测量基础知识PPT原版

二、水平角的观测方法
1、测回法
A
盘左：先瞄准左边的目 标A读数 a左 再瞄准右边的目 标读数b左
盘左半测回 或上半测回 一
测
O
盘右：先瞄准目标B读数b右 盘右半测回 回 再瞄准目标A读数a右 或下半测回
左 b左 a左
B
右 b右 a右
1（
2
左
右）
在不同的测回间，为了减小度盘刻划的误差，须配度盘
盘左
2
盘右
2、竖盘指标差
左 90 （L x)
右 （R x) 270
1 2
( 左
右）
1 2
R
L
180
x 1 L R 360 2
270
90
180 0 0
0
90
x
盘左
x 的符号：所偏的方向和注
记的方向一致，则为正。
反之为负。
180 270 盘右
3、竖角观测方法
1、在测站上安置好仪器，对中、整平。
TP2 TP1
水准尺读数
后视
1.134
前视
1.677
1.444
1.324
1.822
0.876
高差 h米
平均高差
-0.543
改正后 高差
+0.120
+0.946
高程 H米
4.水准测量成果整理步骤 4.1计算高差闭合差
公式： fh h测 h理
故对于闭合水准路线，有：
fh h测 h理 h测
9
18
-
24
三、竖直角观测
竖盘是和望远镜固连在一起的。注记的形式多为盘 左顺时针。
270
180 0 0
0
90 竖盘指标水准管
竖盘指标自动归零 盘左
90 180
270 盘右
1、竖角的计算公式：
左 90 L
270
右 R 270
90
180 0 0
0
180
90
270
1 R L 180
普通测量学：研究小范围地球表面形状的测绘工作 的学科．
摄影测量学：通过航空对地面进行遥感获取地物和 地貌绘制成地形图的学科．
海洋测量学：研究以海洋和陆地水域为对象进行的 测量和绘图工作．
工程测量学：研究工程建设在设计、施工和管理阶 段时的各种测量工作的学科．
３.地面点位的表示方法
测量工作的基本任务是确定地面点的空 间位置，通常用三个量表示：该点的二维 球面坐标或投影到平面上的二维平面坐标， 以及该点到大地水准面（黄海水平面）的 铅垂距离，即确定地面点在投影面上的坐 标和点到大地水准面的铅垂距离．
2、盘左位置瞄准目标，使十字丝切于目 标某一位置，读出或量取目标高。
3、转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖 盘水准管气泡居中，读取竖盘盘左读数。 4、盘右的位置照准原目标位置，读取盘
右竖盘读数。（竖盘指标水准管气泡居 中）
§5.4 水平角观测的误差和精度
一、水平角观测的误差
1、仪器误差 2、对中误差 3、目标偏心误差 4、照准误差与读数误差 5、外界条件的影响
对于附合水准路线，有：
fh h测 h理 h测 (H终 H始)
4.2分配高差闭合差
4.2.1计算高差闭合差的容许值
对于普通水准测量：
f h容
40
fh容 12
L 适用于平原区 n 适用于山区
式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm； L——水准路线长度，单位：km ；
n——测站数 。
水准测量中常见误差
一、误差的种类： 1、水准管轴不平行于望远镜视准轴所产生的误差； 2、水准管气泡没有准确居中； 3、水准尺倾斜所产生的误差； 4、水准仪下沉所致的误差； 5、尺垫下沉引起的误差； 6、地球曲率和大气折光影响；
二、减小误差的方法 1、置镜于前后视之中间，使前后视距大致相等，消除1误差和6误差； 2、气泡准确居中，消除误差2； 3、在每个测站上采用两次观测，取两高差之平均值，消除误差4； 4、采取往返测，取往返测平均值，减小误差5；
值相等而符号相反。
所以，取盘左、盘右读数的中数，可消除视准轴误差的影响。
3）横轴倾斜误差：横轴不垂直于竖轴所产生的误差。
xi i tan
规定盘左时横轴左端低于另 一端时的i角为正，高于另一 端时为负，则在竖轴是竖直 的情况下，因横轴不垂直于 竖轴所引起的横轴倾斜，盘 左观测时为正（负），则盘 右观测时即为负（正），而 α值不变，故盘左、盘右的xi 值的绝对值相等而符号相反。
度盘刻划的误差，须配度盘
n
限差：1、归零差；2Βιβλιοθήκη Baidu上、下半测回同一方向值之差； 3、各测回同一方向值之差
二、水平角的观测方法
2C = L – (R±180°)
方向观测法的各项限差
经纬仪型号
光学测微器两次重 合读数差
半测回归零差
一测回内2C较差 同一方向值各 测回较差
DJ1
1
DJ2
3
DJ6
-
6
9
6
8
13
iv V cos
xv V cos tan
2．仪器对中误差:在观测中，仪器中心与测站点中心不
在同一铅垂线上，称为对中误差。
m中
e SAB
2 S1 S2
仪器对中误差对水平角的影响： 与A、B之间的距离SAB 成正比，即水平角在180°时影响最大； 与测站至目标的距离s1和s2的乘积成反比；距离愈短，影响愈大。
第一部分：测量概论
１．测量学的定义
根据它的任务与作用，包括两个方面：
◆测定（测绘）
◆测设（放样）
测定:地面
图纸
测设:图纸
地面
２.测量学的分类
测量学按照研究范围和对象的不同,可分为如下几 个分支学科：
大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决地 球表面大地区控制测量和地球重力场问题的学科，分 为常规大地测量和卫星大地测量.
图形：水准测量实施与记录对照图
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h2=+0.120
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
1.422 1.435
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
TP4 TP3
测站
1 2 3
点号
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3
所以，取盘左、盘右读数的中数，可消除视准轴误差的影响。
4）竖轴倾斜误差：若视准轴与横轴垂直，横轴垂直于竖 轴，而竖轴与照准部水准管轴已垂直，仅由于仪器未严格 整平而使竖轴不在竖直位置，竖轴偏离铅垂线一微小角度，
这就是竖轴倾斜误差 。
无论盘左盘右照准同 一目标，β均相同， 即xv的符号不变，故 盘左盘右的平均值不 能消除竖轴倾斜误差 对水平方向的影响。
1．闭合水准路线
由已知点BM1——已知点BM1
2．附合水准路线
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线
由已知点BM1——某一待定水准点A。
图形：水准路线布设形式
1.闭合水准路线
3.支水准路线
2
1
2
1
BM
3
BM
4
BM2
2.附合水准路线
3
BM1
2
1
３.水准测量的实施
３.１观测要求
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h2=+0.120
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
1.422 1.435
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
TP4 TP3
TP2 TP1
（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。 （2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面尺 法”。
４.测量工作的程序和原则
布局上：由整体到局部 精度上：由高级到低级 次序上：先控制后细部
测量工作的又一原则: “前一步工作未作检核，不进行下一步工作”。
第二部分 水准测量
１.水准点
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称 为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两 种。
水准点示意图
２.水准路线
1.仪器误差 1) 水平度盘偏心误差：是指水平度盘分划中心与照准部
旋转中心不重合，称为水平度盘偏心。 水平度盘偏心对水平度盘读数的影响可采用盘左盘右
观测取平均值的方法来消除或减弱其影响。
2）视准轴误差：视准轴不垂直于横轴
xc
c
cos
一般规定盘左时视准轴物镜向 左偏斜的c值为正，向右偏斜为 负，则对于同一目标，若盘左 观测时为正（负），则盘右观 测时即为负（正），而α值不 变，故盘左、盘右的xc值的绝对
180 n
限差：1、两个半测回方向值之差；2、各测回方向值之差
1、测回法记录表格 返回
2、方向观测法 盘左测回：先瞄准零方向A读
数，顺时针依次瞄准B、C、D
读数，再瞄准零方向归零读数。 一
D
A
测
盘右测回：先瞄准零方向A读数， 回
逆时针依次瞄准D、、C、B读
O
数，再瞄准零方向归零读数。
B
C
在不同的测回间，为了减小 180
4.2.2分配原则 按与距离L或测站数n成正比原则，将
高差闭合差反号分配到各段高差上。
4.3计算各待定点高程 用改正后的高差和已知点的高程，来
计算各待定点的高程。
5.水准测量成果整理实例
【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成 果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表 示水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点间 的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度 (以km为单位)，试计算待定点1、2、3点的高程。
若需要在一个测站上观察多个方向上的 水平角，同理将起始方向归为零，依次盘 左观测读数，再盘右观测，随着全站仪的 使用，测量水平角变的简单可行．
竖直角观测也很简单，盘左盘右两种状 态下依次读取竖盘读数，按照公式计算竖 直角．但是测量前应该弄清楚竖盘是顺时 针全圆标记还是逆时针全圆标记，这关系 到竖直角的计算公式．
Vi V0 ni
四舍五入后，使：
vi fh
故有：V1=-8mm，V2=-11mm，V3=-8mm，V4=-10mm。
。
第五步计算各段改正后高差后，计算1、2、3各点的 高程。
改正后高差=改正前高差+改正数Vi
例题解算
故可得： H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m) H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m) H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m) HBM-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m)
图形：水准面及大地水准面图
◆水准面的特性——处处与铅垂线正交、 封闭的重力等位曲面。 ◆铅垂线——测量工作的基准线
３.１地面点的坐标
地理坐标系—包括天文地理坐标和大地地理坐标 地心坐标系 独立平面直角坐标系 高斯平面直角坐标系
３.２.地面点的高程 1.绝对高程H——到大地水准面的铅垂距 离。(即假如我们在建工程1#、2#、3#、 7#楼的正负零为1966.1m) 2.相对高程H’——到假定水准面的铅垂 距离。（即假定7号楼正负零为零点，建 筑50线即为相对标高） 3.高 差——hAB=HB-HA=H’B-H’A
附：地球曲率和大气折光对读数总影响为f=0.43×D2/R；其中R为地球半径为 6371km。
水准测量注意事项
– 测量前必须认真检校仪器；
– 测量时应尽可能使前后视距相等，视线以50～100m为宜； – 为减小大气折光的影响，视线应离开地面0.3m以上，中
午前后应尽量避免观测； – 踩实脚架和尺垫防下沉； – 精心对光消除视差影响； – 每次读数前，必须使符合水准器气泡符合，勤检查； – 水准尺必须扶直，转站时可将尺先取下，减小尺垫下沉； – 经常注意尺垫顶和水准尺底不应粘泥土； – 注意落尺； – 打伞；
例题解算
第一步计算高差闭合差：
fh h测 (H终 H始) 4.330 4.293 37(mm)
第二步计算限差：
fh容 40 L 40 7.4 108.8(mm) fh fh容 故可进行闭合差分配
第三步计算每km改正数：
V0
fh L
5mm/ km
例题解算
第四步计算各段高差改正数：
我们常用的仪器是经纬仪，下面简单了解一下经纬仪的使用方 法和应用 一、经纬仪的安置
1、对中——使仪器的中心和测站点的标志中心在同一铅垂线 2、整平——使仪器的竖轴竖直。即水平度盘水平。 用光学对中器进行对中和整平步骤： 1、粗对中 ——固定三脚架一条腿，移动两条腿； 2、精对中 ——调脚螺旋； 3、粗平 ——升降三脚架使圆水准器气泡居中； 4、精平 ——调脚螺旋（首先，水准管平行两个脚螺旋 方向，调该两个脚螺旋，使水准管气泡居中，旋转90度使 水准管垂直该两个脚螺旋方向，调第三个脚螺旋，使水准 管气泡居中。检查任何方向气泡居中。） 5、检查对中； 6、反复进行上述操作，直到对中和整平都满足要求。
第三部分 角度及距离测量
3.1角度测量
角度分为水平角和竖直角,水平角是地面 上一点出发的两条直线之间的夹角在水平 面上的投影.
竖直角是一个竖直平面内倾斜视线与水 平面间的夹角.
用经纬仪测量水平角度一般用“测回 法”,即盘左盘右各自读取A和B的两个水平 度盘读数，角度之差的平均值即为A和B之 间的水平角．