1、精選優質文檔-傾情為你奉上第一節 建筑工程測量的任務一、測量學的概念測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面點位的科學。它的內容包括測定和測設兩部分。（1）測定 測定是指得到一系列測量數據，或將地球表面的地物和地貌縮繪成地形圖。（2）測設 測設是指將設計圖紙上規劃設計好的建筑物位置，在實地標定出來，作為施工的依據。二、建筑工程測量的任務建筑工程測量是測量學的一個組成部分。它是研究建筑工程在勘測設計、施工和運營管理階段所進行的各種測量工作的理論、技術和方法的學科。它的主要任務是：（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的整個過程，測量工作的

2、質量直接關系到工程建設的速度和質量。所以，每一位從事工程建設的人員，都必須掌握必要的測量知識和技能。第二節 地面點位的確定一、地球的形狀和大小1水準面和水平面人們設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面。水準面的特點是水準面上任意一點的鉛垂線都垂直于該點的曲面。與水準面相切的平面，稱為水平面。2大地水準面水準面有無數個，其中與平均海水面相吻合的水準面稱為大地水準面。在測量中的作用：它是測量工作的基準面。由大地水準面所包圍的形體，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線。4地球橢球體（地球的形狀）由于

3、地球內部質量分布不均勻，致使大地水準面成為一個有微小起伏的復雜曲面。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旋轉而成的，又稱旋轉橢球體。決定地球橢球體形狀和大小的參數：橢圓的長半徑a，短半徑b扁率。其關系式為： （1-1）我國目前采用的地球橢球體的參數值為：a=6 378 140m，b=6 356 755m，=1：298.257。由于地球橢球體的扁率很小，當測量的區域不大時，可將地球看作半徑為6371km的圓球。在小范圍內進行測量工作時，可以用水平面代替大地水準面。二、確定地面點位的方法地面點的空間位置須由三個參數來確定，即該點在大地水準面上的投影位置（兩個參數

4、）和該點的高程。1地面點在大地水準面上的投影位置地面點在大地水準面上的投影位置，可用地理坐標和平面直角坐標表示。（1）地理坐標是用經度和緯度表示地面點在大地水準面上的投影位置，由于地理坐標是球面坐標，不便于直接進行各種計算。（2）高斯平面直角坐標 利用高斯投影法建立的平面直角坐標系，稱為高斯平面直角坐標系。在廣大區域內確定點的平面位置，一般采用高斯平面直角坐標。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。投影帶是從首子午線起，每隔經度6劃分一帶，稱為6帶，將整個地球劃分成60個帶。帶號從首子午線起自西向東編，06為第1號帶，612為第2號帶，。位于各帶中央的子午線，稱為中央子午線，

5、第1號帶中央子午線的經度為3，任意號帶中央子午線的經度0，可按式（1-2）計算。 （1-2）式中 N6帶的帶號。我們把地球看作圓球，并設想把投影面卷成圓柱面套在地球上，使圓柱的軸心通過圓球的中心，并與某6帶的中央子午線相切。將該6帶上的圖形投影到圓柱面上。然后，將圓柱面沿過南、北極的母線剪開，并展開成平面，這個平面稱為高斯投影平面。中央子午線和赤道的投影是兩條互相垂直的直線。規定：中央子午線的投影為高斯平面直角坐標系的縱軸x，向北為正；赤道的投影為高斯平面直角坐標系的橫軸y，向東為正；兩坐標軸的交點為坐標原點O。由此建立了高斯平面直角坐標系。地面點的平面位置，可用高斯平面直角坐標x、y來表示。

6、由于我國位于北半球，x坐標均為正值，y坐標則有正有負m。為了避免y坐標出現負值，將每帶的坐標原點向西移500km，如圖1-5b所示，縱軸西移后：，規定在橫坐標值前冠以投影帶帶號。如A、B兩點均位于第20號帶，則：，當要求投影變形更小時，可采用3帶投影。3帶是從東經130開始，每隔經度3劃分一帶，將整個地球劃分成120個帶。每一帶按前面所敘方法，建立各自的高斯平面直角坐標系。各帶中央子午線的經度0，可按式（1-3）計算。 （1-3）式中 n3帶的帶號。（2）獨立平面直角坐標 當測區范圍較小時，可以用測區中心點的水平面來代替大地水準面。在這個平面上建立的測區平面直角坐標系，稱為獨立平面直角坐標系。

7、在局部區域內確定點的平面位置，可以采用獨立平面直角坐標。與數學中的平面直角坐標系的不同：（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。 數學中的三角公式在測量計算中可直接應用。2地面點的高程（1）絕對高程 地面點到大地水準面的鉛垂距離，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”，在青島建立了國家水準原點，其高程為72.260m。（2）相對高程 地面點到假定水準面的鉛垂距離，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。A、

8、B兩點的高差為： 當hAB為正時，B點高于A點；當hAB為負時，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： 根據地面點的三個參數x、y、H，地面點的空間位置就可以確定了。第三節 用水平面代替水準面的限度當測區范圍較小時，可以把水準面看作水平面。探討用水平面代替水準面對距離、角度和高差的影響，以便給出限制水平面代替水準面的限度。一、對距離的影響產生的誤差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。結論：在半徑為10km的范圍內，進行距離測量時，可以用水平面代替水準面，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可知，同

9、一空間多邊形在球面上投影的各內角和，比在平面上投影的各內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，=。以不同的面積P代入上式，可求出球面角超值。結論：當面積P為100km2時，進行水平角測量時，可以用水平面代替水準面，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面產生的高程誤差，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，可求出相應的高程誤差h。結論：用水平面代替水準面，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，也應顧及地球曲率

10、對高程的影響。第四節 測量工作概述一、測量的基本工作1平面直角坐標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“質量第一”的觀點，嚴肅認真的工作態度，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，在農業上常用市

11、畝作為面積單位。1公頃=10 000m2=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 水準測量第一節 水準測量原理一、水準測量原理水準測量是利用水準儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準尺，直接測定地面上兩點間的高差，然后根據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 設水準測量是由A向B進行的，則A點為后

12、視點，A點尺上的讀數a稱為后視讀數；B點為前視點，B點尺上的讀數b稱為前視讀數。因此，高差等于后視讀數減去前視讀數。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 水準測量的儀器和工具水準測量所使用的儀器為水準儀，工具有水準尺和尺墊。國產水準儀按其精度分，有DS05

13、，DS1，DS3及DS10等幾種型號。05、1、3和10表示水準儀精度等級。一 、DS3微傾式水準儀的構造DS3主要由望遠鏡、水準器及基座三部分組成。1望遠鏡望遠鏡是用來精確瞄準遠處目標并對水準尺進行讀數的。它主要由物鏡、目鏡、對光透鏡和十字絲分劃板組成。2水準器（1）管水準器 管水準器（亦稱水準管）用于精確整平儀器。它是一玻璃管，其縱剖面方向的內壁研磨成一定半徑的圓弧形，水準管上一般刻有間隔為2mm的分劃線，分劃線的中點稱為水準管零點，通過零點與圓弧相切的縱向切線稱為水準管軸。水準管軸平行于視準軸。水準管上2mm圓弧所對的圓心角，稱為水準管的分劃值，水準管分劃愈小，水準管靈敏度愈高，用其整平

14、儀器的精度也愈高。DS3型水準儀的水準管分劃值為20，記作20/2mm。為了提高水準管氣泡居中的精度，采用符合水準器。（2）圓水準器 圓水準器裝在水準儀基座上，用于粗略整平。圓水準器頂面的玻璃內表面研磨成球面，球面的正中刻有圓圈，其圓心稱為圓水準器的零點。過零點的球面法線，稱為圓水準器軸。圓水準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，稱為圓水準器的分劃值，一般為810，精度較低。水準儀的軸線有: 視準軸、水準管軸、圓水準器軸、儀器豎軸水準管軸平行于視準軸，圓水準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

15、壓板構成。轉動腳螺旋，可使圓水準氣泡居中。 二、水準尺和尺墊1水準尺水準尺是進行水準測量時與水準儀配合使用的標尺。常用的水準尺有塔尺和雙面尺兩種。（1）塔尺 是一種逐節縮小的組合尺，其長度為2m5m，有兩節或三節連接在一起，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，在米和分米處有數字注記。（2）雙面水準尺 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

16、線高度不變的情況下，同一根水準尺的紅面和黑面讀數之差應等于常數4.687m或4.787m，這個常數稱為尺常數，用K來表示，以此可以檢核讀數是否正確。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，水準尺立于半球頂面。尺墊用于轉點處。第三節 水準儀的使用微傾式水準儀的基本操作程序為：安置儀器、粗略整平、瞄準水準尺、精確整平和讀數。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儀，用連接螺旋將水準儀固定在三腳架架頭上。二、粗略整平通

17、過調節腳螺旋使圓水準器氣泡居中。整平時，氣泡移動的方向與左手大拇指旋轉腳螺旋時的移動方向一致，與右手大拇指旋轉腳螺旋時的移動方向相反。三、瞄準水準尺（1）目鏡調焦 松開制動螺旋，將望遠鏡轉向明亮的背景，轉動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。（2）初步瞄準 通過望遠鏡筒上方的照門和準星瞄準水準尺，旋緊制動螺旋。（3）物鏡調焦 轉動物鏡對光螺旋，使水準尺的成像清晰。（4）精確瞄準 轉動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準水準尺邊緣或中央。（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尺影像之間相對移動，這種現象叫視差。產生視差的原因是水準尺的尺像與十字絲平面不重合。視差的存在將影響讀數的

18、正確性，應予消除。消除視差的方法是仔細地轉動物鏡對光螺旋，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。眼睛觀察水準氣泡觀察窗內的氣泡影像，用右手緩慢地轉動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴密吻合。此時視線即為水平視線。微傾螺旋的轉動方向與左側半氣泡影像的移動方向一致。五、讀數符合水準器氣泡居中后，應立即用十字絲中絲在水準尺上讀數。讀數時應從小數向大數讀，如果從望遠鏡中看到的水準尺影像是倒像，在尺上應從上到下讀取。直接讀取米、分米和厘米，并估讀出毫米，共四位數。讀數后再檢查符合水準器氣泡是否居中，若不居中，應再次精平，重新讀數。第四節 水準測量的方法一、水準點用水準測量的方法測定的高程控

19、制點，稱為水準點，記為BM(Bench Mark)。水準點有永久性水準點和臨時性水準點兩種。（1）永久性水準點 國家等級永久性水準點。有些永久性水準點的金屬標志也可鑲嵌在穩定的墻角上，稱為墻上水準點。建筑工地上的永久性水準點。（2）臨時性水準點 臨時性的水準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，作為水準點的標志。二、水準路線及成果檢核在水準點間進行水準測量所經過的路線，稱為水準路線。相鄰兩水準點間的路線稱為測段。在一般的工程測量中，水準路線布設形式主要有以下三種形式。1附合水準路線（1）附合水準路線的布設方法 如圖2-17所示，從已知高程的水準點BM.A出發，沿待定

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

21、，閉合水準路線各測段高差代數和應等于零，即如果不等于零，則高差閉合差為： 3支水準路線（1）支水準路線的布設方法 如圖2-19所示，從已知高程的水準點BM.A出發，沿待定高程的水準點1進行水準測量，這種既不閉合又不附合的水準路線，稱為支水準路線。支水準路線要進行往返測量，以資檢核。BMA1hfhb圖2-19 支水準路線（2）成果檢核 從理論上講，支水準路線往測高差與返測高差的代數和應等于零。如果不等于零，則高差閉合差為： 各種路線形式的水準測量，其高差閉合差均不應超過容許值，否則即認為觀測結果不符合要求。三、水準測量的施測方法轉點用TP(Turning Point)表示，在水準測量中它們起傳遞

22、高程的作用。1、測量與記錄2計算與計算檢核（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據的正確，應對后視讀數總和減前視讀數總和、高差總和、B點高程與A點高程之差進行檢核，這三個數字應相等。3水準測量的測站檢核（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：改變儀器高度應大于10cm，兩次所測高差之差不超過容許值（例如等外水準測量容許值為±6mm），取其平均值作為該測站最后結果，否則須要重測。（2）雙面尺法 分別對雙面水準尺的黑面和紅面進行觀測。利用前、后視的黑面和紅面讀數，分

23、別算出兩個高差。如果不符值不超過規定的限差（例如四等水準測量容許值為±5mm），取其平均值作為該測站最后結果，否則須要重測。四、水準測量的等級及主要技術要求在工程上常用的水準測量有：三、四等水準測量和等外水準測量。1三、四等水準測量三、四等水準測量，常作為小地區測繪大比例尺地形圖和施工測量的高程基本控制。2等外水準測量等外水準測量又稱為圖根水準測量或普通水準測量，主要用于測定圖根點的高程及用于工程水準測量。五、三、 四等水準測量 1三、四等水準測量觀測的技術要求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”。四等水準測量也可采用“后后前前”或“黑紅

24、黑紅”的觀測程序。3測站計算與檢核（1）視距部分 視距等于下絲讀數與上絲讀數的差乘以100。（2）水準尺讀數檢核 同一水準尺的紅、黑面中絲讀數之差，應等于該尺紅、黑面的尺常數K（4.687m或4.787m）。紅、黑面中絲讀數差值，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等于末站視距累積差。（2）高差部分 紅、黑面后視讀數總和減紅、黑面前視讀數總和應等于黑、紅面高差總和，還應等于平均高差總和的兩倍。第五節 水準測量的成果計算一、附合水準路線的計算1填寫觀測數據和已知數據2計算高差閉合差根據附合水準路線的測站數及路線

25、長度計算每公里測站數（站/km）16（站/km）故高差閉合差容許值采用平地公式計算。等外水準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整。如果|fh|fhp|，說明觀測成果不符合要求，必須重新測量。3調整高差閉合差高差閉合差調整的原則和方法，是按與測站數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（mm）； 、水準路線總測站數與總長度； ni、Li第i測段的測站數與測段長度。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

26、差加上相應的改正數，既 （2-9）式中 第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。5計算待定點高程根據已知水準點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點高程應與已知的B點高程相等，以此作為計算檢核。二、閉合水準路線成果計算閉合水準路線成果計算的步驟與附合水準路線相同。三、支線水準路線的計算例2-2 圖2-22是一支線水準路線等外水準測量示意圖，A為已知高程的水準點，其高程HA為45.276m，1點為待定高程的水準點，hf和hf為往返測量的觀測高差。nf和nb為往、返測的測站數共16站，則1點的高程計算如下。h

27、f2.532mhb2.520mBMA1圖2-22 支線水準路線示意圖1計算高差閉合2計算高差容許閉合差測站數：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 微傾式水準儀的檢驗與校正一、水準儀應滿足的幾何條件根據水準測量的原理，水準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）圓水準器軸應平行于儀器的豎軸；（2）十字絲的中絲應垂直于儀器的豎軸；（3）水準管軸應平行于視準軸。水準儀應滿足上述各項條件，在水準測量之前，應對水準儀進行認真的檢驗與校正。二、水準儀的檢驗與

28、校正1圓水準器軸平行于儀器的豎軸的檢驗與校正圓水準器校正螺釘的結構。此項校正，需反復進行，直至儀器旋轉到任何位置時，圓水準器氣泡皆居中為止。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水準管軸平行于視準軸的檢驗與校正第七節 水準測量誤差與注意事項一、儀器誤差1、水準管軸與視準軸不平行誤差2、水準尺誤差二、觀測誤差1水準管氣泡的居中誤差2估讀水準尺的誤差3視差的影響誤差4水準尺傾斜的影響誤差三、外界條件的影響誤差1水準儀下沉誤差采用“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，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

29、相等的方法來消除。4、溫度的影響誤差測量中應隨時注意為儀器打傘遮陽。第八節 精密水準儀、自動安平水準儀和電子水準儀一、精密水準儀簡介1精密水準儀精密水準儀與一般水準儀比較，其特點是能夠精密地整平視線和精確地讀取讀數。為此，在結構上應滿足：（1）水準器具有較高的靈敏度。（2）望遠鏡具有良好的光學性能。（3）具有光學測微器裝置。（4）視準軸與水準軸之間的聯系相對穩定。2精密水準尺3精密水準儀的操作方法二、自動安平水準儀自動安平水準儀與微傾式水準儀的區別在于：自動安平水準儀沒有水準管和微傾螺旋，而是在望遠鏡的光學系統中裝置了補償器。1視線自動安平的原理2自動安平水準儀的使用電子水準儀的主要優點是：（

30、1）操作簡捷，自動觀測和記錄，并立即用數字顯示測量結果。（2）整個觀測過程在幾秒鐘內即可完成，從而大大減少觀測錯誤和誤差。（3）儀器還附有數據處理器及與之配套的軟件，從而可將觀測結果輸入計算機進入后處理，實現測量工作自動化和流水線作業，大大提高功效。3電子水準儀的使用NA2000電子水準儀用15個鍵的鍵盤和安裝在側面的測量鍵來操作。有兩行LCD顯示器顯示給使用者，并顯示測量結果和系統的狀態。觀測時，電子水準儀在人工完成安置與粗平、瞄準目標（條形編碼水準尺）后，按下測量鍵后約34秒既顯示出測量結果。其測量結果可貯存在電子水準儀內或通過電纜連接存入機內記錄器中。另外，觀測中如水準標尺條形編碼被局部

31、遮擋30，仍可進行觀測。第三章 角度測量第一節 水平角測量原理一、水平角的概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 光學經緯儀的構造光學經緯儀按測角精度，分為DJ07、DJ1、DJ2、DJ6和DJ15等不同級別。其中“DJ”分別為“大地測量”和“經緯儀”的漢字拼音第一個字母，下標數字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”。一、DJ6型光學經緯儀的構造DJ6型光學經緯儀主要由照準部、水平度盤和基座三部分組成。1照準部照準部是指經緯儀水平度盤之上，能繞其旋轉軸旋轉部分的總稱。照準部主要由豎

32、軸、望遠鏡、豎直度盤、讀數設備、照準部水準管和光學對中器等組成。（1）豎軸 照準部的旋轉軸稱為儀器的豎軸。通過調節照準部制動螺旋和微動螺旋，可以控制照準部在水平方向上的轉動。（2）望遠鏡 望遠鏡用于瞄準目標。另外為了便于精確瞄準目標，經緯儀的十字絲分劃板與水準儀的稍有不同。望遠鏡的旋轉軸稱為橫軸。通過調節望遠鏡制動螺旋和微動螺旋，可以控制望遠鏡的上下轉動。望遠鏡的視準軸垂直于橫軸，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，隨望遠鏡一起轉動。（4）讀數設備 讀數設備用于讀取水平度盤和豎直度盤的讀數

33、。（5）照準部水準管 照準部水準管用于精確整平儀器。水準管軸垂直于儀器豎軸，當照準部水準管氣泡居中時，經緯儀的豎軸鉛直，水平度盤處于水平位置。（6）光學對中器 光學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。它是由光學玻璃制成的圓環，環上刻有0°360°的分劃線，在整度分劃線上標有注記，并按順時針方向注記，其度盤分劃值，為1或30。水平度盤與照準部是分離的，當照準部轉動時，水平度盤并不隨之轉動。如果需要改變水平度盤的位置，可通過照準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緯儀

34、固定在三腳架上。基座上有三個腳螺旋，用于整平儀器。在基座上還有一個軸座固定螺旋，用于控制照準部和基座之間的銜接。二、讀數設備及讀數方法度盤上小于度盤分劃值的讀數要利用測微器讀出，DJ6型光學經緯儀一般采用分微尺測微器。在讀數顯微鏡內可以看到兩個讀數窗：注有“水平”或“H”的是水平度盤讀數窗；注有“豎直”或“V”的是豎直數窗。每個讀數窗上有一分微尺。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小格注有數字，表示10的倍數。讀數時，先調節讀數顯微鏡目鏡對光螺旋，使讀數窗內度盤影像清晰，然后，讀出位于分微尺中的度盤分劃線上

35、的注記度數，最后，以度盤分劃線為指標，在分微尺上讀取不足1的分數，并估讀秒數。三、DJ2型光學經緯儀構造簡介1DJ2型光學經緯儀的特點（1）軸系間結構穩定，望遠鏡的放大倍數較大，照準部水準管的靈敏度較高。（2）在DJ2型光學經緯儀讀數顯微鏡中，只能看到水平度盤和豎直度盤中的一種影像，讀數時，通過轉動換像手輪，使讀數顯微鏡中出現需要讀數的度盤影像。（3）DJ2型光學經緯儀采用對徑符合讀數裝置，相當于取度盤對徑相差180處的兩個讀數的平均值，以可消除偏心誤差的影響，提高讀數精度。2DJ2型光學經緯儀的讀數方法（1）轉動測微輪，使分劃線重合窗中上、下分劃線精確重合。（2）在讀數窗中讀出度數。（3）在

36、中間凸出的小方框中讀出整10數。（4）在測微尺讀數窗中，根據單指標線的位置，直接讀出不足10的分數和秒數，并估讀到0.1。（5）將度數、整10數及測微尺上讀數相加，即為度盤讀數。在圖3-6b中所示讀數為：65+5×10+408.2655408.2。第三節 經緯儀的使用一、安置儀器安置儀器是將經緯儀安置在測站點上，包括（觀測水平角）對中和整平兩項內容。對中的目的是使儀器中心與測站點標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）用錘球對中（2）用光學對中器對中2精確對中和整平對中和整平，一般都需要經過幾次“整平對中整平”的循環過程

37、，直至整平和對中均符合要求。二、瞄準目標（1）松開望遠鏡制動螺旋和照準部制動螺旋，將望遠鏡朝向明亮背景，調節目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。（2）利用望遠鏡上的照門和準星粗略對準目標，擰緊照準部及望遠鏡制動螺旋；調節物鏡對光螺旋，使目標影像清晰，并注意消除視差。（3）轉動照準部和望遠鏡微動螺旋，精確瞄準目標。測量水平角時，應用十字絲交點附近的豎絲瞄準目標底部。三、讀數（1）打開反光鏡，調節反光鏡鏡面位置，使讀數窗亮度適中。（2）轉動讀數顯微鏡目鏡對光螺旋，使度盤、測微尺及指標線的影像清晰。（3）根據儀器的讀數設備，按前述的經緯儀讀數方法進行讀數。第四節 水平角的測量方法一、測回法1測回法的觀測方法

38、（測回法適用于觀測兩個方向之間的單角）設O為測站點，A、B為觀測目標，用測回法觀測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安置經緯儀，在A、B兩點豎立測桿或測釬等，作為目標標志。（2）將儀器置于盤左位置，轉動照準部，先瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數aL，設讀數為00130，記入水平角觀測手簿表相應欄內。松開照準部制動螺旋，順時針轉動照準部，瞄準右目標B，讀取水平度盤讀數bL，設讀數為982048，記入表相應欄內。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）松開照準部制動螺旋，倒轉望遠鏡成盤右位置，先瞄準右目標B，讀取水平度盤讀數b

39、R，記入表相應欄內。松開照準部制動螺旋，逆時針轉動照準部，瞄準左目標A，讀取水平度盤讀數aR，設讀數為1800142，記入表相應欄內。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成一測回。（4）對于DJ6型光學經緯儀，如果上、下兩半測回角值之差不大于±40，認為觀測合格。此時，可取上、下兩半測回角值的平均值作為一測回角值。將結果記入表相應欄內。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，總是用右目標的讀數減去左目標的讀數，如果不夠減，則應在右目標的讀數上加上360，再減去左目標的讀數，決不可以倒過來減。當測角精度要求

40、較高時，需對一個角度觀測多個測回，應根據測回數n，以180/n的差值，安置水平度盤讀數。2安置水平度盤讀數的方法先轉動照準部瞄準起始目標；然后，按下度盤變換手輪下的保險手柄，將手輪推壓進去，并轉動手輪，直至從讀數窗看到所需讀數；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O為測站點，A、B、C、D為觀測目標，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安置經緯儀，在A、B、C、D觀測目標處豎立觀測標志。（2）盤左位置 選擇一個明顯目標A作為起始方向，瞄準零方向A，將水平度盤讀

41、數安置在稍大于0處，讀取水平度盤讀數，記入表方向觀測法觀測手簿。松開照準部制動螺旋，順時針方向旋轉照準部，依次瞄準B、C、D各目標，分別讀取水平度盤讀數，記入表，為了校核，再次瞄準零方向A，稱為上半測回歸零，讀取水平度盤讀數，記入表。零方向A的兩次讀數之差的絕對值，稱為半測回歸零差，歸零差不應超過表中的規定，如果歸零差超限，應重新觀測。以上稱為上半測回。（3）盤右位置 逆時針方向依次照準目標A、D、C、B、A，并將水平度盤讀數由下向上記入表，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。2、方向觀測法的計算

42、方法（1）計算兩倍視準軸誤差2c值2c =盤左讀數（盤右讀數±180）上式中，盤右讀數大于180時取“”號，盤右讀數小于180時取“+”號。計算各方向的2c值，填入表。一測回內各方向2c值互差不應超過表中的規定。如果超限，應在原度盤位置重測。（2）計算各方向的平均讀數 平均讀數又稱為各方向的方向值。計算時，以盤左讀數為準，將盤右讀數加或減180后，和盤左讀數取平均值。計算各方向的平均讀數，填入表。起始方向有兩個平均讀數，故應再取其平均值，填入表。（3）計算歸零后的方向值 將各方向的平均讀數減去起始方向的平均讀數（括號內數值），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

43、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，同一方向值各測回互差，符合表中的規定，則取各測回歸零后方向值的平均值，作為該方向的最后結果，填入表。（5）計算各目標間水平角角值 當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方向觀測法的技術要求第五節 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，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（）。2垂直角測量原理同水平角一樣，垂直角的角值也是度

44、盤上兩個方向的讀數之差。望遠鏡瞄準目標的視線與水平線分別在豎直度盤上有對應讀數，兩讀數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。無論對哪一種經緯儀來說，視線水平時的豎盤讀數都應為90的倍數。所以，測量垂直角時，只要瞄準目標讀出豎盤讀數，即可計算出垂直角。二、豎直度盤構造光學經緯儀豎直度盤的構造包括豎直度盤、豎盤指標、豎盤指標水準管和豎盤指標水準管微動螺旋。當豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤指標所處的位置稱為正確位置。光學經緯儀的豎直度盤也是一個玻璃圓環，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。豎直度盤構造的特點是：當望遠鏡視線水平，豎

45、盤指標水準管氣泡居中時，盤左位置的豎盤讀數為90，盤右位置的豎盤讀數為270。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。現在以順時針注記的豎盤為例，推導垂直角計算的公式。盤左位置：視線水平時，豎盤讀數為90。當瞄準一目標時，豎盤讀數為L，則盤左垂直角L為： （3-2）盤右位置：視線水平時，豎盤讀數為270。當瞄準原目標時，豎盤讀數為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，首先確定視線

46、水平時的讀數；然后上仰望遠鏡，觀測豎盤讀數是增加還是減少：若讀數增加，則垂直角的計算公式為： （3-6）若讀數減少，則垂直角的計算公式為： （3-7）以上規定，適合任何豎直度盤注記形式和盤左盤右觀測。四、豎盤指標差在垂直角計算公式中，認為當視準軸水平、豎盤指標水準管氣泡居中時，豎盤讀數應是90的整數倍。但是實際上這個條件往往不能滿足，豎盤指標常常偏離正確位置，這個偏離的差值x角，稱為豎盤指標差。豎盤指標差x本身有正負號，一般規定當豎盤指標偏移方向與豎盤注記方向一致時，x取正號，反之x取負號。盤左位置，由于存在指標差，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

47、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觀測結果，可以消除豎盤指標差的影響。如果相減并除以2，得 此為豎盤指標差的計算公式。指標差互差（即所求指標差之間的差值）可以反映觀測成果的精度。有關規范規定：垂直角觀測時，指標差互差的限差，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安置經緯儀，在目標點A豎立觀測標志，按前述方法確定該儀器垂直角計算公式。（2）盤左位置：瞄準目標A，使十字絲橫絲精確地切于目標頂端。轉動豎盤指標水準管微動螺旋，使水準管氣泡嚴格居中，然后讀取豎

48、盤讀數L。（3）盤右位置：重復步驟2。（4）根據垂直角計算公式計算，得那么一測回垂直角為：豎盤指標差為：有些經緯儀，采用了豎盤指標自動歸零裝置，其原理與自動安平水準儀補償器基本相同。當經緯儀整平后，瞄準目標，打開自動補償器，豎盤指標即居于正確位置，從而明顯提高了垂直角觀測的速度和精度。第六節 經緯儀的檢驗與校正一、經緯儀的軸線及各軸線間應滿足的幾何條件經緯儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準軸CC和水準管軸LL。經緯儀各軸線之間應滿足以下幾何條件：（1）水準管軸LL應垂直于豎軸VV；（2）十字絲縱絲應垂直于橫軸HH；（3）視準軸CC應垂直于橫軸HH；（4）橫軸HH應垂直于豎軸VV；（5）豎盤

49、指標差為零。經緯儀應滿足的上述幾何條件的，經緯儀在使用前或使用一段時間后，應進行檢驗，如發現上述幾何條件不滿足，則需要進行校正。二、經緯儀的檢驗與校正1水準管軸LL垂直于豎軸VV的檢驗與校正此項檢驗與校正比較精細，應反復進行，直至照準部旋轉到任何位置，氣泡偏離零點不超過半格為止。2十字絲豎絲的檢驗與校正3視準軸CC垂直于橫軸HH的檢驗與校正視準軸不垂直于水平軸所偏離的角值c稱為視準軸誤差。具有視準軸誤差的望遠鏡繞水平軸旋轉時，視準軸將掃過一個圓錐面，而不是一個平面。4橫軸HH垂直于豎軸VV的檢驗與校正若橫軸不垂直于豎軸，則儀器整平后豎軸雖已豎直，橫軸并不水平，因而視準軸繞傾斜的橫軸旋轉所形成的

50、軌跡是一個傾斜面。這樣，當瞄準同一鉛垂面內高度不同的目標點時，水平度盤的讀數并不相同，從而產生測角誤差，影響測角精度，因此必須進行檢驗與校正。此項檢驗與校正也需反復進行。由于光學經緯儀密封性好，儀器出廠時又經過嚴格檢驗，一般情況下橫軸不易變動。但測量前仍應加以檢驗，如有問題，最好送專業修理單位檢修。近代高質量的經緯儀，設計制造時保證了橫軸與豎軸垂直，故無須校正。5豎盤水準管的檢驗與校正（1）檢驗 安置經緯儀，儀器整平后，用盤左、盤右觀測同一目標點A，分別使豎盤指標水準管氣泡居中，讀取豎盤讀數L和R，用式（3-11）計算豎盤指標差x，若x值超過1時，需要校正。（2）校正 先計算出盤右位置時豎盤的

51、正確讀數R0Rx，原盤右位置瞄準目標A不動，然后轉動豎盤指標水準管微動螺旋，使豎盤讀數為R0，此時豎盤指標水準管氣泡不再居中了，用校正針撥動豎盤指標水準管一端的校正螺釘，使氣泡居中。此項檢校需反復進行，直至指標差小于規定的限度為止。第七節 角度測量誤差與注意事項一、儀器誤差儀器誤差是指儀器不能滿足設計理論要求而產生的誤差。（1）由于儀器制造和加工不完善而引起的誤差。（2）由于儀器檢校不完善而引起的誤差。消除或減弱上述誤差的具體方法如下：（1）采用盤左、盤右觀測取平均值的方法，可以消除視準軸不垂直于水平軸、水平軸不垂直于豎軸和水平度盤偏心差的影響；（2）采用在各測回間變換度盤位置觀測，取各測回平均值的方法，可以減弱由于水平度盤刻劃不均勻給測角帶來的影響；（3）儀器豎軸傾斜引起的水平角測量誤差，無法采用一定的觀測方法來消除。因此，在經緯儀使用之前應嚴格檢校，確保水準管軸垂直于豎軸；同時，在觀測過程中，應特別注意儀器的嚴格整平。二、觀測誤差1儀器對中誤差在安置儀器時，由于對中不