教案模板(測量)

1、瀘州市職業(yè)技術(shù)學(xué)校課 程 教 案班 級 13秋建筑1班(升考班) 課 程 建筑工程測量 教 師 王勝平 教 研 組 建筑 110瀘州市職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案課程名稱課程性質(zhì)1.公共基礎(chǔ)課（ ）專業(yè)基礎(chǔ)課（ ）專業(yè)核心課（ ）拓展課( )2.必 修 課（ ） 選 修 課（ ）3.理論課（ ） 實踐課（ ） 理論課（含實踐課）（ ）課程目標(biāo)掌握運用測量儀器和工具進行高程測量、水平角測量和距離測量的原理和方法；能進行民用建筑定位放線、高層建筑施工中的高程傳遞等施工測量工作；掌握沉降觀測、傾斜觀測、裂縫觀測的方法；能進行竣工資料收集和竣工圖的編繪。課程內(nèi)容高程測量、水平角測量和距離測量的原理和方法；民用建筑

2、定位放線、高層建筑施工中的高程傳遞、沉降觀測、傾斜觀測、裂縫觀測。教學(xué)重點與難點高程測量、水平角測量和距離測量的原理和方法教學(xué)方法講述、舉例、聯(lián)系、啟發(fā)教材名稱作 者楊澄宇、周和榮出版社高等教育出版社主要參考資料施工員專業(yè)知識與實務(wù)版次與時間2007年2月第二版課程總學(xué)時160課程周學(xué)時4授課方式多媒體教學(xué)，課件講解。課程考核1.考試（ ）考查（ ） 2.筆試（ ）口試（ ）其它方式（ ）第一章 緒論一、教學(xué)內(nèi)容（1）測量學(xué)的概念，建筑工程測量的主要任務(wù)；（2）地球的形狀與大小，地面點位的確定方法；（3）用水平面代替水準(zhǔn)面的限度；（4）測量的基本工作，測量的基本原則，測量工作的基本要求，常用的

3、測量元素和單位。二、重點和難點（1）重點 確定地面點位的方法；（2）難點 高斯平面直角坐標(biāo)系的建立。三、教學(xué)要求（1）了解測量學(xué)的概念，建筑工程測量的任務(wù)，地球的形狀和大小，用水平面代替大地水準(zhǔn)面的限度。（2）掌握確定地面點位的方法，測量的基本工作、基本原則和基本要求，常用的測量元素和單位。四、教學(xué)方法多媒體教學(xué)，課件講解。第一節(jié) 建筑工程測量的任務(wù)一、測量學(xué)的概念測量學(xué)是研究地球的形狀和大小以及確定地面點位的科學(xué)。它的內(nèi)容包括測定和測設(shè)兩部分。（1）測定 測定是指得到一系列測量數(shù)據(jù)，或?qū)⒌厍虮砻娴牡匚锖偷孛部s繪成地形圖。（2）測設(shè) 測設(shè)是指將設(shè)計圖紙上規(guī)劃設(shè)計好的建筑物位置，在實地標(biāo)定出來，

4、作為施工的依據(jù)。二、建筑工程測量的任務(wù)建筑工程測量是測量學(xué)的一個組成部分。它是研究建筑工程在勘測設(shè)計、施工和運營管理階段所進行的各種測量工作的理論、技術(shù)和方法的學(xué)科。它的主要任務(wù)是：（1）測繪大比例尺地形圖。（2）建筑物的施工測量。（3）建筑物的變形觀測。測量工作貫穿于工程建設(shè)的整個過程，測量工作的質(zhì)量直接關(guān)系到工程建設(shè)的速度和質(zhì)量。所以，每一位從事工程建設(shè)的人員，都必須掌握必要的測量知識和技能。 第二節(jié) 地面點位的確定一、地球的形狀和大小1水準(zhǔn)面和水平面人們設(shè)想以一個靜止不動的海水面延伸穿越陸地，形成一個閉合的曲面包圍了整個地球，這個閉合曲面稱為水準(zhǔn)面。水準(zhǔn)面的特點是水準(zhǔn)面上任意一點的鉛垂線

5、都垂直于該點的曲面。與水準(zhǔn)面相切的平面，稱為水平面。2大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)面有無數(shù)個，其中與平均海水面相吻合的水準(zhǔn)面稱為大地水準(zhǔn)面。在測量中的作用：它是測量工作的基準(zhǔn)面。由大地水準(zhǔn)面所包圍的形體，稱為大地體。3鉛垂線重力的方向線稱為鉛垂線。在測量中的作用：它是測量工作的基準(zhǔn)線。4地球橢球體（地球的形狀）由于地球內(nèi)部質(zhì)量分布不均勻，致使大地水準(zhǔn)面成為一個有微小起伏的復(fù)雜曲面。選用地球橢球體來代替地球總的形狀。地球橢球體是由橢圓NWSE繞其短軸NS旋轉(zhuǎn)而成的，又稱旋轉(zhuǎn)橢球體。決定地球橢球體形狀和大小的參數(shù)：橢圓的長半徑a，短半徑b扁率。其關(guān)系式為： （1-1）我國目前采用的地球橢球體的參數(shù)值為：a=6

6、378 140m，b=6 356 755m，=1：298.257。由于地球橢球體的扁率很小，當(dāng)測量的區(qū)域不大時，可將地球看作半徑為6371km的圓球。在小范圍內(nèi)進行測量工作時，可以用水平面代替大地水準(zhǔn)面。二、確定地面點位的方法地面點的空間位置須由三個參數(shù)來確定，即該點在大地水準(zhǔn)面上的投影位置（兩個參數(shù)）和該點的高程。1地面點在大地水準(zhǔn)面上的投影位置地面點在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，可用地理坐標(biāo)和平面直角坐標(biāo)表示。（1）地理坐標(biāo)是用經(jīng)度和緯度表示地面點在大地水準(zhǔn)面上的投影位置，由于地理坐標(biāo)是球面坐標(biāo)，不便于直接進行各種計算。（2）高斯平面直角坐標(biāo) 利用高斯投影法建立的平面直角坐標(biāo)系，稱為高斯平面直

7、角坐標(biāo)系。在廣大區(qū)域內(nèi)確定點的平面位置，一般采用高斯平面直角坐標(biāo)。高斯投影法是將地球劃分成若干帶，然后將每帶投影到平面上。規(guī)定：中央子午線的投影為高斯平面直角坐標(biāo)系的縱軸x，向北為正；赤道的投影為高斯平面直角坐標(biāo)系的橫軸y，向東為正；兩坐標(biāo)軸的交點為坐標(biāo)原點O。由此建立了高斯平面直角坐標(biāo)系。地面點的平面位置，可用高斯平面直角坐標(biāo)x、y來表示。由于我國位于北半球，x坐標(biāo)均為正值，y坐標(biāo)則有正有負(fù)m。（2）獨立平面直角坐標(biāo) 當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以用測區(qū)中心點的水平面來代替大地水準(zhǔn)面。在這個平面上建立的測區(qū)平面直角坐標(biāo)系，稱為獨立平面直角坐標(biāo)系。在局部區(qū)域內(nèi)確定點的平面位置，可以采用獨立平面直角坐標(biāo)

8、。與數(shù)學(xué)中的平面直角坐標(biāo)系的不同：（1）測量上取南北方向為縱軸（ X 軸），東西方向為橫軸（ Y 軸）（2）角度方向順時針度量，象限順時針編號。 數(shù)學(xué)中的三角公式在測量計算中可直接應(yīng)用。2地面點的高程（1）絕對高程 地面點到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點的絕對高程，簡稱高程，用HA表示。目前，我國采用的是“1985年國家高程基準(zhǔn)”，在青島建立了國家水準(zhǔn)原點，其高程為72.260m。（2）相對高程 地面點到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離，稱為該點的相對高程或假定高程。用H/A。（3）高差 地面兩點間的高程之差，稱為高差，用h表示。高差有方向和正負(fù)。A、B兩點的高差為： 當(dāng)hAB為正時，B點高于A點；當(dāng)hA

9、B為負(fù)時，B點低于A點。A、B兩點的高差與B、A兩點的高差，絕對值相等，符號相反，即： 根據(jù)地面點的三個參數(shù)x、y、H，地面點的空間位置就可以確定了。第三節(jié) 用水平面代替水準(zhǔn)面的限度當(dāng)測區(qū)范圍較小時，可以把水準(zhǔn)面看作水平面。探討用水平面代替水準(zhǔn)面對距離、角度和高差的影響，以便給出限制水平面代替水準(zhǔn)面的限度。一、對距離的影響產(chǎn)生的誤差D為： 以不同的距離D值代入上式，則可求出距離誤差D和相對誤差D/D。結(jié)論：在半徑為10km的范圍內(nèi)，進行距離測量時，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對距離的影響。二、對水平角的影響從球面三角學(xué)可知，同一空間多邊形在球面上投影的各內(nèi)角和，比在平面上投影的各

10、內(nèi)角和大一個球面角超值。 式中 球面角超值（）；P球面多邊形的面積（km2）；R地球半徑（km）；一弧度的秒值，=206265。以不同的面積P代入上式，可求出球面角超值。結(jié)論：當(dāng)面積P為100km2時，進行水平角測量時，可以用水平面代替水準(zhǔn)面，而不必考慮地球曲率對距離的影響。三、對高程的影響水平面代替水準(zhǔn)面產(chǎn)生的高程誤差，用h表示，則上式中，可以用D代替D，h相對于2R很小，可略去不計，則 （1-12）以不同的距離D值代入上式，可求出相應(yīng)的高程誤差h。結(jié)論：用水平面代替水準(zhǔn)面，對高程的影響是很大的，因此，在進行高程測量時，即使距離很短，也應(yīng)顧及地球曲率對高程的影響。第四節(jié) 測量工作概述一、測量

11、的基本工作1平面直角坐標(biāo)的測定主要測量工作是測量水平角和水平距離。2高程的測定測定地面點高程的主要測量工作是測量高差。測量的基本工作是：高差測量、水平角測量、水平距離測量。二、測量工作的基本原則1“從整體到局部”、“先控制后碎部”的原則2“前一步工作未作檢核不進行下一步工作”的原則三、測量工作的基本要求“質(zhì)量第一”的觀點，嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，保持測量成果的真實、客觀和原始性，要愛護測量儀器與工具。四、測量的計量單位1長度單位1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm2面積單位面積單位是m2，大面積則用公頃或km2表示，在農(nóng)業(yè)上常用市畝作為面積單位。1公頃=10 000m2=

12、15市畝， 1km2=100公頃=1 500市畝，1市畝=666.67m23體積單位體積單位為m3，在工程上簡稱“立方”或“方”。4角度單位測量上常用的角度單位有度分秒制和弧度制兩種。（1）度分秒制 1圓周角=360，1=60，1=60（2）弧度制弧長等于圓半徑的圓弧所對的圓心角，稱為一個弧度，用表示。第二章 水準(zhǔn)測量一、教學(xué)內(nèi)容（1）水準(zhǔn)測量的原理；（2）DS3水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用；（3）水準(zhǔn)測量的施測方法及成果整理；（4）水準(zhǔn)儀的檢驗與校正；（5）水準(zhǔn)測量誤差及注意事項；（6）自動安平水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀的使用。二、重點和難點（1）重點 DS3水準(zhǔn)儀的使用，水準(zhǔn)測量的施測方法及成果

13、整理；（2）難點 水準(zhǔn)測量的成果整理。三、教學(xué)要求（1）了解水準(zhǔn)測量的等級，水準(zhǔn)測量路線的布設(shè)，水準(zhǔn)儀的檢驗與校正，水準(zhǔn)測量誤差及注意事項，自動安平水準(zhǔn)儀、精密水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀的使用方法。（2）掌握水準(zhǔn)測量的原理，DS3水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用，普通水準(zhǔn)測量的施測方法及成果整理。四、教學(xué)方法多媒體教學(xué)，課件講解，實物教學(xué)。第一節(jié) 水準(zhǔn)測量原理一、水準(zhǔn)測量原理水準(zhǔn)測量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準(zhǔn)尺，直接測定地面上兩點間的高差，然后根據(jù)已知點高程和測得的高差，推算出未知點高程。A、B兩點間高差hAB為 設(shè)水準(zhǔn)測量是由A向B進行的，則A點為后視點，A點尺上的讀數(shù)a稱為后視讀數(shù)；B點為

14、前視點，B點尺上的讀數(shù)b稱為前視讀數(shù)。因此，高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。二、計算未知點高程1高差法測得A、B兩點間高差hAB后，如果已知A點的高程HA，則B點的高程HB為： 這種直接利用高差計算未知點B高程的方法，稱為高差法。2視線高法如圖2-1所示，B點高程也可以通過水準(zhǔn)儀的視線高程Hi來計算，即 這種利用儀器視線高程Hi計算未知點B點高程的方法，稱為視線高法。在施工測量中，有時安置一次儀器，需測定多個地面點的高程，采用視線高法就比較方便。第二節(jié) 水準(zhǔn)測量的儀器和工具水準(zhǔn)測量所使用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具有水準(zhǔn)尺和尺墊。國產(chǎn)水準(zhǔn)儀按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等幾種型號。05

15、、1、3和10表示水準(zhǔn)儀精度等級。一 、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造DS3主要由望遠鏡、水準(zhǔn)器及基座三部分組成。1望遠鏡望遠鏡是用來精確瞄準(zhǔn)遠處目標(biāo)并對水準(zhǔn)尺進行讀數(shù)的。它主要由物鏡、目鏡、對光透鏡和十字絲分劃板組成。2水準(zhǔn)器（1）管水準(zhǔn)器 管水準(zhǔn)器（亦稱水準(zhǔn)管）用于精確整平儀器。它是一玻璃管，其縱剖面方向的內(nèi)壁研磨成一定半徑的圓弧形，水準(zhǔn)管上一般刻有間隔為2mm的分劃線，分劃線的中點稱為水準(zhǔn)管零點，通過零點與圓弧相切的縱向切線稱為水準(zhǔn)管軸。水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管上2mm圓弧所對的圓心角，稱為水準(zhǔn)管的分劃值，水準(zhǔn)管分劃愈小，水準(zhǔn)管靈敏度愈高，用其整平儀器的精度也愈高。DS3型水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管分

16、劃值為20，記作20/2mm。為了提高水準(zhǔn)管氣泡居中的精度，采用符合水準(zhǔn)器。（2）圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器裝在水準(zhǔn)儀基座上，用于粗略整平。圓水準(zhǔn)器頂面的玻璃內(nèi)表面研磨成球面，球面的正中刻有圓圈，其圓心稱為圓水準(zhǔn)器的零點。過零點的球面法線，稱為圓水準(zhǔn)器軸。圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸。氣泡中心偏離零點2mm時豎軸所傾斜的角值，稱為圓水準(zhǔn)器的分劃值，一般為810，精度較低。水準(zhǔn)儀的軸線有: 視準(zhǔn)軸、水準(zhǔn)管軸、圓水準(zhǔn)器軸、儀器豎軸水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸，圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸3基座基座的作用是支承儀器的上部，并通過連接螺旋與三腳架連接。它主要由軸座、腳螺旋、底板和三腳壓板構(gòu)成。轉(zhuǎn)動腳螺旋，可使圓水準(zhǔn)氣泡居中。

17、 二、水準(zhǔn)尺和尺墊1水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺是進行水準(zhǔn)測量時與水準(zhǔn)儀配合使用的標(biāo)尺。常用的水準(zhǔn)尺有塔尺和雙面尺兩種。（1）塔尺 是一種逐節(jié)縮小的組合尺，其長度為2m5m，有兩節(jié)或三節(jié)連接在一起，尺的底部為零點，尺面上黑白格相間，每格寬度為1cm，有的為0.5cm，在米和分米處有數(shù)字注記。（2）雙面水準(zhǔn)尺 尺長為3m，兩根尺為一對。尺的雙面均有刻劃，一面為黑白相間，稱為黑面尺（也稱主尺）；另一面為紅白相間，稱為紅面尺（也稱輔尺）。兩面的刻劃均為1cm，在分米處注有數(shù)字。兩根尺的黑面尺尺底均從零開始，而紅面尺尺底，一根從4.687m開始，另一根從4.787m開始。在視線高度不變的情況下，同一根水準(zhǔn)尺的紅面和黑

18、面讀數(shù)之差應(yīng)等于常數(shù)4.687m或4.787m，這個常數(shù)稱為尺常數(shù)，用K來表示，以此可以檢核讀數(shù)是否正確。2尺墊尺墊是由生鐵鑄成。一般為三角形板座，其下方有三個腳，可以踏入土中。尺墊上方有一突起的半球體，水準(zhǔn)尺立于半球頂面。尺墊用于轉(zhuǎn)點處。第三節(jié) 水準(zhǔn)儀的使用微傾式水準(zhǔn)儀的基本操作程序為：安置儀器、粗略整平、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、精確整平和讀數(shù)。一、安置儀器（1）在測站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實，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。二、粗略整平通過調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。整平時，氣

19、泡移動的方向與左手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋時的移動方向一致，與右手大拇指旋轉(zhuǎn)腳螺旋時的移動方向相反。三、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺（1）目鏡調(diào)焦 松開制動螺旋，將望遠鏡轉(zhuǎn)向明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準(zhǔn) 通過望遠鏡筒上方的照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動螺旋。（3）物鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動物鏡對光螺旋，使水準(zhǔn)尺的成像清晰。（4）精確瞄準(zhǔn) 轉(zhuǎn)動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。（5）消除視差 眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準(zhǔn)尺影像之間相對移動，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。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)

20、動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。 四、精確整平精確整平簡稱精平。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)動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合。此時視線即為水平視線。微傾螺旋的轉(zhuǎn)動方向與左側(cè)半氣泡影像的移動方向一致。五、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)時應(yīng)從小數(shù)向大數(shù)讀，如果從望遠鏡中看到的水準(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)。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)。第四節(jié) 水準(zhǔn)測量的方法一、水準(zhǔn)點用水準(zhǔn)測量的方法測定的高程控制點，稱為水準(zhǔn)點，記為BM(Bench M

21、ark)。水準(zhǔn)點有永久性水準(zhǔn)點和臨時性水準(zhǔn)點兩種。（1）永久性水準(zhǔn)點 國家等級永久性水準(zhǔn)點。有些永久性水準(zhǔn)點的金屬標(biāo)志也可鑲嵌在穩(wěn)定的墻角上，稱為墻上水準(zhǔn)點。建筑工地上的永久性水準(zhǔn)點。（2）臨時性水準(zhǔn)點 臨時性的水準(zhǔn)點可用地面上突出的堅硬巖石或用大木樁打入地下，樁頂釘以半球狀鐵釘，作為水準(zhǔn)點的標(biāo)志。二、水準(zhǔn)路線及成果檢核在水準(zhǔn)點間進行水準(zhǔn)測量所經(jīng)過的路線，稱為水準(zhǔn)路線。相鄰兩水準(zhǔn)點間的路線稱為測段。在一般的工程測量中，水準(zhǔn)路線布設(shè)形式主要有以下三種形式。1附合水準(zhǔn)路線（1）附合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-17所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BM.A出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3進行水準(zhǔn)測量，最后附

22、合到另一已知高程的水準(zhǔn)點BM.B所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。BMABMBh1h2h3h4123圖2-17 附合水準(zhǔn)路線（2）成果檢核 從理論上講，附合水準(zhǔn)路線各測段高差代數(shù)和應(yīng)等于兩個已知高程的水準(zhǔn)點之間的高差，即各測段高差代數(shù)和與其理論值的差值，稱為高差閉合差，即 2閉合水準(zhǔn)路線BMAh1h2h3h4h51234圖2-18 閉合水準(zhǔn)路線（1）閉合水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-18所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BM.A出發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點1、2、3、4進行水準(zhǔn)測量，最后又回到原出發(fā)點BM.A的環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。（2）成果檢核 從理論上講，閉合水準(zhǔn)路線各測段高差代數(shù)和應(yīng)等于零，即

23、如果不等于零，則高差閉合差為： 3支水準(zhǔn)路線（1）支水準(zhǔn)路線的布設(shè)方法 如圖2-19所示，從已知高程的水準(zhǔn)點BM.A出發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點1進行水準(zhǔn)測量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進行往返測量，以資檢核。BMA1hfhb圖2-19 支水準(zhǔn)路線（2）成果檢核 從理論上講，支水準(zhǔn)路線往測高差與返測高差的代數(shù)和應(yīng)等于零。如果不等于零，則高差閉合差為： 各種路線形式的水準(zhǔn)測量，其高差閉合差均不應(yīng)超過容許值，否則即認(rèn)為觀測結(jié)果不符合要求。三、水準(zhǔn)測量的施測方法轉(zhuǎn)點用TP(Turning Point)表示，在水準(zhǔn)測量中它們起傳遞高程的作用。1、測量與記錄2計算與計算檢核

24、（1）計算 每一測站都可測得前、后視兩點的高差，即將上述各式相加，得則B點高程為：（2）計算檢核 為了保證記錄表中數(shù)據(jù)的正確，應(yīng)對后視讀數(shù)總和減前視讀數(shù)總和、高差總和、B點高程與A點高程之差進行檢核，這三個數(shù)字應(yīng)相等。3水準(zhǔn)測量的測站檢核（1）變動儀器高法 是在同一個測站上用兩次不同的儀器高度，測得兩次高差進行檢核。要求：改變儀器高度應(yīng)大于10cm，兩次所測高差之差不超過容許值（例如等外水準(zhǔn)測量容許值為±6mm），取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。（2）雙面尺法 分別對雙面水準(zhǔn)尺的黑面和紅面進行觀測。利用前、后視的黑面和紅面讀數(shù)，分別算出兩個高差。如果不符值不超過規(guī)定的限差

25、（例如四等水準(zhǔn)測量容許值為±5mm），取其平均值作為該測站最后結(jié)果，否則須要重測。四、水準(zhǔn)測量的等級及主要技術(shù)要求在工程上常用的水準(zhǔn)測量有：三、四等水準(zhǔn)測量和等外水準(zhǔn)測量。1三、四等水準(zhǔn)測量三、四等水準(zhǔn)測量，常作為小地區(qū)測繪大比例尺地形圖和施工測量的高程基本控制。2等外水準(zhǔn)測量等外水準(zhǔn)測量又稱為圖根水準(zhǔn)測量或普通水準(zhǔn)測量，主要用于測定圖根點的高程及用于工程水準(zhǔn)測量。五、三、 四等水準(zhǔn)測量 1三、四等水準(zhǔn)測量觀測的技術(shù)要求2一個測站上的觀測程序和記錄一個測站上的這種觀測程序簡稱“后前前后”或“黑黑紅紅”。四等水準(zhǔn)測量也可采用“后后前前”或“黑紅黑紅”的觀測程序。3測站計算與檢核（1）視

26、距部分 視距等于下絲讀數(shù)與上絲讀數(shù)的差乘以100。（2）水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核 同一水準(zhǔn)尺的紅、黑面中絲讀數(shù)之差，應(yīng)等于該尺紅、黑面的尺常數(shù)K（4.687m或4.787m）。紅、黑面中絲讀數(shù)差值，三等不得超過2mm，四等不得超過3mm。（3）高差計算與校核 4每頁計算的校核（1）視距部分 后視距離總和減前視距離總和應(yīng)等于末站視距累積差。（2）高差部分 紅、黑面后視讀數(shù)總和減紅、黑面前視讀數(shù)總和應(yīng)等于黑、紅面高差總和，還應(yīng)等于平均高差總和的兩倍。第五節(jié) 水準(zhǔn)測量的成果計算一、附合水準(zhǔn)路線的計算1填寫觀測數(shù)據(jù)和已知數(shù)據(jù)2計算高差閉合差根據(jù)附合水準(zhǔn)路線的測站數(shù)及路線長度計算每公里測站數(shù)（站/km）16（站/

27、km）故高差閉合差容許值采用平地公式計算。等外水準(zhǔn)測量平地高差閉合差容許值Whp的計算公式為： 因|fh|<|fhp|，說明觀測成果精度符合要求，可對高差閉合差進行調(diào)整。如果|fh|fhp|，說明觀測成果不符合要求，必須重新測量。3調(diào)整高差閉合差高差閉合差調(diào)整的原則和方法，是按與測站數(shù)或測段長度成正比例的原則，將高差閉合差反號分配到各相應(yīng)測段的高差上，得改正后高差，即 或 式中 vi第i測段的高差改正數(shù)（mm）； 、水準(zhǔn)路線總測站數(shù)與總長度； ni、Li第i測段的測站數(shù)與測段長度。計算檢核： 4計算各測段改正后高差各測段改正后高差等于各測段觀測高差加上相應(yīng)的改正數(shù)，既 （2-9）式中 第

28、i段的改正后高差（m）。計算檢核： 將各測段改正后高差填入表2-6中第6欄內(nèi)。5計算待定點高程根據(jù)已知水準(zhǔn)點A的高程和各測段改正后高差，即可依次推算出各待定點的高程，即計算檢核： 最后推算出的B點高程應(yīng)與已知的B點高程相等，以此作為計算檢核。二、閉合水準(zhǔn)路線成果計算閉合水準(zhǔn)路線成果計算的步驟與附合水準(zhǔn)路線相同。三、支線水準(zhǔn)路線的計算例2-2 圖2-22是一支線水準(zhǔn)路線等外水準(zhǔn)測量示意圖，A為已知高程的水準(zhǔn)點，其高程HA為45.276m，1點為待定高程的水準(zhǔn)點，hf和hf為往返測量的觀測高差。nf和nb為往、返測的測站數(shù)共16站，則1點的高程計算如下。hf2.532mhb2.520mBMA1圖2

29、-22 支線水準(zhǔn)路線示意圖1計算高差閉合2計算高差容許閉合差測站數(shù)：因|fh|fhp|，故精確度符合要求。3計算改正后高差取往測和返測的高差絕對值的平均值作為A和1兩點間的高差，其符號和往測高差符號相同，即4計算待定點高程第六節(jié) 微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗與校正一、水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的幾何條件根據(jù)水準(zhǔn)測量的原理，水準(zhǔn)儀必須能提供一條水平的視線，它才能正確地測出兩點間的高差。（1）圓水準(zhǔn)器軸應(yīng)平行于儀器的豎軸；（2）十字絲的中絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸；（3）水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足上述各項條件，在水準(zhǔn)測量之前，應(yīng)對水準(zhǔn)儀進行認(rèn)真的檢驗與校正。二、水準(zhǔn)儀的檢驗與校正1圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器的豎軸的檢驗與校

30、正圓水準(zhǔn)器校正螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)。此項校正，需反復(fù)進行，直至儀器旋轉(zhuǎn)到任何位置時，圓水準(zhǔn)器氣泡皆居中為止。最后旋緊固定螺釘。2十字絲中絲垂直于儀器的豎軸的檢驗與校正3水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗與校正第七節(jié) 水準(zhǔn)測量誤差與注意事項一、儀器誤差1、水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸不平行誤差2、水準(zhǔn)尺誤差二、觀測誤差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)尺傾斜的影響誤差三、外界條件的影響誤差1水準(zhǔn)儀下沉誤差采用“后、前、前、后”的觀測程序，可減弱其影響。2尺墊下沉誤差采用往返觀測的方法，取成果的中數(shù)，可減弱其影響。3地球曲率及大氣折光的影響采用使前、后視距離相等的方法來消除。4、溫度的影響誤差測量中

31、應(yīng)隨時注意為儀器打傘遮陽。第八節(jié) 精密水準(zhǔn)儀、自動安平水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀一、精密水準(zhǔn)儀簡介1精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀與一般水準(zhǔn)儀比較，其特點是能夠精密地整平視線和精確地讀取讀數(shù)。為此，在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足：（1）水準(zhǔn)器具有較高的靈敏度。（2）望遠鏡具有良好的光學(xué)性能。（3）具有光學(xué)測微器裝置。（4）視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)軸之間的聯(lián)系相對穩(wěn)定。2精密水準(zhǔn)尺3精密水準(zhǔn)儀的操作方法二、自動安平水準(zhǔn)儀自動安平水準(zhǔn)儀與微傾式水準(zhǔn)儀的區(qū)別在于：自動安平水準(zhǔn)儀沒有水準(zhǔn)管和微傾螺旋，而是在望遠鏡的光學(xué)系統(tǒng)中裝置了補償器。1視線自動安平的原理2自動安平水準(zhǔn)儀的使用電子水準(zhǔn)儀的主要優(yōu)點是：（1）操作簡捷，自動觀測和記錄，并立即用數(shù)字

32、顯示測量結(jié)果。（2）整個觀測過程在幾秒鐘內(nèi)即可完成，從而大大減少觀測錯誤和誤差。（3）儀器還附有數(shù)據(jù)處理器及與之配套的軟件，從而可將觀測結(jié)果輸入計算機進入后處理，實現(xiàn)測量工作自動化和流水線作業(yè)，大大提高功效。3電子水準(zhǔn)儀的使用NA2000電子水準(zhǔn)儀用15個鍵的鍵盤和安裝在側(cè)面的測量鍵來操作。有兩行LCD顯示器顯示給使用者，并顯示測量結(jié)果和系統(tǒng)的狀態(tài)。觀測時，電子水準(zhǔn)儀在人工完成安置與粗平、瞄準(zhǔn)目標(biāo)（條形編碼水準(zhǔn)尺）后，按下測量鍵后約34秒既顯示出測量結(jié)果。其測量結(jié)果可貯存在電子水準(zhǔn)儀內(nèi)或通過電纜連接存入機內(nèi)記錄器中。另外，觀測中如水準(zhǔn)標(biāo)尺條形編碼被局部遮擋30，仍可進行觀測。第三章 角度測量一

33、、教學(xué)內(nèi)容（1）水平角和垂直角的測量原理；（2）經(jīng)緯儀的等級、有關(guān)參數(shù)，經(jīng)緯儀的構(gòu)造；（3）水平角的測量方法；（4）豎直度盤和垂直角的測量及計算方法；（5）經(jīng)緯儀的檢驗與校正；（6）角度測量誤差；（7）電子經(jīng)緯儀簡介。二、重點和難點（1）重點 水平角的測量方法和垂直角的測量及計算方法；（2）難點 經(jīng)緯儀的檢驗與校正。三、教學(xué)要求（1）了解經(jīng)緯儀的等級、有關(guān)參數(shù)，經(jīng)緯儀的檢驗與校正，電子經(jīng)緯儀；（2）掌握水平角和垂直角的測量原理，經(jīng)緯儀的構(gòu)造，水平角的測量方法，垂直角的測量及計算方法。四、教學(xué)方法儀器構(gòu)造及使用采用實物加演示的教學(xué)方法，其它采用多媒體課件教學(xué)。第一節(jié) 水平角測量原理一、水平角的概

34、念相交于一點的兩方向線在水平面上的垂直投影所形成的夾角，稱為水平角。水平角一般用表示，角值范圍為0360。第二節(jié) 光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀按測角精度，分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同級別。其中“DJ”分別為“大地測量”和“經(jīng)緯儀”的漢字拼音第一個字母，下標(biāo)數(shù)字07、1、2、6、15表示儀器的精度等級，即“一測回方向觀測中誤差的秒數(shù)”。一、DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀主要由照準(zhǔn)部、水平度盤和基座三部分組成。1照準(zhǔn)部照準(zhǔn)部是指經(jīng)緯儀水平度盤之上，能繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)部分的總稱。照準(zhǔn)部主要由豎軸、望遠鏡、豎直度盤、讀數(shù)設(shè)備、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管和光學(xué)對中器等組成。（1）豎軸

35、照準(zhǔn)部的旋轉(zhuǎn)軸稱為儀器的豎軸。通過調(diào)節(jié)照準(zhǔn)部制動螺旋和微動螺旋，可以控制照準(zhǔn)部在水平方向上的轉(zhuǎn)動。（2）望遠鏡 望遠鏡用于瞄準(zhǔn)目標(biāo)。另外為了便于精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)，經(jīng)緯儀的十字絲分劃板與水準(zhǔn)儀的稍有不同。望遠鏡的旋轉(zhuǎn)軸稱為橫軸。通過調(diào)節(jié)望遠鏡制動螺旋和微動螺旋，可以控制望遠鏡的上下轉(zhuǎn)動。望遠鏡的視準(zhǔn)軸垂直于橫軸，橫軸垂直于儀器豎軸。因此，在儀器豎軸鉛直時，望遠鏡繞橫軸轉(zhuǎn)動掃出一個鉛垂面。（3）豎直度盤 豎直度盤用于測量垂直角，豎直度盤固定在橫軸的一端，隨望遠鏡一起轉(zhuǎn)動。（4）讀數(shù)設(shè)備 讀數(shù)設(shè)備用于讀取水平度盤和豎直度盤的讀數(shù)。（5）照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管 照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管用于精確整平儀器。水準(zhǔn)管軸垂直于儀器豎軸，

36、當(dāng)照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中時，經(jīng)緯儀的豎軸鉛直，水平度盤處于水平位置。（6）光學(xué)對中器 光學(xué)對中器用于使水平度盤中心位于測站點的鉛垂線上。2水平度盤水平度盤是用于測量水平角的。它是由光學(xué)玻璃制成的圓環(huán)，環(huán)上刻有0°360°的分劃線，在整度分劃線上標(biāo)有注記，并按順時針方向注記，其度盤分劃值，為1或30。水平度盤與照準(zhǔn)部是分離的，當(dāng)照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)動時，水平度盤并不隨之轉(zhuǎn)動。如果需要改變水平度盤的位置，可通過照準(zhǔn)部上的水平度盤變換手輪，將度盤變換到所需要的位置。3基座基座用于支承整個儀器，并通過中心連接螺旋將經(jīng)緯儀固定在三腳架上?；嫌腥齻€腳螺旋，用于整平儀器。在基座上還有一個軸座固定螺

37、旋，用于控制照準(zhǔn)部和基座之間的銜接。二、讀數(shù)設(shè)備及讀數(shù)方法度盤上小于度盤分劃值的讀數(shù)要利用測微器讀出，DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀一般采用分微尺測微器。在讀數(shù)顯微鏡內(nèi)可以看到兩個讀數(shù)窗：注有“水平”或“H”的是水平度盤讀數(shù)窗；注有“豎直”或“V”的是豎直數(shù)窗。每個讀數(shù)窗上有一分微尺。分微尺的長度等于度盤上1影像的寬度，即分微尺全長代表1。將分微尺分成60小格，每1小格代表1，可估讀到0.1，即6。每10小格注有數(shù)字，表示10的倍數(shù)。讀數(shù)時，先調(diào)節(jié)讀數(shù)顯微鏡目鏡對光螺旋，使讀數(shù)窗內(nèi)度盤影像清晰，然后，讀出位于分微尺中的度盤分劃線上的注記度數(shù)，最后，以度盤分劃線為指標(biāo)，在分微尺上讀取不足1的分?jǐn)?shù)，并估讀秒數(shù)

38、。三、DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀構(gòu)造簡介1DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的特點（1）軸系間結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，望遠鏡的放大倍數(shù)較大，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管的靈敏度較高。（2）在DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀讀數(shù)顯微鏡中，只能看到水平度盤和豎直度盤中的一種影像，讀數(shù)時，通過轉(zhuǎn)動換像手輪，使讀數(shù)顯微鏡中出現(xiàn)需要讀數(shù)的度盤影像。（3）DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀采用對徑符合讀數(shù)裝置，相當(dāng)于取度盤對徑相差180處的兩個讀數(shù)的平均值，以可消除偏心誤差的影響，提高讀數(shù)精度。2DJ2型光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法（1）轉(zhuǎn)動測微輪，使分劃線重合窗中上、下分劃線精確重合。（2）在讀數(shù)窗中讀出度數(shù)。（3）在中間凸出的小方框中讀出整10數(shù)。（4）在測微尺讀數(shù)窗中，根據(jù)單指標(biāo)線的位置，

39、直接讀出不足10的分?jǐn)?shù)和秒數(shù)，并估讀到0.1。（5）將度數(shù)、整10數(shù)及測微尺上讀數(shù)相加，即為度盤讀數(shù)。在圖3-6b中所示讀數(shù)為：65+5×10+408.2655408.2。第三節(jié) 經(jīng)緯儀的使用一、安置儀器安置儀器是將經(jīng)緯儀安置在測站點上，包括（觀測水平角）對中和整平兩項內(nèi)容。對中的目的是使儀器中心與測站點標(biāo)志中心位于同一鉛垂線上；整平的目的是使儀器豎軸處于鉛垂位置，水平度盤處于水平位置。1初步對中整平（1）用錘球?qū)χ校?）用光學(xué)對中器對中2精確對中和整平對中和整平，一般都需要經(jīng)過幾次“整平對中整平”的循環(huán)過程，直至整平和對中均符合要求。二、瞄準(zhǔn)目標(biāo)（1）松開望遠鏡制動螺旋和照準(zhǔn)部制動

40、螺旋，將望遠鏡朝向明亮背景，調(diào)節(jié)目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。（2）利用望遠鏡上的照門和準(zhǔn)星粗略對準(zhǔn)目標(biāo)，擰緊照準(zhǔn)部及望遠鏡制動螺旋；調(diào)節(jié)物鏡對光螺旋，使目標(biāo)影像清晰，并注意消除視差。（3）轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部和望遠鏡微動螺旋，精確瞄準(zhǔn)目標(biāo)。測量水平角時，應(yīng)用十字絲交點附近的豎絲瞄準(zhǔn)目標(biāo)底部。三、讀數(shù)（1）打開反光鏡，調(diào)節(jié)反光鏡鏡面位置，使讀數(shù)窗亮度適中。（2）轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡目鏡對光螺旋，使度盤、測微尺及指標(biāo)線的影像清晰。（3）根據(jù)儀器的讀數(shù)設(shè)備，按前述的經(jīng)緯儀讀數(shù)方法進行讀數(shù)。第四節(jié) 水平角的測量方法一、測回法1測回法的觀測方法（測回法適用于觀測兩個方向之間的單角）設(shè)O為測站點，A、B為觀測目標(biāo)，用測回

41、法觀測OA與OB兩方向之間的水平角，具體施測步驟如下。 （1）在測站點O安置經(jīng)緯儀，在A、B兩點豎立測桿或測釬等，作為目標(biāo)標(biāo)志。（2）將儀器置于盤左位置，轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，先瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取水平度盤讀數(shù)aL，設(shè)讀數(shù)為00130，記入水平角觀測手簿表相應(yīng)欄內(nèi)。松開照準(zhǔn)部制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)bL，設(shè)讀數(shù)為982048，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。以上稱為上半測回，盤左位置的水平角角值（也稱上半測回角值）L為：L=bLaL（3）松開照準(zhǔn)部制動螺旋，倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置，先瞄準(zhǔn)右目標(biāo)B，讀取水平度盤讀數(shù)bR，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。松開照準(zhǔn)部制動螺旋，逆時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，讀取

42、水平度盤讀數(shù)aR，設(shè)讀數(shù)為1800142，記入表相應(yīng)欄內(nèi)。以上稱為下半測回，盤右位置的水平角角值（也稱下半測回角值）R為：R=bRaR上半測回和下半測回構(gòu)成一測回。（4）對于DJ6型光學(xué)經(jīng)緯儀，如果上、下兩半測回角值之差不大于±40，認(rèn)為觀測合格。此時，可取上、下兩半測回角值的平均值作為一測回角值。將結(jié)果記入表相應(yīng)欄內(nèi)。注意：由于水平度盤是順時針刻劃和注記的，所以在計算水平角時，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)，決不可以倒過來減。當(dāng)測角精度要求較高時，需對一個角度觀測多個測回，應(yīng)根據(jù)測回數(shù)n，以180/n的差值，安置水

43、平度盤讀數(shù)。2安置水平度盤讀數(shù)的方法先轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部瞄準(zhǔn)起始目標(biāo)；然后，按下度盤變換手輪下的保險手柄，將手輪推壓進去，并轉(zhuǎn)動手輪，直至從讀數(shù)窗看到所需讀數(shù)；最后，將手松開，手輪退出，把保險手柄倒回。二、方向觀測法方向觀測法簡稱方向法，適用于在一個測站上觀測兩個以上的方向。1方向觀測法的觀測方法設(shè)O為測站點，A、B、C、D為觀測目標(biāo)，用方向觀測法觀測各方向間的水平角，具體施測步驟如下：（1）在測站點O安置經(jīng)緯儀，在A、B、C、D觀測目標(biāo)處豎立觀測標(biāo)志。（2）盤左位置 選擇一個明顯目標(biāo)A作為起始方向，瞄準(zhǔn)零方向A，將水平度盤讀數(shù)安置在稍大于0處，讀取水平度盤讀數(shù)，記入表方向觀測法觀測手簿。松開照準(zhǔn)部制

44、動螺旋，順時針方向旋轉(zhuǎn)照準(zhǔn)部，依次瞄準(zhǔn)B、C、D各目標(biāo)，分別讀取水平度盤讀數(shù)，記入表，為了校核，再次瞄準(zhǔn)零方向A，稱為上半測回歸零，讀取水平度盤讀數(shù)，記入表。零方向A的兩次讀數(shù)之差的絕對值，稱為半測回歸零差，歸零差不應(yīng)超過表中的規(guī)定，如果歸零差超限，應(yīng)重新觀測。以上稱為上半測回。（3）盤右位置 逆時針方向依次照準(zhǔn)目標(biāo)A、D、C、B、A，并將水平度盤讀數(shù)由下向上記入表，此為下半測回。上、下兩個半測回合稱一測回。為了提高精度，有時需要觀測n個測回，則各測回起始方向仍按180/n的差值，安置水平度盤讀數(shù)。2、方向觀測法的計算方法（1）計算兩倍視準(zhǔn)軸誤差2c值2c =盤左讀數(shù)（盤右讀數(shù)±18

45、0）上式中，盤右讀數(shù)大于180時取“”號，盤右讀數(shù)小于180時取“+”號。計算各方向的2c值，填入表。一測回內(nèi)各方向2c值互差不應(yīng)超過表中的規(guī)定。如果超限，應(yīng)在原度盤位置重測。（2）計算各方向的平均讀數(shù) 平均讀數(shù)又稱為各方向的方向值。計算時，以盤左讀數(shù)為準(zhǔn)，將盤右讀數(shù)加或減180后，和盤左讀數(shù)取平均值。計算各方向的平均讀數(shù)，填入表。起始方向有兩個平均讀數(shù)，故應(yīng)再取其平均值，填入表。（3）計算歸零后的方向值 將各方向的平均讀數(shù)減去起始方向的平均讀數(shù)（括號內(nèi)數(shù)值），即得各方向的“歸零后方向值”，填入表。起始方向歸零后的方向值為零。（4）計算各測回歸零后方向值的平均值 多測回觀測時，同一方向值各測回

46、互差，符合表中的規(guī)定，則取各測回歸零后方向值的平均值，作為該方向的最后結(jié)果，填入表。（5）計算各目標(biāo)間水平角角值 當(dāng)需要觀測的方向為三個時，除不做歸零觀測外，其它均與三個以上方向的觀測方法相同。3方向觀測法的技術(shù)要求第五節(jié) 垂直角的測量方法一、垂直角測量原理1垂直角的概念在同一鉛垂面內(nèi)，觀測視線與水平線之間的夾角，稱為垂直角，又稱傾角，用表示。其角值范圍為0±90。視線在水平線的上方，垂直角為仰角，符號為正（+）；視線在水平線的下方，垂直角為俯角，符號為負(fù)（）。2垂直角測量原理同水平角一樣，垂直角的角值也是度盤上兩個方向的讀數(shù)之差。望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)的視線與水平線分別在豎直度盤上有對應(yīng)讀

47、數(shù)，兩讀數(shù)之差即為垂直角的角值。所不同的是，垂直角的兩方向中的一個方向是水平方向。無論對哪一種經(jīng)緯儀來說，視線水平時的豎盤讀數(shù)都應(yīng)為90的倍數(shù)。所以，測量垂直角時，只要瞄準(zhǔn)目標(biāo)讀出豎盤讀數(shù)，即可計算出垂直角。二、豎直度盤構(gòu)造光學(xué)經(jīng)緯儀豎直度盤的構(gòu)造包括豎直度盤、豎盤指標(biāo)、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管和豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋。當(dāng)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤指標(biāo)所處的位置稱為正確位置。光學(xué)經(jīng)緯儀的豎直度盤也是一個玻璃圓環(huán)，分劃與水平度盤相似，度盤刻度0360的注記有順時針方向和逆時針方向兩種。豎直度盤構(gòu)造的特點是：當(dāng)望遠鏡視線水平，豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，盤左位置的豎盤讀數(shù)為90，盤右位置的豎盤讀數(shù)為270

48、。三、垂直角計算公式由于豎盤注記形式不同，垂直角計算的公式也不一樣?，F(xiàn)在以順時針注記的豎盤為例，推導(dǎo)垂直角計算的公式。盤左位置：視線水平時，豎盤讀數(shù)為90。當(dāng)瞄準(zhǔn)一目標(biāo)時，豎盤讀數(shù)為L，則盤左垂直角L為： （3-2）盤右位置：視線水平時，豎盤讀數(shù)為270。當(dāng)瞄準(zhǔn)原目標(biāo)時，豎盤讀數(shù)為R，則盤右垂直角R為： （3-3）將盤左、盤右位置的兩個垂直角取平均值，即得垂直角計算公式為： （3-4）對于逆時針注記的豎盤，用類似的方法推得垂直角的計算公式為： （3-5）在觀測垂直角之前，將望遠鏡大致放置水平，觀察豎盤讀數(shù)，首先確定視線水平時的讀數(shù)；然后上仰望遠鏡，觀測豎盤讀數(shù)是增加還是減少：若讀數(shù)增加，則垂直

49、角的計算公式為： （3-6）若讀數(shù)減少，則垂直角的計算公式為： （3-7）以上規(guī)定，適合任何豎直度盤注記形式和盤左盤右觀測。四、豎盤指標(biāo)差在垂直角計算公式中，認(rèn)為當(dāng)視準(zhǔn)軸水平、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中時，豎盤讀數(shù)應(yīng)是90的整數(shù)倍。但是實際上這個條件往往不能滿足，豎盤指標(biāo)常常偏離正確位置，這個偏離的差值x角，稱為豎盤指標(biāo)差。豎盤指標(biāo)差x本身有正負(fù)號，一般規(guī)定當(dāng)豎盤指標(biāo)偏移方向與豎盤注記方向一致時，x取正號，反之x取負(fù)號。盤左位置，由于存在指標(biāo)差，其正確的垂直角計算公式為： 盤右位置，其正確的垂直角計算公式為： 將兩式相加并除以2，得 由此可見，在垂直角測量時，用盤左、盤右觀測，取平均值作為垂直角的

50、觀測結(jié)果，可以消除豎盤指標(biāo)差的影響。如果相減并除以2，得 此為豎盤指標(biāo)差的計算公式。指標(biāo)差互差（即所求指標(biāo)差之間的差值）可以反映觀測成果的精度。有關(guān)規(guī)范規(guī)定：垂直角觀測時，指標(biāo)差互差的限差，DJ2型儀器不得超過±15； DJ6型儀器不得超過±25。五、垂直角觀測垂直角的觀測、記錄和計算步驟如下：（1）在測站點O安置經(jīng)緯儀，在目標(biāo)點A豎立觀測標(biāo)志，按前述方法確定該儀器垂直角計算公式。（2）盤左位置：瞄準(zhǔn)目標(biāo)A，使十字絲橫絲精確地切于目標(biāo)頂端。轉(zhuǎn)動豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡嚴(yán)格居中，然后讀取豎盤讀數(shù)L。（3）盤右位置：重復(fù)步驟2。（4）根據(jù)垂直角計算公式計算，得那么一

51、測回垂直角為：豎盤指標(biāo)差為：有些經(jīng)緯儀，采用了豎盤指標(biāo)自動歸零裝置，其原理與自動安平水準(zhǔn)儀補償器基本相同。當(dāng)經(jīng)緯儀整平后，瞄準(zhǔn)目標(biāo)，打開自動補償器，豎盤指標(biāo)即居于正確位置，從而明顯提高了垂直角觀測的速度和精度。第六節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗與校正一、經(jīng)緯儀的軸線及各軸線間應(yīng)滿足的幾何條件經(jīng)緯儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準(zhǔn)軸CC和水準(zhǔn)管軸LL。經(jīng)緯儀各軸線之間應(yīng)滿足以下幾何條件：（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；（5）豎盤指標(biāo)差為零。經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的上述幾何條件的，經(jīng)緯儀在使用前或使用一段時間后，應(yīng)進行檢驗，如發(fā)現(xiàn)上述幾何條件不滿足，則需要進行校正。二、經(jīng)緯儀的檢驗與校正1水準(zhǔn)管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗