測(cè)要求

21、 兩次儀器高法：高差之差兩次儀器高法：高差之差h -h 5mm BMABMB1134113416771677TP1h h1 1=-0.543=-0.5431444144413241324TP2h h2 2=+0.120=+0.1201822182208760876TP3h h3 3=+0.946=+0.9461820182014351435TP4h h4 4=+0.385=+0.3851422142213041304h h5 5=+0.118=+0.118前進(jìn)方向1 1、兩次儀高法、兩次儀高法 BMABMBTP3前進(jìn)方向1134113417801780TP1h h1 1=-0.543=-0.5

22、4312361236167616761424142413041304h h5 5=+0.118=+0.11817191719183518351444144413241324TP2h h2 2=+0.120=+0.12014561456133613361822182208700870h h3 3=+0.946=+0.94610961096203620361820182014371437TP4h h4 4=+0.385=+0.3850819081912061206 BMABMBTP3前進(jìn)方向1134113417801780TP1h h1 1=-0.543=-0.543123612361676167

23、61424142413041304h h5 5=+0.118=+0.11817191719183518351444144413241324TP2h h2 2=+0.120=+0.12014561456133613361822182208700870h h3 3=+0.946=+0.94610961096203620361820182014371437TP4h h4 4=+0.385=+0.3850819081912061206TP3前進(jìn)方向1134113465676567TP1h h1 1=-0.543=-0.54359235923167616761424142413041304h h5 5=

24、+0.118=+0.11865066506652265221444144413241324TP2h h2 2=+0.120=+0.12062436243602360231822182208700870h h3 3=+0.946=+0.94658835883672367231820182014371437TP4h h4 4=+0.385=+0.3855506550659935993 BMABMBTP31424142413041304前進(jìn)方向1134113465676567TP1h h1 1=-0.543=-0.5435923592316761676h h5 5=+0.118=+0.1186506

25、6506652265221444144413241324TP2h h2 2=+0.120=+0.12062436243602360231822182208700870h h3 3=+0.946=+0.94658835883672367231820182014371437TP4h h4 4=+0.385=+0.3855506550659935993 BMABMB四.水準(zhǔn)測(cè)量成果整理步驟（一）計(jì)算高差閉合差（一）計(jì)算高差閉合差(closing error)理測(cè)hhfh公式：公式：故對(duì)于閉合水準(zhǔn)路線，有：故對(duì)于閉合水準(zhǔn)路線，有：對(duì)于附合水準(zhǔn)路線，有：對(duì)于附合水準(zhǔn)路線，有： 測(cè)理測(cè)hhhfh)(始終測(cè)

26、理測(cè)HHhhhfh（二）分配高差閉合差 適用于山區(qū)適用于山區(qū)適用于平原區(qū)適用于平原區(qū)允允允允nfLfhh1240 。2 2、分配原則、分配原則（三）計(jì)算各待定點(diǎn)高程（三）計(jì)算各待定點(diǎn)高程五五. .水準(zhǔn)測(cè)量成果整理實(shí)例水準(zhǔn)測(cè)量成果整理實(shí)例7.449.57948.15950.41147.609fh= h測(cè)測(cè) h理理=+37mmfh允允=40L=109mm輔輔助助計(jì)計(jì)算算45.286+2.323A距離距離（km）+4.293+4.330B+1.4203-2.2522-2.8021高程高程（m）改正后高改正后高差（差（m）改正數(shù)改正數(shù)（mm）觀測(cè)高觀測(cè)高差（差（m）點(diǎn)點(diǎn)號(hào)號(hào)25 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)

27、儀的檢驗(yàn)與校正 u 水準(zhǔn)管軸LL視準(zhǔn)軸CCu 圓水準(zhǔn)軸LL 豎軸VVu 橫絲要水平（即：VV） CCLLVVLL二二.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(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、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。，看氣泡是否居中。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, , 再用三個(gè)再用三個(gè)“校正螺旋校正螺旋”，使氣泡居中。，使氣泡居中。 1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)：整平后，用橫絲的一端對(duì)準(zhǔn)一固定點(diǎn)整平后，用橫絲的一端對(duì)準(zhǔn)一固定點(diǎn)P，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)

28、螺旋，看P點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。點(diǎn)是否沿著橫絲移動(dòng)。 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個(gè)個(gè)“校正螺絲校正螺絲”。 （三）水準(zhǔn)管軸（三）水準(zhǔn)管軸視準(zhǔn)軸（視準(zhǔn)軸（i角）的檢校角）的檢校1、檢驗(yàn)：、檢驗(yàn)：（1）平坦地上選）平坦地上選A、B兩點(diǎn)，約兩點(diǎn)，約50m。（2）在中點(diǎn)）在中點(diǎn)C架儀，讀取架儀，讀取a1、b1（3 3）在距）在距B B點(diǎn)約點(diǎn)約2 23m3m處架儀，讀取處架儀，讀取a a2 2、b b2 2，得得h h2 2=a=a2 2-b-b2 2 。若若h h2 2hh1 1 , ,則水準(zhǔn)管軸不平行則水準(zhǔn)管軸不平行視準(zhǔn)軸。視準(zhǔn)軸。 ABDhh

29、i12原因？原因？ h h1 1無誤差無誤差 b b2 2的誤差可忽略不計(jì)。的誤差可忽略不計(jì)。說明：對(duì)說明：對(duì)S S3 3水準(zhǔn)儀，若水準(zhǔn)儀，若i20i20，需校正。，需校正。 2、校正、校正 （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(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對(duì)準(zhǔn)(a(a2 2=h=h1 1+b+b2 2) )，撥，撥動(dòng)水準(zhǔn)管動(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）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)“校正校正螺絲螺絲”，使橫絲對(duì)準(zhǔn)，使橫絲對(duì)準(zhǔn)

30、(a(a2 2=h=h1 1+b+b2 2) )。第三章第三章 距離測(cè)量距離測(cè)量(distance measure)(distance measure)與直線定向與直線定向(line orientation)(line orientation)31 鋼尺量距鋼尺量距一般在精度一般在精度上：上： 電磁波測(cè)距電磁波測(cè)距EDM(electro-magnetic distance measuring) 鋼尺量距鋼尺量距(steel tape measuring) 視距法測(cè)距視距法測(cè)距(stadia measurement)。31 鋼尺量距鋼尺量距 (steel tape measuring)一、量距工

31、具一、量距工具有：鋼尺有：鋼尺(steel tape)(steel tape)、標(biāo)桿、標(biāo)桿(measuring bar)(measuring bar)、垂球垂球(plumb bob)(plumb bob)、測(cè)釬、測(cè)釬(measuring rod)(measuring rod)、溫度計(jì)溫度計(jì)(thermometer)(thermometer)、彈簧秤、彈簧秤( (spring spring balancebalance) )。最基本的要求最基本的要求平、準(zhǔn)、直。平、準(zhǔn)、直。按精度分：一般量距和精密量距按精度分：一般量距和精密量距（一）一般量距步驟（一）一般量距步驟1 1定線定線(line ali

32、gnment)(line alignment)按精度分：目估法和經(jīng)緯儀法。按精度分：目估法和經(jīng)緯儀法。 （1 1）喊）喊“預(yù)備預(yù)備”、“好好”前后尺手同時(shí)讀數(shù)，相前后尺手同時(shí)讀數(shù)，相減。減。（2 2）在山區(qū)，可用平量法、斜量法。）在山區(qū)，可用平量法、斜量法。 AB測(cè)釬測(cè)釬SAB=n + 為整尺段長(zhǎng)為整尺段長(zhǎng) 為余長(zhǎng)為余長(zhǎng)平量法平量法斜量法斜量法 MDDDDK121 返返往往返返往往 （1）尺長(zhǎng)改正）尺長(zhǎng)改正 DK=S l/l0（2）溫度改正）溫度改正 Dt=S (tt0)（3）傾斜改正）傾斜改正 Dh= -h2/2S )(000ttllllt某鋼尺的尺長(zhǎng)方程式：某鋼尺的尺長(zhǎng)方程式：最終水平距離

33、為： D=S+ D=S+ D DK K+ + D Dt t+ + D Dh h32 電磁波電磁波 (DEM)測(cè)距簡(jiǎn)介測(cè)距簡(jiǎn)介B測(cè)距儀測(cè)距儀(EDM instrument)反光棱鏡反光棱鏡(reflector)CtS21 1按測(cè)程分：短程、中程、遠(yuǎn)程。按測(cè)程分：短程、中程、遠(yuǎn)程。2按傳播時(shí)間按傳播時(shí)間t的測(cè)定方法分：脈沖法測(cè)距、的測(cè)定方法分：脈沖法測(cè)距、相位法測(cè)距。相位法測(cè)距。3 3按測(cè)距儀所使用的光源分：普通光源、紅外按測(cè)距儀所使用的光源分：普通光源、紅外光源、激光光源。光源、激光光源。4 4按測(cè)距精度分：按測(cè)距精度分：級(jí)、級(jí)、級(jí)、級(jí)、級(jí)。級(jí)。)(:)(222DBAmDBAmDD 簡(jiǎn)寫為簡(jiǎn)寫為

34、 標(biāo)準(zhǔn)方向標(biāo)準(zhǔn)方向 方位角名稱方位角名稱 測(cè)定方法測(cè)定方法真北方向真北方向( (真子午線方向真子午線方向) ) 真方位角真方位角A A 天文或陀螺儀測(cè)定天文或陀螺儀測(cè)定磁北方向磁北方向( (磁子午線方向磁子午線方向) ) 磁方位角磁方位角AmAm 羅盤儀測(cè)定羅盤儀測(cè)定坐標(biāo)縱軸坐標(biāo)縱軸( (軸子午線方向軸子午線方向) ) 坐標(biāo)方位角坐標(biāo)方位角 坐標(biāo)反算而得坐標(biāo)反算而得標(biāo)準(zhǔn)方向O OP PP PO O真真北北A A磁磁北北Am坐坐標(biāo)標(biāo)縱縱軸軸2分類及關(guān)系：分類及關(guān)系：（1 1）真方位角磁方位角）真方位角磁方位角mm磁偏角磁偏角坐標(biāo)坐標(biāo)方位角方位角子午線收斂角子午線收斂角（2 2）同一直線正反坐）同

35、一直線正反坐標(biāo)方位角相差標(biāo)方位角相差180180，即：即：0180 反反正正 XYABABBAAB 2323= = 1212180180左角（右角）左角（右角）圖中沿著測(cè)量或計(jì)算的方向，在直線段左側(cè)的夾圖中沿著測(cè)量或計(jì)算的方向，在直線段左側(cè)的夾角稱為左角，而在直線段右側(cè)的夾角稱為右角。角稱為左角，而在直線段右側(cè)的夾角稱為右角。則則1 1、4 4為左角，而為左角，而2 2、3 3為右角為右角4AB123測(cè)量方向測(cè)量方向1234第四章第四章 角度測(cè)量角度測(cè)量41 水平角和垂直角觀測(cè)原理水平角和垂直角觀測(cè)原理42 經(jīng)緯儀的構(gòu)造經(jīng)緯儀的構(gòu)造43 水平角觀測(cè)水平角觀測(cè)44 垂直角觀測(cè)垂直角觀測(cè)45 經(jīng)緯

36、儀的檢驗(yàn)與校正經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正 從空間一點(diǎn)出發(fā)的兩從空間一點(diǎn)出發(fā)的兩條空間直線在水平投條空間直線在水平投影面上的夾角。影面上的夾角。 范圍：范圍：順時(shí)針順時(shí)針0360 水平面abcABC0ca水平度盤水平度盤(horizontal circle)在同一豎直面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平視線的夾角。在同一豎直面內(nèi)，瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平視線的夾角。其范圍：其范圍： =-90=-90 + +9090 ，仰角為正，俯角為負(fù)。，仰角為正，俯角為負(fù)。天頂鉛垂線水平線ACAZCZACB090 18027042 經(jīng)緯儀經(jīng)緯儀(Theodolite)的的構(gòu)造構(gòu)造經(jīng)緯儀是測(cè)角的儀器，按精度，經(jīng)緯儀是測(cè)角的儀器，按精

37、度，有：有： DJ6、DJ2。一、一、DJ6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)照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部( (水平水平) )制動(dòng)、微動(dòng)制動(dòng)、微動(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(duì)點(diǎn)器光學(xué)對(duì)點(diǎn)器 復(fù)測(cè)扳手或度盤變換器復(fù)測(cè)扳手或

38、度盤變換器 望遠(yuǎn)鏡十字絲望遠(yuǎn)鏡十字絲水平度盤由光學(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)部可相互脫離；水平度盤與照準(zhǔn)部可相互脫離； 改變度盤位置，要使用度盤變換手輪或復(fù)測(cè)改變度盤位置，要使用度盤變換手輪或復(fù)測(cè) 扳手。扳手。腳螺旋用于整平儀器腳螺旋用于整平儀器018027090二、J6經(jīng)緯儀讀數(shù)方法（1 1）分微尺的分劃值為）分微尺的分劃值為11，估讀到，估讀到 0.1(6)0.1(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)。 水平度盤讀數(shù)：水平度盤讀數(shù)： 737304042424017373

39、一、經(jīng)緯儀的安置 內(nèi)容及要求： 對(duì)中 (centering) 3mm 整平 (leveling) 1格BCAB1、垂球垂球(plumb bob)法法（1 1）腳架頭上移動(dòng)儀器進(jìn)行對(duì)中。）腳架頭上移動(dòng)儀器進(jìn)行對(duì)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。43水平角水平角(horizontal angle)觀測(cè)觀測(cè)（1）大致對(duì)中）大致對(duì)中眼睛看著對(duì)中器，眼睛看著對(duì)中器，拖動(dòng)拖動(dòng)三腳架兩個(gè)腳三腳架兩個(gè)腳, ,使使儀器大致對(duì)中儀器大致對(duì)中, ,并保持并保持“架頭架頭”大致水平。大致水平。（2）精確對(duì)中）精確對(duì)中腳螺旋精確對(duì)中腳

40、螺旋精確對(duì)中（3）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。圓水準(zhǔn)氣泡居中。2、光學(xué)對(duì)中器法、光學(xué)對(duì)中器法 123氣泡居中，氣泡居中，1、2等高等高氣泡居中，氣泡居中，3與與1、2等高等高1231 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(duì)向旋轉(zhuǎn)腳螺旋）根據(jù)氣泡位置運(yùn)用法則，對(duì)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9090，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

41、居中，3與與1、2等高等高123二、經(jīng)緯儀的瞄準(zhǔn)步驟步驟：粗瞄粗瞄制動(dòng)制動(dòng)調(diào)焦調(diào)焦微動(dòng)精瞄。微動(dòng)精瞄。注意：注意：瞄準(zhǔn)時(shí)，盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部。瞄準(zhǔn)時(shí)，盡量瞄準(zhǔn)目標(biāo)下部。 = =右右( (終終) )邊邊c-c-左左( (始始) )邊邊a a當(dāng)當(dāng)caca時(shí)時(shí) = c = c a a 當(dāng)當(dāng)c ca a時(shí)時(shí) = c+360= c+360 a a 水平面acABC0a水平度盤水平度盤1、計(jì)算公式、計(jì)算公式三、測(cè)回法三、測(cè)回法1、適用：、適用：2、步驟、步驟：（1 1）盤左瞄準(zhǔn)左邊）盤左瞄準(zhǔn)左邊A A，配度盤，配度盤至至0 00X0X，讀取，讀取a a1 1。（2 2）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)右邊

42、B B，讀取讀取b b1 1。 則上半測(cè)回角值則上半測(cè)回角值: :1 1= b= b1 1-a-a1 1 1測(cè)站測(cè)站ABOa1b1（3）倒鏡成盤右，瞄準(zhǔn)右邊B，讀取b2。（4）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)瞄準(zhǔn)左邊A，讀取，讀取a2。 則下半測(cè)回角值則下半測(cè)回角值:2 2= = b2- -a2（5）計(jì)算角值）計(jì)算角值 若：若：1 1- -2 24040（圖根級(jí)）（圖根級(jí)）則有：則有： = = （1 1+ +2 2）/2/2 2a2b2測(cè)站測(cè)站ABO3、測(cè)回法記錄格式254 24 06180 05 0074 19 06右右ABO左左AB00 04 1874 23 42 74 19 2474 19

43、 15ABO 測(cè)站測(cè)站豎盤豎盤位置位置目標(biāo)目標(biāo)水平度水平度盤讀數(shù)盤讀數(shù) 半測(cè)回半測(cè)回角值角值 一測(cè)回一測(cè)回角值角值 示示 意意 圖圖u度盤配置方法度盤配置方法: : 若觀測(cè)若觀測(cè)N N個(gè)測(cè)回，各測(cè)回間按個(gè)測(cè)回，各測(cè)回間按180180/N/N的差值來配的差值來配置度盤。置度盤。u測(cè)回法小結(jié)測(cè)回法小結(jié): 盤左：左目標(biāo)A右目標(biāo)B() 盤右：右目標(biāo)B左目標(biāo)A()四、方向觀測(cè)法四、方向觀測(cè)法1適用：適用：在一個(gè)測(cè)站上需要觀測(cè)兩個(gè)以上方向。在一個(gè)測(cè)站上需要觀測(cè)兩個(gè)以上方向。2步驟：步驟：（有四個(gè)觀測(cè)方向）（有四個(gè)觀測(cè)方向）ABOC盤盤左左零方向零方向D倒鏡成盤右，逆時(shí)針依次觀測(cè)倒鏡成盤右，逆時(shí)針依次觀測(cè)A

44、 A，D D，C C，B B，A A。同理各測(cè)回間按同理各測(cè)回間按1801800 0/N/N的差值，來配置水平度盤。的差值，來配置水平度盤。 （2）下半測(cè)回）下半測(cè)回ABOCD盤盤右右零方向零方向（1）半測(cè)回歸零差）半測(cè)回歸零差（2）2C值（兩倍照準(zhǔn)誤差）值（兩倍照準(zhǔn)誤差）（3）各方向盤左、盤右讀數(shù)）各方向盤左、盤右讀數(shù) 的平均值的平均值（4）歸零方向值）歸零方向值（5）各測(cè)回歸零方向值的平均值）各測(cè)回歸零方向值的平均值44 垂直角垂直角(vertical angle)觀測(cè)觀測(cè)一、豎直度盤(vertical circle)的構(gòu)造 180180270270 0 09090盤左盤左指標(biāo)線指標(biāo)線27

45、027090900 0180180盤右盤右指標(biāo)線指標(biāo)線0 0270270 180 1809090盤左盤左指標(biāo)線指標(biāo)線27027090901801800 0盤右盤右指標(biāo)線指標(biāo)線1、順時(shí)針注記、順時(shí)針注記左左=90-L 右右=R-270 故一測(cè)回豎直角故一測(cè)回豎直角 =（左左+右右）/2 有有:左左= L -90 右右=270- R一測(cè)回豎直角一測(cè)回豎直角: =（左左+右右）/2 1、定義、定義由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于由于指標(biāo)線偏移，當(dāng)視線水平時(shí)，豎盤讀數(shù)不是恰好等于9090或或270270上，而是與上，而是與9090或或270270相差一個(gè)相差一個(gè)x x角，稱角，稱為豎

46、盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時(shí)，為豎盤指標(biāo)差。當(dāng)偏移方向與豎盤注記增加方向一致時(shí)，x x為正，反之為負(fù)。為正，反之為負(fù)。 180180270270 0 09090 x盤左盤左）或或左左右右 (21)360(21xRLx（1）指標(biāo)差）指標(biāo)差:對(duì)于順時(shí)針注記的：對(duì)于順時(shí)針注記的：正確的豎直角正確的豎直角=(90=(90+x) -L=+x) -L=左左+x +x =R-(270 =R-(270+x)=+x)=右右-x-x（2 2）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響）結(jié)論：取盤左盤右平均值，可消除指標(biāo)差的影響。一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動(dòng)范圍，一般規(guī)范規(guī)定，指標(biāo)差變動(dòng)范圍，J J6

47、63030、J J2 220 20 。 經(jīng)緯儀的主要軸線經(jīng)緯儀的主要軸線:1 1、豎軸、豎軸VV(vertical axis)VV(vertical axis)2 2、水準(zhǔn)管軸、水準(zhǔn)管軸LL(bubble LL(bubble tube axis)tube axis)3 3、橫軸、橫軸HH(horizontal HH(horizontal axis)axis)4 4、視準(zhǔn)軸、視準(zhǔn)軸CC(collimation CC(collimation axis)axis)5 5 、圓水準(zhǔn)器軸、圓水準(zhǔn)器軸L LL L(circle (circle bubble axis)bubble axis)LLHHCCV

48、VLL一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件一、經(jīng)緯儀軸線應(yīng)滿足的條件1 1、VVLL VVLL 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸的檢校。2 2、HHHH十字絲豎絲十字絲豎絲十字絲豎絲的檢校十字絲豎絲的檢校3 3、HHCC HHCC 視準(zhǔn)軸的檢校視準(zhǔn)軸的檢校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(duì)中器的檢校7. LLVV圓水準(zhǔn)器的檢驗(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，

49、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。 （1 1）檢驗(yàn)：）檢驗(yàn)：用十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)一目標(biāo)點(diǎn)，再用十字絲交點(diǎn)對(duì)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

50、動(dòng)。 OBBBc421有： 方法：撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，使十字方法：撥動(dòng)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，使十字絲交點(diǎn)由絲交點(diǎn)由B B2 2點(diǎn)移至點(diǎn)移至B B1 1B B2 2中點(diǎn)中點(diǎn)B B3 3。4橫軸的檢驗(yàn)與校正 tgDPPi221有：(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。 J J6 6： x1x1；J J2 2： 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(duì)準(zhǔn)（R- x）位置，再有撥針使指標(biāo)氣泡居中。 5 51 1 測(cè)量誤差的概念測(cè)量誤差的概念5 52 2 衡量精度的指標(biāo)衡量精度的指

51、標(biāo) 5 53 3 誤差傳播定律及應(yīng)用誤差傳播定律及應(yīng)用 第五章第五章 測(cè)量誤差的基本知識(shí)測(cè)量誤差的基本知識(shí)測(cè)量誤差按其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的性質(zhì)，可分為：測(cè)量誤差按其對(duì)測(cè)量結(jié)果影響的性質(zhì)，可分為：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差和偶然誤差。一系統(tǒng)誤差一系統(tǒng)誤差(system error)1定義：定義：在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均相同或按一列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均相同或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。2特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有積累性，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響大，但具有積累性，對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響大，但可通過一般

52、的改正或用一定的觀測(cè)方法可通過一般的改正或用一定的觀測(cè)方法加以消除。加以消除。 例如：鋼尺尺長(zhǎng)誤差、例如：鋼尺尺長(zhǎng)誤差、 鋼尺溫度誤差、水準(zhǔn)鋼尺溫度誤差、水準(zhǔn)儀視準(zhǔn)軸誤差、儀視準(zhǔn)軸誤差、 經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸誤差。經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸誤差。1、定義：、定義：在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀在相同觀測(cè)條件下，對(duì)某量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均不一定，這測(cè)，如誤差出現(xiàn)符號(hào)和大小均不一定，這種誤差稱為偶然誤差。但具有一定的統(tǒng)計(jì)種誤差稱為偶然誤差。但具有一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。規(guī)律。2、特點(diǎn)：、特點(diǎn)： （見圖（見圖 ）（1 1）具有一定的范圍。）具有一定的范圍。（2 2）絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)概率大。）絕對(duì)值小的誤

53、差出現(xiàn)概率大。（3 3）絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同，）絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的概率相同，數(shù)學(xué)期限望等于零。即：數(shù)學(xué)期限望等于零。即： 此外，在測(cè)量工作中還要注意避免此外，在測(cè)量工作中還要注意避免粗差粗差(gross error)(gross error)（即：錯(cuò)誤）的出現(xiàn)。（即：錯(cuò)誤）的出現(xiàn)。 0lim nn四個(gè)特性：四個(gè)特性：有界性，趨向性，對(duì)稱性，有界性，趨向性，對(duì)稱性，抵償性抵償性。 0limlim21nnnnn -21 -15 -9 -3 +3 +9 +15 +21 -24 -18 -12 -6 0 +6 +12 +18 +24x= y誤差分布頻率直方圖誤差分布頻率直方圖

54、正態(tài)分布曲線正態(tài)分布曲線一、中誤差一、中誤差(mean square error) 1. 1.用真誤差（用真誤差（true errortrue error）計(jì)算中誤差的公式）計(jì)算中誤差的公式。，XlXliii為觀測(cè)值的真值為觀測(cè)值的真值為觀測(cè)值為觀測(cè)值 真誤差：真誤差：標(biāo)準(zhǔn)差公式：標(biāo)準(zhǔn)差公式：為為觀觀測(cè)測(cè)值值的的個(gè)個(gè)數(shù)數(shù)nnnlim nnmn22221 中誤差公式為：中誤差公式為：2.2.用改正數(shù)計(jì)算中誤差的公式用改正數(shù)計(jì)算中誤差的公式iiilxlnlv當(dāng)觀測(cè)值的真值未知時(shí)：當(dāng)觀測(cè)值的真值未知時(shí)：設(shè)某未知量的觀測(cè)值為：設(shè)某未知量的觀測(cè)值為：nlll,21nlnlllxn21則該量的算術(shù)平均值為

55、：則該量的算術(shù)平均值為： 則該量的改正數(shù)：則該量的改正數(shù)：1nVVm計(jì)算得：觀測(cè)值的中誤差計(jì)算得：觀測(cè)值的中誤差MDm1 MDDDD12/ )( 返返往往返返往往 對(duì)于能直接觀測(cè)的量對(duì)于能直接觀測(cè)的量( (如角度、距離、高差等如角度、距離、高差等) )，經(jīng)過，經(jīng)過多次觀測(cè)后，便可通過真誤差或改正數(shù)計(jì)算出觀測(cè)值的中多次觀測(cè)后，便可通過真誤差或改正數(shù)計(jì)算出觀測(cè)值的中誤差，作為評(píng)定觀測(cè)值精度的標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際工作中，某誤差，作為評(píng)定觀測(cè)值精度的標(biāo)準(zhǔn)。但在實(shí)際工作中，某些未知量不可能或不便于直接進(jìn)行觀測(cè)，而需要由另一些些未知量不可能或不便于直接進(jìn)行觀測(cè)，而需要由另一些直接觀測(cè)量根據(jù)一定的函數(shù)關(guān)系計(jì)算出來

56、，這些未知量即直接觀測(cè)量根據(jù)一定的函數(shù)關(guān)系計(jì)算出來，這些未知量即為觀測(cè)值的函數(shù)。例如，在水準(zhǔn)測(cè)量中，兩點(diǎn)間的高差為觀測(cè)值的函數(shù)。例如，在水準(zhǔn)測(cè)量中，兩點(diǎn)間的高差h=a-bh=a-b，則，則h h是直接觀測(cè)值是直接觀測(cè)值a a和和b b的函數(shù)；在三角高程測(cè)量的的函數(shù)；在三角高程測(cè)量的計(jì)算公式中，如果覘標(biāo)高計(jì)算公式中，如果覘標(biāo)高v v等于儀器高等于儀器高i i，則，則h=ltanh=ltan，這，這時(shí)，高差時(shí)，高差h h就是觀測(cè)值就是觀測(cè)值l l和和的函數(shù)，等等。的函數(shù)，等等。 本節(jié)所要討論的就是在觀測(cè)值中誤差為已知的情況下，本節(jié)所要討論的就是在觀測(cè)值中誤差為已知的情況下，如何求觀測(cè)值函數(shù)中誤差的

57、問題。闡述觀測(cè)值中誤差與函如何求觀測(cè)值函數(shù)中誤差的問題。闡述觀測(cè)值中誤差與函數(shù)中誤差之間數(shù)學(xué)關(guān)系的定律，稱為誤差傳播定律。數(shù)中誤差之間數(shù)學(xué)關(guān)系的定律，稱為誤差傳播定律。 設(shè)有函數(shù)Z=xy 式中，x、y為兩個(gè)相互獨(dú)立的觀測(cè)值，均作了n次觀測(cè)，其中誤差分別為mx和my。用同樣的方法可推導(dǎo)出: mz2=mx2+my2),(21nxxxFZ 設(shè)函數(shù)設(shè)函數(shù)x1 為獨(dú)立觀測(cè)值，為獨(dú)立觀測(cè)值，則有全微分則有全微分nndxxFdxxFdxxFdZ2211轉(zhuǎn)換成中誤差關(guān)系式即轉(zhuǎn)換成中誤差關(guān)系式即誤差傳播定律誤差傳播定律：2222222121nnZmxFmxFmxFm一、控制測(cè)量一、控制測(cè)量(control su

58、rvey)1、目的與作用、目的與作用為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的為測(cè)圖或工程建設(shè)的測(cè)區(qū)建立統(tǒng)一的平面控制平面控制網(wǎng)網(wǎng)(horizontal control network)(horizontal control network)和高程控制和高程控制網(wǎng)網(wǎng)(vertical control network)(vertical control network)?？刂普`差的積累?？刂普`差的積累。作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)作為進(jìn)行各種細(xì)部測(cè)量的基準(zhǔn)小地區(qū)（小區(qū)域）小地區(qū)（小區(qū)域）(block, region)(block, region) ：不必考不必考慮地球曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍。慮地球

59、曲率對(duì)水平角和水平距離影響的范圍?？刂泣c(diǎn)控制點(diǎn)(control point) (control point) ：具有精確可靠平面具有精確可靠平面坐標(biāo)或高程的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。坐標(biāo)或高程的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)。控制網(wǎng)控制網(wǎng)(control network)(control network)：由控制點(diǎn)分布和測(cè)由控制點(diǎn)分布和測(cè)量方法決定所組成的圖形。量方法決定所組成的圖形?？刂茰y(cè)量控制測(cè)量(control survey)(control survey)：為建立控制網(wǎng)所進(jìn)為建立控制網(wǎng)所進(jìn)行的測(cè)量工作。行的測(cè)量工作。按內(nèi)容分：按內(nèi)容分： 平面控制測(cè)量：測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)平面控制測(cè)量：測(cè)定各平面控制點(diǎn)的坐標(biāo)X X、Y

60、 Y。 高程控制測(cè)量：測(cè)定各高程控制點(diǎn)的高程高程控制測(cè)量：測(cè)定各高程控制點(diǎn)的高程H H。按精度分：按精度分：一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二一等、二等、三等、四等；一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)級(jí)、三級(jí)按方法分：按方法分：天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量天文測(cè)量、常規(guī)測(cè)量( (三角測(cè)量、導(dǎo)三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量線測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量) )、衛(wèi)星定位測(cè)量、衛(wèi)星定位測(cè)量按區(qū)域分：按區(qū)域分：國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、小區(qū)國(guó)家控制測(cè)量、城市控制測(cè)量、小區(qū)域工程控制測(cè)量域工程控制測(cè)量平面：平面：國(guó)家平面控制網(wǎng)由一、二、三、四等三角網(wǎng)(triangulation network)組成。高程：高程：國(guó)家高程控制網(wǎng)是由一、二、三、四等