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1、RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司关于测量学基础第1页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司测量学的分科1、大地测量学研究地球形状、大小、地球重力场以及建立国家大地控制网的理论、技术和方法的科学。大地测量学可分为几何大地测量学、物理大地测量学和卫星大地测量学（也称为空间大地测量学）2、普通测量学普通测量学研究地球表面较小区域内测量与制图的理论、技术和方法的科学。在测绘过程中不考虑地球曲率的影响，用平面代替地球曲面，根据需要建立小区域的控制网，测
2、绘大比例尺地形图及一般工程的施工测量。3、工程测量学工程测量学研究各类专业工程在规划、设计、施工和动工过程中所涉及的测量理论、技术和方法的科学。根据专业不同，工程测量学分为土木工程测量、铁道工程测量、矿山工程测量等。4、摄影测量学研究利用摄影和遥感技术，获取被摄物体的住处进行分析、处理以确定物体的形状、大小和空间位置，并判定其属性的科学。5、海洋测量学：研究地球表面水体（江、湖及海洋）、港口、航道及水下地貌等。6、地图制图学：研究地图的编制和应用。第2页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司地球与地球椭球n
3、 n大地水准面大地水准面：假设海水面处于静止平衡状态下，将其延伸到大陆下面，构成一个遍及全球的闭合曲面，这个曲面就是大地水准面。第3页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司地球与地球椭球n大地测量学中所研究的地球形状就是大地水准面的形状。理由是：大地水准面与占地球面积71的平均海水面重合，与地球自然表面非常接近；大地水准面具有水准面特性，处处与铅垂线正交，而测量仪器是用水准器整平，用垂球对中的，所以，大地水准面是测量作业的基准面；海水面是实际存在的，与世界上沿海国家都发生联系，通过验潮取平均值就可获得平均海
4、水面的位置。第4页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司参考椭球n用大地体表示地球体形是恰当的，但由于地球内部质量分布不均匀，引起铅垂线的方向产生不规则的变化，致使大地水准面成为一个复杂的曲面，无法在这曲面上进行测量数据处理。为了使用方便，通常用一个非常接近于大地水准面，并可用数学式表示的几何形体(即地球椭球)来代替地球的形状作为测量计算工作的基准面称参考椭球面。从严格意义上讲，测绘工作时取参考椭球面为测量的基准面，但在实际工作中仍取得是大地水准面作为测量的基准面。地球椭球是一个椭圆绕其短轴旋转而成的形体，
5、故地球椭球又称旋转椭球。n由于地球椭球的扁率很小，因此当测区范围不大时，可近似地把地球椭球作为圆球，其半径为6371km。椭球参数：椭球参数：椭球参数：椭球参数：圆球参数：圆球参数：圆球参数：圆球参数：第5页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司大地坐标系n n大地坐标系大地坐标系表示地面点在旋转椭球面上的位置。1、1954年北京坐标系采用克拉索夫斯基椭球（a=6378245m，扁率=1：298.3），大地原点在前苏联，引测到北京一点的坐标。2、1980年国家坐标系大地原点在陕西泾阳县永乐镇，选用IUGG-
6、75地球椭球。3、WGS-84坐标系WGS-84坐标系是世界大地坐标系，其坐标原点原点是地球的质心，空间直角坐标系的Z轴指向BIH（1984.0）定义的地极（CTP）方向，即国际协议原点CIO，它由IAU和IUGG共同推荐。X轴指向BIH定义的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z，X轴构成右手坐标系。采用WGS-84椭球（a=6378137m，扁率=1：298.257223563）所有的GPS卫星定位系统得到的地面点位置都是WGS-84坐标系，以B，L，H经纬度表示。第6页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有
7、限公司4、2000国家大地坐标系经国务院批准，根据中华人民共和国测绘法，我国自2008年7月1日起启用2000国家大地坐标系（简称“2000坐标系”）。2000坐标系是全球地心坐标系在我国的具体体现，其原点为包括海洋和大气的整个地球的质量中心。2000坐标系采用的地球椭球参数如下：n长半轴a6378137mn扁率f1/298.257222101n地心引力常数GM3.9860044181014m3s-2n自转角速度7.29211510-5rads-1大地坐标系第7页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司空间直
8、角坐标系n n空间直角坐标系空间直角坐标系以（x y z）表示，长度单位m原点在地球椭球的中心o，x轴通过首子午面与赤道的交点，z轴与地球旋转轴重合，y轴垂直于平面，构成右手坐标系。xzy第8页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司高斯平面直角坐标系n以中央了午线为坐标纵轴x x，以赤道的投影为坐标横轴y y，两轴的交点作为坐标原点。由于旋转椭球面是一个不可直接展开的曲面，因此当把曲面上的图形变换到平面上时，图形的变形是不可避免的。有6度、3度、1.5度三种分带方式。分带角度越小，变形越小第9页，讲稿共80
9、张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司高斯平面直角坐标系n在坐标系内，规定X轴向北为正，Y轴向东为正构成左手坐标系。在坐标系内，规定X轴向北为正，Y轴向东为正。我国位于北半球，X坐标为正，Y坐标有正有负，为避免出现负值，将每带的坐标原点向西移500km，则每点的横坐标值均为正值。为了根据横坐标值能够确定某点在哪一个6度带内，则在横坐标的整数位的第7、8位冠以带的编号。2123456.123m，最高位的2表示带号。第10页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用
10、培训之苏州一光仪器有限公司地面点的高程地面点的高程n高程（绝对高程、海拔）-地面点到大地水准面的铅垂距离。假定（相对）高程-地面点到假定水准面的铅垂距离。高差-两点间的高程之差。第11页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司用水平面代替水准面的限度用水平面代替水准面的限度n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。距离D/km距离误差D/mm相对误差D/D1081:1220000201281:2000005010261:4900010082121:12
11、000第12页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用培训之苏州一光仪器有限公司用水平面代替水准面的限度用水平面代替水准面的限度n在半径为10km的范围内，以水平面代替水闪面的角度误差可忽略不记。面积P/km210100100010000角度误差”0.020.171.6916.91距离D/m10501002005001000高程误差mm0.00.20.83.119.678.5高程测量中，即使距离很短也应考虑地球曲率对高程的影响。第13页，讲稿共80张，创作于星期二RTS/OTS600RTS/OTS600、610610系列系列全站仪使用
12、培训之苏州一光仪器有限公司测量工作基本概念和内容n测量工作的原则：1、由整体到局部，由高级到低级，先控制后细部；2、步步检核；n测量工作的内容：控制测量地形图测绘施工测量基本观测（角度，距离，高差）第14页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司有关仪器的测量工作o平面控制测量o高程控制测量o地形测量o线路测量o施工测量o变形测量第15页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司基本测量工作o水准测量o角度测量o距离测量与直线定向o坐标测量o坐标放样o直线放样第16页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准仪、经纬仪和全站仪的用途水准仪、经纬仪和全站仪的用途 水准仪水
13、准仪，用于标高测量、高程传递测量 水准仪故名思意就是用来测水准的,主要也是最基本的功能就是测两点之间的高差(高程差)经纬仪经纬仪，用于点位测量，用于工程定位 经纬仪主要功能是用来测角度的,分水平角及垂直角!在没有全站仪之前它还用来立点放样!(用皮尺或测距仪测距)全站仪全站仪，全站式电子速测仪，工程定位 全站仪的其实简单点来说就是水准仪及经纬仪,测距仪+测量软件的综合点,它的出现可以说是大大提高了测量人员的工作效率!它的功能除了经纬仪及水准仪(不能完全代替水准仪,水准仪测标高的精度是别的任何仪器不可以取代的)的功能外还有数据采集及工程放样!第17页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司
14、水准测量理论第18页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量原理：原理：水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。HB=HA+(a-b)第19页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司 A、B两点间高差两点间高差hAB为：为：ABabhAB前进方向前进方向 A点为点为后视点后视点，A点尺上的读数点尺上的读数a称为称为后视读数后视读数；B点为点为前视前视点点，B点尺上的读数点尺上的读数b称为称为前视读数前视读数。高差等于等于后视读数减去减去前视读数。第20页，讲稿共80张，创作
15、于星期二苏州一光仪器有限公司o高差法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHB 如果已知如果已知A点的高程点的高程HA，则，则B点的高程点的高程HB为：为：=HA+(a-b)计算未知点高程第21页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量示意图第22页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司已知坡度线的测设在道路建设、敷设上下水管道及排水沟等工程时，常要测设指定的坡度线。已知坡度线的测设是根据设计坡度和坡度端点的设计高程，用水准测量的方法将坡度线上各点的设计高程标定在地面上。第23页，讲稿共80张，创作于星期二oA、B为坡度线的两端点，其水平距离为D，
16、设A点的高程为HA，要沿AB方向测设一条坡度为iAB的坡度线。测设方法如下：o（1）根据A点的高程、坡度iAB和A、B两点间的水平距离D，计算出B点的设计高程。HB=HA-Do（2）按测设已知高程的方法，在B点处将设计高程HB测设于B桩顶上，此时，AB直线即构成坡度为iAB的坡度线。o（3）将水准仪安置在A点上，使基座上的一个脚螺旋在AB方向线上，其余两个脚螺旋的连线与AB方向垂直。量取仪器高度i，用望远镜瞄准B点的水准尺，转动在AB方向上的脚螺旋或微倾螺旋，使十字丝中丝对准B点水准尺上等于仪器高i的读数，此时，仪器的视线与设计坡度线平行。o（4）在AB方向线上测设中间点，分别在1、2、3处打
17、下木桩，使各木桩上水准尺的读数均为仪器高i，这样各桩顶的连线就是欲测设的坡度线。o如果设计坡度较大，超出水准仪脚螺旋所能调节的范围，则可用经纬仪测设，其测设方法相同。第24页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司场地找平b尺面读数尺面读数=HA+a尺面读数尺面读数-设计高设计高HB第25页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量的应用o高程控制o沉降观测o坡度放样o场地找平第26页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量需要的器材仪器：水准仪、三角架工具：水准尺、（尺垫）记录：水准记录簿（电子水准仪可存储数据）第27页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一
18、光仪器有限公司水准控制测量时的注意事项o1、保证前后标尺的视距基本相等，最后的累计视距差应接近0，可消除仪器的I角误差。o2、一测段内架设偶数站可消除因尺子底部磨损引起的0长度误差。o3、尺子的前后倾斜会引起较大的不易发现的误差。第28页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司自动安平水准仪使用方法自动安平水准仪的基本操作程序为：自动安平水准仪的基本操作程序为：安置仪器粗略整平瞄准水准尺精确整平和读数（自动安平水准仪不需要精确整平）第29页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司安置仪器o（1）在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚
19、架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。o（2）从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。第30页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司粗略整平 o通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。具体操作步骤如下。o（1）如图2-10所示，用两手按箭头所指的相对方向转动脚螺旋1和2，使气泡沿着1、2连线方向由a移至b。第31页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司瞄准水准尺 o（1）目镜调焦 松开制动螺旋，将望远镜转向明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。o（2）初步瞄准 通过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋。o（3）物镜调焦 转动物镜对光螺旋，
20、使水准尺的成像清晰。o（4）精确瞄准 转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央。第32页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司消除视差 o消除视差 眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动，这种现象叫视差。产生视差的原因是水准尺的尺像与十字丝平面不重合，如下左图。视差的存在将影响读数的正确性，应予消除。消除视差的方法是仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。第33页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司精确整平、读数精确整平（自动安平水准仪不需要）o精确整平简称精平。眼睛观察水准气泡观察窗内的气泡影像，用右手缓慢地转动微倾螺旋，
21、使气泡两端的影像严密吻合。此时视线即为水平视线。微倾螺旋的转动方向与左侧半气泡影像的移动方向一致。读数o符合水准器气泡居中后，应立即用十字丝中丝在水准尺上读数。读数时应从小数向大数读，如果从望远镜中看到的水准尺影像是倒像，在尺上应从上到下读取。直接读取米、分米和厘米，并估读出毫米，共四位数。如图所示，读数是1.336m。读数后再检查符合水准器气泡是否居中，若不居中，应再次精平，重新读数。第34页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准数据处理o水准路线分类：闭合水准路线 附合水准路线 支线水准路线 o水准测量数据处理过程 计算高差闭合差 调整高差闭合差 计算各测段改正后高差 计算待
22、定点高程 第35页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量的误差及其消减方法 o仪器误差o视准轴与水准管轴不平行引起的误差视准轴与水准管轴不平行引起的误差仪器虽经过校正，但i角仍会有微小的残余误差。当在测量时如能保持前视和后视的距离相等，这种误差就能消除。当因某种原因某一测站的前视(或后视)距离较大，那么就在下一测站上使后视(或前视)距离较大，使误差得到补偿。o调焦引起的误差调焦引起的误差当调焦时，调焦透镜光心移动的轨迹和望远镜光轴不重合，则改变调焦就会引起视准轴的改变，从而改变了视准轴与水准管轴的关系。如果在测量中保持前视后视距离相等，就可在前视和后视读数过程中不改变调焦，避
23、免因调焦而引起的误差。o水准尺的误差水准尺的误差水准尺的误差包括分划误差和尺身构造上的误差，构造上的误差如零点误差和箱尺的接头误差。所以使用前应对水准尺进行检验。水准尺的主要误差是每米真长的误差，它具有积累性质，高差愈大误差也愈大。对于误差过大的应在成果中加入尺长改正。第36页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量的误差及其消减方法o观测误差 o气泡居中气泡居中误误差差视线水平是以气泡居中或符合为根据的，但气泡的居中或符合都是凭肉眼来判断，不能绝对准确。气泡居中的精度也就是水准管的灵敏度，它主要决定于水准管的分划值。一般认为水准管居中的误差约为0.1分划值，为了减小气泡居中误
24、差的影响，应对视线长加以限制，观测时应使气泡精确地居中或符合。o估读水准尺分划的误差估读水准尺分划的误差水准尺上的毫米数都是估读的，估读的误差决定于视场中十字丝和厘米分划的宽度，所以估读误差与望远镜的放大率及视线的长度有关。通常在望远镜中十字丝的宽度为厘米分划宽度的十分之一时，能准确估读出毫米数。所以在各种等级的水准测量中，对望远镜的放大率和视线长的限制都有一定的要求。此外，在观测中还应注意消除视差，并避免在成像不清晰时进行观测。o扶水准尺不直的误差扶水准尺不直的误差水准尺没有扶直，无论向哪一侧倾斜都使读数偏大。这种误差随尺的倾斜角和读数的增大而增大。例如尺有3的倾斜，读数为1.5m时，可产生
25、2mm的误差。为使尺能扶直，水准尺上最好装有水准器。没有水准器时，可采用摇尺法，读数时把尺的上端在视线方向前后来回摆动，当视线水平时，观测到的最小读数就是尺扶直时的读数(图233)。这种误差在前后视读数中均可发生，所以在计算高差时可以抵消一部分。(221)式中为水准管的分划值，。第37页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水准测量的误差及其消减方法o外界环境的影响 o仪器下沉和水准尺下沉的误差仪器下沉和水准尺下沉的误差 取往返测的平均高差，可以减弱水准尺下沉的影响。选择坚实的地点安置仪器和转点，避免仪器和尺的下沉。o地球曲率和大气折光的误差地球曲率和大气折光的误差 限制视线的长可以
26、使这种误差大为减小，此外使视线离地面尽可能高些，也可减弱折光变化的影响。o气候的影响气候的影响 仪器应打伞保护。无风的阴天是最理想的观测天气。第38页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司换站时仪器的搬运第39页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司角度测量理论第40页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司o角度测量，包括水平角测量水平角测量和垂直角测量。o水平角是指从空间一点出发的两个方向在水平面上的投影所夹的角度水平角测量用于确定地面点位的平面位置。o竖直角是指某一方向与其在同一铅垂面内的水平线所夹的角度。垂直角测量用于测定地面点的高程或将倾斜距离换算成水平距
27、离。角度测量分类第41页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司测量前的准备工作o把经纬仪安置在设置有地面标志的测站上。所谓测站，即是所测角度的顶点。安置工作包括对中、整平两项。o1、粗对中、粗整平o2、用脚架粗整平o3、用脚螺旋精整平o4、平移仪器精确对中o5、重新整平o6、重复4、5直到满足要求第42页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水平角观测方法o测回法当所测的角度只有两个方向时，通常都用测回法观测。o盘左照准A点，水平角置0；o转动望远镜照准B点，记下当前水平角值o盘右照准B点，记下当前水平角值；o转动望远镜照准A点，记下当前水平角值；对于6秒级经纬仪，限差一般
28、为30或40。如果超限，则必须重测。如果重测的两半测回角值之差仍然超限，但两次的平均角值十分接近，则说明这是由于仪器误差造成的。取盘左盘右角值的平均值时，仪器误差可以得到抵消，所以各测回所得的平均角值是正确的。上下两个半测回所得角值之差，应满足有关测量规范规定的限差。在下半测回时，仍要顺时针转动照准部，是为了消减度盘刻划误差的影响。第43页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水平角观测方法o方向观测法O OA AB BC CD Do在O点安置仪器，对中、整平。o选择一个距离适中且影像清晰的方向作为起始方向，设为OA。o盘左照准A点，并安置水平度盘读数，使其稍大于0，用测微器读取两次
29、读数。o以顺时针方向依次照准B、C、D诸点。最后再照准A，称为归零。在每次照准时，都用测微器读取两次读数。以上称为上半测回。o倒转望远镜改为盘右，以逆时针方向依次照准A、D、C、B、A，每次照准时，也是用测微器读取两次读数。这称为下半测回，上下两个半测回构成一个测回。如需观测多个测回时，为了消减度盘刻度不匀的误差，每个测回都要改变度盘的位置，即在照准起始方向时，改变度盘的安置读数。第44页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司竖直角测量的方法 o由竖直角是倾斜视线与在同一铅垂面内的水平视线所夹的角度。由于水平视线的读数是固定的，所以只要读出倾斜视线的竖盘读数，即可求算出竖直角值。但为
30、了消除仪器误差的影响，同样需要用盘左、盘右观测。其具体观测步骤为：o 在测站上安置仪器，对中，整平。o 以盘左照准目标（如果是指标带水准器的仪器，必须用指标微动螺旋使水准器气泡居中）然后读取竖盘读数L，这称为上半测回。o 将望远镜倒转，以盘右用同样方法照准同一目标（使指标水准器气泡居中后）读取竖盘读数R，这称为下半测回。o如果用指标带补偿器的仪器，在照准目标后即可直接读取竖盘读数。根据需要可测多个测回。第45页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司光学对点仪器的整平对中第46页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司电子经纬仪的功能o水平角置零o水平角锁定o左右角切换o角度坡
31、度切换o角度复测o测距（已经连接测距头）o照明第47页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司水平角置零o功能：将水平角设为000。o适用情况：从已知方向拨一个已知角度。第48页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司距离测量第49页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司距离测量o测量上要求的距离是指两点间的水平距离（简称平距平距），若测得的是倾斜距离（简称斜距斜距），还须将其改算为平距。按所用测距工具的不同，测量距离的方法有一般有钢尺量距、视距测量、光电测距、全站仪测距等。第50页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司测距成果整理 o在测距仪测得初始斜距值
32、后，还需加上仪器常数改正、气象改正和倾斜改正等，最后求得水平距离。o仪器常数改正仪器常数有加常数K和乘常数R两项。由于仪器的发射中心、接收中心与仪器旋转竖轴不一致而引起的测距偏差值，称为仪仪器加常数器加常数。实际上仪器加常数还包括由于反射棱镜的组装（制造）偏心或棱镜等效反射面与棱镜安置中心不一致引起的测距偏差，称为棱棱镜镜加常数加常数。仪器的加常数改正值与距离无关。并可预置于机内作自动改正。仪器乘常数仪器乘常数主要是由于测距频率偏移而产生的。乘常数改正值与 所测距离成正比。在有些测距仪中可预置乘常数作自动改正。与距离无关。并可预置于机内作自动改正。o气象改正仪器的测尺长度是在一定的气象条件下推
33、算出来的。野外实际测距时的气象条件不同于制造仪器时确定仪器测尺频率所选取的基准（参考）气象条件，故测距时的实际测尺长度就不等于标称的测尺长度，使测距值产生与距离长度成正比的系统误差。所以在测距时应同时测定当时的气象元素：温度和气压，利用厂家提供的气象改正公式计算距离改正值。o倾斜改正距离的倾斜观测值经过仪器常数改正和气象改正后得到改正后的斜距。当测得斜距的竖角后，可按下式计算水平距离 第51页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司测距仪标称精度o某公司测距仪的标称精度为：2mm2ppm 说明该测距仪的固定误差A=2mm，比例误差B=2mm/km（ppm）。目前，测距仪已很少单独生产和
34、使用，而是将其与电子经纬仪组合成一体化的全站仪。第52页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司温度和气压对测距的影响o在一般的气象条件下，在1Km的距离上，温度变化1度所产生的测距误差为0.95mm，气压变化1mmHg所产生的测距误差为0.37mm，湿度变化1mmHg所产生的测距误差为0.05mm。湿度的影响很小，可以忽略不计，当在高温、高湿的夏季作业时，就应考虑湿度改正。注意：1、只要温度精度达到1度，气压精度达到27mmHg，则可保证1Km的距离上，由此引起的距离误差约在1mm左右。2、当气温t35度，相对湿度为94，则在1Km距离上湿度影响的改正值约为2mm。由此可见，在高温、
35、高湿的气象条件下作业，对于高精度要求的测量成果，这一因素不能不予以考虑。第53页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线测量第54页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线网布置的基本形式o支导线第55页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线网布置的基本形式o闭合导线第56页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线网布置的基本形式o附合导线o双定向附合导线o单定向附合导线o无定向附合导线第57页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线测量的外业工作o导线测量的外业包括踏勘、选点、埋石、造标、测角、测边、测定方向。o1踏勘、选点及埋设
36、标志。踏勘是为了了解测区范围,地形及控制点情况,以便确定导线的形式和布置方案；选点应考虑便于导线测量、地形测量和施工放样。选点的原则为：o 1)相邻导线点间必须通视良好；o 2)等级导线点应便于加密图根点，导线点应选在地势高、视 野开阔便于碎步测量的地方；o 3）导线边长大致相同；o 4）密度适宜、点位均匀、土质坚硬、易于保存和寻找。第58页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司导线测量的外业工作o2测角 可测左角，也可测右角。o3测边 传统导线边长可采用钢尺、测距仪（气象、倾斜改正）、视距法等方法。随着测绘技术的发展，目前全站仪已成为距离测量的主要手段。o4测定方向 测区内有国家高
37、级控制点时，可与控制点连测推求方位，包括测定连测角和连测边；当联测有困难时，也可采用罗盘仪测磁方位或陀螺经纬仪测定方向。第59页，讲稿共80张，创作于星期二点号观测角/改正数/改正后的角值/坐标方位角/边长/m增量计算值(米)改正后的增量值(米)坐标(米)/m/m/m/mx/my/m1234567891011121500.00500.001245943105.22-3-60.34+2+86.20-60.37+86.2221074830+131074843439.63586.2252482680.18-2+48.47+2+63.87+48.45+63.893730020+12730032488.
38、08650.113054858129.34-3+75.69+2-104.88+75.66-104.864893350+12893402563.74545.25215230078.16-2-63.72+1-45.26-63.74-45.251893630+13893643500.00500.00124594323595910503600000392.90+0.1-0.070.000.00辅助计算导线略图闭合导线坐标计算表 第60页，讲稿共80张，创作于星期二附合导线坐标计算表 容许相对闭合差：点号观测角/改正数/改正后的角值/坐标方位角/边长/m增量计算值(米)改正后的增量值(米)坐标(米)/m
39、/m/m/mx/my/m123456789101112A935615A(P1)1863522-31863519167.81219.17100313486.09-15.73-1+84.64-15.73+84.63P21633114-41633110152.08303.80840244133.06+13.80-1+132.34+13.80+132.33P31843900-31843857165.88436.13884141155.64-1+3.55-2+155.60+3.54+155.58P41942230-31942227169.42591.711030408155.02-35.05-2+151
40、.00-35.05+150.98B(P5)1630247-31630244134.37742.69860652B89210539821037529.81-33.43+523.58-33.44+523.52第61页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司坐标的正算o坐标的正算：坐标的正算：已知一点A的坐标、边长和坐标方位角，求B点的坐标、，称为坐标正算问题。第62页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司地形图测绘 第63页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司地物地貌的表示方法 o地形测量的任务是测绘地形图。地形图测绘是以测量控制点为依据，按以一定的步骤和方法将地物和
41、地貌测定在图之上，并用规定的比例尺和符号绘制成图，第64页，讲稿共80张，创作于星期二第65页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司比例尺的种类 o图上任一线段d与地上相应线段水平距离D之比，称为图的比例尺。常见的比例尺有两种：数字比例尺和直线比例尺。比例尺愈大，采集的数据信息愈详细，精度要求就愈高，测图工作量和投资往往成倍增加。第66页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司数字比例尺o数字比例尺用分子为1的分数式来表示的比例尺，称为数字比例尺，即式中M称为比例尺分母，表示缩小的倍数。M愈小，比例尺愈大，图上表示的地物地貌愈详尽。通常把1500，11000，12000，15
42、000的比例尺称为大比例尺，110000，125000，150000，1100000的称为中比例尺，小于1100000的称为小比例尺。第67页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司直线比例尺o为了用图方便，以及避免由于图纸伸缩而引起的误差，通常在图上绘制图示比例尺，也称直线比例尺。11000的图示比例尺，在两条平行线上分成若干2cm长的线段，称为比例尺的基本单位，左端一段基本单位细分成10等分，每等分相当于实地2m，每一基本单位相当于实地20m。第68页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司地物符号 o地面上的地物，如房屋、道路、河流、森林、湖泊等，其类别、形状和大小及其地
43、图上的位置，都是用规定的符号来表示的，根据地物的大小及描绘方法的不同，地物符号分为以下几类：o比例符号轮廓较大的地物，如房屋、运动场、湖泊、森林、田地等，凡能按比例尺把它们的形状、大小和位置缩绘在图上的，称为比例符号。这类符号表示出地物的轮廓特征。o非比例符号轮廓较小的地物，或无法将其形状和大小按比例画到图上的地物，如三角点、水准点、独立树、里程碑、水井和钻孔等，则采用一种统一规格、概括形象特征的象征性符号表示，这种符号称为非比例符号，只表示地物的中心位置，不表示地物的形状和大小。o半比例符号对于一些带状延伸地物，如河流、道路、通讯线、管道、垣栅等，其长度可按测图比例尺缩绘，而宽度无法按比例表
44、示的符号称为半比例符号，这种符号一般表示地物的中心位置，但是城墙和垣栅等，其准确位置在其符号的底线上。o地物注记对地物加以说明的文字、数字或特定符号，称为地物注记。如地区、城镇、河流、道路名称；江河的流向、道路去向以及林木、田地类别等说明。第69页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司等高线 oo等高线原理等高线原理 等高线是地面相邻等高点相连接的闭合曲线。等高等高线线的特性：的特性：o同一条等高线上的点，其高程必相等。o等高线均是闭合曲线，如不在本图幅内闭合，则必在图外闭合，故等高线必须延伸到图幅边缘。o除在悬崖或绝壁处外，等高线在图上不能相交或重合。o等高线的平距小，表示坡度陡，
45、平距大则坡度缓，平距相等则坡度相等，平距与坡度成反比。o等高线和山脊线、山谷线成正交。o等高线不能在图内中断，但遇道路、房屋、河流等地物符号和注记处可以局部中断。第70页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司全站仪数字化测图 o利用全站仪能同时测定距离、角度、高差，提供待测点三维坐标，将仪器野外采集的数据，结合计算机、绘图仪、以及相应软件，实现自动化测图。把野外测得的数据，通过一定的编码方式，直接记录，同时野外现场绘制复杂地形草图，供室内成图时参考对照。因此，它操作过程简单，无需附带其他电子设备；对野外观测数据直接存储，纠错能力强，可进行内业纠错处理。随着全站仪存储能力的不断增强，此
46、方法进行小面积地形测量时，具有一定的灵活性。第71页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司全站仪数字测图过程 o全站仪数字化测图，主要分为准备工作、数据获取、数据输入、数据处理、数据输出等五个阶段。在准备工作阶段，包括资料准备、控制测量、测图准备等。o1）野外碎部点采集一般用“解算法”进行碎部点测量采集，用电子手薄记录三维坐标（x，y，H）及其绘图信息。既要记录测站参数、距离、水平角和竖直角的碎部点位置信息，还要记录编码、点号、连接点和连接线型四种信息，在采集碎部点时要及时绘制观测草图。o2）数据传输用数据通讯线连接电子手薄和计算机，把野外观测数据传输到计算机中，每次观测的数据要及时
47、传输，避免数据丢失。o3）数据处理数据处理包括数据转换和数据计算。数据处理是对野外采集的数据进行预处理，检查可能出现的各种错误；把野外采集到的数据编码，使测量数据转化成绘图系统所需的编码格式。数据计算是针对地貌关系的，当测量数据输入计算机后，生成平面图形、建立图形文件、绘制等高线。oo4）图形处理与成图输出编辑、整理经数据处理后所生成的图形数据文件，对照外业草图，修改整饰新生成的地形图，补测重测存在漏测或测错的地方。然后加注高程、注记等，进行图幅整饰，最后成图输出。第72页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司施工测量准备第73页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司测设点
48、的平面位置方法 o点的平面位置测设是根据已布设好的控制点的坐标和待测设点的坐标，反算出测设数据，即控制点和待测设点之间的水平距离和水平角，根据所用的仪器设备、控制点的分布情况、测设场地地形条件及测设点精度要求等条件，可以采用以下几种方法进行测设工作。o直角坐标法直角坐标法o极坐标法极坐标法o角度交会法角度交会法o距离交会法距离交会法o十字方向线法十字方向线法o全站仪坐标测设法全站仪坐标测设法第74页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司直角坐标法 o直角坐标法是建立在直角坐标原理基础上测设点位的一种方法。当建筑场地已建立有相互垂直的主轴线或建筑方格网时，可以用这种方法。在A点架仪器测
49、1点。在1点架仪器测1点。同理测其它点。检核可用角度和距离第75页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司极坐标法 o极坐标法是根据控制点、水平角和水平距离测设点平面位置的方法。o经纬仪安置在A点，后视B点，置度盘为零，按盘左盘右分中法测设水平角1、2，定出1、2点方向，沿此方向测设水平距离D1、D，则可以在地面标定出设计点位1、2两点。.o检核时，可以采用丈量实地1、2两点之间的水平边长，并与1、2两点设计坐标反算出的水平边长进行比较。第76页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司角度交会法 o角度交会法是在2个控制点上分别安置经纬仪，根据相应的水平角测设出相应的方向，根据两个方向交会定出点位的一种方法。适用于测设点离控制点较远或量距有困难的情况。用1、2点的距离检核第77页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司距离交会法 o从两个控制点利用两段已知距离进行交会定点的方法。当建筑场地平坦且便于量距时，比较方便。用1、2点的距离检核第78页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司十字方向线法 o十字方向线法是利用两条互相垂直的方向线相交得出待测设点位的一种方法 第79页，讲稿共80张，创作于星期二苏州一光仪器有限公司感感谢谢大大家家观观看看第80页，讲稿共80张，创作于星期二