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1、工程测测量课课程教案石家庄铁铁路职业业技术学学院第一讲绪绪论一、 一、 工程测测量的实实质工程测量量的实质质就是定定位,即即确定点点为之间间的关系系。对于点为为之间的的关系的的确定通通常有两两种情况况:一种情况况是:已已知点位位在地面面上的位位置,不不知其与与其它点点位之间间的具体体关系,通通常测量量出这些些点位的的坐标(X,Y,H)或将这些点用图表示,这个过程就叫测绘;另一种情情况:是是点位的的坐标已已知,或或在图上上的位置置已知,但但在地面面上的位位置未知知,将这这些点位位在地面面上的位位置测量量出来,这这个过程程就叫测测设(或或施工放放样)。在测量中中,由于于点位要要求的精精度不同同,采
2、用用的方法法不同测测量学又又分为:大地测量量学:在在广大区区域布设设高精度度的控制制点,顾顾及地球球曲率的的影响。地形测量量学:在在小区域域测量大大比例尺尺地形图图,不顾顾及地球球曲率的的影响。摄影测量量与遥感感:研究究用各种种传感器器所获得得的影象象绘制地地形图。工程测量量学:研研究各种种工程在在勘测设设计、施施工及运运营等阶阶段中测测量工作作。二、 二、 测量坐坐标系测量坐标标系与数数学坐标标系不同同测量坐标系 XYYX数学坐标系三、 三、地面面上点位位的表示示方法地面上的的点位是是空间点点位对其其表示用用三个量量表示平平面坐标标(X,Y)和高高程HAHAHYXXAYA四、 四、 测量内内
3、、外业业遵循的的原则测量过程程是带有有误差的的,误差差是传递递的,若若从一点点出发,一一直测下下去将会会引起很很大的误误差,为为了减小小误差的的积累,在在外业测测量中应应遵循以以下原则则:先控制,后后碎部(或或先整体体,后局局部)的的原则为了保证证计算的的正确性性内业计计算应遵遵循以下下原则:步步有检检核,一一人计算算,另一一人检核核。五、 五、 测量的的基本工工作测量的实实质就是是定位也也就是确确定点位位的(XX,Y,H),要要想将这这三个量量求出来来必须进进行以下下四项基基本工作作:高程测量量角度测量量距离测量量方向测量量六、 六、 在工程程建设中中的测量量工作设计部门门:收集资料料(各种
4、种比例尺尺地形图图、DOOM等)初测测(导线线测量、水水准测量量、1: 20000大大比例尺尺地形测测量)图图纸定线线定测(放放线、直直线测量量、曲线线测量、纵纵、横断断面测量量)施工单位位:交接桩复复测(导导线测量量、水准准测量、直直线测量量、曲线线测量、纵纵横断面面测量)施工测测量竣工工测量运营部门门:定时复测测维修线线路第二讲水水准测量量2-1 高程测测量的概概念一、方法法 11 水水准测量量(几何何法) 22 三三角高程程测量 33 摄摄影测量量应用最多多的是水水准测量量和三角角高程测测量,精精度最高高的是水水准测量量。三角角高程测测量主要要用在大大比例尺尺地形测测量中,本本章主要要介
5、绍水水准测量量。二、地球球的形状状陆地1.49亿亿平方千千米占229% 地球总总面积55.1亿亿平方千千米海洋洋3.661亿平平方千米米 711%由此此可把地地球看作作是由水水包围的的水球.地球表表面情况况:高山、湖湖泊、海海洋。最最高处为为88448.113米,最低处处110022米米.相差虽虽如此之之大,但对庞庞大地球球而言还还是微不不足道的的.故我们们可把地地球看作作由静止止海水面面包围的的球体,这一球球体称为为大地体体-代表地地球形状状.大地体体形状是是很复杂杂的,无法用用数字模模型描述述.为处理理数据的的方便,我们用用规则的的旋转椭椭球来代代替.我国采采用椭球球是755年国际际大地测
6、测量协会会推荐的的地球椭椭球体,其元素素为: a=6637881400米 =11/2998.2257对于工程程测量而而言,顾及施施工范围围, 又很小小,故把地地球看成成圆球,其半径径为R=63771米.三.几个个概念水准面:静止的水水面特点:处处处与法法线方向向垂直. 水准准面无限限扩展为为曲面.大地水准准面:简单的讲讲就是静静止的海海水面,.大地地水准面面就是经经过多年年观测得得到的平平均高度度的海水水面.即绝对对高成的的起算面面53年56年年-黄海高高程系统统53年85年年-19885年国国家高程程基准(87年年起用)青岛原点点:为更方便便进行水水准测量量工作,在青岛岛万象山山上设置置了一
7、个个点,经与验验潮站标标尺联测测得到了了它的高高程.72.2289米米-黄海高高程系统统72.2260米米-19885年国国家高程程基准高程(标标高)地面点沿沿铅垂线线方向到到高程起起算面的的距离,起算面面的同高高程可分分为绝对高程程大地水水准面;相对高程程假定水水准面.高差:两点高程程之差用用h表示(与高程程起算面面无关)hab=Hb-Ha国家水准准点原则:先先控制,后碎部部.从青岛原原点出发发,沿河流流,道路由由先控制制,后碎部部.原则布布设的水水准点.铁路、公公路水准准点:为道路勘勘测,施工,养护使使用的水水准点.四.水准准测量的的原理 hhab=Hb-Ha 只要求出出AB两点点高差即即
8、可.由上图图我们看看出是指指的那一一段,如何得得到的?假如我们们在ABB两点分分别安放放带有分分划的标标尺,并且在在AB之间间置一台台能建立立水平视视线的仪仪器分别别读取标标尺上的的读数aa和b,则h=aa-b,Ha已已知,则Hb=Ha+habb.由此可见见,水准测测量主要要是高差差测量,高差有有正负,在施测测时要明明确施测测方向,是ABB若A点高程程已知则A点是是后视点点,其读数数是后视视读数aa则B点是是前视点点,其读数数是前视视读数bb对高差来来讲用文文字表示示为: 高差差=后视读读数-前视读读数要注意:前读数数不一定定能后视视读数大大若habb0则则HbHa haab00则HbHa在水
9、准测测量中用用以下式式子Hbb=Haa+haab,HHa已知知,由高差差求取高高程高差法法若将上式式变成HHb=(Ha+a)-b由此此式求取取高程仪高法法五.水准准仪,水准尺尺水准仪作用:迅迅速建立立一条水水平视线线种类:按精度分分: DSS0.55、DS11、DS33、DSS10按结构: 微倾倾水准仪仪,自动安安平水准准仪,数字水水准仪.以微倾倾水准仪仪为例说说明构造造.水准仪构构造: 大概概分三部部分:望远镜镜,水准器器,基座望远镜:由物镜镜、目镜镜、对光光螺旋、十十字丝板板。物镜:提提供视线线、瞄准准目标、读读数用目镜:放放大物象象对光螺旋旋:使不不同距离离的目标标成象清清晰十字丝板板:
10、提供供水平视视线。明确一个个概念:视距轴(视视线):十字丝丝交点与与物镜光光心连线线。要注意它它不是望望远镜镜镜筒的中中心线。水准器器管水准器器、圆水水准器。水准管轴轴:过零零点的切切线,水水准仪就就是凭水水准气泡泡居中来来建立水水平视线线。这样样仪器要要保证视视准轴平平行于水水准管轴轴。为了准确确的使用用水准管管气泡居居中,仪仪器安装装了复合合水准器器(有一一系列棱棱镜组成成调节微微倾螺旋旋,使影影象窗可可看到影影象由图图1变成图图2)只要气泡泡居中则则说明视视线水平平圆水准器器:粗略量平平用圆水准轴轴:过零零点的球球面法线线。基座:承托水准准仪,通通过中心心螺旋使使水准仪仪与脚架架连接,粗
11、粗平仪器器。另外,为为了准确确瞄准望望远镜还还有一个个制动、微微动装置置。2水准准尺塔尺 5米米双面水准准尺、33米、2.5米、46687、47887六.水准准仪的使使用安置水准准仪水准仪概概略置平平瞄准目标标调目镜镜使十字字丝清晰晰调对光光螺旋使使尺象清清晰检查是是否有视视差眼睛上下下移动,若读数数变化,说明有有误差产产生原因因:象与与十字丝丝影象不不重合。第三讲三三、四等等水准测测量一, 水水准测量量的精度度国家测绘绘局对全全国的水水准测量量作了统统一规定定,按不同同的要求求定了四四个等级级一等水准准测量二等水准准测量三等水准准测量四等水准准测量二,水准准路线的的拟定内容包括括: 1,水准
12、路路线的选选择2,水准准点位置置的确定定3,施测测计划的的编制人人员仪器设备备经费作业进度度三,水准准测量的的施测1,水准准路线的的种类附和水准准路线支水准路路线路线线长度一一般不超超过4KKm闭合水准准路线2,仪器器工具 DS33水准仪仪一台, 双面面尺一对对 ,RR垫一对对3,施测测程序:1将水准准尺立于于已知高高程水准准点上作作为后视视, 2 水准准仪置于于施测路路线附近近合适的的位置,3 在施施测前进进方向上上,取仪器器置后视视大致相相等的距距离放量量尺垫,在尺垫垫上竖立立水准尺尺作为前前视.读数顺序序(三等):1,照准准后视标标尺黑面面,读取下下,上,中,三次读读数.2,照准准前视标
13、标尺黑面面,读取,下,上,中,三次读读数3,照准准前视标标尺红面面,读取中中丝读数数.4,照准准后视标标尺红面面,读取中中丝读数数.这样的顺顺序简称称后一前前一前一一后(黑黑红红红)四等水准准的顺序序为后一一后一前前一前(黑红黑黑红)4、三四四等水准准技术要要求等级仪器器类型标标准视线线长前后后视距差差前后视视距累计计差黑红红面读数数(mmm)黑红红面所测测高差之之差三 DSS3 75米米 2.0米 5.0米 2.00 3.00四 DSS3 1100米米 3.00米 10.0米 33.0 55.0三、四等等水准测测量应进进行往返返观测,每一测测段的往往测与返返测测站站应为偶偶数,由往测测转向返
14、返测时,必须重重新安置置仪器两两水准尺尺应互换换位置.5,记录录测站编号号后尺下丝前尺下丝方向及尺尺号标尺读数数K+黑减红高差中数数备注上丝上丝后视距前视距黑面红面视距差ddd11571107399后-5138446171100.833255号尺4478776号尺4468771197703633前-60551152399-1374376后-前08333093221-0.22-0.2222121121966后-619344662110-0.0074551747718211前-52008867966-1374375后-前-00774-017751-0.11-0.33(1)(5)后(3)(4)(9)
15、(2)(6)前(7)(8)(10)(12)(13)(16)(17)(11)(14)(15)(1) (1) 测站上上的计算算与较核核1,高差差部分 (9)=(33)+KK- (4)(10)=(77)+KK-(88) (111)=(9)-(100) 22,视距距部分(12)=(11)-(2)(13)=(55)-(6)(15)=本站站(144)-前前站的(15)(16)=(33)-(7)(17)=(44)-(8)(11)=(116)1000-(117)(2) (2) 观测测结果后后的计算算较核1,高差差部分(3)-(7)=(166)=hh黑 (3)-(4)=(9)(4)-(8)=(177)=hh红
16、(7)-(8)=(100) hh中=1/2(hh黑+h红)2视距部部分末站(115)=(122)-(133)总视距=(122)+(133)6,内业业计算(1) (1) 复查外外业观测测记录(2) (2) 闭核差差计算ffh=h往+h返fh=hfh=h测-h理限差四等等20Lmmm三等112LmmmL一符合合或闭合合路线长长度,以Km计.(3) (3) 高程误误差配赋赋计算高程误差差配赋表表点号距离Kmm高差中数数改正数mmm改后高差差改后高程程正负180.8220.255+40.255410.00000110.22540.5440.3002+30.30050210.55591.2440.477
17、2+6-0.44660310.00931.40.1+7-0.00931810.0000Fh=h=a-b=-0.002 h理=0Vi=(-ffn)/S)*Si第四讲:水准仪的检验及水准测量误差分析一、 一、水准准仪的检检验1、 1、 水准仪仪应忙足足的条件件主要条件件:水准准管轴平平行于视视准轴望远镜的的视准轴轴应随调调整而变变动次要条件件:圆水水准轴平平行于仪仪器竖轴轴十字丝横横丝垂直直于仪器器竖轴2、 2、 水准仪仪的轴系系水准管轴轴LL视准轴CCC仪器竖轴轴VV圆水准轴轴LL3、 3、 水准仪仪检校检校原则则:前面面的检校校项目不不受后面面检校项项目的影影响。检校按下下面顺序序进行不不能颠
18、倒倒。(1)、圆圆水准仪仪检校目的:LLLVVV方法:先先进行粗粗平,然然后转118000,若气气泡居中中说明条条件满足足原理(2)、十十字丝横横丝检校校目的:十十字丝横横丝竖轴方法:先先使横丝丝一端照照准一点点,转动动微动轮轮若目标标始终在在横丝上上移动则则说明条条件满足足,否则则要矫正正(3)、水水准管的的检校目的:CCCLL方法:在在平坦地地面上选选A、B两点,相相距600-1000米在在两点上上打入木木桩或用用尺垫代代替,先先将水准准仪置于于AB中间间测ABB两点高高差h1=a1-b1,然后将将仪器置置于A、B任意点点附近再再次测AA、B两点高高差h2=a2-b2若h1-h24mmm则
19、说明明条件满满足,否否则校正正。原理:校正:转转动微动动螺旋使使十字丝丝读数aa2变或或a2然后再再调整水水准管气气泡,使使其符合合例:调整使读读数从114833变到14420,然然后再使使其符合合二、 二、水准准测量误误差分析析1、 1、 产生原原因:仪仪器、观观测者、外外界因素素2、 2、 仪器误误差(1)、LLLCC削减:ss1=s2前后视视距相等等(2)对对光时透透镜沿着着轴移动动(调焦焦引起的的视准轴轴误差)削减:前前后视距距相等(3)尺尺子误差差刻划不均均匀削减:对对尺子进进行检验验3、 3、 观测误误差(1)、读读数误差差仪器放大大倍率,人人眼分辨辨能力,视视差削减:观观测认真真
20、,消除除视差(2)、水水准管气气泡居中中误差削减:操操作认真真、使气气泡居中中(3)、尺尺子不垂垂直使读数增增大削减:水水准尺上上加气泡泡,摇尺尺法(前前、后)使使该数最最小4、外界界因素影影响(1)、仪仪器下沉沉、水准准尺下沉沉仪器下沉沉使前后后读数变变小高差差变大削减:选选择土质质坚硬处处、提高高观测速速度水准尺下下沉使后后视读素素变大,从从而引起起高差变变大削减:选选择土质质坚硬处处,加尺尺垫(2)、地地球曲率率与大气气折射光光影响(3)、其其他:风风、温度度等选择最佳佳观测时时间第五讲:角度测量一、 一、角度度测量的的原理(一) (一) 角角度的概概念在我们测测量中,所所涉及的的角度测
21、测量是水水平角测测量和竖竖直角测测量1、 1、 水平角角:从一一点出发发的两条条射线所所夹角在在水平面面上的投投影竖直角:一条射射线在铅铅垂面内内与水平平线间夹夹角。二者并同同点不相同点点:水平平角两射射线不固固定,竖竖直角一一射线固固定。相同点:都是两两个方向向夹角。(二) (二) 先先解决(水水平角)测测量原理理及对仪仪器的要要求由水平角角的定义义看,对对仪器有有哪些要要求呢?要有一个个投影面面量角装装置水平度度盘。要有一个个对中装装置,将将仪器安安置在角角顶上。要有一个个瞄准装装置望远镜镜要有一个个读数装装置若有了以以上装置置那么我我们看若置镜OOBb Aaa =a-b根据以上上原理设设
22、计的一一起叫经经纬仪(三) (三) 经经纬仪的的构造1、 1、 经纬仪仪的类型型按度盘构构造分:游标经经纬仪(金金属)光学经纬纬仪(玻玻璃)电子经纬纬仪(光光栅)按精度分分:DJJ0.77、DJ1、DJ2、DJ6D大地地测量 J经纬仪仪2、经纬纬仪构造造:照准准部水平度盘盘基座(1) (1) 照准部部望远镜、竖竖直度盘盘、水准准器、读读数设备备、十字字丝环望远镜作用同同S3竖直度盘盘主要测测竖直角角水准管使竖轴轴铅垂读数设备备:读取取数据十字丝环环读竖直角角时用横横丝读水平角角时用竖竖丝除以上部部件外,还还有一些些附件为了竖直直方向更更准确地地瞄准目目标,有有一个竖竖直制动动和一个个微动为了水
23、平平方向更更准确地地瞄准目目标,有有一个水水平制动动和一个个微动为了便于于使仪器器在某一一方向为为某一读读数,一一起有一一个度盘盘安置手手轮(2)、水水平度盘盘用光学玻玻璃制成成的圆盘盘,其上上按顺时时针方向向由0-3600注记(3)、基基座:承承托仪器器使水准准仪与三三脚架连连接(三)、读读数 JJ6仪器:指线测测微轮法法分微尺型型1、 1、 指线测测微轮PP34读数规律律:首先先转动测测微轮,使使度盘在在指标线线精确夹夹主度盘盘上某一一刻划,得得整度数数,不足足整数部部分在微微尺上读读取,两两者之和和为全部部读数。分微尺型型读数规规律:那一根度度盘刻划划线落在在测微尺尺上读取取该读数数,并
24、以以此为指指标线,在在分微尺尺上读取取不足刻刻划值的的零数上上者之和和即为所所求读数数。J2经纬纬仪对经经符合:非数字字式数字式非数字式式:首先先转动测测微轮使使上、下下指标线线对齐,左左正右倒相差1880 读读左正得得整度数数,数格格数得整整10秒数数,上分分下秒左左分右秒秒读不足足10秒数字式:首先转转动测微微轮使上上下指标标线对齐齐,大格格中为整整度数、小小格中为为整100秒数,不不足100秒在分分微尺上上读取。(四) (四) 纬纬仪使用用:安置置经纬仪仪对中整平瞄准目标标读数第六讲:水平角角的观测测方法一方法:A 1测回回法:适适用于22个目标标 22方法观观测法:适用于于3以上各各目
25、标(一)测测回法(如如图)置镜o点点对中、整整平盘左:瞄瞄准目标标 A读取取水平度度盘读数数为a11OO瞄准目标标 B读取取水平度度盘读数数为 bb1 B盘右:瞄瞄准目标标B读取水水平度盘盘读数 b2瞄准目标标A读取水水平度盘盘读数aa2 1=aa1-bb1 2=aa2-bb2=11-2+ -40则=(1+2)/2记录。计计算测站盘位目标读数半测回角角值一测回角角值O左A0 011 12257 117 33657 117 442B57 118 448右A180 01 0657 117 448 B237 18 54(二)方方向观测测法DA置镜o对对中、整整平OBC首先选择择一个成成象清晰晰的点作
26、作为起始始点(零零方向)列列以 AA 为起起始方向向观测步骤骤:盘左:先先瞄准 A点。根根据测回回数安置置水平度度读数瞄准 AA点两次次符合,两两次读数数之差不不大于33半测回:顺时针瞄瞄准 BB点两次次符合两两次读数数之差不不大于33归零差差不大于于8顺时针瞄瞄准 CC两次符符合两次次读数之之差不大大于3顺时针瞄瞄准D两次符符合两次次读数之之差不大大于3顺时针瞄瞄准 AA两次符符合两次次读数之之差不大大于3盘右逆时针瞄瞄准 AA点两次次符合两两次读数数之差不不大于33逆时针瞄瞄准 DD点两次次符合两两次读数数之差不不大于33逆时针瞄瞄准 CC点两次次符合两两次读数数之差不不大于33逆时针瞄瞄
27、准 BB点两次次符合两两次读数数之差不不大于33逆时针瞄瞄准ABB点两次次符合两两次读数数之差不不大于33测点水平度盘盘读数左-右22C左+右2方向值盘左盘右A61-1150/01101240-1510/11010-960-115-00500-000-000B101-5150/55050281-520000-10101-51-5541-336-550C171-4319/11919351-4329/22828-9171-43-23111-28-18D313-3605/00505133-3614/11314-9313-36-10253-21-05A60-11501/00101240-1507/00
28、808-760-115-004方向观测测法的误误差两次符合合读数差差半测回回归零差差各测回回同方向向2e互差差各测回回同方向向值互差差3 813 10竖直角测测量原理理及测量量方法一、 一、 测量原原理对于竖直直角要指指定那点点的竖直直角对于竖直直角,由由于水平平线固定定,故在在设计度度盘时将将此水平平线为一一常数。二、 二、竖盘盘构造1、注记记顺时针针注记逆时针注注记2、竖盘盘固连在在望远镜镜横轴上上3、指标标线读数数前其处处于正确确位置,使使其处于于正确位位置有两两种方式式指标水准准管补偿偿器所谓指标标线处于于正确位位置是指指视线水水平时,指指标线指指向常数数90度或或2700度三、 三、
29、竖直直角测量量与计算算四、 四、置镜镜 A对中,整整平盘左:瞄瞄准P(横丝丝)读取取 P11 1007-001-330盘右:瞄瞄准P读取读读数P22 2552-558-220测站测点竖盘读数数盘位竖直角平均值A P107-01-30左17-001-33017-001-335252-58-20右17-001-440角值计算算竖直角=常数-读数或竖直角角=读数-常数竖直指标标差:当当视线水水平时,读读数指标标线应指指向常数数(900或 2770度)若若不指向向常数则则产生一个个差值,该该差值就就叫指标标差以逆时针针为例说说明指标标差计算算;盘左左则=读数-(90-x)=(读数数+x)-900=(读
30、读数-990)+x使读数减减小3个x盘右:=(2700-x)- 读数数=2770-(读读数+xx)使读读数小于于3x左=+x 右=-x =(左+右)/22 x=11/2(左-右)=11/299(L-90)-(2270-R))=1/2(L+RR)-3360)若指标线线偏离注注字增加加一方为为正(使使读数增增加)若指标线线偏离注注字减小小一方为为负(使使读数减减小)第七讲:经纬仪的检校一、 一、经纬纬仪的主主要轴线线:仪器器横轴HHH望远镜视视准轴CCC仪器竖轴轴VV水准管轴轴LL圆水准轴轴LL二、 二、主要要轴线满满足条件件:LLLVVCCHHHHHVVV十字丝竖竖丝垂直直于横轴轴三、 三、检校
31、校原则:按按顺序进进行1、 1、 照准部部水准管管的检校校2、 2、 十字丝丝竖丝检检校3、 3、 视准轴轴检校4、 4、 横轴检检校5、 5、 光学对对中器检检校水平角测测量误差分析一、 一、来源源:仪器器误差观测误差差外界条件件影响二、 二、仪器器误差:CC不垂垂直HHHHH不垂垂直VVV照准部偏偏LL不垂垂直VVV1、 1、 CC不垂垂直HHH:产生原因因:十字字丝交点点位置不不正确盘左:xx=aaa*/oaa=AAA*/oaa AAA=c*OAA/x=CC*OAA*/oaa=c*/coos这是对一一个方向向产生的的影响,对对于一个个角有两两个方向向=cc*(ssec1-seec2) 当
32、=00时=00 1=-2或1=2当盘右时时与盘左左偏离方方向相反反。测回回法正倒倒镜各测测了一次次此角,取取中数消消除此误误差削减办法法:盘左左、盘右右取中数数2、 2、 HH不垂垂直VVVX=OOO*/AOO=I*OO/AOO=I*tg=II*(ttg1-tgg2)1=2=00 1x消除办法法:盘左左、盘右右观测取取中数3、 3、 度盘偏偏心产生原因因:度盘盘中心与与照准部部旋转中中心的重重合正镜镜多读xx倒镜少读读x消除:盘盘左、盘盘右观测测取均值值4、 4、 水准管管轴不垂垂直与竖竖轴无论盘左左、盘右右观测横横轴总是是一端高高。该项项误差不不能用盘盘左、盘盘右观测测消除三、 三、观测测误
33、差:测站偏偏心目标偏心心瞄准误差差读数误差差1、 1、 测站偏偏心:=-=1+21=ee*siin*/d1d2=ee*siin(-)*/ dd1= e*siin/d1+siin(-)/dd2 e dd当=1180900最大大2、 2、 目标偏偏心x=e*sinn/d ee x d x消除:尽尽量照目目标下部部3、 3、 照准误误差x=s*/d4、 4、 读数误误差消除:观观测认真真四、 四、外界界影响选择最佳佳观测时时间。第八讲:距离测测量一、距离离测量概概述距离测量量是确定定点的相相对位置置的三项项外业基基本工作作之一。所所谓测量量两点之之间的距距离是指指测量地地面两点点投影到到某一基基准面
34、的的距离。这这一基准准面一般般为一水水准面,在在小范围围内进行行测量一一般将其其近似为为一水平平面,所所以测量量两点的的距离是是指测量量两点的的水平距距离。测量距离离的方法法与采用用的仪器器和工具具有关。测测量中经经常采用用的仪器器与方法法主要有有(1)光学学法,如如经纬仪仪视距法法,其测测距精度度约为11/20001/3300;(2)普通通钢尺量量距,其其精度约约为1/100001/550000;(3)因瓦瓦基线尺尺量距,其其精度达达几十万万分之一一;(44)电磁磁波测距距仪,其其精度在在几千分分之一到到几十万万分之一一。采用用何种仪仪器与工工具与测测量工作作的性质质与要求求有关。二、钢尺尺
35、量距测量上用用的钢尺尺名义长长为300或50mm,卷在在金属架架上,用用时拉开开。其观观测分为为定线和和丈量两两步。1直线线定线当距离较较长时,一一般要分分段丈量量。为保保证沿两两点之间间的直线线丈量,要要在两点点的直线线间设立立若干标标志(例例如插上上测钎),称称直线定定线。直直线定线线可采用用两种方方法:(1)目目估法。如如图欲测测A、B两点之之间的距距离,在在A、B两点各各设一根根花杆,一一观测者者位于AA点之后后目向BB点,指指挥中间间持花杆杆者左右右移动至至花杆位位于直线线上,同同法定位位其它各各点。(2)经经纬仪法法。在一一端架设设经纬仪仪,用经经纬仪照照准另一一点,然然后用经经纬
36、仪指指挥插上上测钎2二直直线丈量量量距一般般采用所所谓“平量法法”,即丈丈量时保保持钢尺尺水平,对对于坡度度较大地地区,应应将一尺尺段分为为几段丈丈量,将将钢尺一一端抬起起以保持持钢尺水水平,如如图 551。丈量量时钢尺尺两端应应加上一一定拉力力(标准准拉力为为10kkg)。为为保证精精度,提提高观测测结果的的可靠性性,通常常采用往往、返测测丈量的的方法,例例如由AA测至B为往测测D往,由B测至A为返测测D反,往返测测均往值值为D均,其相相对较差差限差要要求为(51)若相对较较差不超超过限差差要求,则则取往反反测均值值做为最最后结果果;若相相对较差差超过限限差要求求,则应应重新观观测。3钢尺尺
37、鉴定由于钢尺尺的制造造误差,以以及温度度变化,钢钢尺实际际长度一一般不等等于其明明名义长长度。设设在温度度为t0时其实实际长度度为=l0+l(52)式中l00为钢尺尺的名义义长,l为温度度为 tt0时的改改正数。当当温度变变为t时,其其尺长边边变为=l0+l+l0(tt0)(53)式中为膨涨系系数,一一般取=0.00000012/m。上式称称为尺长长方程式式。要将将实际丈丈量长度度化算为为实际长长度,必必须建立立尺长方方程式,建建立尺长长方程式式的关键键是确定定钢尺在在某一温温度下的的尺长该该正数l,称钢尺尺鉴定。可可采用入入下方法法对钢尺尺进行鉴鉴定:已已知地面面两点的的实际长长度为ll,现
38、用用被鉴定定的钢尺尺对两点点进行丈丈量,丈丈量结果果为,则则尺长该该正数为为l= (54)直接丈量量的距离离要经过过尺长、温温度的该该正以将将其化算算为实际际距离。设设用钢尺尺丈量两两点的距距离为,对对其应加加的尺长长、温度度改正为为(555)其中t为为丈量时时温度。两两点的实实际距离离Lt为Lt第九讲:电子全全站仪测距仪是是在传统统的光学学经纬仪仪或电子子经纬仪仪上加上上测距部部分(测测距头),测测距时将将测距部部分加上上,测角角时须将将其摘下下,这样样它存在在如下缺缺点:(1)运输、观测不便;(2)不便于观测信息处理的实时化、自动化。因此20世纪80年代出随着电子测角的发展,出现了集电子测
39、角和电子测距于一体的仪器电子全站仪( Electronic Total tation),简称全站仪。全站仪实现了测角、测距的两者同时信息化,仪器内置微处理器,其观测程序控制、观测信息处理均由微处理器完成,实现了观测结果完全信息化、观测信息处理测站自动化、实时化,并可实现观测数据的野外实时存储,以及内业输出等。和以往的单一的电子测角和电子测距相比,全站仪的特点是观测信息处理自动化、测站实时化,极大地方便了测量工作,这是全站仪的突出优点。目前国内内外生产产多种型型号的全全站仪。需需要指出出的是不不同型号号的仪器器,其功功能、观观测序会会有一些些差别,可可参阅随随机携带带的使用用说明。现现以日本本T
40、OPPCONN公司GTTS7000为例说说明全站站仪的功功能和使使用。1GTTS7000的构造造与性能能(1)GGTS7000的构造造如图56为GTSS7000全站仪仪,其主主要有主机、电电池、反反光镜等等几部分分组成。(a)主主机主机包括括望远镜镜、显示示窗及键键盘、外部电源源接口、串串行信号号接口等等。(b)电电池GTS7000的电源源为手柄柄式电池池和BT3Q型电电池组。(c)反反光镜GTS7000的反光光镜包括括倾斜式式单棱镜镜组、固固定式三三棱镜组组及固定定式多棱棱镜组,可可根据所所测距离离的远近近予以选选择(2)GGTS7000的主要要性能指指标(a)精精度测角角精度 22测距精度度(2mmm2