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1、工程测量教学课件1 1 基础知识基础知识1.1 1.1 建筑工程测量的任务建筑工程测量的任务n n1.1.1 1.1.1 测量的主要内容测量的主要内容n n测量的主要内容是测量的主要内容是:测定和测设测定和测设n n(1)(1)测定测定 用测量仪器和工具用测量仪器和工具,对地球表面的点进对地球表面的点进行测量、计算行测量、计算,获取一系列测量数据获取一系列测量数据,并根据获取并根据获取的数据缩绘成地形图的数据缩绘成地形图,为工程规划、设计提供依据为工程规划、设计提供依据.n n(2)(2)测设测设(又叫放样又叫放样)将地形图上规划好的建筑物将地形图上规划好的建筑物的相关位置的相关位置,通过测量
2、标定到地面上通过测量标定到地面上,指导施工指导施工.n n1.1.2 1.1.2 建筑工程测量的任务建筑工程测量的任务n n(1)(1)地形测量地形测量 (2)(2)施工测量施工测量 (3)(3)变形测量变形测量1 1 基础知识基础知识1.2 1.2 地面点位的确定及其表示方法地面点位的确定及其表示方法n n点的位置用坐标点的位置用坐标(x,y)(x,y)和高程和高程(H)(H)表示表示n n1.2.1 1.2.1 坐标系统坐标系统n n常用的坐标系统包括常用的坐标系统包括:地理坐标系、高斯平面直角地理坐标系、高斯平面直角坐标系和独立平面直角坐标系坐标系和独立平面直角坐标系.n n(1)(1)
3、地理坐标系地理坐标系n n地理坐标系用经度地理坐标系用经度()()和纬度和纬度()()来表示来表示.n n首子午线以东为东经首子午线以东为东经,以西为西经以西为西经;n n取值范围取值范围:0:0180180n n赤道以北为北纬赤道以北为北纬,以南为南纬以南为南纬.n n取值范围取值范围:0:090901 1 基础知识基础知识1.2 1.2 地面点位的确定及其表示方法地面点位的确定及其表示方法 地理坐标系地理坐标系 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系n n(2)(2)高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系n n高斯平面直角坐标系用平面直角坐标高斯平面直角坐标系用平面直角坐标X,YX,Y表示表示
4、.n n为减少地球曲率的影响为减少地球曲率的影响,将地球表面分成若干带将地球表面分成若干带,展开后投影到平面上展开后投影到平面上,每一带为一个独立坐标系每一带为一个独立坐标系,投影后的中央子午线及赤道分别为投影后的中央子午线及赤道分别为X X轴和轴和Y Y轴轴.1 1 基础知识基础知识1.2 1.2 地面点位的确定及其表示方法地面点位的确定及其表示方法n n(3)(3)(3)(3)独立平面直角坐标系独立平面直角坐标系独立平面直角坐标系独立平面直角坐标系n n独立平面直角坐标系用坐标独立平面直角坐标系用坐标独立平面直角坐标系用坐标独立平面直角坐标系用坐标X,YX,YX,YX,Y表示表示表示表示n
5、 n坐标轴与象限坐标轴与象限坐标轴与象限坐标轴与象限n n坐标轴的方向坐标轴的方向坐标轴的方向坐标轴的方向:以北为以北为以北为以北为X X X X轴的正向轴的正向轴的正向轴的正向,以东为以东为以东为以东为Y Y Y Y轴的正轴的正轴的正轴的正向向向向n n坐标原点坐标原点坐标原点坐标原点:选在测区的西南角选在测区的西南角选在测区的西南角选在测区的西南角n n坐标象限坐标象限坐标象限坐标象限:按顺时针方向编号按顺时针方向编号按顺时针方向编号按顺时针方向编号n n坐标坐标坐标坐标(X,Y)(X,Y)(X,Y)(X,Y)与坐标增量与坐标增量与坐标增量与坐标增量(X,Y)(X,Y)(X,Y)(X,Y)
6、n n n n 坐标与象限坐标与象限坐标与象限坐标与象限n n如图所示如图所示如图所示如图所示:A:A:A:A点坐标为点坐标为点坐标为点坐标为(X(X(X(XA A A A,Y,Y,Y,YA A A A)n n B B B B点坐标为点坐标为点坐标为点坐标为(X(X(X(XB B B B,Y,Y,Y,YB B B B)1 1 基础知识基础知识1.2 1.2 地面点位的确定及其表示方法地面点位的确定及其表示方法n n则则A A点到点到B B点的坐标增量点的坐标增量:n n X XABABX XB BX XA A Y YABABY YB BY YA An n1.2.2 1.2.2 高程系统高程系统
7、n n(1)(1)高程高程n n从高程起算面开始从高程起算面开始,沿着铅垂线的方向到地面点的沿着铅垂线的方向到地面点的距离为高程距离为高程.n n(2)(2)高程起算面与高程的分类高程起算面与高程的分类n n高程起算面的分类高程起算面的分类n n高程起算面分为高程起算面分为:大地水准面和假定水准面大地水准面和假定水准面n n高程的分类高程的分类n n高程分为高程分为:绝对高程绝对高程(简称高程简称高程)和相对高程和相对高程1 1 基础知识基础知识1.2 1.2 地面点位的确定及其表示方法地面点位的确定及其表示方法n n(3)(3)高程与高差高程与高差n nH HA A 为为A A点的绝对高程点
8、的绝对高程n nH H A A为为A A点的相对高程点的相对高程n nH HB B 为为B B点的绝对高程点的绝对高程n nH H B B为为B B点的相对高程点的相对高程n nh hAB AB 为为A A点到点到B B点的高差点的高差 n n高差具有方向性高差具有方向性 高程与高差高程与高差n n即：即：h hAB AB h hBABAn n h hAB AB H HB B H HA A n n 高差为高差为“”表示上升表示上升 高差为高差为“”表示表示下降下降1 1 基础知识基础知识1.3 1.3 测量的基本工作及基本原则测量的基本工作及基本原则n n1.3.1 1.3.1 测量的测量的3
9、 3项基本工作项基本工作n n 测量的测量的3 3项基本工作：测角度、测距离和测高差项基本工作：测角度、测距离和测高差n n1.3.2 1.3.2 测量的基本原则测量的基本原则n n测量的基本原则：测量的基本原则：n n（1 1）布局上：从整体到局部）布局上：从整体到局部n n（2 2）次序上：先控制后碎部）次序上：先控制后碎部n n（3 3）精度上：由高级到低级）精度上：由高级到低级n n（4 4）步步有校核，校核合格后方可进入下一步工）步步有校核，校核合格后方可进入下一步工作作2 常用测量仪器本章内容简介和教学目标本章内容简介和教学目标2.1 2.1 水准仪及其使用水准仪及其使用2.2 2
10、.2 经纬仪及其使用经纬仪及其使用2.3 2.3 全站仪及其使用全站仪及其使用 2 常用测量仪器本章内容简介：本章内容简介：本章内容简介：本章内容简介：n nDSDSDSDS3 3 3 3微倾式水准仪的构造、使用及其检验和校正微倾式水准仪的构造、使用及其检验和校正微倾式水准仪的构造、使用及其检验和校正微倾式水准仪的构造、使用及其检验和校正n nDJDJDJDJ6 6 6 6微倾式经纬仪的构造、使用及其检验和校正微倾式经纬仪的构造、使用及其检验和校正微倾式经纬仪的构造、使用及其检验和校正微倾式经纬仪的构造、使用及其检验和校正n n全站仪的构造、功能、使用及其保养全站仪的构造、功能、使用及其保养全
11、站仪的构造、功能、使用及其保养全站仪的构造、功能、使用及其保养本章教学目标：本章教学目标：本章教学目标：本章教学目标：n n了解水准仪、经纬仪的构造、检验和校正了解水准仪、经纬仪的构造、检验和校正了解水准仪、经纬仪的构造、检验和校正了解水准仪、经纬仪的构造、检验和校正n n掌握水准仪和经纬仪的使用掌握水准仪和经纬仪的使用掌握水准仪和经纬仪的使用掌握水准仪和经纬仪的使用n n了解全站仪的构造、功能了解全站仪的构造、功能了解全站仪的构造、功能了解全站仪的构造、功能n n掌握全站仪的使用掌握全站仪的使用掌握全站仪的使用掌握全站仪的使用 2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n水准仪的主要用途是：
12、测高差水准仪的主要用途是：测高差n n2.1.1 DS2.1.1 DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造 DS DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n n如图所示，如图所示，DSDS3 3微倾式水准仪由望远镜、水准器、微倾式水准仪由望远镜、水准器、基座和附件组成基座和附件组成2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.1 DS2.1.1 DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n n（1 1）望远镜）望远镜n n望远镜的用途：瞄准水准尺并读数望远镜的用途：瞄准水准尺并读数n n望远镜的组成：物镜、目镜、十字丝分划板、望远镜的组成：物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透
13、镜、物镜和目镜对光螺旋调焦透镜、物镜和目镜对光螺旋n n物镜、目镜的作用：使目标成像位于十字丝分物镜、目镜的作用：使目标成像位于十字丝分划板上并一起放大划板上并一起放大n n十字丝分划板的作用：瞄准目标并读数十字丝分划板的作用：瞄准目标并读数n n调焦透镜与物镜对光螺旋的作用：使目标清晰调焦透镜与物镜对光螺旋的作用：使目标清晰n n目镜对光螺旋的作用：使十字丝清晰目镜对光螺旋的作用：使十字丝清晰2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.1 DS2.1.1 DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n n视差：眼睛在目镜处微微移动而读数发生变化视差：眼睛在目镜处微微移动而读数发生变
14、化的现象。的现象。n n消除视差的方法：反复调节物镜、目镜对光螺消除视差的方法：反复调节物镜、目镜对光螺旋，使目标影像落在十字丝分划板上旋，使目标影像落在十字丝分划板上n n（2 2）水准器）水准器n n水准器分为：管水准器和圆水准器水准器分为：管水准器和圆水准器n n圆水准器气泡居中表示视线粗平圆水准器气泡居中表示视线粗平n n管水准器气泡居中表示视线精平管水准器气泡居中表示视线精平2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.1 DS2.1.1 DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n n（3 3）基座）基座n n基座呈三角形，由基座、角螺旋（基座呈三角形，由基座、角螺旋（3
15、 3个）和连接板个）和连接板组成。组成。n n基座的作用：支承仪器的上部并与脚架连接基座的作用：支承仪器的上部并与脚架连接n n（4 4）附件）附件n n制动螺旋、微动螺旋的作用：使望远镜在水平制动螺旋、微动螺旋的作用：使望远镜在水平方向制动和微动。方向制动和微动。n n微倾螺旋的作用：使望远镜在竖直面内微倾。微倾螺旋的作用：使望远镜在竖直面内微倾。2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.1 DS2.1.1 DS3 3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n n（5 5）水准尺和尺垫）水准尺和尺垫n n水准尺和尺垫与水准仪配套使用。水准尺和尺垫与水准仪配套使用。n n水准尺：双面尺或
16、单面尺水准尺：双面尺或单面尺n n双面尺：整尺长双面尺：整尺长3m3m，红、黑双面注记。，红、黑双面注记。n n黑面是主面，尺底从零起算；红面是辅面，尺底黑面是主面，尺底从零起算；红面是辅面，尺底分别以分别以4687mm4687mm（A A尺）和尺）和4787mm4787mm（B B尺）起算。尺）起算。n n等级测量时：等级测量时：A A尺和尺和B B尺配套使用。尺配套使用。n n尺垫：由三角形或圆形铸铁制成，下端有尺垫：由三角形或圆形铸铁制成，下端有3 3个支个支脚，顶面为半球状。脚，顶面为半球状。2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.2 2.1.2 水准仪的使用水准仪的使用n
17、 n安置步骤：安置仪器安置步骤：安置仪器 瞄准瞄准 精平精平 读数读数n n（1 1）安置仪器）安置仪器n n选择安置点，打开脚架使高度适中，架头大致水选择安置点，打开脚架使高度适中，架头大致水平，拧紧伸缩固定螺旋，打开仪器箱取出仪器，平，拧紧伸缩固定螺旋，打开仪器箱取出仪器，连接在架头上，拧紧连接螺旋，使圆水准器气泡连接在架头上，拧紧连接螺旋，使圆水准器气泡居中。居中。n n（2 2）瞄准）瞄准n n瞄准步骤：目镜对光瞄准步骤：目镜对光 粗瞄粗瞄 物镜对光物镜对光 精瞄精瞄 消除视差消除视差2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.2 2.1.2 水准仪的使用水准仪的使用n n（3
18、 3）精平）精平n n调微倾螺旋，使水准管半像吻合，此时视线即达调微倾螺旋，使水准管半像吻合，此时视线即达精平精平n n（4 4）读数）读数n n读读4 4位数，即位数，即m m，dmdm，cmcm，mmmmn n精平后读数，精平后读数，mmmm位估读位估读2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.3 DS2.1.3 DS3 3微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正n n水准仪的主要轴线及应满足的条件水准仪的主要轴线及应满足的条件n n圆水准器轴圆水准器轴L LL L竖轴（次要条件）竖轴（次要条件）n n十字丝横丝十字丝横丝竖轴竖轴VVVV（次要条件）（次要条件）n n水准
19、管轴水准管轴LLLL视准轴视准轴CCCC（主要条件）（主要条件）n n观看动画观看动画 水准仪轴线间关系。水准仪轴线间关系。水准仪的几何轴线水准仪的几何轴线2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.3 DS2.1.3 DS3 3微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正n n（1 1）圆水准器的检校）圆水准器的检校n n检验检验n n使圆水准器气泡居中，然后在仪器水平方向旋转使圆水准器气泡居中，然后在仪器水平方向旋转180180，若气泡仍居中，则满足要求，否则应校正。，若气泡仍居中，则满足要求，否则应校正。n n校正校正n n用校正针拨圆水准器的校正螺旋，使气泡退回偏用校正针拨
20、圆水准器的校正螺旋，使气泡退回偏离值的一半。离值的一半。2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.3 DS2.1.3 DS3 3微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正n n（2 2）十字丝分划板的检校）十字丝分划板的检校n n检验检验n n整平仪器，用十字丝中横丝的交点对准一点状目整平仪器，用十字丝中横丝的交点对准一点状目标，拧紧制动螺旋，转动微倾螺旋，若点状目标标，拧紧制动螺旋，转动微倾螺旋，若点状目标始终在中横丝上移动，则满足要求，否则，需校始终在中横丝上移动，则满足要求，否则，需校正。正。n n校正校正 n n松开十字丝分划板固定螺丝，转动十字丝环，使松开十字丝分划板
21、固定螺丝，转动十字丝环，使中横丝末端与点状目标重合，再旋紧固定螺丝。中横丝末端与点状目标重合，再旋紧固定螺丝。n n（3 3）水准管的检校）水准管的检校2 2 常用测量仪器常用测量仪器2.1 2.1 水准仪及其使用水准仪及其使用n n2.1.3 DS2.1.3 DS2.1.3 DS2.1.3 DS3 3 3 3微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正n n检验检验检验检验n n在较平坦的地段选相距在较平坦的地段选相距在较平坦的地段选相距在较平坦的地段选相距80m80m80m80m左右的左右的左右的左右的A A A A、B B B B两点，
22、在中两点，在中两点，在中两点，在中间安置仪器，测间安置仪器，测间安置仪器，测间安置仪器，测A A A A、B B B B两点间的高差两点间的高差两点间的高差两点间的高差h h h hABABABABa a a a1 1 1 1b b b b1 1 1 1（此时（此时（此时（此时消除了消除了消除了消除了i i i i角的误差），至少测两次高差，高差之差不角的误差），至少测两次高差，高差之差不角的误差），至少测两次高差，高差之差不角的误差），至少测两次高差，高差之差不大于大于大于大于3mm3mm3mm3mm时取平均值即为正确高差。时取平均值即为正确高差。时取平均值即为正确高差。时取平均值即为正确高
23、差。n n将仪器搬至将仪器搬至将仪器搬至将仪器搬至A A A A点（或点（或点（或点（或B B B B点）近旁（距水准尺点）近旁（距水准尺点）近旁（距水准尺点）近旁（距水准尺3m3m3m3m左右）左右）左右）左右），再测，再测，再测，再测A A A A点到点到点到点到B B B B点的高差：点的高差：点的高差：点的高差：n nh h h hABABABABa a a a2 2 2 2b b b b2 2 2 2a a a a近近近近b b b b远远远远n n若若若若h h h hABABABAB等于正确高差等于正确高差等于正确高差等于正确高差,说明水准管轴与视准轴平行说明水准管轴与视准轴平行
24、说明水准管轴与视准轴平行说明水准管轴与视准轴平行,此此此此时满足要求时满足要求时满足要求时满足要求;n n若若若若h h h hABABABAB不等于正确高差不等于正确高差不等于正确高差不等于正确高差,相差超过相差超过相差超过相差超过5mm,5mm,5mm,5mm,则需要校正。则需要校正。则需要校正。则需要校正。2 常用测量仪器2.1 水准仪及其使用n n2.1.3 DS2.1.3 DS3 3微倾式水准仪的检验和校正微倾式水准仪的检验和校正n n校正校正n n.根据公式算出远尺的正确读数根据公式算出远尺的正确读数h hABABa a近近b b远远n n式中式中:h:hABAB为用仪器安置在中间
25、时的平均高差为用仪器安置在中间时的平均高差h hAB AB 代替；代替；n n a a近近为近尺的正确读数。为近尺的正确读数。n n远尺的正确读数为远尺的正确读数为:n n b b远远(正确正确)a a近近h hABABn n.调节微倾螺旋调节微倾螺旋,使远尺读数使远尺读数b b远远变为远尺的正确变为远尺的正确读数读数b b远远(正确正确)。n n.用校正针拨水准管的校正螺旋，使管水准气泡用校正针拨水准管的校正螺旋，使管水准气泡居中，则水准管轴水平。居中，则水准管轴水平。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n经纬仪的主要用途：测角经纬仪的主要用途：测角n n2.2.1 DJ2.2.1 D
26、J6 6型光学经纬仪的构造型光学经纬仪的构造 n n如图所示，如图所示，DJ DJ6 6型光学型光学n n经纬仪由照准部、水平经纬仪由照准部、水平n n度盘、基座组成。度盘、基座组成。DJ DJ6 6型光学经纬仪的构造型光学经纬仪的构造2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.1 DJ2.2.1 DJ6 6型光学经纬仪的构造型光学经纬仪的构造n n（1 1）照准部）照准部n n照准部包括：望远镜、竖直度盘、照准部水准管照准部包括：望远镜、竖直度盘、照准部水准管和读数装置。和读数装置。n n望远镜的作用：瞄准目标。望远镜的作用：瞄准目标。n n竖直度盘的作用：测天顶距和竖直角。竖直度盘
27、的作用：测天顶距和竖直角。n n照准部水准管的作用：精确整平仪器。照准部水准管的作用：精确整平仪器。n n读数显微镜的作用：读取水平度盘和竖直度盘读数显微镜的作用：读取水平度盘和竖直度盘的读数。的读数。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.1 DJ2.2.1 DJ6 6型光学经纬仪的构造型光学经纬仪的构造n n（2 2）水平度盘）水平度盘n n水平度盘的作用：度量水平角。水平度盘的作用：度量水平角。n n水平度盘有水平度盘有00360360的刻划线。的刻划线。n n（3 3）基座）基座n n基座的组成：轴座、脚螺旋和三角形底板。基座的组成：轴座、脚螺旋和三角形底板。n n基座的作
28、用：支承仪器的上部。基座的作用：支承仪器的上部。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.2 DJ2.2.2 DJ6 6型光学经纬仪的使用型光学经纬仪的使用n n安置步骤：安置仪器安置步骤：安置仪器 瞄准目标瞄准目标 读数读数n n（1 1）安置仪器）安置仪器 对中、整平对中、整平n n目的目的n n对中的目的：是水平度盘的中心与测站点位于同对中的目的：是水平度盘的中心与测站点位于同 一铅垂线上。一铅垂线上。n n整平的目的：使水平度盘水平。整平的目的：使水平度盘水平。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.2 DJ2.2.2 DJ6 6型光学经纬仪的使用型光学经纬仪的使
29、用n n标准标准n n对中的标准：对中的标准：n n光学对中仪器：光学对中器分划板中心与地面点位光学对中仪器：光学对中器分划板中心与地面点位中心重合。中心重合。n n垂球对中仪器：垂球尖与地面点位于同一铅垂线上。垂球对中仪器：垂球尖与地面点位于同一铅垂线上。n n整平的标准：仪器旋转到任意位置时，照准部水准整平的标准：仪器旋转到任意位置时，照准部水准管气泡均居中。管气泡均居中。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.2 DJ2.2.2 DJ6 6型光学经纬仪的使用型光学经纬仪的使用n n光学经纬仪的安置光学经纬仪的安置n n操作步骤：操作步骤：n n脚架安置在测站点，架头大致水平目
30、估对中，装脚架安置在测站点，架头大致水平目估对中，装仪器。仪器。n n调节对中器调焦螺旋，使分划板和测站点清晰。调节对中器调焦螺旋，使分划板和测站点清晰。n n移动脚架，大致对中，踩紧移动脚架，大致对中，踩紧3 3个脚架。个脚架。n n调节脚螺旋，进一步对中。调节脚螺旋，进一步对中。n n伸缩脚架，使圆水准器气泡对中。伸缩脚架，使圆水准器气泡对中。n n转动脚螺旋，使照准部水准管气泡居中。转动脚螺旋，使照准部水准管气泡居中。n n松仪器连接螺旋，平移仪器，再次对中。松仪器连接螺旋，平移仪器，再次对中。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.2 DJ2.2.2 DJ6 6型光学经纬仪
31、的使用型光学经纬仪的使用n n（2 2）瞄目标）瞄目标n n测水平角，用竖丝瞄目标测水平角，用竖丝瞄目标n n测天顶距和竖直角，用中横丝瞄目标测天顶距和竖直角，用中横丝瞄目标n n瞄准步骤：瞄准步骤：n n用望远镜粗瞄器粗瞄目标。用望远镜粗瞄器粗瞄目标。n n调节目镜对光螺旋使十字丝清晰。调节目镜对光螺旋使十字丝清晰。n n调节物镜对光螺旋使目标清晰。调节物镜对光螺旋使目标清晰。n n调节微动螺旋精瞄目标。调节微动螺旋精瞄目标。n n反复调节物镜和目镜对光螺旋，消除视差。反复调节物镜和目镜对光螺旋，消除视差。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.2 DJ2.2.2 DJ6 6型光
32、学经纬仪的使用型光学经纬仪的使用n n（3 3）读数）读数n n读数时，打开反光镜并调节读数显微镜使读数窗读数时，打开反光镜并调节读数显微镜使读数窗清晰。清晰。n n竖直度盘读数时，应调节竖直度盘指标水准管微竖直度盘读数时，应调节竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖直度盘指标水准管气泡居中后再读动螺旋，使竖直度盘指标水准管气泡居中后再读数。数。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校经纬仪的主要轴线及应满足的条件：经纬仪的主要轴线及应满足的条件：水准管轴水准管轴竖轴竖轴视准轴视准轴横轴横轴横丝横丝竖丝竖丝十字丝的竖丝十字
33、丝的竖丝横丝横丝 观看动画观看动画经纬仪轴线间的关系。经纬仪轴线间的关系。经纬仪主要轴线经纬仪主要轴线2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n（1 1）照准部水准管）照准部水准管竖轴竖轴n n检验检验n n步骤：步骤：n n使圆水准管气泡居中。使圆水准管气泡居中。n n使水准管气泡居中。使水准管气泡居中。n n仪器水平方向转仪器水平方向转180180，若气泡仍居中，则满，若气泡仍居中，则满足要求，否则需要校正。足要求，否则需要校正。n n校正校正n n用校正针拨水准管一端的校正螺旋，使气泡退回用校正针拨水准管一
34、端的校正螺旋，使气泡退回一半。一半。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n（2 2）十字丝的竖丝）十字丝的竖丝横轴横轴n n检验检验n n整平仪器整平仪器n n用十字丝交点瞄准一点状目标用十字丝交点瞄准一点状目标P Pn n调节竖直度盘微动螺旋，若调节竖直度盘微动螺旋，若P P点始终在竖丝上移点始终在竖丝上移动，则满足要求，否则需校正。动，则满足要求，否则需校正。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n校正校正n n松十字丝环
35、的固定螺旋松十字丝环的固定螺旋n n旋正十字丝环旋正十字丝环n n上紧固定螺旋上紧固定螺旋 n n（3 3）视准轴）视准轴横轴横轴 n n检验检验 视准轴的检验和校正视准轴的检验和校正n n在平坦地面上，选择相距约在平坦地面上，选择相距约100m100m的的A A、B B两点。两点。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n在、连线的中间在、连线的中间O O点安置仪器点安置仪器,在在A A点竖立一点竖立一标志标志,在在B B点横置一根有毫米分划的小尺点横置一根有毫米分划的小尺,使之垂直使之垂直于于AB,AB,与仪
36、器大致同高。与仪器大致同高。n n整平仪器，盘左瞄整平仪器，盘左瞄A A点，倒镜，在横尺上得读数点，倒镜，在横尺上得读数B B1 1，盘右瞄，盘右瞄A A点，再倒镜，在横尺上得读数点，再倒镜，在横尺上得读数B B2 2，若，若B B1 1与与B B2 2重合，则满足要求，否则需要校正。重合，则满足要求，否则需要校正。n n校正校正n n量取量取B B1 1B B2 2的四分之一得的四分之一得B B3 3。n n在盘右，用校正针拨十字丝分划板校正螺丝，在盘右，用校正针拨十字丝分划板校正螺丝，使十字丝交点由使十字丝交点由点移动到点移动到2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2
37、.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n（）横轴（）横轴竖轴竖轴n n检验检验n n在距墙在距墙20m20m处安置经纬仪。处安置经纬仪。n n盘右：瞄墙高处盘右：瞄墙高处P P点（仰角约点（仰角约3030），固定照准部，），固定照准部，放平望远镜，在墙上标出放平望远镜，在墙上标出P P1 1。n n盘右：瞄盘右：瞄P P点，固定照准部，放平望远镜，在墙上点，固定照准部，放平望远镜，在墙上标出标出P P2 2。n n若点若点P P1 1与点与点P P2 2重合，满足要求，否则需要校正。重合，满足要求，否则需要校正。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ
38、2.2.3 DJ6 6型光学经纬仪的检校型光学经纬仪的检校n n校正校正n n由专业人员进行。由专业人员进行。n n（5 5）指标差的检校）指标差的检校n n检验检验n n整平仪器，盘左、盘右瞄统一目标，指标水准整平仪器，盘左、盘右瞄统一目标，指标水准管气泡居中，盘左时读竖直度盘读数管气泡居中，盘左时读竖直度盘读数L L，盘右时读，盘右时读竖直度盘读数竖直度盘读数R R。n n计算指标差：计算指标差：n n X X（L LR R360360）2 2n n 若指标差超限，需要校正。若指标差超限，需要校正。2 常用测量仪器2.2 经纬仪及其使用n n2.2.3 DJ2.2.3 DJ6 6型光学经纬
39、仪的检校型光学经纬仪的检校n n校正校正n n计算出正确的盘右竖直度盘的读数：计算出正确的盘右竖直度盘的读数：n n R R正确正确R RX Xn n盘右：瞄准原位置不变，调节指标水准管微动螺盘右：瞄准原位置不变，调节指标水准管微动螺旋，使盘右读数为旋，使盘右读数为R R正确正确。n n用校正针拨指标水准管校正螺丝，使气泡居中。用校正针拨指标水准管校正螺丝，使气泡居中。2 常用测量仪器2.3 全站仪及其使用n n全站仪是一种集电子测角、电子测距于一体的仪器。全站仪是一种集电子测角、电子测距于一体的仪器。n n2.3.12.3.1全站仪的构造全站仪的构造n n全站仪由光电测距仪、电子经纬仪和微处
40、理器组成全站仪由光电测距仪、电子经纬仪和微处理器组成n n2.3.22.3.2全站仪的功能全站仪的功能n n全站仪的功能：角度测量、距离测量、坐标测量、对边测全站仪的功能：角度测量、距离测量、坐标测量、对边测量、悬高测量、数据采集、内存文件管理、数据通讯量、悬高测量、数据采集、内存文件管理、数据通讯n n观看录像观看录像n n认识全站仪。认识全站仪。n n观看录像观看录像n n认识认识GPSGPS接收机。接收机。3 3 角度测量角度测量本章内容简介和教学目标本章内容简介和教学目标3.1 3.1 角度测量原理角度测量原理3.2 3.2 角度观测角度观测3.3 3.3 角度测量的主要误差角度测量的
41、主要误差3 3 角度测量角度测量本章内容简介：本章内容简介：n n角度测量原理角度测量原理n n角度观测角度观测n n角度测量的主要误差来源及消减方法角度测量的主要误差来源及消减方法本章教学目标：本章教学目标：n n理解水平角与天顶距的概念理解水平角与天顶距的概念n n掌握水平角及天顶距的观测与计算掌握水平角及天顶距的观测与计算n n熟悉角度测量的误差来源及消减方法熟悉角度测量的误差来源及消减方法3 角度测量3.1 角度测量原理n n测角仪器有经纬仪（光学经纬仪、电子经纬仪）测角仪器有经纬仪（光学经纬仪、电子经纬仪）和全站仪和全站仪n n3.1.13.1.1角度的概念角度的概念n n（1 1）
42、水平角（）水平角（）n n地面上一点至两地面上一点至两 n n个目标的方向线个目标的方向线n n在水平面上的投在水平面上的投n n影，称为水平角。影，称为水平角。水平角测量水平角测量3 角度测量3.1 角度测量原理n n3.1.13.1.1角度的概念角度的概念n n（2 2）竖直角和天顶距）竖直角和天顶距n n竖直角（竖直角（）n n在同一竖直面内，视线与水平线的夹角称为竖直在同一竖直面内，视线与水平线的夹角称为竖直角。角。天顶距与竖直角天顶距与竖直角3 角度测量3.1 角度测量原理n n3.1.13.1.1角度的概念角度的概念n n仰角为正（仰角为正（009090）n n仰角为负（仰角为负（
43、009090）n n天顶距（天顶距（Z Z）n n在同一竖直面内，视线与铅垂线天顶方向间的夹在同一竖直面内，视线与铅垂线天顶方向间的夹角。角。n n天顶距的取值范围：（天顶距的取值范围：（00180180）n n竖直角与天顶距的关系竖直角与天顶距的关系n n Z Z9090n n天顶距不存在负值。天顶距不存在负值。3 角度测量3.1 角度测量原理n n3.1.23.1.2角度测量原理角度测量原理n n(1)(1)水平角测量原理水平角测量原理n n为测水平角为测水平角,安置一水平度盘安置一水平度盘,使度盘中心使度盘中心O O与角与角顶点顶点O O位于同一铅垂线上位于同一铅垂线上.若水平度盘的读数
44、分别若水平度盘的读数分别为为a a、b,b,则则OAOA与与OBOB之间的水平角之间的水平角为为:n n b ba an n式中式中:a:a为夹角右边的读数；为夹角右边的读数；n n b b为夹角左边的读数。为夹角左边的读数。3 角度测量3.1 角度测量原理n n3.1.2 角度测量原理n n(2)(2)竖直角和天顶距测量原理竖直角和天顶距测量原理n n为测竖直角和天顶距为测竖直角和天顶距,安置一竖直度盘安置一竖直度盘,通过竖直通过竖直度盘中心的铅垂线来指示读数度盘中心的铅垂线来指示读数,测得天顶距测得天顶距Z,Z,由由n n Z Z9090n n计算竖直角计算竖直角。3 角度测量3.2 角度
45、观测n n3.2.13.2.1水平角观测水平角观测n n(1)(1)水平角观测方法水平角观测方法n n测回法：适于测测回法：适于测2 2个方向间的水平夹角。个方向间的水平夹角。n n方向观测法：适于测方向观测法：适于测2 2个以上方向间的水平夹角。个以上方向间的水平夹角。n n(2)(2)测回法测水平角测回法测水平角n n如图所示如图所示:n n在测站点安置经纬仪在测站点安置经纬仪(对中、整平对中、整平)。n n盘左盘左:瞄左目标瞄左目标,置数置数a,a,顺时针转动照准部顺时针转动照准部,瞄右目瞄右目标标,读数读数b,b,则盘左时的角值则盘左时的角值盘左盘左b ba a。3 角度测量3.2 角
46、度观测n n3.2.13.2.1水平角观测水平角观测n n盘右盘右:瞄右目标瞄右目标,读数读数c,c,逆时针转动照准部逆时针转动照准部,瞄左瞄左目标目标,读数读数d,d,则盘右时的角值则盘右时的角值盘右盘右c cd dn n盘左、盘右分别为上、下半测回。盘左、盘右分别为上、下半测回。n n上、下半测回构成一个测回。上、下半测回构成一个测回。n n则一测回角值则一测回角值1 1：n n 1 1（盘左盘左盘右盘右）2 2n n观看动画观看动画n n测回法测水平角。测回法测水平角。n n观看录像观看录像n n用经纬仪测水平角的操作过程。用经纬仪测水平角的操作过程。3 角度测量3.2 角度观测n n3
47、.2.2 3.2.2 天顶距观测天顶距观测n n（1 1）观测天顶距）观测天顶距n n在测站点安置仪器（对中、整平）。在测站点安置仪器（对中、整平）。n n盘左：用十字丝中丝截取目标，调节竖直度盘盘左：用十字丝中丝截取目标，调节竖直度盘指标水准管微动螺旋，使竖直度盘指标水准管气指标水准管微动螺旋，使竖直度盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数泡居中，读取竖盘读数L L。n n盘右：操作同盘左，读取竖盘读数盘右：操作同盘左，读取竖盘读数R R。n n观看动画观看动画n n测天顶距。测天顶距。3 角度测量3.2 角度观测n n3.2.2 3.2.2 天顶距观测天顶距观测n n（2 2）计算天顶距）计算
48、天顶距n n天顶距：天顶距：n n Z ZL Lx xn n指标差：指标差：n n x x（L LR R36000003600000）2 2n n竖直角：竖直角：n n 9090Z Z 观看录像观看录像n n用经纬仪测天顶距的操作过程。用经纬仪测天顶距的操作过程。3 角度测量3.3 角度测量的主要误差n n3.3.13.3.1水平角测量的误差水平角测量的误差n n（1 1）仪器误差）仪器误差n n主要来源：仪器检校不完善的残留误差；主要来源：仪器检校不完善的残留误差；n n 制造加工不完善引起的制造误差。制造加工不完善引起的制造误差。n n消减方法：正倒镜观测多个测回，去平均值。消减方法：正倒
49、镜观测多个测回，去平均值。n n（2 2）操作仪器）操作仪器n n主要来源：对中误差、整平误差、瞄准误差和读主要来源：对中误差、整平误差、瞄准误差和读数误差。数误差。n n消减方法：严格对中、认真整平。消减方法：严格对中、认真整平。3 角度测量3.3 角度测量的主要误差n n3.3.13.3.1水平角测量的误差水平角测量的误差n n（3 3）外界环境的影响）外界环境的影响n n主要来源：地面不坚实；主要来源：地面不坚实；n n 刮风使仪器不稳定；刮风使仪器不稳定；n n 气温变化引起仪器主要轴线关系的变动；气温变化引起仪器主要轴线关系的变动；n n 光线强弱对照准和读数的影响等。光线强弱对照准
50、和读数的影响等。n n削减方法：选择合适的观测点架设仪器；削减方法：选择合适的观测点架设仪器；n n 选择合适的观测时段和气象条件；选择合适的观测时段和气象条件；n n 撑伞保护等。撑伞保护等。3 角度测量3.3 角度测量的主要误差n n3.3.23.3.2天顶距测量的误差天顶距测量的误差n n（1 1）仪器误差）仪器误差n n主要来源：竖盘分划、误差指标差和竖盘偏心差。主要来源：竖盘分划、误差指标差和竖盘偏心差。n n消减方法：消减方法：竖盘分划误差无法消除竖盘分划误差无法消除,本身很小可本身很小可 n n 忽略不计；忽略不计；n n 指标差用正倒镜观测消除；指标差用正倒镜观测消除；n n