全套電子課件：建筑工程測(cè)量(第二版)

第一章測(cè)量的準(zhǔn)備工作第一節(jié)測(cè)量概述第二節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量第三節(jié)角度測(cè)量第四節(jié)距離測(cè)量第五節(jié)測(cè)量誤差基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)測(cè)量概述

1.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)。

測(cè)量學(xué)包括測(cè)定、測(cè)設(shè)兩部分內(nèi)容。

一、測(cè)量學(xué)與建筑工程測(cè)量

測(cè)定

使用測(cè)量?jī)x器和工具，通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，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。

測(cè)設(shè)

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)。

建筑工程測(cè)量是在建筑施工過(guò)程的各個(gè)階段，利用測(cè)量?jī)x器與工具，采用一定的測(cè)量技術(shù)與方法，根據(jù)工程的進(jìn)度與質(zhì)量要求，而進(jìn)行的測(cè)量工作。

2.建筑工程測(cè)量的概念

1）建筑物的施工測(cè)量

2）建筑物的變形觀測(cè)

3）測(cè)繪大比例尺地形圖

(1)建筑工程測(cè)量的主要任務(wù)

1）建筑物的施工測(cè)量

2）建筑物的變形觀測(cè)

3）測(cè)繪大比例尺地形圖

(1)建筑工程測(cè)量的主要任務(wù)

1）建筑用地的選擇，道路、管線位置的確定等，都要利用測(cè)量所提供的資料和圖紙進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)

2）施工階段需要通過(guò)工程測(cè)量工作來(lái)銜接，配合各項(xiàng)工序的施工，才能保證設(shè)計(jì)意圖的正確執(zhí)行。3）竣工后的竣工測(cè)量，為工程的驗(yàn)收、日后的擴(kuò)建、維修管理提供資料。4）在工程管理階段，對(duì)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行變形觀測(cè)，確保工程安全使用。（2）建筑工程測(cè)量的作用

1）建筑物的施工測(cè)量

2）建筑物的變形觀測(cè)

3）測(cè)繪大比例尺地形圖

(1)建筑工程測(cè)量的主要任務(wù)

1．地球的形狀和大小

二、地面點(diǎn)位的確定（1）水準(zhǔn)面和水平面水準(zhǔn)面的特點(diǎn)：

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(chēng)為水平面。（2）大地水準(zhǔn)面

與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面稱(chēng)為大地水準(zhǔn)面。大地水準(zhǔn)面是測(cè)量工作的基準(zhǔn)面。（3）鉛垂線

重力的方向線稱(chēng)為鉛垂線，它是測(cè)量工作的基準(zhǔn)線。

（4）地球橢球體NSEWOaba2．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)）和該點(diǎn)的高程。（1）點(diǎn)的平面位置的確定(南)（東）（西）（北）xAyAA(xA，yA)ⅠⅢⅡⅣO（2）點(diǎn)的高程的確定點(diǎn)的高程有絕對(duì)高程（絕對(duì)標(biāo)高即海拔），和相對(duì)高程之分（相對(duì)標(biāo)高）。（1）絕對(duì)高程地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱(chēng)為該點(diǎn)的絕對(duì)高程，簡(jiǎn)稱(chēng)高程，用H表示。

（2）相對(duì)高程

地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱(chēng)為該點(diǎn)的相對(duì)高程或假定高程，用H'表示。黃海平均海水面大地水準(zhǔn)面鉛垂線鉛垂線假定高程起算面

（3）高差

地面兩點(diǎn)間的高程之差，稱(chēng)為高差，用h表示。高差有方向和正負(fù)。

A、B兩點(diǎn)的高差為：大地水準(zhǔn)面黃海平均海水面鉛垂線鉛垂線假定高程起算面三、測(cè)量基本知識(shí)

1．測(cè)量的三項(xiàng)基本工作:測(cè)高程（高差）、測(cè)水平角和丈量水平距離。2．測(cè)量工作的原則與程序建筑施工測(cè)量既應(yīng)遵循“先外業(yè)、后內(nèi)業(yè)”，也應(yīng)遵循“先內(nèi)業(yè)、后外業(yè)”這種雙向工作程序。3．測(cè)量工作的注意事項(xiàng)第二節(jié)水準(zhǔn)測(cè)量一、水準(zhǔn)測(cè)量的原理水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)的高程和測(cè)得的高差，推算出未知點(diǎn)高程。二、計(jì)算未知點(diǎn)高程

1.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：

2.視線高法ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HAHBHBHi

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，即二、水準(zhǔn)測(cè)量的儀器與工具水準(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。1．水準(zhǔn)儀的構(gòu)造(主要介紹常見(jiàn)的DS3型微傾式水準(zhǔn)儀)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。物鏡及物鏡對(duì)光螺旋

物鏡是使瞄準(zhǔn)的物體成像。轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡對(duì)光螺旋，可使對(duì)光透鏡前后移動(dòng)，從而使目標(biāo)影像清晰。十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線，稱(chēng)為視準(zhǔn)軸CC。視準(zhǔn)軸的延長(zhǎng)線即為視線。當(dāng)視準(zhǔn)軸水平時(shí)，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上截取讀數(shù)。3）目鏡對(duì)光螺旋和目鏡

調(diào)節(jié)目鏡對(duì)光螺旋可以使十字絲清晰并將成像在十字絲分劃線的物像連同十字絲一起放大成虛像。于是觀測(cè)者在看清十字絲的同時(shí)又能清晰的照準(zhǔn)目標(biāo)。（1）十字絲分劃板

十字絲分劃板是為了瞄準(zhǔn)目標(biāo)和讀數(shù)用的。十字絲分劃板上絲下絲中絲豎絲

圓水準(zhǔn)器內(nèi)壁是一個(gè)球面，球面中心刻有一個(gè)分劃圓圈，圓圈中心O，稱(chēng)為圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)。

（1）圓水準(zhǔn)器

圓水準(zhǔn)器用于粗略整平儀器。

L′L′氣泡

過(guò)零點(diǎn)的球面法線L'L'，稱(chēng)為圓水準(zhǔn)器軸。當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí)，圓水準(zhǔn)器軸處于鉛垂位置。

（2）管水準(zhǔn)器

管水準(zhǔn)器（亦稱(chēng)水準(zhǔn)管）用于精確整平儀器。水準(zhǔn)管的內(nèi)壁為圓弧，水準(zhǔn)管兩端各刻有數(shù)條間隔為2mm的分劃線，這些分劃線的對(duì)稱(chēng)中心O，稱(chēng)為水準(zhǔn)管的零點(diǎn)。通過(guò)水準(zhǔn)管零點(diǎn)的圓弧切線LL，稱(chēng)為水準(zhǔn)管軸。當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，水準(zhǔn)管軸處于水平位置。為了提高水準(zhǔn)管氣泡居中的精度，采用符合水準(zhǔn)器。

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。

基座主要由軸座、腳螺旋、底板和三腳壓板構(gòu)成。

3.基座轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，可使圓水準(zhǔn)氣泡居中。2．水準(zhǔn)測(cè)量的工具（1）水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺有塔尺和雙面水準(zhǔn)尺兩種。塔尺有兩節(jié)、三節(jié)或五節(jié)之分，多用于等外水準(zhǔn)測(cè)量中。讀尺時(shí)注意，首先看清尺上的刻劃與標(biāo)注，黑白相間有的為10mm，有的為5mm，數(shù)字標(biāo)注間隔有的為5cm，有的為1cm，超過(guò)1m的標(biāo)注，在數(shù)上加點(diǎn)。

表示1.200m，表示2.400m。

雙面水準(zhǔn)尺常用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量，長(zhǎng)為3m，兩根尺為一對(duì)。尺的兩面均有刻劃與標(biāo)注，其中一面為黑白相間，稱(chēng)為黑面尺，又叫主尺，尺底從零算起。另一面為紅白相間，稱(chēng)為紅面尺，又叫副尺，尺底以4.687m或4.787m開(kāi)始。（2）尺墊尺墊由鑄鐵制成，其形狀一般為三角形，中央有一個(gè)突起的半球體，下部有三個(gè)尖腳。使用時(shí)將尖腳踩入地下，踏實(shí)，將水準(zhǔn)尺立于半球體的頂部。微傾式水準(zhǔn)儀的基本操作程序?yàn)?安置儀器粗略整平瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺精確整平讀數(shù)三、水準(zhǔn)儀的使用一、安置儀器（2）打開(kāi)三腳架并使其高度適中，用目估法使三腳架架頭大致水平。（3）打開(kāi)儀器箱取出水準(zhǔn)儀，用連接螺旋將水準(zhǔn)儀緊固地連接在三腳架架頭上。（1）選好安置位置。2．粗略整平（粗平）粗平的方法是：以左手大拇指為準(zhǔn)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在粗平過(guò)程中，氣泡的移動(dòng)方向與左手大拇指的運(yùn)動(dòng)方向一致。一般情況下，先用左右手同時(shí)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋，再用左手旋轉(zhuǎn)第三個(gè)腳螺旋，使氣泡居中，如圖1-14所示。粗平是利用三個(gè)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。

3．調(diào)焦和照準(zhǔn)

（1）目鏡調(diào)焦旋動(dòng)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲成像最清晰。（2）粗略照準(zhǔn)松開(kāi)制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡，利用照門(mén)和準(zhǔn)星，照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動(dòng)螺旋。（3）物鏡調(diào)焦旋動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋，使水準(zhǔn)尺的影像最清晰。（4）精確照準(zhǔn)

旋動(dòng)微動(dòng)螺旋，使望遠(yuǎn)鏡做微小運(yùn)動(dòng)，將水準(zhǔn)尺的影像調(diào)至縱絲，如圖1-15所示。

（5）.消除視差若物鏡調(diào)焦不準(zhǔn)，水準(zhǔn)尺的影像未落在十字絲分劃板上，眼睛在目鏡端作微量上下移動(dòng)，會(huì)發(fā)生水準(zhǔn)尺影像與十字絲相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。此種現(xiàn)象稱(chēng)為視差，如圖1-16所示。視差的存在影響讀數(shù)的精度，消除方法是繼續(xù)進(jìn)行物鏡調(diào)焦，至水準(zhǔn)尺的像落于十字絲分劃板上。

4．精確整平（精平）

轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合,此時(shí)水準(zhǔn)管氣泡居中，視線即為水平視線。5．讀數(shù)與記錄儀器精確整平之后，應(yīng)立即讀出十字絲中絲在尺上的讀數(shù)，若正鏡正尺則從下往上讀，若倒鏡倒尺則從上往下讀，讀取四位，其中米、分米、厘米位是準(zhǔn)確讀取，毫米位是估讀.四、水準(zhǔn)測(cè)量的方法

用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定的高程控制點(diǎn)，稱(chēng)為水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)是引測(cè)高程的依據(jù)。

水準(zhǔn)點(diǎn)記為BM(BenchMark)。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.水準(zhǔn)點(diǎn)的概念和作用永久性水準(zhǔn)點(diǎn)臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)2．水準(zhǔn)路線（1）閉合水準(zhǔn)路線從已知水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，沿一條環(huán)形路線進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，測(cè)定環(huán)形路線上各待測(cè)點(diǎn)的高程，最后回到出發(fā)點(diǎn)，形似一條閉合圓環(huán)，這就是閉合水準(zhǔn)路線理論上，從已知水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，又回到已知水準(zhǔn)點(diǎn)，沿線路各點(diǎn)間的高差的代數(shù)和等于零，（2）附合水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列測(cè)量，最后回到另一個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)，這種路線就是附合水準(zhǔn)路線（3）支水準(zhǔn)路線從一個(gè)已知水準(zhǔn)點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)過(guò)一系列的測(cè)量，最后既不回到出發(fā)點(diǎn)，也不回到另一已知水準(zhǔn)點(diǎn)，這就是支水準(zhǔn)路線3．路線水準(zhǔn)測(cè)量的方法ABabhAB前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面HAHBHB【例1—1】已知BMA，=52.343m，求點(diǎn)高程。

（1）第I站，測(cè)出步驟如下：1）在已知點(diǎn)BMA點(diǎn)和第一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)大致中間位置安置水準(zhǔn)儀，在水準(zhǔn)點(diǎn)BMA點(diǎn)上立水準(zhǔn)尺，為后視尺。TP1點(diǎn)放置尺墊，將水準(zhǔn)尺立于尺墊上，作為臨時(shí)立尺的前視尺。2）將水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)后視尺，精確整平后，讀取后視讀數(shù)a1=1.732m，轉(zhuǎn)動(dòng)望遠(yuǎn)鏡同樣可讀取TP1處的前視讀數(shù)b1=0.463m。記錄人員復(fù)述得到觀測(cè)人員認(rèn)可后，將數(shù)據(jù)記入手簿。3）計(jì)算出BMA與TP1之間的高差：h1=1.732-0.463=1.269m（2）第II站，測(cè)出步驟如下：1）第一站結(jié)束后，觀測(cè)者招呼A處立尺者至TP2處，安置儀器于II處，TP1所立尺原地不動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)尺面轉(zhuǎn)向儀器。2）同樣觀測(cè)TP1處水準(zhǔn)尺讀取第二站的后視讀數(shù)a2=1.353m，再觀測(cè)TP2處前視尺讀數(shù)b2=1.110m得：h2=1.353-1.110=0.243m同理可測(cè)出III、IV、V站的后視、前視讀數(shù)，以及高差，把所有數(shù)據(jù)填入表1—1，并計(jì)算出B點(diǎn)高程，即：HB=52.343+1.269+0.243+（-0.650）+（-0.618）+（-1.145）=51.442m表1—1水準(zhǔn)測(cè)量手簿（高差法）五、水準(zhǔn)測(cè)量成果的計(jì)算1．高差閉合差2．水準(zhǔn)測(cè)量的精度要求

一般工程水準(zhǔn)測(cè)量的容許閉合差如下：式中：容——容許閉合差；L——水準(zhǔn)測(cè)量路線長(zhǎng)度，km；n——測(cè)站數(shù)。3．閉合差的調(diào)整調(diào)整的原則和步驟如下：（1）將閉合差反符號(hào)后按各段長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)改正（4）推算各待定點(diǎn)的高程根據(jù)起始已知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程H前，及各段各段改正后的高差，逐點(diǎn)推算各待定點(diǎn)的高程即：【例1—2】按一般水準(zhǔn)測(cè)量要求施測(cè)某閉合水準(zhǔn)路線，觀測(cè)成果如圖1-23所示。BMA為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)測(cè)量前進(jìn)方向，路線外測(cè)的數(shù)字為測(cè)得的兩點(diǎn)間的高差（以m為單位），路線里側(cè)的數(shù)字為該段路線的長(zhǎng)度（以km為單位），試進(jìn)行高差閉合差的調(diào)整及計(jì)算待定點(diǎn)1、2、3點(diǎn)的高程。表1—2水準(zhǔn)測(cè)量成果六、自動(dòng)安平式水準(zhǔn)儀及其使用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是沒(méi)有管水準(zhǔn)器和微傾螺旋。國(guó)產(chǎn)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的型號(hào)是在DS后加字母Z，即為DSZ05、DSZ1、DSZ3、DSZ10，其中，DSZ3-1自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀如圖1-24所示。

1.自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的構(gòu)造特點(diǎn)是沒(méi)有水準(zhǔn)管，而只有一個(gè)圓水準(zhǔn)器進(jìn)行粗略整平。當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中后，借助自動(dòng)補(bǔ)償器，視準(zhǔn)軸可在數(shù)秒內(nèi)自動(dòng)成水平狀態(tài)，從而讀出視線水平時(shí)的讀數(shù)。

操作步驟如下：1．安置儀器粗略整平（同微傾式水準(zhǔn)儀）。2．檢驗(yàn)補(bǔ)償器的正確性。由于補(bǔ)償器只能對(duì)一定范圍內(nèi)的微傾（一般為8′～10′）進(jìn)行補(bǔ)償，當(dāng)儀器傾斜程度超過(guò)規(guī)定范圍時(shí)，補(bǔ)償器必然會(huì)因擱置而失效。因此在粗平后必須用儀器上附設(shè)的檢驗(yàn)鈕或警示窗檢驗(yàn)補(bǔ)償器是否處于正常的工作狀態(tài)。按動(dòng)檢驗(yàn)鈕后，視場(chǎng)標(biāo)尺影像隨之產(chǎn)生上下擺動(dòng)，并迅速靜止（約1s），或望遠(yuǎn)鏡警示窗中呈現(xiàn)綠色，說(shuō)明儀器正常，可以施測(cè)。反之，若按檢驗(yàn)鈕后標(biāo)尺影像不動(dòng)，或警示窗呈現(xiàn)紅色，則說(shuō)明補(bǔ)償器擱置不能正常工作，需重新認(rèn)真整平后再進(jìn)行觀測(cè)。3．瞄準(zhǔn)標(biāo)尺讀數(shù)直接讀取后視讀數(shù)和前視讀數(shù)。七、DS3微傾式水準(zhǔn)確儀的檢驗(yàn)與校正2、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿(mǎn)足的幾何條件（1）圓水準(zhǔn)器軸L'L'應(yīng)平行于儀器的豎軸VV（2）十字絲的中絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸VV（3）水準(zhǔn)管軸LL

應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸CC

3．檢驗(yàn)與校正（1）圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸，即L′L′∥VV的檢驗(yàn)與校正1）檢驗(yàn)方法。安置儀器，調(diào)整三個(gè)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡精確居中；將望遠(yuǎn)鏡繞豎軸旋轉(zhuǎn)180°，若氣泡仍居中，說(shuō)明L′L′∥VV；若氣泡偏離中心，則需校正。2）校正方法。如圖1-26所示，在檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，旋轉(zhuǎn)腳螺旋使氣泡向中心移動(dòng)偏距的一半，如圖1-27c所示，然后用校正針撥圓水準(zhǔn)器底下的三個(gè)校正螺絲，使氣泡居中，如圖1-27d所示。檢驗(yàn)和校正應(yīng)反復(fù)進(jìn)行，直到望遠(yuǎn)鏡轉(zhuǎn)到任何位置氣泡都居中為止。（2）十字絲中絲垂直于儀器的豎軸的檢驗(yàn)檢驗(yàn)方法MMM（3）水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)

1）在O點(diǎn)處安置水準(zhǔn)儀，用變動(dòng)儀器高法，連續(xù)兩次測(cè)出A、B兩點(diǎn)的高差，若兩次高差之差不超過(guò)3mm，則取兩次高差的平均值hAB作為最后結(jié)果。檢驗(yàn)方法iia1b1x1x1（2）在離B點(diǎn)大約3m左右的D點(diǎn)處安置水準(zhǔn)儀，精平后讀得B點(diǎn)尺上的讀數(shù)為b2。根據(jù)b2和高差hAB算出A點(diǎn)尺上視線水平時(shí)的應(yīng)讀讀數(shù)為：ia'2a2b2xABD

（3）然后，瞄準(zhǔn)A點(diǎn)水準(zhǔn)尺，讀出中絲的讀數(shù)a2，如果a'2與a2相等，表示兩軸平行。否則存在i角，其角值為：對(duì)于DS3型水準(zhǔn)儀來(lái)說(shuō)，i角值不得大于20"，如果超限，則需要校正。八、水準(zhǔn)測(cè)量誤差的基本知識(shí)水準(zhǔn)測(cè)量誤差包括儀器誤差、觀測(cè)誤差和外界環(huán)境的影響三個(gè)方面。1．儀器誤差（1）儀器校正后的殘余誤差（2）水準(zhǔn)尺誤差2、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3.外界環(huán)境的影響

（1）折光影響

（2）溫度影響

第三節(jié)角度測(cè)量角度測(cè)量，包括水平角測(cè)量和垂直角測(cè)量，水平角測(cè)量是基本測(cè)量工作之一。

水平角測(cè)量用于確定地面點(diǎn)位的平面位置，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。一、角度測(cè)量原理

1．水平角測(cè)量原理水平角的概念：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(chēng)為水平角。水平角一般用β表示，角值范圍為0?～360?。2、水平角測(cè)角原理（左）（右）鉛垂線水平面（H）2、豎直角測(cè)量原理（1）豎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(chēng)為豎直角，又稱(chēng)傾角，用α表示。角值范圍為0?～±90?。視線在水平線的上方，豎直角為仰角，符號(hào)為正（+α）；視線在水平線的下方，為俯角，符號(hào)為負(fù)（－α）。

（2）豎直角測(cè)量原理

由于視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)都應(yīng)為90?的倍數(shù)。所以，測(cè)量豎直角時(shí)，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀出豎盤(pán)讀數(shù)，即可計(jì)算出豎直角。

經(jīng)緯儀按讀數(shù)設(shè)備不同分為光學(xué)經(jīng)緯儀和電子經(jīng)緯儀。

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。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)”。

在工程中最常用的是DJ6和DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀。本節(jié)主要介紹DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀。

二、光學(xué)經(jīng)緯儀及其使用1、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造

（1）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)緯儀固定在三腳架上。

基座上有三個(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，使用儀器時(shí)，切勿松開(kāi)軸座固定螺旋，以免照準(zhǔn)部與基座分離而墜落。（2）水平度盤(pán)

水平度盤(pán)是由光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，環(huán)上刻有0o～360o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?，兩相鄰分劃線間的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角，稱(chēng)為度盤(pán)分劃值，通常為1o或30'。水平度盤(pán)與照準(zhǔn)部是分離的。如果需要改變水平度盤(pán)的位置，可通過(guò)照準(zhǔn)部上的水平度盤(pán)變換手輪，將度盤(pán)變換到所需要的位置。（3）照準(zhǔn)部

照準(zhǔn)部是指水平度盤(pán)之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的全部部件的總稱(chēng)，它包括豎軸、U形支架、望遠(yuǎn)鏡、橫軸、豎直度盤(pán)、管水準(zhǔn)器、豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器和讀數(shù)裝置等。經(jīng)緯儀的使用包括三個(gè)步驟：安置儀器瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀數(shù)2．經(jīng)緯儀的使用（1）安置經(jīng)緯儀

安置經(jīng)緯儀的操作程序是：

1）打開(kāi)三腳架腿，調(diào)整好其長(zhǎng)度使腳架高度適合于觀測(cè)者的高度；張開(kāi)三角架，將其安置在測(cè)站上，使架頭大致水平；

2）從儀器箱中取出經(jīng)緯儀放置在三角架頭上，并使儀器基座中心基本對(duì)齊三角架頭的中心，旋緊連接螺旋后，即可進(jìn)行對(duì)中整平操作。

第一步是粗對(duì)中：使垂球尖大致對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)的中心。第二步是粗平：通過(guò)伸縮腳架腿或旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中3）對(duì)中與整平第三步是精對(duì)中：稍微旋松連接螺旋，雙手扶住儀器基座，在架頭上移動(dòng)儀器，使垂球尖準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)后，再旋緊連接螺旋。垂球?qū)χ械恼`差應(yīng)小于3mm。第四步是精平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡在相互垂直的兩個(gè)方向上居中①使用垂球?qū)χ蟹ò仓媒?jīng)緯儀②使用光學(xué)對(duì)中法安置經(jīng)緯儀第一步是粗對(duì)中：觀察光學(xué)對(duì)中器，移動(dòng)三腳架使對(duì)中標(biāo)志基本對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)的中。第二步是粗平：通過(guò)伸縮腳架腿或旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中。第三步是光學(xué)對(duì)中：旋松連接螺旋，眼睛觀察光學(xué)對(duì)中器，平移儀器基座（注意不要有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），使對(duì)中標(biāo)志準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)測(cè)站點(diǎn)的中心，擰緊連接螺旋，光學(xué)對(duì)中誤差應(yīng)小于1mm。第四步是精平：旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部，旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡在相互垂直的兩個(gè)方向上居中。（2）照準(zhǔn)目標(biāo)

測(cè)角時(shí)的照準(zhǔn)標(biāo)志，一般是豎立于測(cè)點(diǎn)的標(biāo)桿、測(cè)釬、用三根竹桿懸吊垂球的線或覘牌。望遠(yuǎn)鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的操作步驟如下：

1）目鏡對(duì)光。松開(kāi)望遠(yuǎn)鏡制動(dòng)螺旋和水平制動(dòng)螺旋，將望遠(yuǎn)鏡對(duì)向明亮的背景（如白墻、天空等，注意不要對(duì)向太陽(yáng)），轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡使十字絲清晰。

2）粗瞄目標(biāo)。用望遠(yuǎn)鏡上的粗瞄器瞄準(zhǔn)目標(biāo)，旋緊制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋使目標(biāo)清晰，如圖1-37所示。

3）精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。旋轉(zhuǎn)水平微動(dòng)螺旋和望遠(yuǎn)鏡微動(dòng)螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)?？捎檬纸z縱絲的單線平分目標(biāo)，也可用雙線夾住目標(biāo)，如圖1-37所示。（3）DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法光學(xué)經(jīng)緯儀上的水平度盤(pán)和豎直度盤(pán)的最小度盤(pán)分劃值一般均為1o或30'，度盤(pán)上小于度盤(pán)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。

1）測(cè)微尺讀數(shù)裝置。

在讀數(shù)顯微鏡視場(chǎng)，可以看到注記有“水平”（有些儀器為“Hz”或“—”）字樣的像這是水平度盤(pán)分劃線及其測(cè)微尺的像，注記有“豎直”（有些儀器為“V”或“⊥”）字樣的像是豎直度盤(pán)分劃線及其測(cè)微尺的像。

讀數(shù)方法為：以測(cè)微尺上的“0”分劃線為讀數(shù)指標(biāo)，“度”數(shù)由落在測(cè)微器上的度盤(pán)分劃線的注記讀出，測(cè)微尺的“0”分劃線與度盤(pán)上的“度”分劃線之間的、小于1°的角度在測(cè)微尺上讀出；最小讀數(shù)可以估讀到測(cè)微尺上1格的十分之一，即為0.1′或6″。如圖1—38中的水平度盤(pán)讀數(shù)為214°54.7′，即214°54′42″，豎直度盤(pán)讀數(shù)為79°05.5′，即79°05′30″。2）平板玻璃測(cè)微尺讀數(shù)裝置。采用平板玻璃測(cè)微尺讀數(shù)裝置的光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)窗視場(chǎng)如圖1-39所示。它有3個(gè)讀數(shù)窗口，其中下窗口為水平度盤(pán)影像窗口，中間窗口為豎直盤(pán)度影像窗口，上窗口為測(cè)微尺影像窗口。讀數(shù)時(shí)，先旋轉(zhuǎn)測(cè)微螺旋，使兩個(gè)度盤(pán)分劃線中的某一個(gè)分劃線精確地位于雙指標(biāo)線的中央，0.5°整倍數(shù)的讀數(shù)根據(jù)分劃線注記讀出，小于0.5°的讀數(shù)從測(cè)微尺上讀出，兩個(gè)讀數(shù)相加即為度盤(pán)的讀數(shù)。

3）讀數(shù)讀數(shù)時(shí)先打開(kāi)度盤(pán)照明反光鏡，調(diào)整反光鏡的開(kāi)度和方向，使讀數(shù)窗亮度適中，旋轉(zhuǎn)讀數(shù)顯微鏡的目鏡使刻劃線清晰，然后讀數(shù)。三、水平角的測(cè)量

水平角的觀測(cè)方法有測(cè)回法、方向觀測(cè)法、復(fù)測(cè)法等數(shù)種。在建筑工程測(cè)量中多采用測(cè)回法。

方向觀測(cè)法是對(duì)多方向進(jìn)行水平角測(cè)量用的。

復(fù)測(cè)法是為了減少讀數(shù)誤差提高水平角測(cè)量精度而采用的，并且要使用有度盤(pán)離合器的經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測(cè)。1．測(cè)回法觀測(cè)水平角用于觀測(cè)兩個(gè)方向之間的單角如圖1-43所示，設(shè)地面上有A、B、C三點(diǎn)，欲觀測(cè)∠ABC的角值。

測(cè)回法具體步驟如下：

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β。ABO（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。ABO

（2）盤(pán)左位置瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)aL=瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)bL=盤(pán)左位置的水平角角值（也稱(chēng)上半測(cè)回角值）βL

為：上半測(cè)回ABO（3）盤(pán)右位置瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)bR。瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤(pán)讀數(shù)aR。下半測(cè)回盤(pán)右位置的水平角角值（也稱(chēng)下半測(cè)回角值）βR為：*測(cè)回法觀測(cè)手簿測(cè)站豎盤(pán)位置

目標(biāo)

水平度盤(pán)讀數(shù)半測(cè)回角值一測(cè)回角值各測(cè)回平均值°′″°′″°′″°′″O左A00130

B982048。981918右B2782112A1800142

981930981924第一測(cè)回O第二測(cè)回左A900106B1882036右BA82036

2700054981930981942981936981930

（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"，即|βL—βR|≤40"，認(rèn)為觀測(cè)合格。上半測(cè)回和下半測(cè)回構(gòu)成一測(cè)回。取上、下兩半測(cè)回角值的平均值作為一測(cè)回角值β。即在本例中：注意!

由于水平度盤(pán)是順時(shí)針刻劃注記的，所以計(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。

根據(jù)測(cè)回?cái)?shù)n，以180?/n的差值，進(jìn)行水平度盤(pán)讀數(shù)的安置。對(duì)一個(gè)角度觀測(cè)多個(gè)測(cè)回時(shí)：

為了減弱度盤(pán)分劃誤差的影響，各測(cè)回在盤(pán)左位置觀測(cè)起始方向時(shí)，需要起始方向安置水平度盤(pán)讀數(shù)。

對(duì)DJ6經(jīng)緯儀，各測(cè)回角值互差如果不超過(guò)±40"，取各測(cè)回角值的平均值作為最后角值。安置起始方向水平度盤(pán)讀數(shù)的辦法：2．水平角觀測(cè)的注意事項(xiàng)（1）儀器高度要和觀測(cè)者的身高相適應(yīng)；三腳架要踩實(shí)，儀器與腳架連接要牢固，操作儀器時(shí)不要用手扶三腳架；轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部和望遠(yuǎn)鏡之前，應(yīng)先松開(kāi)制動(dòng)螺旋，使用各種螺旋時(shí)用力要輕。（2）精確對(duì)中，特別是對(duì)短邊測(cè)角，對(duì)中要求應(yīng)更嚴(yán)格。（3）當(dāng)觀測(cè)目標(biāo)間高低相差較大時(shí)，更應(yīng)注意儀器整平。（4）照準(zhǔn)標(biāo)志要豎直，盡可能用十字絲交點(diǎn)瞄準(zhǔn)標(biāo)桿或測(cè)釬底部。（5）記錄要清楚，應(yīng)當(dāng)場(chǎng)計(jì)算，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，立即重測(cè)。（6）一測(cè)回水平角觀測(cè)過(guò)程中，不得再調(diào)整照準(zhǔn)部管水準(zhǔn)氣泡，如氣泡偏離中央超過(guò)2格時(shí)，應(yīng)重新整平與對(duì)中儀器，重新觀測(cè)。四、豎直角測(cè)量

豎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(chēng)為豎直角，又稱(chēng)傾角，用α表示。角值范圍為0?～±90?。視線在水平線的上方，豎直角為仰角，符號(hào)為正（+α）；視線在水平線的下方，為俯角，符號(hào)為負(fù)（－α）。

豎直角測(cè)量原理

由于視線水平時(shí)的豎盤(pán)讀數(shù)都應(yīng)為90?的倍數(shù)。所以，測(cè)量豎直角時(shí)，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀出豎盤(pán)讀數(shù)，即可計(jì)算出豎直角。

1．豎直度盤(pán)的構(gòu)造及豎直角計(jì)算公式光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤(pán)由豎盤(pán)、豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)及豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋組成。豎盤(pán)固定在橫軸的一端，其中心與橫軸中心一致，望遠(yuǎn)鏡在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，豎盤(pán)面垂直于橫軸。豎盤(pán)讀數(shù)指標(biāo)與豎盤(pán)指標(biāo)管水準(zhǔn)器連接在一起，當(dāng)旋轉(zhuǎn)豎盤(pán)管水準(zhǔn)器微動(dòng)螺旋使指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，指標(biāo)便處于正確的位置。豎直度盤(pán)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管豎盤(pán)指標(biāo)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤(pán)得注記形式有兩種：順時(shí)針?lè)较蜃⒂浤鏁r(shí)針?lè)较蜃⒂??90?180?270?0?180?90?270?豎直度盤(pán)構(gòu)造的特點(diǎn)是：

當(dāng)望遠(yuǎn)鏡視線水平，豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，盤(pán)左位置的豎盤(pán)讀數(shù)為90?，盤(pán)右位置的豎盤(pán)讀數(shù)為270?。

（1）順時(shí)針全圓注記如圖1-45所示為DJ6經(jīng)緯儀采用較多的一種豎盤(pán)注記形式（順時(shí)針注記），上圖是盤(pán)左、下圖是盤(pán)右時(shí)的情形。這種豎盤(pán)在盤(pán)左位置視線水平讀數(shù)為90°，盤(pán)右位置視線水平時(shí)讀數(shù)為270°。望遠(yuǎn)鏡向上仰時(shí)讀數(shù)減小，盤(pán)左、右時(shí)豎直角α左、α右計(jì)算公式為，（2）逆時(shí)針全圓注記如果是逆時(shí)針全圓注記，如圖1-46所示，可得計(jì)算豎直角公式：利用盤(pán)左、盤(pán)右兩個(gè)位置觀測(cè)的豎直角中，可以抵消儀器誤差對(duì)觀測(cè)角的影響，同時(shí)也可以檢核觀測(cè)中有無(wú)錯(cuò)誤存在。因此，取盤(pán)左、盤(pán)右的平均值作為一測(cè)回的角值。即：2.豎盤(pán)指標(biāo)差

在豎直角計(jì)算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時(shí)，豎盤(pán)讀數(shù)應(yīng)是90?的整數(shù)倍。

豎盤(pán)指標(biāo)差x本身有正負(fù)號(hào)，一般規(guī)定當(dāng)豎盤(pán)指標(biāo)偏移方向與豎盤(pán)注記方向一致時(shí)，x取正號(hào)，反之x取負(fù)號(hào)。

豎盤(pán)指標(biāo)常常偏離正確位置，這個(gè)偏離的差值x角，稱(chēng)為豎盤(pán)指標(biāo)差。90°180°270°0°90°180°270°0°0°90°180°270°0°90°180°270°LααRαα盤(pán)左位置盤(pán)右位置xxxxαRαL盤(pán)左位置，其正確的豎直角計(jì)算公式為：盤(pán)右位置，其正確的豎直角計(jì)算公式為：豎直角的計(jì)算公式：用盤(pán)左、盤(pán)右觀測(cè)，取平均值作為豎直角的觀測(cè)結(jié)果，可以消除豎盤(pán)指標(biāo)差的影響。豎盤(pán)指標(biāo)差的計(jì)算公式：1

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″。

BAO

3．豎直角的觀測(cè)與計(jì)算

（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，確定該儀器豎直角計(jì)算公式。（2）盤(pán)左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A。轉(zhuǎn)動(dòng)豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，然后讀取豎盤(pán)讀數(shù)L。（3）盤(pán)右位置：重復(fù)步驟2。*豎直角觀測(cè)手簿測(cè)站目標(biāo)豎盤(pán)位置豎盤(pán)讀數(shù)°′″半測(cè)回垂直角°′″

指標(biāo)差″一測(cè)回垂直角°′″備注12345678OA左952200右2643648-52200-52312-36-52236OB左右8112362784554+84724+84554-45+84639

（4）根據(jù)豎直角計(jì)算公式計(jì)算，得豎盤(pán)指標(biāo)差為：那么一測(cè)回豎直角為：注意：

每次讀數(shù)前必須使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中。

采用了豎盤(pán)指標(biāo)自動(dòng)歸零裝置的經(jīng)緯儀，整平，瞄準(zhǔn)目標(biāo)后，打開(kāi)自動(dòng)補(bǔ)償器。經(jīng)緯儀的軸線及各軸線間應(yīng)滿(mǎn)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、水準(zhǔn)管軸LL。

經(jīng)緯儀各軸線之間應(yīng)滿(mǎn)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；五、經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正（5）光學(xué)對(duì)中器的視準(zhǔn)軸與豎軸重合。2．經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)與校正（1）水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正（LL⊥VV）1）檢驗(yàn)方法①將儀器大致整平，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部使水準(zhǔn)管與兩個(gè)腳螺旋連線平行。②轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使水準(zhǔn)管氣泡居中，此時(shí)水準(zhǔn)管水平。③將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°，如果氣泡仍然居中，說(shuō)明LL⊥VV，否則需校正。2）校正方法①用校正針撥動(dòng)管水準(zhǔn)器一端的校正螺絲（注意先松一個(gè)，再緊一個(gè)），使氣泡向中央移動(dòng)偏移距離的一半，如圖1-48所示。②轉(zhuǎn)動(dòng)與水準(zhǔn)管平行的腳螺旋，使氣泡居中，此時(shí)管水準(zhǔn)管軸處于水平位置，即LL⊥VV。③需反復(fù)進(jìn)行，直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動(dòng)到任何位置氣泡偏離零點(diǎn)都不超過(guò)一格。（2）十字絲豎絲垂直于橫軸的檢驗(yàn)1）檢驗(yàn)方法①首先整平儀器，用十字絲的縱絲照準(zhǔn)任一點(diǎn)P。②將望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)，如該始終不離開(kāi)縱絲，則說(shuō)明縱絲垂直水平軸，否則需要校正，如圖1-49所示。①卸下目鏡端的十字絲分劃板護(hù)罩，如圖1-50所示。②松開(kāi)4個(gè)壓環(huán)螺絲，緩緩轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)，使縱絲與P點(diǎn)重合，直到望遠(yuǎn)鏡上下微動(dòng)時(shí)，該點(diǎn)始終在縱絲上為止。③旋緊四個(gè)十字壓環(huán)螺絲，裝上十字絲護(hù)蓋。2）校正方法（3）視準(zhǔn)軸垂直于橫軸的檢驗(yàn)與校正（CC⊥HH）1）檢驗(yàn)方法（盤(pán)左盤(pán)右瞄點(diǎn)法）①安置經(jīng)緯儀，使望遠(yuǎn)鏡大致水平。②盤(pán)左瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處一目標(biāo)點(diǎn)，讀得水平度盤(pán)讀數(shù)為L(zhǎng)，盤(pán)右再瞄準(zhǔn)此目標(biāo)點(diǎn)，讀得水平度盤(pán)讀數(shù)為R，若L、R相差180°，則條件滿(mǎn)足，否則需校正。視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸所偏離的角度c，稱(chēng)為視準(zhǔn)誤差（或照準(zhǔn)差）。2）校正方法①旋轉(zhuǎn)水平微動(dòng)螺旋，使盤(pán)右時(shí)的讀數(shù)對(duì)準(zhǔn)，此時(shí)，十字絲交點(diǎn)偏離目標(biāo)點(diǎn)。②旋轉(zhuǎn)十字絲左右兩個(gè)校正螺絲，一松一緊，水平移動(dòng)十字絲分劃板座，直到十字絲交點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)為止。（4）橫軸垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正（HH⊥VV）1）檢驗(yàn)方法①在距一垂直墻面20～30m處，安置經(jīng)緯儀，整平儀器，如圖1-51所示。②盤(pán)左位置，瞄準(zhǔn)墻面上高處一明顯目標(biāo)P點(diǎn)，仰角宜在30°左右。旋緊照準(zhǔn)部制動(dòng)螺旋。③將望遠(yuǎn)鏡置于水平位置，根據(jù)十字交點(diǎn)在墻上定出一點(diǎn)P1。④倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡成盤(pán)右位置，瞄準(zhǔn)P點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，再將望遠(yuǎn)鏡置于水平位置，定出點(diǎn)P2。如果P1、P2兩點(diǎn)重合，說(shuō)明橫軸是水平的，橫軸垂直于豎軸；否則，需要校正。（5）光學(xué)對(duì)中器的檢驗(yàn)與校正1）檢驗(yàn)方法①在平坦的地面上嚴(yán)格整平儀器在腳架的中央地面上固定一張白紙。對(duì)中器調(diào)焦，將刻劃圓圈中心投影于白紙上得P1點(diǎn)。②轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部180°，得刻劃圓圈中心投影P2，若P1與P2重合，則條件滿(mǎn)足；否則需校正。2）校正方法①取P1、P2的中點(diǎn)，校正直角棱鏡或分劃板，使刻劃圓圈中心對(duì)準(zhǔn)P點(diǎn)。②重復(fù)檢驗(yàn)驗(yàn)收校正的步驟，直到照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180°后對(duì)中器刻劃圓圈中心與地面點(diǎn)無(wú)明顯的偏離為止。第四節(jié)距離測(cè)量

距離測(cè)量是確定地面點(diǎn)位時(shí)的三項(xiàng)基本工作之一。在三角測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量、地形測(cè)量和工程測(cè)量等工作中都需要進(jìn)行距離測(cè)量。距離測(cè)量常用的方法有鋼尺量距、視距測(cè)量、光電測(cè)距等。一、距離測(cè)量概述1．量距工具（1）鋼尺:

鋼尺是用薄鋼片制成的帶狀尺，可卷入金屬盒內(nèi)，故又稱(chēng)鋼卷尺。長(zhǎng)度有30m、50m、100m等幾種。

基本分劃為毫米，在每米、每分米及厘米處都有數(shù)字注記。由于尺的零點(diǎn)位置的不同，有端點(diǎn)尺和刻線尺的區(qū)別，如圖1-52所示。

端點(diǎn)尺是以尺的最外端作為尺的零點(diǎn)，當(dāng)從建筑物墻邊開(kāi)始丈量時(shí)使用很方便，如圖1-52a所示?？叹€尺是以尺前端的某一刻線作為尺的零點(diǎn)，如圖1-52b所示。在使用前必須注意查看，以免弄錯(cuò)。鋼尺的優(yōu)點(diǎn)是鋼尺抗拉強(qiáng)度高，不易拉伸，所以量距精度高，在工程測(cè)量中常用鋼尺量距。鋼尺的缺點(diǎn)是性脆，易折斷，易生銹，因此使用時(shí)要避免扭折，防止受潮。（2）皮尺

皮尺是麻線與金屬絲織成的帶狀尺，容易被拉長(zhǎng)，只有在精度要求較低時(shí)才使用。（3）測(cè)釬

測(cè)釬一般用鋼筋制成，上部彎成小圓環(huán)，下部磨尖，直徑3～6mm，長(zhǎng)度30～40cm。釬上可用油漆涂成紅、白相間的色段。通常6根或11根系成一組。量距時(shí)，將測(cè)釬插入地面，用以標(biāo)定尺端點(diǎn)的位置，亦可作為近處目標(biāo)的瞄準(zhǔn)標(biāo)志。測(cè)釬如圖1-53a所示。（4）標(biāo)桿標(biāo)桿多用木料或鋁合金制成，全長(zhǎng)有2m、2.5m及3m等幾種規(guī)格。桿上油漆成紅、白相間的20cm色段，非常醒目，測(cè)桿下端裝有尖頭鐵腳，便于插入地面，作為照準(zhǔn)標(biāo)志。標(biāo)桿如圖1-53b所示。（5）垂球、彈簧秤和溫度計(jì)如圖1—53c所示，垂球用金屬制成，上大下尖呈圓錐形，上端中心系一細(xì)繩，懸吊后，垂尖與細(xì)繩在同一直線上。它常用于在斜坡上丈量水平距離。彈簧秤和溫度計(jì)等在精密量距中應(yīng)用，如圖1-53c所示。2．直線定線

水平距離測(cè)量時(shí)，當(dāng)?shù)孛嫔蟽牲c(diǎn)間的距離超過(guò)鋼尺全長(zhǎng)時(shí)，或地勢(shì)起伏較大一尺段無(wú)法完成丈量工作時(shí)，需要在兩點(diǎn)的連線上標(biāo)定出若干個(gè)點(diǎn)。這項(xiàng)工作稱(chēng)為直線定線，按精度要求的不同，直線定線通?？煞譃槟抗蓝ň€和經(jīng)緯儀定線兩種方法。一般情況下常用目估定線，當(dāng)量距精度要求高時(shí)，可采用經(jīng)緯儀定線。（1）目估定線如圖1-54所示，在欲測(cè)定的A、B兩點(diǎn)分別豎立標(biāo)桿，一人站在A點(diǎn)標(biāo)桿后1～2米處，由A瞄向B，同時(shí)指揮另一持標(biāo)桿的人左、右移動(dòng)，使所持標(biāo)桿與A、B標(biāo)桿完全重合為止，此時(shí)立桿的點(diǎn)就在A、B兩點(diǎn)間的直線上，在此位置上豎直標(biāo)桿或插上測(cè)釬，作為定點(diǎn)標(biāo)志。同法可定出直線上的其他點(diǎn)。定線時(shí)相鄰點(diǎn)之間要小于或等于一個(gè)整尺段，定點(diǎn)一般按由遠(yuǎn)而近進(jìn)行。（2）經(jīng)緯儀定線

如圖1-55所示，經(jīng)緯儀定線是在直線的一個(gè)端點(diǎn)A點(diǎn)安置經(jīng)緯儀后，對(duì)中、整平，照準(zhǔn)B點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，沿AB方向用鋼尺進(jìn)行概量，按稍短于一尺段長(zhǎng)的位置，觀測(cè)員指揮另一個(gè)測(cè)量員由遠(yuǎn)及近打下木樁。樁頂高出地面約10～20cm，并在樁頂釘一小釘，使小釘在AB直線上；或在木樁頂上劃十字線，使十字線其中的一條在AB直線上，小釘或十字線交點(diǎn)即為丈量時(shí)的標(biāo)志。二、鋼尺量距的一般方法1．平坦地面距離的丈量在鋼尺一般量距中目估定線與尺段丈量可以同時(shí)進(jìn)行。丈量前，先將待測(cè)距離的兩個(gè)端點(diǎn)A、B用木樁（樁上釘一小釘）標(biāo)志出來(lái)，然后在端點(diǎn)的外側(cè)各立一標(biāo)桿，清除直線上的障礙物后，即可開(kāi)始丈量。丈量工作一般由兩人進(jìn)行，如圖1-56所示。三、鋼尺量距的一般方法

1.平坦地面上的量距方法在鋼尺一般量距中目估定線與尺段丈量可以同時(shí)進(jìn)行。丈量前，先將待測(cè)距離的兩個(gè)端點(diǎn)A、B用木樁（樁上釘一小釘）標(biāo)志出來(lái)，然后在端點(diǎn)的外側(cè)各立一標(biāo)桿，清除直線上的障礙物后，即可開(kāi)始丈量。丈量工作一般由兩人進(jìn)行，如圖1-56所示。式中

n—整尺段數(shù)；

l—鋼尺長(zhǎng)度，m；q—不足一整尺的余長(zhǎng)，m。

鋼尺量距時(shí)，一般還應(yīng)由B點(diǎn)量至A點(diǎn)進(jìn)行返測(cè)。

返測(cè)時(shí)應(yīng)重新進(jìn)行定線。

取往、返測(cè)距離的平均值作為直線AB最終的水平距離。式中

Dav——往、返測(cè)距離的平均值，m；Df——往測(cè)的距離，m；Db——返測(cè)的距離，m。

量距精度通常用相對(duì)誤差K來(lái)衡量，相對(duì)誤差K應(yīng)化為分子為1的分?jǐn)?shù)形式。

相對(duì)誤差分母愈大,則K值愈小，精度愈高；反之，精度愈低。

在平坦地區(qū)，鋼尺量距一般方法的相對(duì)誤差一般不應(yīng)大于1/3000；在量距較困難的地區(qū)，其相對(duì)誤差也不應(yīng)大于1/1000。【例1—3】

用鋼尺丈量AB兩點(diǎn)間的距離，所用鋼尺為30m鋼尺，往測(cè)時(shí)后尺手中測(cè)釬5根，余尺長(zhǎng)=23.318m，返測(cè)時(shí)后尺手中測(cè)釬5根，余尺長(zhǎng)=23.350m，試根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算AB兩點(diǎn)間的距離？若為平坦地區(qū)，其精度如何？解：D往=5×30+23.318=173.318mD返=5×30+23.350=173.350m△D=∣D往–D返∣=∣173.318–173.350∣=0.032mD平均===173.334m＜，合格一般方法丈量距離手簿見(jiàn)表1-5。2．傾斜地面距離的丈量在傾斜地面丈量距離，當(dāng)尺段兩端的高差不大但地面坡度變化不均勻時(shí)，一般都將鋼尺拉平丈量，如圖1-57所示。丈量由A向B進(jìn)行，后尺手立于A點(diǎn)，指揮前尺手將尺拉在AB方向線上，后尺手將尺的零點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)A點(diǎn)，前尺手將尺子抬高并目估使尺子水平，然后用垂球?qū)⒊叩哪骋豢虅澗€投于地面上，插以測(cè)釬。用此法進(jìn)行丈量，從山坡上部向下坡方向丈量比較容易，因此，丈量時(shí)兩次均由高到低進(jìn)行。（2）斜量法當(dāng)傾斜地面的坡度比較均勻時(shí)，可以在斜坡丈量出AB的斜距L，測(cè)出地面的傾角，或測(cè)出A、B兩點(diǎn)的高差h，如圖1-58所示，然后可以計(jì)算出AB的水平距離D，即：三、精密量距鋼尺量距的一般方法精度不高，相對(duì)誤差一般只能達(dá)到1/1000～1/5000，但在建筑工地，例如測(cè)設(shè)建筑基線、建筑方格網(wǎng)的主要軸線，精度要求達(dá)到1/10000～1/40000，此時(shí)就應(yīng)采取鋼尺量距的精密方法。1．精密量距的方法與步驟

（1）清理場(chǎng)地

在欲丈量的兩點(diǎn)方向線上清除障礙物。適當(dāng)?shù)钠秸麍?chǎng)地，使鋼尺在每一尺段中不致因地面高低而產(chǎn)生撓曲。

（2）直線定線用經(jīng)緯儀定線

如圖1-55所示，首先安置經(jīng)緯儀于A點(diǎn)，照準(zhǔn)B點(diǎn)，固定照準(zhǔn)部，沿AB方向用鋼尺進(jìn)行測(cè)量，按稍短于一尺段長(zhǎng)的位置打下樁，樁頂高出地面10～20cm，樁頂釘一塊白鐵皮，再用經(jīng)緯儀精確定出AB的直線方向，并在頂面上劃上十字細(xì)線，其中一條線的方向與視線方向一致，十字線的交點(diǎn)作為丈量時(shí)的標(biāo)志。

（3）測(cè)相鄰樁頂?shù)母卟?/p>

為了使沿樁頂丈量的傾斜距離化算成水平距離，應(yīng)用水準(zhǔn)儀測(cè)出各相鄰樁頂間高差。相鄰樁頂間兩次高差不大于10mm，可取兩次高差的平均值作為相鄰樁頂間的高差，如圖1-59所示。（4）量距（5人，3次讀數(shù)）

丈量時(shí)，兩人同時(shí)拉緊鋼尺，把鋼尺有刻劃的側(cè)貼切于木樁頂十字線交點(diǎn)，待彈簧秤顯示到鋼尺檢定的標(biāo)準(zhǔn)拉力并達(dá)到平衡、鋼尺穩(wěn)定時(shí)，前后讀尺員同時(shí)讀取讀數(shù)，估讀到0.5mm，記錄員依次記入，并計(jì)算尺段長(zhǎng)度。前、后移動(dòng)鋼尺2～3cm，同法再次丈量。每一尺段要讀三組讀數(shù)，三組讀數(shù)算得的長(zhǎng)度之差應(yīng)小于2mm，否則應(yīng)重測(cè)。如在限差之內(nèi)，取三次結(jié)果的平均值，作為該尺段的觀測(cè)成果。每一尺段應(yīng)該記錄溫度一次，估讀至0.5℃。如此繼續(xù)丈量至終點(diǎn)，即完成一次往測(cè)。完成往測(cè)后，應(yīng)立即返測(cè)。2．尺段長(zhǎng)度的改正計(jì)算

將每一尺段丈量結(jié)果經(jīng)過(guò)尺長(zhǎng)改正、溫度改正、傾斜改正后得到此尺段的水平距離，所有尺段改正完后，可求總長(zhǎng)。

一條直線的方向，是根據(jù)某一標(biāo)準(zhǔn)方向來(lái)確定的。

確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的關(guān)系，稱(chēng)為直線定向。12標(biāo)準(zhǔn)方向α12四、直線定向四、直線定向測(cè)量上把確定直線與標(biāo)準(zhǔn)方向之間的角度關(guān)系稱(chēng)為直線定向。1．標(biāo)準(zhǔn)方向的種類(lèi)（1）真子午線方向通過(guò)地球表面某點(diǎn)的真子午線的切線方向，稱(chēng)為該點(diǎn)的真子午線方向。（2）磁子午線方向磁子午線方向是磁針在地球磁場(chǎng)的作用下，磁針自由靜止時(shí)其軸線所指的方向。磁子午線方向可用羅盤(pán)儀測(cè)定。（3）坐標(biāo)縱軸方向測(cè)量中常以通過(guò)測(cè)區(qū)坐標(biāo)原點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸為標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)測(cè)區(qū)內(nèi)任一點(diǎn)與坐標(biāo)縱軸平行的方向線，稱(chēng)為該點(diǎn)的坐標(biāo)縱軸方向。2．表示直線方向的方法

（1）坐標(biāo)方位角。。（2）坐標(biāo)象限角某條直線與坐標(biāo)縱軸方向之間所夾的銳角角值，稱(chēng)為該直線的象限角，常用R表示。其角值范圍為0°～90°。坐標(biāo)方位角與象限角的換算3．坐標(biāo)方位角的推算

視距測(cè)量是利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的視距絲裝置，根據(jù)光學(xué)原理同時(shí)測(cè)定距離和高差的一種方法。

視距測(cè)量具有操作方便、速度快、一般不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)。

普通視距測(cè)量精度較低，僅能達(dá)到1/200~1/300的精度。

但能滿(mǎn)足測(cè)定碎部點(diǎn)位置的精度要求，所以視距測(cè)量被廣泛地應(yīng)用于地形測(cè)圖中。五、視距測(cè)量1．視線水平時(shí)的視距測(cè)量進(jìn)行視距測(cè)量，要用到視距絲和視距尺。視距絲即望遠(yuǎn)鏡內(nèi)十字絲分劃板上的上下兩根短絲，它與中絲平行且等距離。視距尺是有刻劃的尺子，和水準(zhǔn)尺基本相同。nm視距絲十字絲1.視線水平時(shí)的水平距離和高差公式ABnmpn′m′MN11121314lmnlFfδdDhvi因?yàn)樗?,令，則有

式中K——視距乘常數(shù)，通常K=100；

c——視距加常數(shù)，常數(shù)c值接近零

。故水平距離為

A、B兩點(diǎn)間的高差h為

式中i——儀器高，m；

v——十字絲中絲在視距尺上的讀數(shù)，即中絲讀數(shù)，m?！纠?—7】在水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)，觀測(cè)人員讀得上絲讀數(shù)為1.323m，下絲讀數(shù)為1.644m，求視距（儀器與尺子之間水平距離）。解：D=100×（1.644-1.323）=32.1m2．視線傾斜時(shí)的視距測(cè)量如圖1-65所示，安置儀器于A點(diǎn)，量出儀器的高，轉(zhuǎn)動(dòng)照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)B點(diǎn)視距尺，分別讀取中、上、下三絲讀數(shù)v、M、N，再使豎盤(pán)指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀取豎盤(pán)讀數(shù)，則豎直角的計(jì)算如下：

光電測(cè)距以光波作為載波，通過(guò)測(cè)定光電波在測(cè)線兩端點(diǎn)間往返傳播的時(shí)間來(lái)測(cè)量距離。

與傳統(tǒng)的鋼尺量距相比，具有測(cè)程遠(yuǎn)、精度高、作業(yè)速度快和受地形限制少等特點(diǎn)。

光電測(cè)距儀按其測(cè)程可分為短程光電測(cè)距儀（2km以?xún)?nèi)）、中程光電測(cè)距儀（3～15km）和遠(yuǎn)程光電測(cè)距儀（大于15km）。按其采用的光源可分為激光測(cè)距儀和紅外測(cè)距儀等。六、光電測(cè)距儀量距1．光電測(cè)距原理ABD在A點(diǎn)安置能發(fā)射和接收光波的光電測(cè)距儀，在B點(diǎn)設(shè)置反射棱鏡。光電測(cè)距儀發(fā)出的光束經(jīng)棱鏡反射后，又返回到測(cè)距儀。通過(guò)測(cè)定光波在AB之間傳播的時(shí)間t，根據(jù)光波在大氣中的傳播速度c，按下式計(jì)算距離D：相位式光電測(cè)距儀的測(cè)距原理是：由光源發(fā)出的光通過(guò)調(diào)制器后，成為光強(qiáng)隨高頻信號(hào)變化的調(diào)制光。通過(guò)測(cè)量調(diào)制光在待測(cè)距離上往返傳播的相位差φ來(lái)解算距離。光電測(cè)距儀根據(jù)測(cè)定時(shí)間t的方式，分為直接測(cè)定時(shí)間的脈沖測(cè)距法和間接測(cè)定時(shí)間的相位測(cè)距法。高精度的測(cè)距儀，一般采用相位式。2．光電測(cè)距儀及其使用方法（1）儀器結(jié)構(gòu)

主機(jī)通過(guò)連接器安置在經(jīng)緯儀上部，經(jīng)緯儀可以是普通光學(xué)經(jīng)緯儀，也可以是電子經(jīng)緯儀。利用光軸調(diào)節(jié)螺旋，可使主機(jī)的發(fā)射—接受器光軸與經(jīng)緯儀視準(zhǔn)軸位于同一豎直面內(nèi)。另外，測(cè)距儀橫軸到經(jīng)緯儀橫軸的高度與覘牌中心到反射棱鏡高度一致，從而使經(jīng)緯儀瞄準(zhǔn)覘牌中心的視線與測(cè)距儀瞄準(zhǔn)反射棱鏡中心的視線保持平行，配合主機(jī)測(cè)距的反射棱鏡，根據(jù)距離遠(yuǎn)近，可選用單棱鏡（1500m內(nèi)）或三棱鏡（2500m內(nèi)），棱鏡安置在三腳架上，根據(jù)光學(xué)對(duì)中器和長(zhǎng)水準(zhǔn)管進(jìn)行對(duì)中整平。（2）儀器主要技術(shù)指標(biāo)及功能短程紅外光電測(cè)距儀的最大測(cè)程為2500m，測(cè)距精度可達(dá)±（3mm+2×10-6×D）（其中D為所測(cè)距離）；最小讀數(shù)為1mm；

可輸入溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)自動(dòng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行改正；可輸入垂直角自動(dòng)計(jì)算出水平距離和高差；可通過(guò)距離預(yù)置進(jìn)行定線放樣；若輸入測(cè)站坐標(biāo)和高程，可自動(dòng)計(jì)算觀測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)和高程。測(cè)距方式有正常測(cè)量和跟蹤測(cè)量，其中正常測(cè)量所需時(shí)間為3s，還能顯示數(shù)次測(cè)量的平均值；跟蹤測(cè)量所需時(shí)間為0.8s，每隔一定時(shí)間間隔自動(dòng)重復(fù)測(cè)距。

（3）光電測(cè)距儀操作與使用

1)安置儀器

先在測(cè)站上安置好經(jīng)緯儀，對(duì)中、整平后，將測(cè)距儀主機(jī)安裝在經(jīng)緯儀支架上，用連接器固定螺絲鎖緊，將電池插入主機(jī)底部、扣緊。

在目標(biāo)點(diǎn)安置反射棱鏡，對(duì)中、整平，并使鏡面朝向主機(jī)。2)觀測(cè)垂直角、氣溫和氣壓

用經(jīng)緯儀十字橫絲照準(zhǔn)覘板中心，測(cè)出垂直角α。

同時(shí)，觀測(cè)和記錄溫度和氣壓計(jì)上的讀數(shù)。

觀測(cè)垂直角、氣溫和氣壓，目的是對(duì)測(cè)距儀測(cè)量出的斜距進(jìn)行傾斜改正、溫度改正和氣壓改正，以得到正確的水平距離。3)測(cè)距準(zhǔn)備

按電源開(kāi)關(guān)鍵“PWR”開(kāi)機(jī)，主機(jī)自檢并顯示原設(shè)定的溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)值，自檢通過(guò)后將顯示“good”。

若修正原設(shè)定值，可按“TPC”鍵后輸入溫度、氣壓值或棱鏡常數(shù)（一般通過(guò)“ENT”鍵和數(shù)字鍵逐個(gè)輸入）。

一般情況下，只要使用同一類(lèi)的反光鏡，棱鏡常數(shù)不變，而溫度、氣壓每次觀測(cè)均可能不同，需要重新設(shè)定。4.距離測(cè)量

調(diào)節(jié)主機(jī)照準(zhǔn)軸水平調(diào)整手輪（或經(jīng)緯儀水平微動(dòng)螺旋）和主機(jī)俯仰微動(dòng)螺旋，使測(cè)距儀望遠(yuǎn)鏡精確瞄準(zhǔn)棱鏡中心。

在顯示“good”狀態(tài)下，精確瞄準(zhǔn)也可根據(jù)蜂鳴器聲音來(lái)判斷，信號(hào)越強(qiáng)聲音越大，上下左右微動(dòng)測(cè)距儀，使蜂鳴器的聲音最大，便完成了精確瞄準(zhǔn)，出現(xiàn)“*”。

斜距到平距的改算，一般在現(xiàn)場(chǎng)用測(cè)距儀進(jìn)行，方法是：按“V／H”鍵后輸入垂直角值，再按“SHV”鍵顯示水平距離。連續(xù)按“SHV”鍵可依次顯示斜距、平距和高差。

精確瞄準(zhǔn)后，按“MSR”鍵，主機(jī)將測(cè)定并顯示經(jīng)溫度、氣壓和棱鏡常數(shù)改正后的斜距。

七、羅盤(pán)儀的構(gòu)造和使用

在小測(cè)區(qū)建立獨(dú)立的平面控制網(wǎng)時(shí)，可用羅盤(pán)儀測(cè)定直線的磁方位角，作為該控制網(wǎng)起始邊的坐標(biāo)方位角，將過(guò)起始點(diǎn)的磁子午線當(dāng)作坐標(biāo)縱軸線。1．羅盤(pán)儀的構(gòu)造羅盤(pán)儀的主要部件有磁針、刻度盤(pán)、照準(zhǔn)設(shè)備等，如圖1-67所示。

（1）磁針

在圓形的盒內(nèi)有一個(gè)用人造磁鐵制成的長(zhǎng)條狀磁針。當(dāng)磁針靜止時(shí)，磁針兩端恒指在地磁的南北極，即磁子午線上。

磁針指向北極的一端一般漆為黑色，我國(guó)處于北半球，磁針北端因受磁力影響而下傾，故而磁針南端繞有銅絲，使磁針?biāo)剑⒔枰苑直娲裴樐媳倍?。?）刻度盤(pán)一種為全圓從0°～360°逆時(shí)針?lè)较蜃⒂浀目坍?huà)圓盤(pán)，這種形式的羅盤(pán)儀稱(chēng)為方位羅盤(pán)儀，用來(lái)測(cè)定磁方位角。另一種形式在圓盤(pán)上按逆時(shí)針?lè)较驑?biāo)注有東、南、西、北四字（與東西方向相反），南、北兩字處各注為0°，東、西處各注為90°。按象限劃分的象限羅盤(pán)儀用來(lái)測(cè)定直線的象限角?？潭缺P(pán)上最小分劃值有1°或30′兩種，在每10°的整倍處注有相應(yīng)數(shù)值。1）磁方位角。從磁子午線的北端起，順時(shí)針至直線間的夾角，稱(chēng)為磁方位角，角值0°～360°，如圖1-68所示。2）磁象限角。從磁子午線的南端或北端起，順時(shí)針或逆時(shí)針量至直線的銳角，并注出象限名稱(chēng)，稱(chēng)為磁象限角，角值0°～90°，如圖1-69所示。（3）照準(zhǔn)設(shè)備

羅盤(pán)儀的照準(zhǔn)設(shè)備一般為放大倍率較小的外對(duì)光望遠(yuǎn)鏡（物鏡一端可因?qū)饴菪男D(zhuǎn)而向外、向內(nèi)伸縮）。它裝在圓盒上方的單邊支架的短橫軸上，既可繞橫軸進(jìn)行縱轉(zhuǎn)，也可繞圓盒中心做360°的轉(zhuǎn)動(dòng)。故圓盒內(nèi)刻度盤(pán)也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。

磁針靜止時(shí)，恒指在地磁南北極，故以其為指標(biāo)，在不同方向上讀出刻度盤(pán)不同位置的讀數(shù)，從而測(cè)定某直線的磁方位角或磁象限角。2．羅盤(pán)儀的使用

在小測(cè)區(qū)建立獨(dú)立的平面控制網(wǎng)時(shí)，可用羅盤(pán)儀測(cè)定直線的磁方位角，作為該控制網(wǎng)起始邊的坐標(biāo)方位角，將過(guò)起始點(diǎn)的磁子午線當(dāng)作坐標(biāo)縱軸線。

用羅盤(pán)儀測(cè)定直線的磁方位角時(shí)，先將羅盤(pán)儀安置在直線的起點(diǎn)，對(duì)中、整平。松開(kāi)磁針固定螺絲放下磁針，再松開(kāi)水平制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，用望遠(yuǎn)鏡照準(zhǔn)直線的另一端點(diǎn)所立標(biāo)志，待磁針靜止后，其北端所指的度盤(pán)讀數(shù)，即為該直線的磁方位角（或磁象限角）。

羅盤(pán)儀使用時(shí)，應(yīng)注意避免任何磁鐵接近儀器，選擇測(cè)站點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)高壓線，車(chē)間、鐵柵欄等，以免產(chǎn)生局部吸引，影響磁針偏轉(zhuǎn)，造成讀數(shù)誤差。使用完畢，應(yīng)立即固定磁針，以防頂針磨損和磁針脫落。第五節(jié)測(cè)量誤差基礎(chǔ)知識(shí)一、測(cè)量誤差概述

1．測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因（1）人為因素（2）測(cè)量?jī)x器的原因（3）外界的因素通常把這三個(gè)方面綜合起來(lái)稱(chēng)為觀測(cè)條件

在相同觀測(cè)條件下進(jìn)行的一系列觀測(cè)稱(chēng)為等精度觀測(cè)；在不同觀測(cè)條件下進(jìn)行的一系列觀測(cè)稱(chēng)為不等精度觀測(cè)。2．測(cè)量誤差的分類(lèi)

測(cè)量誤差按其性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩類(lèi)

在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一未知量進(jìn)行一系列觀測(cè)，若誤差的大小和符號(hào)保持不變，或按照一定的規(guī)律變化，這種誤差稱(chēng)為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差主要來(lái)源于儀器工具上的某些缺陷；來(lái)源于觀測(cè)者的某些習(xí)慣的影響，例如有些人習(xí)慣地把讀數(shù)估讀得偏大或偏小；也有來(lái)源于外界環(huán)境的影響，如風(fēng)力、溫度及大氣折光等的影響。（2）偶然誤差在相同的觀測(cè)條件下，對(duì)某一未知量進(jìn)行一系列觀測(cè)，如果觀測(cè)誤差的大小和符號(hào)沒(méi)有明顯的規(guī)律性，即從表面上看，誤差的大小和符號(hào)均呈現(xiàn)偶然性，這種誤差稱(chēng)為偶然誤差。

產(chǎn)生偶然誤差的原因很多，主要是由于儀器或人的感覺(jué)器官能力的限制，如觀測(cè)者的估讀誤差、照準(zhǔn)誤差等，以及環(huán)境中不能控制的因素如不斷變化著的溫度、風(fēng)力等外界環(huán)境所造成。3．偶然誤差的特性測(cè)量所獲得的數(shù)值稱(chēng)為觀測(cè)值。由于觀測(cè)中誤差的存在而往往導(dǎo)致各觀測(cè)值與其真實(shí)值（簡(jiǎn)稱(chēng)為真值）之間存在差異，這種差異稱(chēng)為測(cè)量誤差（或觀測(cè)誤差）。用代表觀測(cè)值，X代表真值，則誤差=觀測(cè)值L—真值X，即這種誤差通常又稱(chēng)之為真誤差。（1）表格法由由統(tǒng)計(jì)表可歸納出偶然誤差的特性如下：1）有限性。偶然誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的的限值。2）聚中性。絕對(duì)值小的誤差比絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)多。3）對(duì)稱(chēng)性。絕對(duì)值相等的正、負(fù)誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)相等。4）抵消性。隨著觀測(cè)次數(shù)的無(wú)限增加，偶然誤差的理論平均值趨近于零。（2）直方圖法

為了更直觀地表現(xiàn)誤差的分布，可將三角形內(nèi)角和真誤差統(tǒng)計(jì)表的數(shù)據(jù)用較直觀的頻率直方圖來(lái)表示。如圖1-70中有斜線的矩形面積，表示誤差出現(xiàn)在+6″～+9″之間的頻率，等于0.069。顯然，所有矩形面積的總和等于1。二、評(píng)定測(cè)量精度的指標(biāo)1．精度

精度就是觀測(cè)成果的的精確程度，是指對(duì)某一個(gè)量的多次觀測(cè)中，其誤差分布的密集或離散的程度。

在相同的觀測(cè)條件下所測(cè)得的一組觀測(cè)值，這一組中的每一個(gè)觀測(cè)值，都是具有相同精度。雖然它們的真誤差不相等，但對(duì)應(yīng)于同一誤差分布，稱(chēng)這些觀測(cè)值是等精度的。在一定的觀測(cè)條件下進(jìn)行一組觀測(cè)，如果小誤差的個(gè)數(shù)相對(duì)較多，誤差較為集中于零的附近，從誤差統(tǒng)計(jì)直方圖上看，則顯示為縱軸附近的長(zhǎng)方條形成高峰，且各長(zhǎng)方條構(gòu)成階梯比較陡峭，即表明這組觀測(cè)值的誤差分布較密集，觀測(cè)值間的差異較小，也就是說(shuō)這組觀測(cè)值的精度較高；如果小誤差的個(gè)數(shù)相對(duì)較小，誤差較為分散，從誤差直方圖上看，則顯示為從軸附近的長(zhǎng)方條頂峰較低，且長(zhǎng)方條構(gòu)成的階梯較平緩，即表明誤差分布較離散，觀測(cè)值間的差異較大，也就說(shuō)明這組觀測(cè)值的精度較低。2．中誤差與相對(duì)誤差（1）中誤差在實(shí)際測(cè)量工作中，不可能對(duì)某一量作無(wú)窮多次觀測(cè)，因此，定義按有限次數(shù)n觀測(cè)的偶然誤差求得的標(biāo)準(zhǔn)差為中誤差m。計(jì)算公式為：中誤差不同于各個(gè)觀測(cè)值的真誤差，它是衡量一組觀測(cè)精度的指標(biāo)，它的大小反映出一組觀測(cè)值的離散程度。中誤差越小，觀測(cè)精度就高；反之，中誤差越大，表明觀測(cè)的精度越低。（2）相對(duì)誤差

真誤差和中誤差都有符號(hào)，并且有與觀測(cè)值相同的單位，它們被稱(chēng)為“絕對(duì)誤差”。

相對(duì)誤差K等于誤差的絕對(duì)值與相應(yīng)觀測(cè)值的比值。它是一個(gè)不名數(shù)，常用分子為1的分式表示，即：后者精度較高。在距離測(cè)量中還常用往返測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差來(lái)進(jìn)行檢核距離測(cè)量的內(nèi)部符合精度。計(jì)算公式為：

闡述觀測(cè)值的中誤差與函數(shù)的中誤差之間關(guān)系的定律，叫做誤差傳播定律，它在測(cè)量學(xué)中有著廣泛的用途。2．和或差的函數(shù)關(guān)系設(shè)有函數(shù)：四、等精度直接觀測(cè)平差1．等精度直接觀測(cè)值的最或然值等精度直接觀測(cè)值的最或然值即是各觀測(cè)值的算術(shù)平均值。當(dāng)觀測(cè)次數(shù)n趨近于無(wú)窮大時(shí)，算術(shù)平均值就趨向于未知量的真值。當(dāng)n為有限值時(shí)，算術(shù)平均值最接近于真值，因此在實(shí)際測(cè)量工作中，將算術(shù)平均值作為觀測(cè)的最后結(jié)果，增加觀測(cè)次數(shù)則可提高觀測(cè)結(jié)果的精度。2．評(píng)定精度（1）觀測(cè)值的中誤差1）由真誤差來(lái)計(jì)算。2）由改正數(shù)來(lái)計(jì)算。（2）最或然值的中誤差【例1—12】

對(duì)某角等精度觀測(cè)6次，其觀測(cè)值見(jiàn)表等精度直接觀測(cè)平差計(jì)算。試求觀測(cè)值的最或然值、觀測(cè)值的中誤差以及最或然值的中誤差。

解：

由本節(jié)可知，等精度直接觀測(cè)值的最或然值是觀測(cè)值的算術(shù)平均值。

計(jì)算各觀測(cè)值的改正數(shù)vi，并進(jìn)行檢核，計(jì)算結(jié)果列于表1-10。第二章建筑控制測(cè)量

第一節(jié)平面控制測(cè)量

第二節(jié)高程控制測(cè)量

施工測(cè)量必須遵循“從整體到局部，先控制后碎部”的原則，也就是說(shuō)首先建立控制網(wǎng)，然后根據(jù)控制網(wǎng)進(jìn)行碎部測(cè)量和測(cè)設(shè)。

在一定區(qū)域內(nèi)為地圖測(cè)繪或工程測(cè)量需要而建立的控制網(wǎng)并按相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行的測(cè)量工作稱(chēng)為控制測(cè)量。

控制網(wǎng)是在選定區(qū)域內(nèi)，確定數(shù)量較少且分布大致均勻的一系列對(duì)整體有控制作用的點(diǎn)作為控制點(diǎn)（控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)和高程用合適的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行精確的測(cè)定），按一定的規(guī)律和要求構(gòu)成網(wǎng)狀幾何圖形。

控制網(wǎng)分為平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)兩種。第一節(jié)平面控制測(cè)量一、測(cè)量控制網(wǎng)的分類(lèi)測(cè)量控制網(wǎng)按其控制的范圍分為國(guó)家平面控制網(wǎng)、城市平面控制網(wǎng)、小地區(qū)平面控制網(wǎng)三類(lèi)。1.國(guó)家平面控制網(wǎng)國(guó)家平面控制網(wǎng)又稱(chēng)為基本控制網(wǎng)。在全國(guó)范圍內(nèi)建立的平面控制網(wǎng)，稱(chēng)為國(guó)家控制網(wǎng)。國(guó)家控制網(wǎng)是用精密測(cè)量?jī)x器和方法依照施測(cè)精度按一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)建立的，它的低級(jí)點(diǎn)受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制。

國(guó)家平面控制網(wǎng)主要布設(shè)成三角網(wǎng)，采用三角測(cè)量的方法。布設(shè)原則：是從高級(jí)到低級(jí)，逐級(jí)加密布網(wǎng)。一等三角網(wǎng)，沿經(jīng)緯線方向布設(shè)，一般稱(chēng)為一等三角鎖，是國(guó)家平面控制網(wǎng)的骨干；二等三角網(wǎng)，布設(shè)在一等三角鎖環(huán)內(nèi)，是國(guó)家平面控制網(wǎng)的全面基礎(chǔ)；三等、四等三角網(wǎng)是二等三角網(wǎng)的進(jìn)一步加密，以滿(mǎn)足測(cè)圖和施工的需要，如圖2-1左圖所示。2.城市控制網(wǎng)

在城市地區(qū)，為測(cè)繪大比例尺地形圖、進(jìn)行市政工程和建筑工程放樣，在國(guó)家控制網(wǎng)的控制下而建立的控制網(wǎng)，稱(chēng)為城市控制網(wǎng)。

城市平面控制網(wǎng)一般布設(shè)為導(dǎo)線網(wǎng)。

城市高程控制網(wǎng)一般布設(shè)為二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)。城市控制網(wǎng)的一般要求：（1）城市平面控制網(wǎng)一般布設(shè)為導(dǎo)線網(wǎng)。（2）城市高程控制網(wǎng)一般布設(shè)為二、三、四等水準(zhǔn)網(wǎng)。（3）直接供地形測(cè)圖使用的控制點(diǎn)，稱(chēng)為圖根控制點(diǎn)，簡(jiǎn)稱(chēng)圖根點(diǎn)。（4）測(cè)定圖根點(diǎn)位置的工作，稱(chēng)為圖根控制測(cè)量。（5）圖根控制點(diǎn)的密度（包括高級(jí)控制點(diǎn)），取決于測(cè)圖比例尺和地形的復(fù)雜程度。3．小地區(qū)控制網(wǎng)

在面積小于15km2范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，稱(chēng)為小地區(qū)控制網(wǎng)。建立小地區(qū)控制網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量與國(guó)家（或城市）的高級(jí)控制網(wǎng)連測(cè)，將高級(jí)控制點(diǎn)的坐標(biāo)和高程，作為小地區(qū)控制網(wǎng)的起算和校核數(shù)據(jù)。如果不便連測(cè)時(shí)，可以建立獨(dú)立控制網(wǎng)。

測(cè)區(qū)范圍內(nèi)建立最高一級(jí)控制網(wǎng)，稱(chēng)為首級(jí)控制網(wǎng)；最低一級(jí)的即直接為測(cè)圖而建立的控制網(wǎng)，稱(chēng)為圖根控制網(wǎng)。二、導(dǎo)線測(cè)量

將測(cè)區(qū)內(nèi)相鄰控制點(diǎn)連成直線而構(gòu)成的折線，稱(chēng)為導(dǎo)線。這些控制點(diǎn)，稱(chēng)為導(dǎo)線點(diǎn)。導(dǎo)線測(cè)量就是依次測(cè)定各導(dǎo)線邊的長(zhǎng)度和各轉(zhuǎn)折角值；根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算各邊的坐標(biāo)方位角，從而求出各導(dǎo)線點(diǎn)的坐標(biāo)。1．導(dǎo)線布設(shè)的三種形式

導(dǎo)線包括閉合導(dǎo)線、附合導(dǎo)線和支導(dǎo)線三種形式。（1）閉合導(dǎo)線起訖于同一已知點(diǎn)的導(dǎo)線，稱(chēng)為閉合導(dǎo)線，如圖2—2a所示（2）附合導(dǎo)線布設(shè)在兩已知點(diǎn)間的導(dǎo)線，稱(chēng)為附合導(dǎo)線，如圖2—2b所示。（3）支導(dǎo)線由一己知點(diǎn)和一已知邊的方向出發(fā)，既不附合到另一已知點(diǎn)，又不回到原起始點(diǎn)的導(dǎo)線，稱(chēng)為支導(dǎo)線，如圖2—2c所示。注：1．表中n為測(cè)站數(shù)。

2．當(dāng)測(cè)區(qū)測(cè)圖的最大比例尺為1:1000時(shí)，一、二、三級(jí)導(dǎo)線的平均邊長(zhǎng)及總長(zhǎng)可適當(dāng)放長(zhǎng)，但最大長(zhǎng)度不應(yīng)大于表中規(guī)定的2倍。2．導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作

導(dǎo)線測(cè)量的外業(yè)工作包括勘探選點(diǎn)及建立標(biāo)志、量邊、測(cè)角和連測(cè)。（1）勘探選點(diǎn)及建立標(biāo)志實(shí)地選點(diǎn)時(shí)應(yīng)注意下列幾點(diǎn)：1）相鄰點(diǎn)間通視良好，地勢(shì)較平坦，便于測(cè)角和量距。2）點(diǎn)位應(yīng)選在土質(zhì)堅(jiān)實(shí)處，便于保存標(biāo)志和安置儀器。3）視野開(kāi)闊，便于測(cè)圖或放樣。4）導(dǎo)線各邊的長(zhǎng)度應(yīng)大致相等，除特殊情形外，相鄰邊長(zhǎng)度比一般不大于1：3，平均邊長(zhǎng)符合表2-2的規(guī)定。5）導(dǎo)線點(diǎn)應(yīng)有足夠的密度，分布較均勻，便于控制整個(gè)測(cè)區(qū)。（2）導(dǎo)線邊長(zhǎng)的測(cè)量

若用鋼尺丈量，鋼尺必須經(jīng)過(guò)檢定。對(duì)于一、二、三級(jí)導(dǎo)線，應(yīng)按鋼尺量距的精密方法進(jìn)行丈量。對(duì)于圖根導(dǎo)線，用一般方法往返丈量或同一方向丈量?jī)纱危?/p>