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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流建筑测量放线教案.精品文档.建筑工程测量放线连云港市高级技工学校周正元本课程教学与实验概况：建筑工程测量放线是建筑工民建专业学生所学的一门，非常重要的专业课。主要介绍观测和绘图两大方面的相关知识，包括各种常规仪器的结构、作用及其使用操作和方法要求等；也包括相应的一些测量内业数据处理、测量误差理论和应用等;也包括施工测量的基本理论与基本方法。教学环节： 教学环节一个学期，一共76个左右的学时。教学内容主要分四个单元，主要知识点有测量的基本知识、；单元1 常规测量仪器的使用；单元2 建筑施工放线的基本知识；单元3 建筑施工放线；单元4 高层建筑测
2、量。实验环节：实验环节也包括两部分，一是课间实习，二是整个课程结束后的四周实习。为了加大实习的力度，另外视具体情况可增加一定的学时，进行导线测量和水准测量综合练习，让学生熟练和熟悉地掌握水准仪、经纬仪等测量仪、工具的操作与使用方法。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法 绪 论主要内容：本章是对测绘工作的简单概括，主要介绍了测绘工作的研究对象、分类、任务、作用以及国、内外测量学的巨大发展。作用：对测量学课程的内容、范畴及其任务、作用有了一个基本的认识。1 测绘工作的任务及其在社会主义建设中的作用主要内容：测绘科学研究的对象；测绘科学的分类及其研究的内容；测绘工作的任务和作用。1测绘科
3、学研究的对象：地球的形状、大小和地表面上各种物体的几何形状及其空间位置。2测绘科学的分类及其任务从其研究的内容和方法分1）地形测量学：研究地球自然表面上的一个小区域内地表面各类物体形状和大小的测绘科学。由于地球半径很大，可以把这块球面当作平面看待而不考虑其曲率，其研究的内容可以用文字和数字记录下来，也可以用图表示。2）大地测量学：研究地球表面及其内部一个较大区域甚至整个地球的形状、大小和其定位等等内容的测绘科学。任务：建立国家大地控制网，测定地球的形状、大小和研究地球重力场的理论、技术和方法。3）摄影测量学：利用摄影象片来研究地表形状和大小的测绘科学。（1）地面摄影测量（2）航空摄影测量4）工
4、程测量学：城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作。任务：（1）把地面上的情况描绘到图纸上；（2）把图纸上设计的建筑物桩定到地面上；（3）为建筑物施工过程中和竣工后所产生的各种变化而进行的变形观测。5）制图学：利用测量所得的资料，研究如何投影编绘成地图，以及地图制作的理论、工艺技术和应用等方面的测绘科学。6）水下测量学：对湖底、海底探测。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法3测绘工作的作用1）从横向看：在国民经济建设和管理的各个方面，如：工业与民用建设、公路、铁路、水利枢纽、桥梁、隧道、厂矿企业等等都需用到测
5、量工作。2）从纵向看：在经济建设的各个阶段，如：勘测、设计、施工、竣工及运营管理各个阶段都需用到测量工作。2地面点位的确定一、地球的形状和大小1）水准面和水平面人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个闭合曲面称为水准面。水准面的特点是水准面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。与水准面相切的平面，称为水平面。2）大地水准面水准面有无数个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面，它是测量工作的基准面。由大地水准面所包围的形体，称为大地体。3）铅垂线重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。在测量工作中，取得铅垂线的方法如图1-1所示。4）地球椭
6、球体由于地球内部质量分布不均匀，致使大地水准面成为一个有微小起伏的复杂曲面，如图1-2a所示。选用地球椭球体来代替地球总的形状。地球椭球体是由椭圆NWSE绕其短轴NS旋转而成的，又称旋转椭球体。 附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法决定地球椭球体形状和大小的参数：椭圆的长半径a，短半径b扁率。其关系式为：我国目前采用的地球椭球体的参数值为：a=6 378 140m，b=6 356 755m，=1：298.257。由于地球椭球体的扁率很小，当测量的区域不大时，可将地球看作半径为6371km的圆球。在小范围内进行测量工作时，可以用水平面代替大地水准面。确定地面点位的方法地面点的空间位置
7、须由三个参数来确定，即该点在大地水准面上的投影位置（两个参数）和该点的高程。1地面点在大地水准面上的投影位置地面点在大地水准面上的投影位置，可用地理坐标和平面直角坐标表示。（1）地理坐标是用经度和纬度表示地面点在大地水准面上的投影位置，由于地理坐标是球面坐标，不便于直接进行各种计算。（2）高斯平面直角坐标 利用高斯投影法建立的平面直角坐标系，称为高斯平面直角坐标系。在广大区域内确定点的平面位置，一般采用高斯平面直角坐标。高斯投影法是将地球划分成若干带，然后将每带投影到平面上。（3）独立平面直角坐标 当测区范围较小时，可以用测区中心点a的水平面来代替大地水准面，如图1-7所示。在这个平面上建立的
8、测区平面直角坐标系，称为独立平面直角坐标系。在局部区域内确定点的平面位置，可以采用独立平面直角坐标。记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法图1-7 独立平面直角坐标系1-8 坐标象限如图1-7所示，在独立平面直角坐标系中，规定南北方向为纵坐标轴，记作x轴，x轴向北为正，向南为负；以东西方向为横坐标轴，记作y轴，y轴向东为正，向西为负；坐标原点O一般选在测区的西南角，使测区内各点的x、y坐标均为正值；坐标象限按顺时针方向编号，如图1-8所示，其目的是便于将数学中的公式直接应用到测量计算中，而不需作任何变更。2地面点的高程（1）绝对高程 地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称
9、高程，用H表示。如图地面点A、B的高程分别为HA、HB。目前，我国采用的是“1985年国家高程基准”，在青岛建立了国家水准原点，其高程为72.260m。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法（2）相对高程 地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。如图A、B两点的相对高程。（3）高差 地面两点间的高程之差，称为高差，用h表示。高差有方向和正负。A、B两点的高差为 hAB HB HA当hAB为正时，B点高于A点；当hAB为负时，B点低于A点。A、B两点的高差与B、A两点的高差，绝对值相等，符号相反。 根据地面点的三个参数x、y、H，地面点的空间位置就可以确定了。用水平
10、面代替水准面当测区范围较小时，可以把水准面看作水平面。探讨用水平面代替水准面对距离、角度和高差的影响，以便给出限制水平面代替水准面的限度。一、对距离的影响如图所示，地面上A、B两点在大地水准面上的投影点是a、b，用过a点的水平面代替大地水准面，则B点在水平面上的投影为b。水平面代替水准面的距离误差和相对误差距离D/km距离误差D/mm相对误差D/D1081：1 220 000201281：200 000501 0261：49 0001008 2121：12 000结论：在半径为10km的范围内，进行距离测量时，可以用水平面代替水准面，而不必考虑地球曲率对距离的影响。记教 学 内 容、过 程 及
11、 授 课 方 法二、对水平角的影响从球面三角学可知，同一空间多边形在球面上投影的各内角和，比在平面上投影的各内角和大一个球面角超值。水平面代替水准面的水平角误差球面多边形面积P/km2球面角超值/（）100.05500.251000.513001.52结论：当面积P为100km2时，进行水平角测量时，可以用水平面代替水准面，而不必考虑地球曲率对距离的影响。三、对高程的影响如图1-10所示，地面点B的绝对高程为HB，用水平面代替水准面后，B点的高程为HB，HB与HB的差值，即为水平面代替水准面产生的高程误差，用h表示，则水平面代替水准面的高程误差距离D/km0.10.20.30.40.51251
12、0h/mm0.8371320783141 9627 848结论：用水平面代替水准面，对高程的影响是很大的，因此，在进行高程测量时，即使距离很短，也应顾及地球曲率对高程的影响。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法二、测量工作的基本原则1“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则2“前一步工作未作检核不进行下一步工作”的原则三、测量工作的基本要求 “质量第一”的观点，严肃认真的工作态度，保持测量成果的真实、客观和原始性，要爱护测量仪器与工具。四、测量的计量单位1长度单位1km=1000m， 1m=10dm=100cm=1000mm2面积单位面积单位是m2，大面积则用公顷或km2表示，在农
13、业上常用市亩作为面积单位。1公顷=10 000m2=15市亩， 1km2=100公顷=1 500市亩，1市亩=666.67m23体积单位体积单位为m3，在工程上简称“立方”或“方”。4角度单位测量上常用的角度单位有度分秒制和弧度制两种。（1）度分秒制 1圆周角=360，1=60，1=60（2）弧度制弧长等于圆半径的圆弧所对的圆心角，称为一个弧度，用表示。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法单元1 常规测量仪器的使用1.1水准测量方法（原理）水准测量原理： 利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，有已知点高程推求未知点高程。如图：前进方向ABHiHBHAhABba
14、 hAB = a b 高差法 HB = HA + hAB Hi= HA+ a视线高法 HB= Hi-b当a b时，hAB 为正，B高于A ；当a b时， hAB 为负，B低于A高差法：利用高差计算高程。（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）视线高法：利用视线高计算高程。（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）水准测量所使用的仪器、工具： 水准仪 水准尺 尺垫附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法1.1水准仪的使用1、水准仪的等级 DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D大地测量仪器 S水准仪 数字 表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（mm）。 1、水准仪的
15、作用: 是提供一条水平视线； 工程测量中常使用DS3型水准仪,该仪器标称精度为3mm/km。 2、DS3水准仪的构造 主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。如图示：（1）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数；由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、 调焦螺旋组成；放大率一般为2530倍。视准轴：物镜中心 与十字丝交点的连线。（2）水准器水准器的作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。圆水准器作用：粗略整平结构：如图所示精度：一般为8 10/2mm （气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角） 附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法管水准器作用：精确整平结构：如图所示精度：一般= 20/2mm，
16、水准管的分划值是气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角。公式： 分析： R越大，越小，灵敏度越高。DS3 : R=20.6265米 =20 （3）基座组成：轴座承托仪器上部脚螺旋-调节脚螺旋使圆水准器气泡居中连接板连接三脚架二、水准尺和尺垫1、水准尺塔尺 ：可以伸缩，一般全长3m、5m，用于等外水准测量。 双面尺：不可伸缩，一般全长3m，用于三、四等水准测量。 2、尺垫 仅在转点处竖立水准尺时使用，防止点位移动和水准尺下沉。 三、DS3水准仪操作步骤1、安置仪器 高度适中、架头大致水平，固定仪器。 2、粗略整平 目的：使用三个定平螺旋将圆水准气泡居中，视准轴粗略水平，视准轴粗略水平。 方法（如图所
17、示）：左手规则 3、目镜对光目的：旋转目镜对光螺旋使十字线看清淅 4、粗略瞄准目的：用准星对准目标，形成眼、准星、目标三点一线。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法5、物镜对光：目的：旋转物镜对光螺旋，使目标像清淅地反映到十字线板的平面上。 6、精确瞄准： 目的：慢慢旋转微动螺旋，使目标像移到十字线板的平面中间，被十字线纵线平分。 7、检查和消除视差： 目的：慢慢旋转物镜对光螺旋，眼睛在目镜上下观察，直致十字线在目标像上没有位移清淅。 8、精平读数目：目的：慢慢旋转微倾螺旋，使附合气泡附合，视准轴精确处于水平状态，立即读出十字线中线压在尺上的读数来。注意：读数前必须精平， 精平后立
18、即读数。四、一个测站的水准测量工作1、安置仪器于AB之间，立尺于A、B点上；2、粗略整平；3、瞄准A尺，精平、读数a，记录1.568m；4、瞄准B尺，精平、读数b， 记录1.471m； 5、计算：hAB = a b = 1.568-1.471=0.115m 即B点比A点高0.115m。 hBA = hAB= 0.115m，即 A点比B点低0.115m五、概念1、测站：测量仪器所安置的地点。2、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。3、后视：水准路线的后视方向。4、前视：水准路线的前视方向。5、视线高程：后视高程+后视读数。6、视距：水准仪至标尺的水平距离。7、水准点：水准测量的固定标志。8、
19、水准点高程：指标志点顶面的高程。9、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法1.2水准测量方法（外业工作）当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。 h1 =a1-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 hAB= h1+h2+h3+h4 ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B两点高差计算的一般公式：hAB= a -b = h i = HB - HA 例题： 前进方向注意：为
20、保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。水准高程实例BM1=49.053附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法水准高程高差法计算手簿测站点号水准尺读数高差（m）高程（m）备注后视（a）前视（b）1BM10.9130.65449.053TP11.56748.3992TP11.8970.214TP22.11148.1853TP21.3810.667TP30.71448.8524TP31.5670.171A1.73848.6815.758-6.1300.37248.681-49.053=0.372=0.372辅助计算计算检核 目的：检核计算高差和高程计
21、算是否正确。 检核条件： 如上表所示：a-b=5.758-6.130=0.372h=0.372HB-HA=0.372a-b=h=HB-HA等式条件成立，说明计算正确。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法1.2水准测量方法（内业工作）成果检核水准测量时，一般将已知水准点和待测水准点组成一条水准路线；在水准测量的施测过程中，测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差是否超限； 计算检核只能发现每页计算是否有误； 对一条水准路线来讲必须进行成果检核。水准测量时，一般将已知水准点和待测水准点组成一条水准路线； 如图示例题与教材同步略：检核的主要内容闭合差：观测值与理论值的差值。高差闭合差
22、就是高差的观测值与理论值之差；用fh表示，即 fh=h测 - h理限差：规范规定的的高差闭合差的允许值； 用fh允表示。 等外水准测量要求： 平地： fh允40（mm） L水准路线的长度，单位km。 山地： fh允12（mm）n水准路线的测站数。要求： fh fh允附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法1.3水准测仪的检验与校正一、水准仪应满足的几何条件根据水准测量的原理，水准仪必须能提供一条水平的视线，它才能正确地测出两点间的高差。为此，水准仪在结构上应满足如图2-23所示的条件。（1）圆水准器轴LL应平行于仪器的竖轴VV；（2）十字丝的中丝应垂直于仪器的竖轴VV；（3）水准管轴L
23、L 应平行于视准轴CC 。水准仪应满足上述各项条件，在水准测量之前，应对水准仪进行认真的检验与校正。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法二、水准仪的检验与校正1圆水准器轴LL平行于仪器的竖轴VV的检验与校正（1）检验方法 旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，然后将仪器绕竖轴旋转180，如果气泡仍居中，则表示该几何条件满足；如果气泡偏出分划圈外，则需要校正。 （2）校正方法 校正时，先调整脚螺旋，使气泡向零点方向移动偏离值的一半，此时竖轴处于铅垂位置。然后，稍旋松圆水准器底部的固定螺钉，用校正针拨动三个校正螺钉，使气泡居中，这时圆水准器轴平行于仪器竖轴且处于铅垂位置。图2-25 圆水准器校
24、正螺钉圆水准器校正螺钉的结构如图2-25 所示。此项校正，需反复进行，直至仪器旋转到任何位置时，圆水准器气泡皆居中为止。最后旋紧固定螺钉。2十字丝中丝垂直于仪器的竖轴的检验与校正（1）检验方法 安置水准仪，使圆水准器的气泡严格居中后，先用十字丝交点瞄准某一明显的点状目标M，如图2-26a所示，然后旋紧制动螺旋，转动微动螺旋，如果目标点M不离开中丝，如图2-26b所示，则表示中丝垂直于仪器的竖轴；如果目标点M离开中丝，如图2-26c所示，则需要校正。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法（2）校正方法 松开十字丝分划板座的固定螺钉转动十字丝分划板座，使中丝一端对准目标点M，再将固定螺钉
25、拧紧。此项校正也需反复进行。3水准管轴平行于视准轴的检验与校正a1b1x1x1iiABC（1）检验方法 如图2-28所示，在较平坦的地面上选择相距约80m的A、B两点，打下木桩或放置尺垫。用皮尺丈量，定出AB的中间点C。1）在C点处安置水准仪，用变动仪器高法，连续两次测出A、B两点的高差，若两次测定的高差之差不超过3mm，则取两次高差的平均值hAB作为最后结果。由于距离相等，视准轴与水准管轴不平行所产生的前、后视读数误差x1相等，故高差hAB不受视准轴误差的影响。2）在离B点大约3m左右的D点处安置水准仪，精平后读得B点尺上的读数为b2，因水准仪离B点很近，两轴不平行引起的读数误差x2可忽略不
26、计。根据b2和高差hAB算出A点尺上视线水平时的应读读数为：附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法然后，瞄准A点水准尺，读出中丝的读数a2，如果a2与a2相等，表示两轴平行。否则存在角，其角值为： （2-10）式中 DABA、B两点间的水平距离（m）；i视准轴与水准管轴的夹角（）；一弧度的秒值，=206 265。对于DS3型水准仪来说，角值不得大于20，如果超限，则需要校正。（2）校正方法 转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A点尺上应读读数a2，用校正针先拨松水准管一端左、右校正螺钉，如图2-29所示，再拨动上、下两个校正螺钉，使偏离的气泡重新居中，最后要将校正螺钉旋紧。此项校正工作需
27、反复进行，直至达到要求为止。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法1.4水准测量注意事项一、仪器误差1、水准管轴与视准轴不平行误差水准管轴与视准轴不平行，虽然经过校正，仍然可存在少量的残余误差。这种误差的影响与距离成正比，只要观测时注意使前、后视距离相等，便可消除此项误差对测量结果的影响。2、水准尺误差由于水准尺刻划不准确、尺长变化、弯曲等原因，会影响水准测量的精度。因此，水准尺要经过检核才能使用。二、观测误差1水准管气泡的居中误差由于气泡居中存在误差，致使视线偏离水平位置，从而带来读数误差。为减小此误差的影响，每次读数时，都要使水准管气泡严格居中。2估读水准尺的误差水准尺估读毫米数
28、的误差大小与望远镜的放大倍率以及视线长度有关。在测量作业中，应遵循不同等级的水准测量对望远镜放大倍率和最大视线长度的规定，以保证估读精度。3视差的影响误差当存在视差时，由于十字丝平面与水准尺影像不重合，若眼睛的位置不同，便读出不同的读数，而产生读数误差。因此，观测时要仔细调焦，严格消除视差。4水准尺倾斜的影响误差附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法水准尺倾斜，将使尺上读数增大，从而带来误差。如水准尺倾斜330，在水准尺上1m处读数时，将产生2mm的误差。为了减少这种误差的影响，水准尺必须扶直。三、外界条件的影响误差1水准仪下沉误差由于水准仪下沉，使视线降低，而引起高差误差。如采用“
29、后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。2尺垫下沉误差如果在转点发生尺垫下沉，将使下一站的后视读数增加，也将引起高差的误差。采用往返观测的方法，取成果的中数，可减弱其影响。为了防止水准仪和尺垫下沉，测站和转点应选在土质实处，并踩实三脚架和尺垫，使其稳定。3地球曲率及大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响，可采用使前、后视距离相等的方法来消除。4、温度的影响误差温度的变化不仅会引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准管时，由于水准管本身和管内液体温度的升高，气泡向着温度高的方向移动，从而影响了水准管轴的水平，产生了气泡居中误差。所以，测量中应随时注意为仪器打伞遮阳。附 记教 学 内 容、过 程
30、及 授 课 方 法精密水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪简介一、精密水准仪简介1精密水准仪精密水准仪与一般水准仪比较，其特点是能够精密地整平视线和精确地读取读数。为此，在结构上应满足：（1）水准器具有较高的灵敏度。如DS1水准仪的管水准器值为10/2mm。（2）望远镜具有良好的光学性能。如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高。十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划。（3）具有光学测微器装置。可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度。（4）视准轴与水准轴之间的联系相对稳定。精密水准仪
31、均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。2精密水准尺精密水准仪必须配有精密水准尺。这种尺一般是在木质尺身的槽内，安有一根因瓦合金带。带上标有刻划，数字注在木尺上。精密水准尺须与精密水准仪配套使用。精密水准尺上的分划注记形式一般有两种：一种是尺身上刻有左右两排分划，右边为基本分划，左边为辅助分划。基本分划的注记从零开始，辅助分划的注记从某一常数K开始，K称为基辅差。 另一种是尺身上两排均为基本划分，其最小分划为10mm，但彼此错开5mm。尺身一侧注记米数，另一种侧注记分米数。尺身标有大、小三角形，小三角形表示半分米处，大三角形表示分米的起始附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法线
32、。这种水准尺上的注记数字比实际长度增大了一倍，即5cm注记为1dm。因此使用这种水准尺进行测量时，要将观测高差除以2才是实际高差。3精密水准仪的操作方法精密水准仪的操作方法与一般水准仪基本相同，只是读数方法有些差异。在水准仪精平后，十字丝中丝往往不恰好对准水准尺上某一整分划线，这时就要转动测微轮使视线上、下平行移动，十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为m、dm、cm。此时视线上下平移的距离则由测微器读数窗中读出mm。实际读数为全部读数的一半。二、自动安平水准仪自动安平水准仪与微倾式水准仪的区别在于：自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系统中装置了补偿器。1
33、视线自动安平的原理当圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角，在望远镜的光路上安置一补偿器，使通过物镜光心的水平光线经过补偿器后偏转一个角，仍能通过十字丝交点，这样十字丝交点上读出的水准尺读数，即为视线水平时应该读出的水准尺读数。由于无需精平，这样不仅可以缩短水准测量的观测时间，而且对于施工场地地面的微小震动、松软土地的仪器下沉以及大风吹刮等原因，引起的视线微小倾斜，能迅速自动安平仪器，从而提高了水准测量的观测精度。2自动安平水准仪的使用附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法使用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，等待24秒后，即可进行读数。有的自动安平水准
34、仪配有一个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，确认补偿器能正常作用再读数。三、电子水准仪简介电子水准仪的主要优点是：（1）操作简捷，自动观测和记录，并立即用数字显示测量结果。（2）整个观测过程在几秒钟内即可完成，从而大大减少观测错误和误差。（3）仪器还附有数据处理器及与之配套的软件，从而可将观测结果输入计算机进入后处理，实现测量工作自动化和流水线作业，大大提高功效。1电子水准仪的观测精度电子水准仪的观测精度高，如瑞士徕卡公司开发的NA2000型电子水准仪的分辨力为0.1mm，每千米往返测得高差中数的偶然中误差为2.0mm；NA3003型电子水准仪的分辨力为0.01mm，每千米往返测得高差中
35、数的偶然中误差为0.4mm。2电子水准仪的使用NA2000电子水准仪用15个键的键盘和安装在侧面的测量键来操作。有两行LCD显示器显示给使用者，并显示测量结果和系统的状态。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法观测时，电子水准仪在人工完成安置与粗平、瞄准目标（条形编码水准尺）后，按下测量键后约34秒既显示出测量结果。其测量结果可贮存在电子水准仪内或通过电缆连接存入机内记录器中。另外，观测中如水准标尺条形编码被局部遮挡30，仍可进行观测。本章节小结：作业布置：附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法课题2 经纬仪的使用及角度测量 教学要点一、教学内容（1）水平角和垂直角的测量原
36、理；（2）经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的构造；（3）水平角的测量方法；（4）竖直度盘和垂直角的测量及计算方法；（5）经纬仪的检验与校正；（6）角度测量误差；（7）电子经纬仪简介。二、重点和难点（1）重点 水平角的测量方法和垂直角的测量及计算方法；（2）难点 经纬仪的检验与校正。三、教学要求（1）了解经纬仪的等级、有关参数，经纬仪的检验与校正，电子经纬仪；（2）掌握水平角和垂直角的测量原理，经纬仪的构造，水平角的测量方法，垂直角的测量及计算方法。四、教学方法仪器构造及使用采用实物加演示的教学方法，其它采用多媒体课件教学。五、作业1何谓水平角？若某测站点与两个不同高度的目标点位于同一铅垂面内，那
37、么其构成的水平角是多少？ 2观测水平角时，对中、整平的目的是什么？ 附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法3观测水平角时，若测三个测回，各测回盘左起始方向水平度盘读数应安置为多少？4试述具有度盘变换手轮装置的经纬仪，将水平度盘安置为00000的操作方法。5整理表1测回法观测记录。表1 测回法观测手簿测站竖盘位置目标水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均值备注 第一测回O左A0 01 0088 19 4888 19 4588 19 41B88 20 48右A180 01 3088 19 42B268 21 12第二测回O左A90 00 0688 19 3088 19 27B178
38、19 36右A270 00 3688 19 24B358 20 006整理表2全圆方向观测法观测记录。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法表2 方向观测法观测手簿测站测回数目标水平度盘读数2c平均读数归零后方向值各测回归零后方向平均值略图及角值盘左盘右 O1A0 02 30180 02 36B60 23 36240 23 42C225 19 0645 19 18D290 14 54110 14 48A0 02 36180 02 422A90 03 30270 03 24B150 23 48330 23 30C315 19 42135 19 30D20 15 06200 15 00A
39、90 03 24270 03 187完成表3的计算（盘左视线水平时指标读数为90，仰起望远镜读数减小）。附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法表3 垂直角观测手簿测站目标竖盘位置竖盘读数半测回竖角指标差一测回竖角备注OA左78 18 24右281 42 00B左91 32 428何谓竖盘指标差？观测垂直角时如何消除竖盘指标差的影响？9经纬仪有那几条主要轴线？各轴线间应满足怎样的几何关系？ 10测量水平角时，采用盘左盘右可消除哪些误差？能否消除仪器竖轴倾斜引起的误差？11测量水平角时，当测站点与目标点较近时，更要注意仪器的对中误差和瞄准误差对吗？为什么 78 18 24附 记教 学 内
40、 容、过 程 及 授 课 方 法第一节 水平角测量原理一、水平角的概念相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般用表示，角值范围为0360。BAOO1A1B1(左)(右)O0270ba水平面(H)图3-1 水平角测量原理如图3-1所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角。二、水平角测角原理如图3-1所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB附 记教 学 内 容、过 程 及 授 课 方 法各作一铅垂面
41、，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读数分别为a和b，则水平角的角值为：=a-b （3-1）用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。第二节 光学经纬仪的构造光学经纬仪按测角精度，分为DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同级别。其中“DJ”分别为“大地测量”和“经纬仪”的汉字拼音第一个字母，下标数字07、1、2、6、15表示仪器的精度等级，即“一测回方向观测中误差的秒数”。一、DJ6型光学经纬仪的构造DJ6型光学经纬仪主要由照准部、水平度盘和基座三部分组成。1照准部照准部是指经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部