測(cè)量學(xué)入門(mén)基礎(chǔ)

會(huì)計(jì)學(xué)1測(cè)量學(xué)入門(mén)基礎(chǔ)測(cè)量學(xué)的分科1、大地測(cè)量學(xué)研究地球形狀、大小、地球重力場(chǎng)以及建立國(guó)家大地控制網(wǎng)的理論、技術(shù)和方法的科學(xué)。大地測(cè)量學(xué)可分為幾何大地測(cè)量學(xué)、物理大地測(cè)量學(xué)和衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)（也稱(chēng)為空間大地測(cè)量學(xué)）2、普通測(cè)量學(xué)研究地球表面較小區(qū)域內(nèi)測(cè)量與制圖的理論、技術(shù)和方法的科學(xué)。在測(cè)繪過(guò)程中不考慮地球曲率的影響，用平面代替地球曲面，根據(jù)需要建立小區(qū)域的控制網(wǎng)，測(cè)繪大比例尺地形圖及一般工程的施工測(cè)量。3、工程測(cè)量學(xué)研究各類(lèi)專(zhuān)業(yè)工程在規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和動(dòng)工過(guò)程中所涉及的測(cè)量理論、技術(shù)和方法的科學(xué)。根據(jù)專(zhuān)業(yè)不同，工程測(cè)量學(xué)分為土木工程測(cè)量、鐵道工程測(cè)量、礦山工程測(cè)量等。4、攝影測(cè)量學(xué)研究利用攝影和遙感技術(shù)，獲取被攝物體的住處進(jìn)行分析、處理以確定物體的形狀、大小和空間位置，并判定其屬性的科學(xué)。5、海洋測(cè)量學(xué)：研究地球表面水體（江、湖及海洋）、港口、航道及水下地貌等。6、地圖制圖學(xué)：研究地圖的編制和應(yīng)用。第1頁(yè)/共80頁(yè)地球與地球橢球大地水準(zhǔn)面：假設(shè)海水面處于靜止平衡狀態(tài)下，將其延伸到大陸下面，構(gòu)成一個(gè)遍及全球的閉合曲面，這個(gè)曲面就是大地水準(zhǔn)面。第2頁(yè)/共80頁(yè)地球與地球橢球大地測(cè)量學(xué)中所研究的地球形狀就是大地水準(zhǔn)面的形狀。理由是：大地水準(zhǔn)面與占地球面積71％的平均海水面重合，與地球自然表面非常接近；大地水準(zhǔn)面具有水準(zhǔn)面特性，處處與鉛垂線正交，而測(cè)量?jī)x器是用水準(zhǔn)器整平，用垂球?qū)χ械?，所以，大地水?zhǔn)面是測(cè)量作業(yè)的基準(zhǔn)面；海水面是實(shí)際存在的，與世界上沿海國(guó)家都發(fā)生聯(lián)系，通過(guò)驗(yàn)潮取平均值就可獲得平均海水面的位置。第3頁(yè)/共80頁(yè)參考橢球用大地體表示地球體形是恰當(dāng)?shù)?，但由于地球?nèi)部質(zhì)量分布不均勻，引起鉛垂線的方向產(chǎn)生不規(guī)則的變化，致使大地水準(zhǔn)面成為一個(gè)復(fù)雜的曲面，無(wú)法在這曲面上進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)處理。為了使用方便，通常用一個(gè)非常接近于大地水準(zhǔn)面，并可用數(shù)學(xué)式表示的幾何形體(即地球橢球)來(lái)代替地球的形狀作為測(cè)量計(jì)算工作的基準(zhǔn)面稱(chēng)參考橢球面。從嚴(yán)格意義上講，測(cè)繪工作時(shí)取參考橢球面為測(cè)量的基準(zhǔn)面，但在實(shí)際工作中仍取得是大地水準(zhǔn)面作為測(cè)量的基準(zhǔn)面。地球橢球是一個(gè)橢圓繞其短軸旋轉(zhuǎn)而成的形體，故地球橢球又稱(chēng)旋轉(zhuǎn)橢球。由于地球橢球的扁率很小，因此當(dāng)測(cè)區(qū)范圍不大時(shí)，可近似地把地球橢球作為圓球，其半徑為6371km。橢球參數(shù)：圓球參數(shù)：第4頁(yè)/共80頁(yè)大地坐標(biāo)系大地坐標(biāo)系表示地面點(diǎn)在旋轉(zhuǎn)橢球面上的位置。1、1954年北京坐標(biāo)系采用克拉索夫斯基橢球（a=6378245m，扁率=1：298.3），大地原點(diǎn)在前蘇聯(lián)，引測(cè)到北京一點(diǎn)的坐標(biāo)。2、1980年國(guó)家坐標(biāo)系大地原點(diǎn)在陜西涇陽(yáng)縣永樂(lè)鎮(zhèn)，選用IUGG-75地球橢球。3、WGS-84坐標(biāo)系WGS-84坐標(biāo)系是世界大地坐標(biāo)系，其坐標(biāo)原點(diǎn)原點(diǎn)是地球的質(zhì)心，空間直角坐標(biāo)系的Z軸指向BIH（1984.0）定義的地極（CTP）方向，即國(guó)際協(xié)議原點(diǎn)CIO，它由IAU和IUGG共同推薦。X軸指向BIH定義的零度子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，Y軸和Z，X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。采用WGS-84橢球（a=6378137m，扁率=1：298.257223563

）所有的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)得到的地面點(diǎn)位置都是WGS-84坐標(biāo)系，以B，L，H經(jīng)緯度表示。第5頁(yè)/共80頁(yè)4、2000國(guó)家大地坐標(biāo)系經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)，根據(jù)《中華人民共和國(guó)測(cè)繪法》，我國(guó)自2008年7月1日起啟用2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（簡(jiǎn)稱(chēng)“2000坐標(biāo)系”）。2000坐標(biāo)系是全球地心坐標(biāo)系在我國(guó)的具體體現(xiàn)，其原點(diǎn)為包括海洋和大氣的整個(gè)地球的質(zhì)量中心。2000坐標(biāo)系采用的地球橢球參數(shù)如下：

長(zhǎng)半軸

a＝6378137m

扁率f＝1/298.257222101

地心引力常數(shù)GM＝3.986004418×1014m3s-2

自轉(zhuǎn)角速度

ω＝7.292115×10-5rads-1大地坐標(biāo)系第6頁(yè)/共80頁(yè)空間直角坐標(biāo)系空間直角坐標(biāo)系

以（xyz

）表示，長(zhǎng)度單位m原點(diǎn)在地球橢球的中心o，x

軸通過(guò)首子午面與赤道的交點(diǎn)，z軸與地球旋轉(zhuǎn)軸重合，y軸垂直于平面，構(gòu)成右手坐標(biāo)系。xzy第7頁(yè)/共80頁(yè)高斯平面直角坐標(biāo)系以中央了午線為坐標(biāo)縱軸x，以赤道的投影為坐標(biāo)橫軸y，兩軸的交點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)。由于旋轉(zhuǎn)橢球面是一個(gè)不可直接展開(kāi)的曲面，因此當(dāng)把曲面上的圖形變換到平面上時(shí)，圖形的變形是不可避免的。有6度、3度、1.5度三種分帶方式。分帶角度越小，變形越小第8頁(yè)/共80頁(yè)高斯平面直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)系內(nèi)，規(guī)定X軸向北為正，Y軸向東為正構(gòu)成左手坐標(biāo)系。在坐標(biāo)系內(nèi)，規(guī)定X軸向北為正，Y軸向東為正。我國(guó)位于北半球，X坐標(biāo)為正，Y坐標(biāo)有正有負(fù)，為避免出現(xiàn)負(fù)值，將每帶的坐標(biāo)原點(diǎn)向西移500km，則每點(diǎn)的橫坐標(biāo)值均為正值。為了根據(jù)橫坐標(biāo)值能夠確定某點(diǎn)在哪一個(gè)6度帶內(nèi)，則在橫坐標(biāo)的整數(shù)位的第7、8位冠以帶的編號(hào)。2123456.123m，最高位的2表示帶號(hào)。第9頁(yè)/共80頁(yè)地面點(diǎn)的高程

高程（絕對(duì)高程、海拔）-----地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離。假定（相對(duì)）高程-----地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離。

高差-----兩點(diǎn)間的高程之差。第10頁(yè)/共80頁(yè)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度

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。

距離D/km

距離誤差ΔD/mm

相對(duì)誤差ΔD/D

10

8

1:1220000

20

128

1:200000

50

1026

1:49000

100

8212

1:12000第11頁(yè)/共80頁(yè)用水平面代替水準(zhǔn)面的限度

在半徑為10km的范圍內(nèi)，以水平面代替水閃面的角度誤差可忽略不記。面積P/km210100100010000角度誤差”0.020.171.6916.91距離D/m10501002005001000高程誤差mm0.00.20.83.119.678.5高程測(cè)量中，即使距離很短也應(yīng)考慮地球曲率對(duì)高程的影響。第12頁(yè)/共80頁(yè)測(cè)量工作基本概念和內(nèi)容測(cè)量工作的原則：1、由整體到局部，由高級(jí)到低級(jí)，先控制后細(xì)部；2、步步檢核；測(cè)量工作的內(nèi)容：控制測(cè)量地形圖測(cè)繪施工測(cè)量基本觀測(cè)（角度，距離，高差）第13頁(yè)/共80頁(yè)有關(guān)儀器的測(cè)量工作平面控制測(cè)量高程控制測(cè)量地形測(cè)量線路測(cè)量施工測(cè)量變形測(cè)量第14頁(yè)/共80頁(yè)基本測(cè)量工作水準(zhǔn)測(cè)量角度測(cè)量距離測(cè)量與直線定向坐標(biāo)測(cè)量坐標(biāo)放樣直線放樣第15頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀和全站儀的用途

水準(zhǔn)儀，用于標(biāo)高測(cè)量、高程傳遞測(cè)量

水準(zhǔn)儀故名思意就是用來(lái)測(cè)水準(zhǔn)的,主要也是最基本的功能就是測(cè)兩點(diǎn)之間的高差(高程差)

經(jīng)緯儀，用于點(diǎn)位測(cè)量，用于工程定位經(jīng)緯儀主要功能是用來(lái)測(cè)角度的,分水平角及垂直角!在沒(méi)有全站儀之前它還用來(lái)立點(diǎn)放樣!(用皮尺或測(cè)距儀測(cè)距)

全站儀，全站式電子速測(cè)儀，工程定位

全站儀的其實(shí)簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是水準(zhǔn)儀及經(jīng)緯儀,測(cè)距儀+測(cè)量軟件的綜合點(diǎn),它的出現(xiàn)可以說(shuō)是大大提高了測(cè)量人員的工作效率!它的功能除了經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀(不能完全代替水準(zhǔn)儀,水準(zhǔn)儀測(cè)標(biāo)高的精度是別的任何儀器不可以取代的)的功能外還有數(shù)據(jù)采集及工程放樣!第16頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量理論第17頁(yè)/共80頁(yè)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。HB=HA+(a-b)第18頁(yè)/共80頁(yè)A、B兩點(diǎn)間高差hAB為：ABabhAB前進(jìn)方向A點(diǎn)為后視點(diǎn)，A點(diǎn)尺上的讀數(shù)a稱(chēng)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(chēng)為前視讀數(shù)。高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。第19頁(yè)/共80頁(yè)高差法ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HAHBHB

如果已知A點(diǎn)的高程HA，則B點(diǎn)的高程HB為：=HA+(a-b)計(jì)算未知點(diǎn)高程第20頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量示意圖第21頁(yè)/共80頁(yè)已知坡度線的測(cè)設(shè)在道路建設(shè)、敷設(shè)上下水管道及排水溝等工程時(shí)，常要測(cè)設(shè)指定的坡度線。已知坡度線的測(cè)設(shè)是根據(jù)設(shè)計(jì)坡度和坡度端點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程，用水準(zhǔn)測(cè)量的方法將坡度線上各點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程標(biāo)定在地面上。第22頁(yè)/共80頁(yè)A、B為坡度線的兩端點(diǎn)，其水平距離為D，設(shè)A點(diǎn)的高程為HA，要沿AB方向測(cè)設(shè)一條坡度為iAB的坡度線。測(cè)設(shè)方法如下：（1）根據(jù)A點(diǎn)的高程、坡度iAB和A、B兩點(diǎn)間的水平距離D，計(jì)算出B點(diǎn)的設(shè)計(jì)高程。HB=HA-δ×D（2）按測(cè)設(shè)已知高程的方法，在B點(diǎn)處將設(shè)計(jì)高程HB測(cè)設(shè)于B樁頂上，此時(shí)，AB直線即構(gòu)成坡度為iAB的坡度線。（3）將水準(zhǔn)儀安置在A點(diǎn)上，使基座上的一個(gè)腳螺旋在AB方向線上，其余兩個(gè)腳螺旋的連線與AB方向垂直。量取儀器高度i，用望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)B點(diǎn)的水準(zhǔn)尺，轉(zhuǎn)動(dòng)在AB方向上的腳螺旋或微傾螺旋，使十字絲中絲對(duì)準(zhǔn)B點(diǎn)水準(zhǔn)尺上等于儀器高i的讀數(shù)，此時(shí)，儀器的視線與設(shè)計(jì)坡度線平行。（4）在AB方向線上測(cè)設(shè)中間點(diǎn)，分別在1、2、3…處打下木樁，使各木樁上水準(zhǔn)尺的讀數(shù)均為儀器高i，這樣各樁頂?shù)倪B線就是欲測(cè)設(shè)的坡度線。如果設(shè)計(jì)坡度較大，超出水準(zhǔn)儀腳螺旋所能調(diào)節(jié)的范圍，則可用經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)，其測(cè)設(shè)方法相同。第23頁(yè)/共80頁(yè)場(chǎng)地找平b尺面讀數(shù)=HA+a尺面讀數(shù)-設(shè)計(jì)高HB第24頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量的應(yīng)用高程控制沉降觀測(cè)坡度放樣場(chǎng)地找平第25頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量需要的器材儀器：水準(zhǔn)儀、三角架工具：水準(zhǔn)尺、（尺墊）記錄：水準(zhǔn)記錄簿（電子水準(zhǔn)儀可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)）第26頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)控制測(cè)量時(shí)的注意事項(xiàng)1、保證前后標(biāo)尺的視距基本相等，最后的累計(jì)視距差應(yīng)接近0，可消除儀器的I角誤差。2、一測(cè)段內(nèi)架設(shè)偶數(shù)站可消除因尺子底部磨損引起的0長(zhǎng)度誤差。3、尺子的前后傾斜會(huì)引起較大的不易發(fā)現(xiàn)的誤差。第27頁(yè)/共80頁(yè)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀使用方法自動(dòng)安平水準(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)（自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀不需要精確整平）第28頁(yè)/共80頁(yè)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。第29頁(yè)/共80頁(yè)粗略整平通過(guò)調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。具體操作步驟如下。（1）如圖2-10所示，用兩手按箭頭所指的相對(duì)方向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋1和2，使氣泡沿著1、2連線方向由a移至b。第30頁(yè)/共80頁(yè)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(mén)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。第31頁(yè)/共80頁(yè)消除視差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，如下左圖。視差的存在將影響讀數(shù)的正確性，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。第32頁(yè)/共80頁(yè)精確整平、讀數(shù)精確整平（自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀不需要）精確整平簡(jiǎn)稱(chēng)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。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)。如圖所示，讀數(shù)是1.336m。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33頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)數(shù)據(jù)處理水準(zhǔn)路線分類(lèi)：閉合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線支線水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)處理過(guò)程計(jì)算高差閉合差調(diào)整高差閉合差計(jì)算各測(cè)段改正后高差計(jì)算待定點(diǎn)高程

第34頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法儀器誤差視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行引起的誤差儀器雖經(jīng)過(guò)校正，但i角仍會(huì)有微小的殘余誤差。當(dāng)在測(cè)量時(shí)如能保持前視和后視的距離相等，這種誤差就能消除。當(dāng)因某種原因某一測(cè)站的前視(或后視)距離較大，那么就在下一測(cè)站上使后視(或前視)距離較大，使誤差得到補(bǔ)償。調(diào)焦引起的誤差當(dāng)調(diào)焦時(shí)，調(diào)焦透鏡光心移動(dòng)的軌跡和望遠(yuǎn)鏡光軸不重合，則改變調(diào)焦就會(huì)引起視準(zhǔn)軸的改變，從而改變了視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸的關(guān)系。如果在測(cè)量中保持前視后視距離相等，就可在前視和后視讀數(shù)過(guò)程中不改變調(diào)焦，避免因調(diào)焦而引起的誤差。水準(zhǔn)尺的誤差水準(zhǔn)尺的誤差包括分劃誤差和尺身構(gòu)造上的誤差，構(gòu)造上的誤差如零點(diǎn)誤差和箱尺的接頭誤差。所以使用前應(yīng)對(duì)水準(zhǔn)尺進(jìn)行檢驗(yàn)。水準(zhǔn)尺的主要誤差是每米真長(zhǎng)的誤差，它具有積累性質(zhì)，高差愈大誤差也愈大。對(duì)于誤差過(guò)大的應(yīng)在成果中加入尺長(zhǎng)改正。

第35頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法觀測(cè)誤差氣泡居中誤差視線水平是以氣泡居中或符合為根據(jù)的，但氣泡的居中或符合都是憑肉眼來(lái)判斷，不能絕對(duì)準(zhǔn)確。氣泡居中的精度也就是水準(zhǔn)管的靈敏度，它主要決定于水準(zhǔn)管的分劃值。一般認(rèn)為水準(zhǔn)管居中的誤差約為0.1分劃值，為了減小氣泡居中誤差的影響，應(yīng)對(duì)視線長(zhǎng)加以限制，觀測(cè)時(shí)應(yīng)使氣泡精確地居中或符合。估讀水準(zhǔn)尺分劃的誤差水準(zhǔn)尺上的毫米數(shù)都是估讀的，估讀的誤差決定于視場(chǎng)中十字絲和厘米分劃的寬度，所以估讀誤差與望遠(yuǎn)鏡的放大率及視線的長(zhǎng)度有關(guān)。通常在望遠(yuǎn)鏡中十字絲的寬度為厘米分劃寬度的十分之一時(shí)，能準(zhǔn)確估讀出毫米數(shù)。所以在各種等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量中，對(duì)望遠(yuǎn)鏡的放大率和視線長(zhǎng)的限制都有一定的要求。此外，在觀測(cè)中還應(yīng)注意消除視差，并避免在成像不清晰時(shí)進(jìn)行觀測(cè)。扶水準(zhǔn)尺不直的誤差水準(zhǔn)尺沒(méi)有扶直，無(wú)論向哪一側(cè)傾斜都使讀數(shù)偏大。這種誤差隨尺的傾斜角和讀數(shù)的增大而增大。例如尺有3°的傾斜，讀數(shù)為1.5m時(shí)，可產(chǎn)生2mm的誤差。為使尺能扶直，水準(zhǔn)尺上最好裝有水準(zhǔn)器。沒(méi)有水準(zhǔn)器時(shí)，可采用搖尺法，讀數(shù)時(shí)把尺的上端在視線方向前后來(lái)回?cái)[動(dòng)，當(dāng)視線水平時(shí)，觀測(cè)到的最小讀數(shù)就是尺扶直時(shí)的讀數(shù)(圖2－33)。這種誤差在前后視讀數(shù)中均可發(fā)生，所以在計(jì)算高差時(shí)可以抵消一部分。(2－21)式中τ″為水準(zhǔn)管的分劃值，。第36頁(yè)/共80頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法外界環(huán)境的影響儀器下沉和水準(zhǔn)尺下沉的誤差取往返測(cè)的平均高差，可以減弱水準(zhǔn)尺下沉的影響。選擇堅(jiān)實(shí)的地點(diǎn)安置儀器和轉(zhuǎn)點(diǎn)，避免儀器和尺的下沉。

地球曲率和大氣折光的誤差

限制視線的長(zhǎng)可以使這種誤差大為減小，此外使視線離地面盡可能高些，也可減弱折光變化的影響。氣候的影響

儀器應(yīng)打傘保護(hù)。無(wú)風(fēng)的陰天是最理想的觀測(cè)天氣。

第37頁(yè)/共80頁(yè)換站時(shí)儀器的搬運(yùn)第38頁(yè)/共80頁(yè)角度測(cè)量理論第39頁(yè)/共80頁(yè)角度測(cè)量，包括水平角測(cè)量和垂直角測(cè)量。水平角是指從空間一點(diǎn)出發(fā)的兩個(gè)方向在水平面上的投影所夾的角度水平角測(cè)量用于確定地面點(diǎn)位的平面位置。豎直角是指某一方向與其在同一鉛垂面內(nèi)的水平線所夾的角度。垂直角測(cè)量用于測(cè)定地面點(diǎn)的高程或?qū)A斜距離換算成水平距離。角度測(cè)量分類(lèi)第40頁(yè)/共80頁(yè)測(cè)量前的準(zhǔn)備工作把經(jīng)緯儀安置在設(shè)置有地面標(biāo)志的測(cè)站上。所謂測(cè)站，即是所測(cè)角度的頂點(diǎn)。安置工作包括對(duì)中、整平兩項(xiàng)。1、粗對(duì)中、粗整平2、用腳架粗整平3、用腳螺旋精整平4、平移儀器精確對(duì)中5、重新整平6、重復(fù)4、5直到滿(mǎn)足要求第41頁(yè)/共80頁(yè)水平角觀測(cè)方法測(cè)回法當(dāng)所測(cè)的角度只有兩個(gè)方向時(shí)，通常都用測(cè)回法觀測(cè)。盤(pán)左照準(zhǔn)A點(diǎn)，水平角置0；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)B點(diǎn)，記下當(dāng)前水平角值盤(pán)右照準(zhǔn)B點(diǎn)，記下當(dāng)前水平角值；轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)A點(diǎn)，記下當(dāng)前水平角值；對(duì)于6秒級(jí)經(jīng)緯儀，限差一般為30″或40″。如果超限，則必須重測(cè)。如果重測(cè)的兩半測(cè)回角值之差仍然超限，但兩次的平均角值十分接近，則說(shuō)明這是由于儀器誤差造成的。取盤(pán)左盤(pán)右角值的平均值時(shí)，儀器誤差可以得到抵消，所以各測(cè)回所得的平均角值是正確的。上下兩個(gè)半測(cè)回所得角值之差，應(yīng)滿(mǎn)足有關(guān)測(cè)量規(guī)范規(guī)定的限差。在下半測(cè)回時(shí)，仍要順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，是為了消減度盤(pán)刻劃誤差的影響。第42頁(yè)/共80頁(yè)水平角觀測(cè)方法方向觀測(cè)法OABCD在O點(diǎn)安置儀器，對(duì)中、整平。選擇一個(gè)距離適中且影像清晰的方向作為起始方向，設(shè)為OA。盤(pán)左照準(zhǔn)A點(diǎn)，并安置水平度盤(pán)讀數(shù)，使其稍大于0°，用測(cè)微器讀取兩次讀數(shù)。以順時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)B、C、D諸點(diǎn)。最后再照準(zhǔn)A，稱(chēng)為歸零。在每次照準(zhǔn)時(shí)，都用測(cè)微器讀取兩次讀數(shù)。以上稱(chēng)為上半測(cè)回。倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡改為盤(pán)右，以逆時(shí)針?lè)较蛞来握諟?zhǔn)A、D、C、B、A，每次照準(zhǔn)時(shí)，也是用測(cè)微器讀取兩次讀數(shù)。這稱(chēng)為下半測(cè)回，上下兩個(gè)半測(cè)回構(gòu)成一個(gè)測(cè)回。

如需觀測(cè)多個(gè)測(cè)回時(shí)，為了消減度盤(pán)刻度不勻的誤差，每個(gè)測(cè)回都要改變度盤(pán)的位置，即在照準(zhǔn)起始方向時(shí)，改變度盤(pán)的安置讀數(shù)。第43頁(yè)/共80頁(yè)豎直角測(cè)量的方法由豎直角是傾斜視線與在同一鉛垂面內(nèi)的水平視線所夾的角度。由于水平視線的讀數(shù)是固定的，所以只要讀出傾斜視線的豎盤(pán)讀數(shù)，即可求算出豎直角值。但為了消除儀器誤差的影響，同樣需要用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)。其具體觀測(cè)步驟為：在測(cè)站上安置儀器，對(duì)中，整平。以盤(pán)左照準(zhǔn)目標(biāo)（如果是指標(biāo)帶水準(zhǔn)器的儀器，必須用指標(biāo)微動(dòng)螺旋使水準(zhǔn)器氣泡居中）然后讀取豎盤(pán)讀數(shù)L，這稱(chēng)為上半測(cè)回。將望遠(yuǎn)鏡倒轉(zhuǎn)，以盤(pán)右用同樣方法照準(zhǔn)同一目標(biāo)（使指標(biāo)水準(zhǔn)器氣泡居中后）讀取豎盤(pán)讀數(shù)R，這稱(chēng)為下半測(cè)回。如果用指標(biāo)帶補(bǔ)償器的儀器，在照準(zhǔn)目標(biāo)后即可直接讀取豎盤(pán)讀數(shù)。根據(jù)需要可測(cè)多個(gè)測(cè)回。第44頁(yè)/共80頁(yè)光學(xué)對(duì)點(diǎn)儀器的整平對(duì)中第45頁(yè)/共80頁(yè)電子經(jīng)緯儀的功能水平角置零水平角鎖定左右角切換角度坡度切換角度復(fù)測(cè)測(cè)距（已經(jīng)連接測(cè)距頭）照明第46頁(yè)/共80頁(yè)水平角置零功能：將水平角設(shè)為0°0′0″

。適用情況：從已知方向撥一個(gè)已知角度?！?/p>

°

第47頁(yè)/共80頁(yè)距離測(cè)量第48頁(yè)/共80頁(yè)距離測(cè)量測(cè)量上要求的距離是指兩點(diǎn)間的水平距離（簡(jiǎn)稱(chēng)平距），若測(cè)得的是傾斜距離（簡(jiǎn)稱(chēng)斜距），還須將其改算為平距。按所用測(cè)距工具的不同，測(cè)量距離的方法有一般有鋼尺量距、視距測(cè)量、光電測(cè)距、全站儀測(cè)距等。第49頁(yè)/共80頁(yè)測(cè)距成果整理在測(cè)距儀測(cè)得初始斜距值后，還需加上儀器常數(shù)改正、氣象改正和傾斜改正等，最后求得水平距離。儀器常數(shù)改正儀器常數(shù)有加常數(shù)K和乘常數(shù)R兩項(xiàng)。由于儀器的發(fā)射中心、接收中心與儀器旋轉(zhuǎn)豎軸不一致而引起的測(cè)距偏差值，稱(chēng)為儀器加常數(shù)。實(shí)際上儀器加常數(shù)還包括由于反射棱鏡的組裝（制造）偏心或棱鏡等效反射面與棱鏡安置中心不一致引起的測(cè)距偏差，稱(chēng)為棱鏡加常數(shù)。儀器的加常數(shù)改正值與距離無(wú)關(guān)。并可預(yù)置于機(jī)內(nèi)作自動(dòng)改正。儀器乘常數(shù)主要是由于測(cè)距頻率偏移而產(chǎn)生的。乘常數(shù)改正值與所測(cè)距離成正比。在有些測(cè)距儀中可預(yù)置乘常數(shù)作自動(dòng)改正。與距離無(wú)關(guān)。并可預(yù)置于機(jī)內(nèi)作自動(dòng)改正。氣象改正儀器的測(cè)尺長(zhǎng)度是在一定的氣象條件下推算出來(lái)的。野外實(shí)際測(cè)距時(shí)的氣象條件不同于制造儀器時(shí)確定儀器測(cè)尺頻率所選取的基準(zhǔn)（參考）氣象條件，故測(cè)距時(shí)的實(shí)際測(cè)尺長(zhǎng)度就不等于標(biāo)稱(chēng)的測(cè)尺長(zhǎng)度，使測(cè)距值產(chǎn)生與距離長(zhǎng)度成正比的系統(tǒng)誤差。所以在測(cè)距時(shí)應(yīng)同時(shí)測(cè)定當(dāng)時(shí)的氣象元素：溫度和氣壓，利用廠家提供的氣象改正公式計(jì)算距離改正值。傾斜改正距離的傾斜觀測(cè)值經(jīng)過(guò)儀器常數(shù)改正和氣象改正后得到改正后的斜距。當(dāng)測(cè)得斜距的豎角δ后，可按下式計(jì)算水平距離

第50頁(yè)/共80頁(yè)測(cè)距儀標(biāo)稱(chēng)精度某公司測(cè)距儀的標(biāo)稱(chēng)精度為：

±2mm＋2ppm

說(shuō)明該測(cè)距儀的固定誤差A(yù)=2mm，比例誤差B=2mm/km（ppm）。目前，測(cè)距儀已很少單獨(dú)生產(chǎn)和使用，而是將其與電子經(jīng)緯儀組合成一體化的全站儀。第51頁(yè)/共80頁(yè)溫度和氣壓對(duì)測(cè)距的影響在一般的氣象條件下，在1Km的距離上，溫度變化1度所產(chǎn)生的測(cè)距誤差為0.95mm，氣壓變化1mmHg所產(chǎn)生的測(cè)距誤差為0.37mm，濕度變化1mmHg所產(chǎn)生的測(cè)距誤差為0.05mm。濕度的影響很小，可以忽略不計(jì)，當(dāng)在高溫、高濕的夏季作業(yè)時(shí)，就應(yīng)考慮濕度改正。

注意：

1、只要溫度精度達(dá)到1度，氣壓精度達(dá)到27mmHg，則可保證1Km的距離上，由此引起的距離誤差約在1mm左右。

2、當(dāng)氣溫t＝35度，相對(duì)濕度為94％，則在1Km距離上濕度影響的改正值約為2mm。由此可見(jiàn)，在高溫、高濕的氣象條件下作業(yè)，對(duì)于高精度要求的測(cè)量成果，這一因素不能不予以考慮。

第52頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線測(cè)量第53頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線網(wǎng)布置的基本形式支導(dǎo)線第54頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線網(wǎng)布置的基本形式閉合導(dǎo)線第55頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線網(wǎng)布置的基本形式附合導(dǎo)線雙定向附合導(dǎo)線單定向附合導(dǎo)線無(wú)定向附合導(dǎo)線第56頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)包括踏勘、選點(diǎn)、埋石、造標(biāo)、測(cè)角、測(cè)邊、測(cè)定方向。1．踏勘、選點(diǎn)及埋設(shè)標(biāo)志。踏勘是為了了解測(cè)區(qū)范圍,地形及控制點(diǎn)情況,以便確定導(dǎo)線的形式和布置方案；選點(diǎn)應(yīng)考慮便于導(dǎo)線測(cè)量、地形測(cè)量和施工放樣。選點(diǎn)的原則為：

1)相鄰導(dǎo)線點(diǎn)間必須通視良好；

2)等級(jí)導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)便于加密圖根點(diǎn)，導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)選在地勢(shì)高、視野開(kāi)闊便于碎步測(cè)量的地方；

3）導(dǎo)線邊長(zhǎng)大致相同；

4）密度適宜、點(diǎn)位均勻、土質(zhì)堅(jiān)硬、易于保存和尋找。第57頁(yè)/共80頁(yè)導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作2．測(cè)角可測(cè)左角，也可測(cè)右角。3．測(cè)邊傳統(tǒng)導(dǎo)線邊長(zhǎng)可采用鋼尺、測(cè)距儀（氣象、傾斜改正）、視距法等方法。隨著測(cè)繪技術(shù)的發(fā)展，目前全站儀已成為距離測(cè)量的主要手段。4．測(cè)定方向測(cè)區(qū)內(nèi)有國(guó)家高級(jí)控制點(diǎn)時(shí)，可與控制點(diǎn)連測(cè)推求方位，包括測(cè)定連測(cè)角和連測(cè)邊；當(dāng)聯(lián)測(cè)有困難時(shí)，也可采用羅盤(pán)儀測(cè)磁方位或陀螺經(jīng)緯儀測(cè)定方向。第58頁(yè)/共80頁(yè)點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角/°′″改正數(shù)/″改正后的角值/°′″坐標(biāo)方位角/°′″邊長(zhǎng)/m增量計(jì)算值(米)改正后的增量值(米)坐標(biāo)(米)/m/m/m/mx/my/m1234567891011121500.00500.001245943105.22-3-60.34+2+86.20-60.37+86.2221074830+131074843439.63586.2252482680.18-2+48.47+2+63.87+48.45

+63.893730020+12730032488.08650.113054858129.34-3+75.69+2-104.88+75.66

-104.864893350+12893402563.74545.25215230078.16-2-63.72+1-45.26

-63.74

-45.25189363000500.00124594323595910503600000392.90+0.1-0.070.000.00輔助計(jì)算導(dǎo)線略圖

閉合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表第59頁(yè)/共80頁(yè)附合導(dǎo)線坐標(biāo)計(jì)算表

容許相對(duì)閉合差：點(diǎn)號(hào)觀測(cè)角/°′″改正數(shù)/″改正后的角值/°′″坐標(biāo)方位角/°′″邊長(zhǎng)/m增量計(jì)算值(米)改正后的增量值(米)坐標(biāo)(米)/m/m/m/mx/my/m123456789101112A’935615A(P1)1863522-31863519167.8121909-15.73-1+84.64-15.73+84.63P21633114-41633110152.08303.80840244133.06+13.80-1+132.34+13.80+132.33P31843900-31843857165.8843664-1+3.55-2+155.60+3.54+155.58P41942230-31942227169.42591.711030408155.02-35.05-2+151.00-35.05+150.98B(P5)1630247-31630244134.37742.69860652B’89210539821037529.81-33.43+523.58-33.44+523.52第60頁(yè)/共80頁(yè)坐標(biāo)的正算坐標(biāo)的正算：已知一點(diǎn)A的坐標(biāo)、、邊長(zhǎng)和坐標(biāo)方位角，求B點(diǎn)的坐標(biāo)、，稱(chēng)為坐標(biāo)正算問(wèn)題。第61頁(yè)/共80頁(yè)地形圖測(cè)繪第62頁(yè)/共80頁(yè)地物地貌的表示方法地形測(cè)量的任務(wù)是測(cè)繪地形圖。地形圖測(cè)繪是以測(cè)量控制點(diǎn)為依據(jù)，按以一定的步驟和方法將地物和地貌測(cè)定在圖之上，并用規(guī)定的比例尺和符號(hào)繪制成圖，第63頁(yè)/共80頁(yè)第64頁(yè)/共80頁(yè)比例尺的種類(lèi)圖上任一線段d與地上相應(yīng)線段水平距離D之比，稱(chēng)為圖的比例尺。常見(jiàn)的比例尺有兩種：數(shù)字比例尺和直線比例尺。比例尺愈大，采集的數(shù)據(jù)信息愈詳細(xì)，精度要求就愈高，測(cè)圖工作量和投資往往成倍增加。第65頁(yè)/共80頁(yè)數(shù)字比例尺數(shù)字比例尺用分子為1的分?jǐn)?shù)式來(lái)表示的比例尺，稱(chēng)為數(shù)字比例尺，即式中M稱(chēng)為比例尺分母，表示縮小的倍數(shù)。M愈小，比例尺愈大，圖上表示的地物地貌愈詳盡。通常把1500，11000，12000，15000的比例尺稱(chēng)為大比例尺，110000，125000，150000，1100000的稱(chēng)為中比例尺，小于1100000的稱(chēng)為小比例尺。第66頁(yè)/共80頁(yè)直線比例尺為了用圖方便，以及避免由于圖紙伸縮而引起的誤差，通常在圖上繪制圖示比例尺，也稱(chēng)直線比例尺。11000的圖示比例尺，在兩條平行線上分成若干2cm長(zhǎng)的線段，稱(chēng)為比例尺的基本單位，左端一段基本單位細(xì)分成10等分，每等分相當(dāng)于實(shí)地2m，每一基本單位相當(dāng)于實(shí)地20m。第67頁(yè)/共80頁(yè)地物符號(hào)地面上的地物，如房屋、道路、河流、森林、湖泊等，其類(lèi)別、形狀和大小及其地圖上的位置，都是用規(guī)定的符號(hào)來(lái)表示的，根據(jù)地物的大小及描繪方法的不同，地物符號(hào)分為以下幾類(lèi)：比例符號(hào)

輪廓較大的地物，如房屋、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它們的形狀、大小和位置縮繪在圖上的，稱(chēng)為比例符號(hào)。這類(lèi)符號(hào)表示出地物的輪廓特征。非比例符號(hào)

輪廓較小的地物，或無(wú)法將其形狀和大小按比例畫(huà)到圖上的地物，如三角點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、獨(dú)立樹(shù)、里程碑、水井和鉆孔等，則采用一種統(tǒng)一規(guī)格、概括形象特征的象征性符號(hào)表示，這種符號(hào)稱(chēng)為非比例符號(hào)，只表示地物的中心位置，不表示地物的形狀和大小。半比例符號(hào)

對(duì)于一些帶狀延伸地物，如河流、道路、通訊線、管道、垣柵等，其長(zhǎng)度可按測(cè)圖比例尺縮繪，而寬度無(wú)法按比例表示的符號(hào)稱(chēng)為半比例符號(hào)，這種符號(hào)一般表示地物的中心位置，但是城墻和垣柵等，其準(zhǔn)確位置在其符號(hào)的底線上。地物注記

對(duì)地物加以說(shuō)明的文字、數(shù)字或特定符號(hào)，稱(chēng)為地物注記。如地區(qū)、城鎮(zhèn)、河流、道路名稱(chēng)；江河的流向、道路去向以及林木、田地類(lèi)別等說(shuō)明。第68頁(yè)/共80頁(yè)等高線等高線原理等高線是地面相鄰等高點(diǎn)相連接的閉合曲線。等高線的特性：同一條等高線上的點(diǎn)，其高程必相等。等高線均是閉合曲線，如不在本圖幅內(nèi)閉合，則必在圖外閉合，故等高線必須延伸到圖幅邊緣。除在懸崖或絕壁處外，等高線在圖上不能相交或重合。

等高線的平距小，表示坡度陡，平距大則坡度緩，平距相等則坡度相等，平距與坡度成反比。等高線和山脊線、山谷線成正交。等高線不能在圖內(nèi)中斷，但遇道路、房屋、河流等地物符號(hào)和注記處可以局部中斷。第69頁(yè)/共80頁(yè)全站儀數(shù)字化測(cè)圖利用全站儀能同時(shí)測(cè)定距離、角度、高差，提供待測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)，將儀器野外采集的數(shù)據(jù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)、繪圖儀、以及相應(yīng)軟件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化測(cè)圖。把野外測(cè)得的數(shù)據(jù)，通過(guò)一定的編碼方式，直接記錄，同時(shí)野外現(xiàn)場(chǎng)繪制復(fù)雜地形草圖，供室內(nèi)成圖時(shí)參考對(duì)照。因此，它操作過(guò)程簡(jiǎn)單，無(wú)需附帶其他電子設(shè)備；對(duì)野外觀測(cè)數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)，糾