1、 测量学研究的对象测量学研究的对象 测量学是研究地球形状和大小，确定地球表面各种物体测量学是研究地球形状和大小，确定地球表面各种物体 的形状、大小和空间位置的一门科学。的形状、大小和空间位置的一门科学。 测量学主要任务测量学主要任务 测定：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得测定：是指使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得 到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。到一系列测量数据，或把地球表面的地形缩绘成地形图。 测设：又称为放样，是指把图纸上规划设计好的建筑物、测设：又称为放样，是指把图纸上规划设计好的建筑物、 构筑物的位置在地面上标定出来，作为施工的依据。构筑物的位置在地面
2、上标定出来，作为施工的依据。 测量学分支学科测量学分支学科 测量学按照研究的范围和应用的对象不同，又分为大地测量学按照研究的范围和应用的对象不同，又分为大地 测量学、地形测量学、摄影测量学、工程测量学、地图制测量学、地形测量学、摄影测量学、工程测量学、地图制 图学。图学。 测量在建筑工程的应用测量在建筑工程的应用 在勘测设计阶段；在施工建设阶段；在峻工验收阶段；在勘测设计阶段；在施工建设阶段；在峻工验收阶段； 在运营管理阶段。在运营管理阶段。 地球的形状和大小地球的形状和大小 海洋占 71% 陆地占 29% 水准面水准面大地水准面大地水准面地球的自然表面地球的自然表面 6378140m 635
3、6755m = 1/298.257 a b 地球的形状和大小地球的形状和大小 6371kmR 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 地面某点的地理坐标地面某点的地理坐标 子午面 子午线 首子午面 首子午线 赤道面 赤道线 纬线 地理坐标系地理坐标系 （经度（经度 纬度）纬度） 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 地面地面P点地理坐标点地理坐标 （经度（经度 纬度）纬度） 如：北京某地的地理坐标：东经如：北京某地的地理坐标：东经116 28，北纬，北纬38 54 东经 0180 北纬 090 西经 0180 南纬 090 地理坐标系地理坐标系 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法
4、高斯投影 几何原理 中央子午线 高斯平面坐标系的建立 中央子午线投影 X轴 北方向为 正，南向为负 两轴交点坐标原点 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 赤道线投影Y轴 东方向正，西方向为负 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 高斯投影分带方法 中央子午线经度与投影带带号关系 6带 L0=6N3 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 3带 L0=3N 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 高斯平面直角坐标系高斯平面直角坐标系 为了避免为了避免Y Y坐标出现负坐标出现负 值，把坐标原点向西平值，把坐标原点向西平 移移500500公里。同时为区公里。同时为区 分不同投影带中的点，分不同
5、投影带中的点， 在点的在点的Y Y坐标值前写入坐标值前写入 带号带号N N，称通用坐标。，称通用坐标。 如如: : 自然坐标自然坐标 通用坐标通用坐标 自然坐标 XP= 3263245.00m YP= - 265214.00m 通用坐标 XP= 3263245.00m YP=20234786.00m 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 独立平面直角坐标系独立平面直角坐标系 投影面：用测区中心点 a 的切平面作为投影平面 以测区的南北方以测区的南北方 向为坐标轴的纵轴向为坐标轴的纵轴 （X X轴），轴），北方向为北方向为 正，南方向为负；正，南方向为负； 东西方向为坐标横东西方向为坐标横
6、轴（轴（Y Y轴），东方向轴），东方向 为正，西方向为负。为正，西方向为负。 象限以顺时针方象限以顺时针方 向编号。向编号。 选取测区的西南选取测区的西南 角为坐标原点，以角为坐标原点，以 保证横坐标均为正保证横坐标均为正 值。值。 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法 不同点：不同点： 1、X、Y轴方向不同轴方向不同 2、象限转向不同、象限转向不同 3、测量学中直角坐标轴与方向相关、测量学中直角坐标轴与方向相关 相同点：相同点： 1、基本要素相同、基本要素相同 2、数学中的公式直接应用到测数学中的公式直接应用到测 量中来，而无需作任何修改。量中来，而无需作任何修改。 测量学坐标系与测量学
7、坐标系与 数学坐标系异同数学坐标系异同 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法高程系高程系 高差地面两 点之间的高程差。 用 h 表 示 。 如 ： hAB=HB - HA = HB - HA hBA=HA - HB =HA - HB hAB= - hBA 绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离，简称高程。用H表示，如HA 相对高程地面点到假定水准面的铅垂距离。用H表示： H A 确定地面点位置的方法确定地面点位置的方法高程系高程系 水准原点 对水平距离的影响对水平距离的影响 结论：结论：在在10km为半径的为半径的圆面积之内进圆面积之内进 行距离测量时，可以用水平面代替水准行距离测量时，可以
8、用水平面代替水准 面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。面，而不需考虑地球曲率对距离的影响。 2 2 3 DD DR 对高程的影响对高程的影响 2 2 D h R 结论：结论：就高程测量而言，就高程测量而言，即使距离很短，即使距离很短， 也应用水准面作为测量的基准面，即应顾也应用水准面作为测量的基准面，即应顾 及地球曲率对高程的影响。及地球曲率对高程的影响。 测量工作的基本内容测量工作的基本内容 水平距离测量、 水平角测量和 高差测量 确定点位的基本要素 水平距离 水平角 高差 测量的基本工作内容 测量工作的基本原则测量工作的基本原则 先在测区选择若干有控制意先在测区选择若干有控制意 义的点称为
9、义的点称为 控制点控制点，精确地测量，精确地测量 出少数点的位置。控制点相互连出少数点的位置。控制点相互连 接构成一定的几何图形称为接构成一定的几何图形称为控制控制 网网。测量控制点的工作称为。测量控制点的工作称为 控制控制 测量测量。 然后以然后以控制点控制点为基础，测量为基础，测量 它周围的地形，也就是测量每一它周围的地形，也就是测量每一 控制点周围各地形特征点的位置控制点周围各地形特征点的位置 称为称为碎部测量碎部测量。 它可以它可以减少误差积累减少误差积累，保证测，保证测 图精度分布均匀，还可以分幅测图精度分布均匀，还可以分幅测 绘，绘，加快测图进度加快测图进度。 从整体到局部、先控制
10、后碎部从整体到局部、先控制后碎部 步步有检核步步有检核 地物：地物：地表上的固定的自然或人工地表上的固定的自然或人工 物体如河流、道路、房屋等。物体如河流、道路、房屋等。 地貌：地貌：地面高低起伏的形态。地面高低起伏的形态。 地形：地形：地物和地貌的总称。地物和地貌的总称。 A B 后视读数 a b 前视读数 HA HB hAB Hi 大地水准面 前进方向 AB hab 后视读数数-前视读数 ()() BAA Bi iA HHabHab HHb HHa 视线高程 视线高法视线高法 b1 b2 b3 a 1 2 3 BM i 1i1 2i2 3i3 BM HHa HHb HHb HHb 视线高
11、例1： 已知点A的高程为HA=52.623m，后视读数a=1.571m， 前视读数b=0.685m，求B点高程。 前进方向 图2.1 大地水准面 HA+a HA A a HB hAB b B 根据高程测量原理： hAB = a b =1.5710.685 =0.886 m B点高程为： HB =HA+ hAB = 52.6230.886 = 53.509 m 例2： 已知A点高程HA=423.518m，要 测出某水平场地待定点1、2、3的 高程。 在安置一次仪器需求出几 个点的高程时，视线高法 比高差法方便，因而视线 高法在地形测量和施工测 量中被广泛采用。 视线高程 Hi=HA+a=23.5
12、181.56325.081m 标尺ab1b2b3 读数1.5630.9531.1521.328 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造 望远镜望远镜 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造 1物镜 2目镜 3调焦镜 4十字丝分划板 5调焦螺旋 视准轴：物镜光心与十字丝中心的连线。 十字丝分划板：由横丝（中丝）、纵丝（竖丝）构成。 称视距丝：竖丝上互相平行的短丝。 水准器水准器 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造 管水准器：水准管零点、水 准管轴、水准管分划值； 符合水准管： 圆水准器：圆水准器零点、 圆水准器轴、圆水准管分划 值； 水准尺、尺垫水准尺、尺垫 水准仪的安置水准仪的
13、安置 打开三脚架并使高度适中，打开三脚架并使高度适中， 目估使架头大致水平，脚架伸目估使架头大致水平，脚架伸 缩螺旋拧紧适度。架腿安置稳缩螺旋拧紧适度。架腿安置稳 固。固。 打开仪器箱取出水准仪，打开仪器箱取出水准仪， 置于三脚架头上用连接螺旋将置于三脚架头上用连接螺旋将 仪器牢固地固连在三脚架头上。仪器牢固地固连在三脚架头上。 安置方法安置方法 仪器粗平仪器粗平 粗平方法：（左手法则）粗平方法：（左手法则） 气泡未居中而位于a 处，则先按图上箭头所指的方向用两手同 时相对转动脚螺旋和，气泡将沿和连线方向移动，使气泡移 到b的位置。 然后单独转动脚螺旋，气泡将沿和连线垂线方向移动， 使气泡居中
14、。如有偏差可重复进行。 原则：气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。 调焦和照准调焦和照准 将望远镜对准明亮目标，旋转目镜，使十字丝成像清晰。 目镜调焦目镜调焦 调焦和照准调焦和照准 转动照准部使准星、照门、目标（尺）共一线，然后制动望 远镜。 水准尺 粗略瞄准粗略瞄准 调焦和照准调焦和照准 转动物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。 物镜调焦物镜调焦 调焦和照准调焦和照准 转动水平微动螺旋使目标的对称中心与竖丝重合（或在竖 丝附近）。 精确瞄准精确瞄准 精平精平 转 动 微 倾 螺 旋 使 符 合 水 准 管 气 泡 符 合 ， 即 成U形。 读数读数 在气泡成U形后即可 读数。读数规则由小
15、 向大方向读取。读数 前应消除视差 0900 1093 0975 视差现象： 产生视差的原因： 视差的危害： 消除视差方法： 水准点水准点 12.4 11.7 7.5 BM4 BM3 BM5 水准点：水准测量的方法测定其 高程的控制点。 水准点分：永久点、临时点。 点之记：记录水准点位的略图。 水准测量的方法（线路观测方法）水准测量的方法（线路观测方法） 多测站水准测量原理多测站水准测量原理 A B 1 2 hA1 h2B hAB h12 hAB= h = hA1+h12+h2B =(a1b1)+(a2b2)+(a3 b3) =ab 水准测量的方法（测站观测方法）水准测量的方法（测站观测方法）
16、 双仪高法双仪高法 a b a b 为进行测站检核，各测站的观测为进行测站检核，各测站的观测 采用采用两次仪器高法两次仪器高法或或双面尺法双面尺法。 1 () 2 hh h 水准测量的方法（测站观测方法）水准测量的方法（测站观测方法） 双面尺法双面尺法 1 () 2 hh h a 双面尺法：是仪器高度保持不变，分别对尺子双面尺法：是仪器高度保持不变，分别对尺子 的的黑面黑面、红面红面进行观测。进行观测。 b ab 观测程序：后、后、前、前（黑、红、黑、红）观测程序：后、后、前、前（黑、红、黑、红） 黑红高差：相差黑红高差：相差 100 mm hab hab 双仪高法记录计算双仪高法记录计算 测
17、站点名 后视读数 /mm 前视读数 /mm 高程 /m 1 A53.428 TP1 2 TP1 TP2 3 TP2 TP3 1134 1677 10111554 14441324 16241508 18220876 17100764 A 1 2 3 查看记录计算，点击相应数据和计算栏标题 测 站 编 号 后 尺 下丝 前 尺 下丝 方向 及 尺号 标尺读数 上丝上丝 黑面红面 后 前 后前 1 后05 前06 2 后 前 点击观测数据标题/序号 双面尺法记录计算双面尺法记录计算 1426 0995 A 1 2 3 下丝 上丝 1211 中丝 5998 中丝 1426 1211 0995 599
18、8 00801 0801 0371 0371 0586 0586 5273 5273 43.143.0 +0.1+0.1 0 0 +0625+0725 +0.625 2111 1737 2186 1811 1924 1998 6611 6786 37.437.50.0740175 0 1 +10.074 0.10 2111 1737 1924 6611 2186 1811 1998 6786 水准路线成果计算水准路线成果计算水准路线水准路线 水准测量所经过的路线，称为水 准路线。水准路线常布设成闭合 水准路线、附合水准路线和往返 支水准路线等。 M N 1 2 A 1 2 3 B 1 2 水准
19、路线成果计算水准路线成果计算 附合水准路线的计算附合水准路线的计算 M N 1 2 MN段实测值高差与MN 两点已知高差的差值， 称高差闭合差。 112 ()() h M fhh hhHH 测起终 NM 涵义： 表达式： 水准路线成果计算水准路线成果计算 附合水准路线的计算附合水准路线的计算 M N 1 2 分配方法： 将闭合差反号后，按与距离或 测站数成正比分配于各测段。 表达式： h ii f f h vnvL ii nL 或 条件：闭合差不大于限差。 水准路线成果计算水准路线成果计算 附合水准路线的计算附合水准路线的计算 M N 1 2 h1+ v1h2+ v2h2+ v2 表达式： 1
20、11 2122 M HHhv HHhv 计算检核： h vf HH 终计终知 水准路线成果计算水准路线成果计算 闭合水准路线的计算闭合水准路线的计算 A 1 2 3 闭合水准路线成果计算， 除闭合差的计算形式与附合 水准不同外，改正数的计算、 改正后高差计算、待定点高 程计算均与附合水准计算方 法一样。 h fh 测 闭合差的计算： 水准路线成果计算水准路线成果计算 支线水准路线的计算支线水准路线的计算 支线水准路线成果计 算是取往返测高差的平均 值，作为高差的最或是值 （改正后高差），然后进 行高程的计算。 高差闭合差是用往返 测高差的差值进行与限差 比较的。 (hhh 返往 )/2 符号取
21、往测高差符号 高差的计算： B 1 2 点号 长度 /km 测量高差 /m 123456 37 5mm 7.4 h f L 每千米改正数 = 4040 7.4109mmfL 允 +2.331 +2.813 -2.244 +1.430 1.6 2.1 1.7 2.0 -8 -11 -8 -10 +2.323 +2.802 -2.252 +1.420 45.286 47.609 50.411 48.159 49.579 01 02 03 7.4+4.330-37+4.293 1.6 +2.331 2.1 +2.813 1.7 -2.244 2.0 +1.430 HB - HA = 49.579 -
22、 45.286 = + 4.293 fh=h-(HB-HA) =+4.330-4.293 =+37mmf允 水准测量的误差来源与减弱措施水准测量的误差来源与减弱措施 构造特点：用自动安平补偿器代替微倾式水准仪的符合水准管和微倾螺旋。 B 视准轴水平视准轴水平 自动安平原理自动安平原理 a b 仪器浏览仪器浏览 仪器浏览仪器浏览 （一）圆水准器的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正 （二）十字丝的检验与校正二）十字丝的检验与校正 （三）水准管轴的检验与校正三）水准管轴的检验与校正 安置联接好仪器，转动脚 螺旋使水准仪圆气泡居中。 旋转仪器180，若气泡 仍居中则不需校正，若气 泡不居中则需校正。
23、 检验方法检验方法 此时水准器此时水准器 轴与铅垂线轴与铅垂线 夹角为夹角为2 2 设竖轴与水准器设竖轴与水准器 轴夹角为轴夹角为 气泡返回偏离气泡返回偏离 总量的一半总量的一半 圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正 水平线水平线 铅垂线铅垂线 校正方法校正方法 在检验的基础上，先调 整脚螺旋，使水准气泡 向居中位置移动偏离量 的一半。 调整圆水准器三个校正 螺丝，使气泡居中。 此项检验与校正需重复进行 检验方法检验方法 校正方法校正方法 需校 正 不需校正 i a1 b1 i A B a a2 b2 水准管轴的检验与校正 hab 111 hab 检验方法检
24、验方法 A B a a2 b2 12 12 ,ahbhhbb ahb 水准管轴的检验与校正 校正方法校正方法 ba 竖直角概念 =目标方向读数水平视线方向读数 水平角概念 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪 基本构造 照准部： 水平度盘 基座 望远镜、水准管、竖 盘装置、读数装置、 制动微动装置、竖轴 DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪 DJ6光学经纬仪的读数方法 88 水平度盘示数 竖直度盘示数 1780000 882406 竖直 水平 178177 17828481785030 885718 89 890806 DJ2级光学经纬仪级光学经纬仪 基本构造 DJ2级光学经纬仪级光学经纬仪 DJ2光学经
25、纬仪的读数方法 读数规则： 正像在左，倒像在右，相距最近； 十分数数正、倒像间格数； 测微尺读不足10数。三数相加为读数； 电子经纬仪电子经纬仪 经纬仪的使用经纬仪的使用 经纬仪的安置 对中： 是使经纬仪水平度盘中心安置在所测角 顶点的铅垂线上。 整平： 是使仪器的竖轴处于铅垂位置，从 而使水平度盘水平。 仪器安置包括对中与整平 经纬仪的使用经纬仪的使用 经纬仪的安置 （1）安置三脚架，联结好仪器； 利用光学对点器对中及整平的方法步骤 （3）调节脚螺旋，使对点器对中； （4）调节三角架的架腿高度，粗平仪器。 （2）光学对点器对光； （5）调节脚螺旋，精平仪器。 经纬仪的使用经纬仪的使用 观测操
26、作 1）瞄准、调焦 2）读数 3）水平度盘置 数（配置度盘） 目镜调焦 粗瞄目标 物镜调焦 精瞄目标 观测操作包括瞄准、调焦、 置盘、读数 1、测回法 2、方向观测法 3、全圆方向观测法 A B O 观测程序 盘左：顺时针AB 盘右：逆时针BA 限差要求 盘左盘右角度互差40 度盘设定 180/n 测回法 水平角观测手簿（测回法） 作业时间：2006.4.10 A B 天气：晴 开始时间：8：00 测站O 观测方向图略 仪器：J6 结束时间：8：20 观测者：何 金 O 测 站 目 标 镜 位读 数半测回角值一测回角值 各测回 平均角值 备 注 12345678 ()（）（）（） 第 一 A
27、B 盘 左 测 回 A B 盘 右 第 二 A B 盘 左 测 回 A B 盘 右 A B O 0 03 18 89 33 30 269 33 42 180 03 24 89 30 12 89 30 18 89 30 15 90 03 30 179 34 00 89 30 30 359 33 48 270 03 24 89 30 24 89 30 27 89 30 21 方向观测法 观测程序 盘左：顺时针AB C 盘右：逆时针C BA 限差要求 同一方向上下半测回归零后 方向值互差40 A B O C A B C O 全圆方向观测法 D 观测程序 盘左：顺时针AB C D A 盘右：逆时针AD
28、 C BA 限差要求 同一方向上下半测回归零后方向值互 差40 同一方向各测回方向值互差24 半测回归零差18 目标 读 数 归零后 方向值 各测回 归零方向 平均值 备注 盘左盘右 12345678910 第一测回 A B C D A 归零差 2 ( 180 ) c 左 右 1 2 180 左右 水平角观测手簿（方向观测法） A B O C D 0 01 12 96 53 06 143 32 48 214 06 12 0 01 24 12 180 01 18+6 34 06 06+6 323 32 480 276 53 00+6 180 01 18-60 01 15 0 01 21 214
29、06 09 143 32 48 96 53 03 (0 01 18) 0 00 00 96 51 45 143 31 30 214 04 51 0 竖盘装置的结构 竖盘装置构成： 1、固定在望远镜横轴的一 端，与横轴保持垂直，并 随望远镜一起转动。 2、竖盘读数指标与指标 水准管固连在一起，不随 望远镜转动。 竖盘装置特点： 竖盘刻划注记形式： 竖盘读数指标自动归零装置： 竖直角的计算公式 1800 270 90 L R 270R 右 90L 左 ()/2 (180)/2RL 右左 竖盘指标差 1800 270 90 L R ()270Rx 右 90()Lx 左 ()/2 (180)/2RL
30、右左 (360)/2xRL 含有指标差的竖直角及 指标差的计算公式 指标差的概念： 竖直角的观测 1、在测站上安置，盘左照准目标。 2、旋转指标水准管微动螺旋，使 气泡居中，读数。 3、盘右照准目标同一位置。 4、再次使指标水准管气泡居中， 读数。 5、根据竖直角计算公式求出竖直 角和指示差。 观测程序： 竖直角的观测 1、用中丝瞄准目标某一位置。 2、竖盘指标水准管气泡居中 时，竖盘读数才有效。 4、盘左、盘右必须瞄准目标 的同一（高度）位置。 注意事项： 3、带有竖盘指标自动补偿器， 读竖盘读数前应将补偿器开关 置于“ON”。 5、测回间指标差互差不超过 25。 竖直角的观测 日期：200
31、6-5-18 观测者：田友朋 天气：晴 仪器：J6型 记录者：赵宏刚 测站目标盘左读数 （） 盘右读数 （） 指标差 （） 一测回 竖直角值 各测回 平均竖角值 备注 12345678 O A 81 38 12278 21 24+12+8 21 36 +8 21 45 81 38 00278 21 48+06+8 21 54 B 96 12 36263 47 06-09-6 12 45 -6 12 44 96 12 42263 47 1800-6 12 42 竖直角观测记录手簿 A B O （一）水准管轴的检验与校正 （二）十字丝竖丝的检验与校正 （三）望远镜视准轴的检验与校正 （四）横轴的检
32、验 （五）竖盘指标差的检验与校正 （六）光学对中器的检验与校正 （一）水准管轴的检验与校正 在检验的基础上，先调整脚螺旋，使水准管气泡向居中位置移动 偏离量的一半 调整水准管上下两个校正螺丝，使气泡居中 （二）十字丝竖丝的检验与校正 （三）望远镜视准轴的检验与校正 使望远镜大致水平 1、盘左瞄某一目标，读数M1； 2、盘右瞄同一目标，读数M2； 3、若M1（M2180）2则不需校正否 则需校正 （三）望远镜视准轴的检验与校正 1、求出正读数 MM1（M2180）2 2、转动水平微动，使读数窗中水平度盘示数 为M，此时望远镜十字丝必偏目标。 3、校正十字丝使其精确对准目标 （四）横轴的检验 1、
33、安好仪器，盘左瞄准一高处目标A，然后将 望远镜放平，在竖直墙面上十字丝中心指于a1 点（A的盘左投影）。 2、盘右瞄准一高处同一目标A，然后将望远镜 放平，在竖直墙面上十字丝中心指于a2点（A 的盘右投影）。 3、若a1、a2重合，则不需校正，否则需校正。 A a1a2 校正需由专业人员进行。 （五）竖盘指标差的检验与校正 1、安好仪器，盘左瞄准一高处目标，读取竖 盘读数 L。 2、盘右瞄准同一目标，读取竖盘读数 R。 3、计算指标差 x=（L+R-360）/2。 4、计算出正确读数 Ro=R-x 或 Lo=L-x 1、盘右镜位，调节指标水准管微动螺旋，使竖盘 读数指示为Ro，此时水准管气泡必
34、不居中。 2、调节指标水准管上下两个校正丝，使气泡居中。 （六）光学对中器的检验与校正 1、安好仪器，用光学对中器对准地面点中心。 2、旋转照准部180，观察对中器中心是否仍 与地面点中心重合。若仍对中，不需校正。否 则，需校正。 1、调节光学对中器校正丝，使对中器十字丝退回 偏离量的一半。 1、将三脚架安置在测 站点上，要使架头中心 大致对准测站点标志中 心；目估使架头概略水 平并；三脚架高度与观 测者胸部大致平齐。 2、用连结螺旋将仪器 连结在三脚架头。 F架设三脚架，联结仪器 经纬仪的安置 调节光学对点器的目镜、物镜 （前后推拉）调焦螺旋（目镜为 旋转调焦，物镜为推拉调焦）， 分别使对点
35、器十丝影像和测站上 标志点的影像清晰； 转动仪器脚螺旋，使地面标志 点影像位于对点器圆圈中央； F对点器调焦 经纬仪的安置 F调节脚螺旋，对中仪器 F调节三角架，粗平仪器 经纬仪的安置 F调节脚螺旋，精平仪器 1. 首先使照准部水准管平行于任 意两个脚螺旋（1、2）中心的 连线方向。 经纬仪的安置 F调节脚螺旋，精平仪器 1 2 3 2. 接着同时相向旋转该两个脚螺 旋使气泡居中。 3. 然后旋转照准部90使水准管 垂直于1、2两脚螺旋连线； 4. 最后转动第三个脚螺旋使 气泡居中。 1. 首先使照准部水准管平行于任 意两个脚螺旋（1、2）中心的 连线方向。 经纬仪的安置 经纬仪的安置 1.
36、对中与整平是互相影响的，要 反复多次才能使仪器既对中又 精平。 2. 在用脚螺旋初次使仪器精平后， 对中一般会被破坏，此时需重 新对中。 3. 重新对中是通过稍“旋松中心 连接螺旋，移动仪器”来完成 的。 对中、整平操作流程： 1、用脚螺旋精确对中； 2、升降架腿高度粗平仪器； 3、用脚螺旋精平仪器； 4、移动仪器重新精确对中； 5、用脚螺旋精平仪器； 6、重复（4、5） 水平距离：是指地面上两点垂直投影到水平面上的直线距离。 距离测量方法： 钢尺量距的工具钢尺量距的工具 钢尺是钢制的带尺，常用钢尺宽 1015mm，厚0.4mm；长度有 20m、30m及50m几种，卷放在 圆形盒内或金属架上。
37、 直线定线直线定线 直线定线的含义： 定线的方法：1、目估定线；2、经纬仪定线 目估定线 经纬仪定线 直线定线直线定线 12 B A 钢尺量距钢尺量距 1、平坦地面的丈量方法 nll D 往 A B 式中：n尺段数 l整尺长度 l不足一整尺的余长 ()/ 1/ KDDD M 返平往 钢尺量距钢尺量距 2、倾斜地面量距 （1）斜量法方法 nll L 往 L h D cosDL 22 DLh 钢尺量距钢尺量距 2、倾斜地面量距 （2）平量法方法 A B 1 2 3 视距测量原理视距测量原理 1、视线水平时的视距测量 l1l2 D1 D2 12 12 DD K ll l 下丝一上丝 hiv 高差：
38、100 DKl l 平距： 视距测量原理视距测量原理 2、视线倾斜时的视距测量 l l i cosll cosDKl 2 cosDKl 1 sin2 2 hKliv v h 视距观测和计算视距观测和计算 观测： 1、在测站点安置仪器,量取仪器高 i 。 2、盘左位置瞄准视距尺，读取下丝、上丝 及中丝读 数。 3、读取竖盘读数，然后计算竖直角。 4、计算水平距离。 5、计算高差和高程。 标准方向标准方向 1、真子午线方向 2、磁子午线方向 3、坐标纵线方向 确定一条直线与标准方向之间的水平角，称作直线定向。 直线定向概念直线定向概念 O A 自由静止的小磁针所指的方向 为磁子午线方向 通过地球表
39、面某点的真子午线的 切线方向 测量平面直角坐标系中的纵轴（X轴）方向线 方位角方位角 由标准方向的北端起，顺时针方向到某直线水平夹角， 称为该直线的方位角，方位角值从0360。 1、真方位角（A） 2、磁方位角（Am） 3、坐标方位角（） 方位角方位角 正反坐标方位角正反坐标方位角 把直线前进方向 称为直线的正方 向。以A点为起 点、B点为终点 的直线AB，其坐 标方位角AB，称 为直线AB的正方 位角。而直线BA 的坐标方位为BA， 称为直线AB的反 方位角。 A B AB BA x y o 2112 180 象限角象限角 由标准方向的北端或南端，顺时针 或逆时针量到直线所夹的锐角，并 注出
40、象限名称，称为该直线的象限 角，以R表示，取值范围090。 坐标方位角和象限角的换算关系坐标方位角和象限角的换算关系 直线方向由坐标方位角推算象限角由象限角推算坐标方位角 北东，第象限 南东，第象限 南西，第象限 北西，第象限 R1=1 R2=1802 R3=3180 R4=3604 1=R1 2=180R2 3=180+R3 4=360R4 0 X Y P1 R1 1 P2 R22 P3 R3 3 P4 R4 4 真误差观测值真值真误差观测值真值 = l - X 1. 测量误差 测量误差产生的原因测量误差产生的原因 2. 真误差 3. 测量误差来源 真误差观测值真值真误差观测值真值 = l
41、- X 1. 测量误差 测量误差产生的原因测量误差产生的原因 2. 真误差 3. 测量误差来源 4. 观测条件、等精度观测、非等精度观测 5. 粗差 测量误差的分类测量误差的分类 测量误差按其对测量结果影响的性质， 可分为：系统误差和偶然误差。 系统误差 （1）定义： （2）特性： 偶然误差 （1）定义： （2）特性： 中误差中误差 222 12 n m nn 中误差定义为：中误差定义为： 相对误差相对误差 1 m K M L 相对中误差定义为：相对中误差定义为： 极限误差极限误差 限=2m 限=3m 或 极限误差定义为：极限误差定义为： 倍数函数倍数函数 函数形式：函数形式： z z= =k
42、xkx 和差函数和差函数 222 zx mk m 误差传播公式：误差传播公式： 函数形式：函数形式： z z= =x xy y 误差传播公式：误差传播公式： 222 zxy mmm 推广式（一）推广式（一） 2222 12zxxxt mmmm 推广式（二）推广式（二） z mm t 线性函数线性函数 函数形式：函数形式： z z= =k k1 1x x1 1k k2 2x x2 2 k kn nx xn n 误差传播公式：误差传播公式： 2222222 1122znn mk mk mk m 一般函数一般函数 函数形式：函数形式： 12 ( ,) n zf x xx 误差传播公式：误差传播公式：
43、 2222222 12 ()()() 12 zxxxn fff mmmm xxxn 算术平均值算术平均值 12 n llll x nn limlim xx l Xx n 1 n vv m 用观测值的改正数计算中误差用观测值的改正数计算中误差 i= liX vi= li- x 算术平均值的中误差算术平均值的中误差 例：某角度观测例：某角度观测6 6个测回，平差计算个测回，平差计算 1 34 61 2.6 vv m n 36 50 26L取 34 1.1 (1)65 vv M n n 36 50 261.1L 结束结束 1系统误差系统误差 1）定义：）定义：在相同的观测条件下，对某量进行一系列观在
44、相同的观测条件下，对某量进行一系列观 测，如果误差的大小和符号保持常数或按一定的规律测，如果误差的大小和符号保持常数或按一定的规律 变化，这类误差称为系统误差。变化，这类误差称为系统误差。 2）特点：）特点： 系统误差具有累积性，对观测结果的危害性极大。系统误差具有累积性，对观测结果的危害性极大。 但如果能找出系统的影响规律，就可以采取措施将其但如果能找出系统的影响规律，就可以采取措施将其 消除。消除。 例如：钢尺尺长误差、例如：钢尺尺长误差、 钢尺温度误差、水准仪视钢尺温度误差、水准仪视 准轴误差、准轴误差、 经纬仪视准轴误差。经纬仪视准轴误差。 2偶然误差偶然误差 1）定义：）定义：在相同
45、观测条件下，对某量进行一系列观测，在相同观测条件下，对某量进行一系列观测， 如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。如误差出现符号和大小均不一定，这种误差称为偶然误差。 但具有一定的统计规律。但具有一定的统计规律。 2）特性：）特性： （1）有界性：）有界性：即在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超即在一定的观测条件下，偶然误差的绝对值不会超 过一定的限值。过一定的限值。 （2）单峰性：单峰性：即绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的可能性即绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的可能性 大大。 （3）对称性：对称性：即绝对值相等符号相反的正负误差出现的可能性相即绝对值相等符号相反的
46、正负误差出现的可能性相 等等。 （4）补偿性：补偿性：即当观测次数无限增多时，偶然误差的算术平均值即当观测次数无限增多时，偶然误差的算术平均值 趋近于零趋近于零，即：，即： 0 lim n n 6.1 控制测量概述 6.2 导线测量 6.3 交会测量 6.4 高程控制测量 国家控制网国家控制网 城市控制网城市控制网 图根控制网图根控制网 平面控制测量平面控制测量( (测定控制点的测定控制点的 X X、Y Y坐标）；坐标）； 高程控制测量高程控制测量( (测定控制点测定控制点 的的H H坐标）；坐标）； 平面控制网平面控制网 高程控制网高程控制网 示示 意意 图图 闭合导线闭合导线 2 1 2
47、3 1 B A 1 2 3 4 N MT S 附合导线附合导线 N M 支导线支导线 1 1、踏勘选点及建立标志、踏勘选点及建立标志 实地选点时应注意的问题实地选点时应注意的问题 4 4、导线边长测量、导线边长测量 钢尺量距、光电测距或全钢尺量距、光电测距或全 站仪测量。站仪测量。 0 4 3 3、导线转折角测量、导线转折角测量 附合导线观测附合导线观测左角左角，闭合导，闭合导 线，观测线，观测内角内角。上、下半测。上、下半测 回角值互差不超过回角值互差不超过 40 2 2、点之记、点之记 B A 1 2 3 4 2 3 1 N MT S 连接角连接角 导线观测方向导线观测方向 A已知点已知点
48、 2待求点待求点 已知边已知边 观测角观测角 1 1、坐标正算、坐标正算 根据已知点坐标、已知边长及该边的坐标方位角，计算未根据已知点坐标、已知边长及该边的坐标方位角，计算未 知点的坐标，称为坐标的正算。知点的坐标，称为坐标的正算。 A B O Y X ab Y X BAAB BAAB xxx yyy cos sin ABABAB ABABAB xD yD 2 2、坐标反算、坐标反算 根据两个已知点的坐标求出两点间的边长及其坐标方位根据两个已知点的坐标求出两点间的边长及其坐标方位 角，称为坐标反算。角，称为坐标反算。 tan arctanarctan ABBA AB ABBA ABBA AB
49、ABBA yyy xxx yyy xxx 22 sincos ABAB AB ABAB ABABAB yx D Dxy 或 反算方位角应反算方位角应 注意的问题注意的问题 象限象限方位角方位角coscossinsinx xy y 0 09090+ + + + + 9090180180- -+ +- -+ + 180180270270- - - - - 270270360360+ +- -+ +- - 坐标增量正负号与方位角的关系坐标增量正负号与方位角的关系 坐标反算中象限角与方位角的换算坐标反算中象限角与方位角的换算 x xy y tantan= = y y / / x x 象限象限象限角象限
50、角(arctan(arctan) )方位角方位角 +1+1+1+1+1+1 -1-1+1+1-1-1 -1-1-1-1+1+1 +1+1-1-1-1-1 45 - 45 45 - 45 45 180+ ( - 45) 180+ 45 360+ ( - 45) 3 3、坐标方位角的推算、坐标方位角的推算 3 2 N M 1 2 3 23 34 , , MN 1 已知, 求 4 (1) 123 3180 MN 34 180n 终起 左 角 取号 ,右 角 取 -号 1 180 MN 12 1）计算内角和闭合差）计算内角和闭合差 2180n 理 2180 f n 理测 测 2）闭合差分配）闭合差分配
