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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上标定出来，作为
2、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6378140m6356755m = 1/298.257ab地球的形
3、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
4、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:
5、 :自然坐标自然坐标 通用坐标通用坐标 自然坐标XP= 3263245.00mYP= - 265214.00m 通用坐标XP= 3263245.00mYP=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
6、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=
7、 HB - HAhBA=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。 223DDDR对高程的影响对高程的影响22DhR 结论：结论：就高程测量而言，就高程测量而言，即使距离
8、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
9、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
10、物和地貌的总称。AB后视读数 ab 前视读数HAHBhABHi大地水准面前进方向ABhab 后视读数数-前视读数()()BAABiiAHHabHabHHbHHa视线高程视线高法视线高法b1b2b3a123BMi1i12i23i3BMHHaHHbHHbHHb视线高 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+aHAAaHBhABbB根据高程测量原理： hAB = a b =1.5710.685 =0.886 mB点高程为： HB =HA+ hAB = 52.6230.886 = 53.509 m例2
11、： 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=23.5181.56325.081m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
12、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
13、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。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
14、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。读数规则由小向大方向读取。读数前应消除视差090010930975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12.411.77.5BM4BM3BM5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AB12hA1h2BhABh12hAB= h = hA1+h12+h2B=(a1b1)+(a2b2)+(a3 b3)=ab 水准
15、测量的方法（测站观测方法）水准测量的方法（测站观测方法）双仪高法双仪高法aba 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()2hhh 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()2hhh 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。bab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 mmhabhab双仪高法记录计算双仪高法记录计算
16、测站点名后视读数/mm前视读数/mm高程/m1A53.428TP12TP1TP23TP2TP3113416771011155414441324162415081822087617100764A123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062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14260995A123下丝上丝1211中丝5998中丝142612110995599800801080103710371058605865273527343.143.0+0.1+0.100+0625+0725+0.6252
17、111173721861811192419986611678637.437.50.074017501+10.0740.1021111737192466112186181119986786 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。MN12A123B12 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MN12MN段实测值高差与MN两点已知高差的差值，称高差闭合差。 112()()hMfhhhhHH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
18、附合水准路线的计算MN12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：hiiffhvnvLiinL 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MN12h1+ v1h2+ v2h2+ v2表达式：1112122MHHhvHHhv计算检核：hvfHH 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A123 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。hfh测闭合差的计算： 水准路线成果计算水准路线成果计
19、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 符号取往测高差符号高差的计算：B12点号长度/km测量高差/m123456375mm7.4hfL 每千米改正数= 4040 7.4109mmfL允+2.331+2.813-2.244+1.4301.62.11.72.0-8-11-8-10+2.323+2.802-2.252+1.42045.28647.60950.41148.15949.5790102037.4+4.330-37+4.29
20、31.6+2.3312.1+2.8131.7-2.2442.0+1.430HB - HA = 49.579 - 45.286= + 4.293fh=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ab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
21、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。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ia1b1iABaa2b2水准管轴的检验与校正 hab111hab检
22、验方法检验方法ABaa2b21212,ahbhhbbahb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1780000882406竖直水平1781771782848178503088571889890806 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
23、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
24、、置盘、读数1、测回法2、方向观测法3、全圆方向观测法ABO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AB盘左测回 AB盘右第二A B盘左测回 AB盘右ABO 0 03 1889 33 30269 33 42180 03 2489 30 1289 30 1889 30 1590 03
25、30179 34 0089 30 30359 33 48270 03 2489 30 2489 30 2789 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40ABOCABCO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 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 BC D A 归零差 2(180 )c 左右12180 左右水平角观测手簿（方向
26、观测法）ABOCD0 01 1296 53 06143 32 48214 06 120 01 2412180 01 18+634 06 06+6323 32 480276 53 00+6180 01 18-60 01 150 01 21214 06 09143 32 4896 53 03(0 01 18)0 00 0096 51 45143 31 30214 04 510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18
27、0027090LR270R右90L左()/2(180)/2RL右左竖盘指标差180027090LR()270Rx右90()Lx左()/2(180)/2RL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
28、，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：2006-5-18 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12345678OA81 38 12278 21 24+12+8 21 36+8 21 4581 38 00278 21 48+06+8 21 54B96 12 36263 47 06-09-6 12 45-6 12 4496 12 42263 47 1800-6 12 42竖直角观测记录手簿ABO（一）水准管轴的检验与校正（二）十字丝竖丝的检验与校正（三）
29、望远镜视准轴的检验与校正（四）横轴的检验（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）22、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
30、、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。Aa1a2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-x1、盘右镜位，调节指标水准管微动螺旋，使竖盘读数指示为Ro，此时水准管气泡必不居中。2、调节指标水准管上下两
31、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
32、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1232. 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. 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
33、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。 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12BA 钢尺量距钢尺量距1、平坦地面的丈量方法nllD往AB式中
34、：n尺段数 l整尺长度 l不足一整尺的余长()/1/KDDDM返平往 钢尺量距钢尺量距2、倾斜地面量距 （1）斜量法方法nllL往LhDcosDL22DLh 钢尺量距钢尺量距2、倾斜地面量距 （2）平量法方法AB123 视距测量原理视距测量原理1、视线水平时的视距测量l1l2D1D21212DDKlll 下丝一上丝hiv 高差：100DKll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llicosll cosDKl 2cosDKl1sin22hKliv vh 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
35、。 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OA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
36、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。ABABBAxyo2112180 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=1R2=1802R3=3180R4=36041=R12=180R23=180+R34=360R40XYP1R11P2R22P3R33P4R44真误差观测值真值真误差观
37、测值真值 = l - X1. 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 - X1. 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： 中误差中误差中误差定义为：中误差定义为： 相对误差相对误差1mKML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
38、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= =kxkx 和差函数和差函数222zxmk 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：222zxymmm推广式（一）推广式（一）222212zxxxtmmmm推广式（二）推广式（二）zmm 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：22222221122znnmk mk mk m 一般函数一般函数函数形式：函数形式：12( ,)nzf x xx误差
39、传播公式：误差传播公式：222222212()()()12zxxxnfffmmmmxxxn 算术平均值算术平均值12 nllllxnn limlimxxlXxn1nvvm 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= liXvi= 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134612.6vvmn 36 50 26L取341.1(1)65vvMn 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
40、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
41、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
42、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：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21231BA1234NMTS附合导线附合导线NM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、
43、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。04 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 402 2、点之记、点之记BA1234231NMTS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。ABOYX
44、abYXBAABBAABxxxyyycossinABABABABABABxDyD2 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。tanarctanarctanABBAABABBAABBAABABBAyyyxxxyyyxxx22sincosABABABABABABABAByxDDxy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 y0 09090+ + + + +9090180180- -+ +- -+ +180180270270-
45、- - - -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 ytantan= = y y / / x x象限象限象限象限角角(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+1-1-1-1-145- 4545- 4545180+ ( - 45)180+ 45360+ ( - 45)3 3、坐标方位角的推算、坐标方位角的推算32NM1232334,MN1已知,求4(1)1233180MN34180
46、n终起左 角 取号 ,右 角 取 -号1180MN121）计算内角和闭合差）计算内角和闭合差2180n理2180fn理测测2）闭合差分配）闭合差分配fvn 3）求改正后内角）求改正后内角v测180后前例题60fn 允计算检核计算检核vf 4）推算导线各边）推算导线各边的坐标方位角的坐标方位角 7） 导线评定精度导线评定精度6）计算坐标增量闭合差）计算坐标增量闭合差00 xy理 论 上 :00 xyfxfy 实际上22(1()xyffffkDM全长闭合差)全长相对闭合差5）计算各边坐标增量）计算各边坐标增量cossinijijijijijijxDyDBA1234Bfxfyf例题9）计算改正后）计
47、算改正后坐标增量坐标增量ijijijijxijijyxxvyyv 10）计算各点坐标）计算各点坐标xxxyyyjiijjiij计算检核计算检核计算检核计算检核8）分配闭合差）分配闭合差ijijxxijyyijfvDDfvDD计算检核计算检核ijijxxyyvfvf 例题359 59 10角度闭合差角度闭合差f= - 50+13+12+12+13+5053 18 43306 19 15215 53 17-61.1047.9076.61-63.32+0.09-104.2185.6664.30-45.82-0.07392 .90-2-2-3-2+2+2+2+1445.20493.08569.6630
48、1.33365.64261. 46坐标增量闭合差坐标增量闭合差fx= + 0.09mfy= - 0.07m返回返回全长闭合差全长闭合差220.11xyfffm全长相对闭合差全长相对闭合差13500fKD与闭合导线的计算基本相似，不同之处见下表与闭合导线的计算基本相似，不同之处见下表角度闭合差计算的不同角度闭合差计算的不同坐标增量闭合差计算的不同坐标增量闭合差计算的不同2180fn理测测f终计终知180n 终计起xyfxfyxyxyfxxfyyfxxfyy终已知终计算终已知终计算已知计算已知计算或1 1、单三角形、单三角形BAPcotcotcotcotcotcotcotcotABABPABABP
49、xxyyxyyxxy2 2、前方交会、前方交会未知点坐标计算公式未知点坐标计算公式1）计算同单）计算同单三角形三角形2）检核方法）检核方法3）精度要求）精度要求 ()()PABABAxxL xxH yy()()PABABAyyL yyH xx22222bABaABABSSSlLSS222222baABABABSShHLGSSS22222abABABABSSSgGSS未知点坐标计算公式未知点坐标计算公式检核方法、精度要求检核方法、精度要求1 1、四等及等外水准测量的主要技术要求、四等及等外水准测量的主要技术要求2 2、三角高程测量的主要技术要求、三角高程测量的主要技术要求小地区高程控制一般可采用
50、三、四等水准测量作为首级高程控制。在小地区高程控制一般可采用三、四等水准测量作为首级高程控制。在此基础之上，再利用等外水准测量或三角高程测量进行高程控制点的此基础之上，再利用等外水准测量或三角高程测量进行高程控制点的加密，加密，可参见第可参见第2 2章中章中2.4.2 2.4.2 及及2.4.3 2.4.3 相关内容相关内容等等级级标尺类标尺类型型仪器仪器类型类型闭合闭合或附或附合路合路线长线长/km/km水准水准支线支线长长/km/km测段往返测段往返测高差不测高差不符值符值/mm/mm闭合或附闭合或附合路线闭合路线闭合差合差/mm/mm检测检测已测已测测段测段高差高差之差之差/mm/mm四
51、四等等因瓦因瓦DSDS1 11515（平地）（平地）双面双面 单面单面DSDS3 3等等外外DSDS3 3或或DSDS10108 84 4（平地）（平地）6 n30 K20 R40 R20 L40 L12 n1 1、四等及等外水准测量的主要技术要求、四等及等外水准测量的主要技术要求2 2、四等及等外水准测站观测限差、四等及等外水准测站观测限差 项目等级视距长度前后视距差/m前后视距累计差/m黑红面读数之差/mm黑红面所测高差之差/mm检测间歇点高差之差/mm仪器类型仪器类型最大视距最大视距/km四等DS1100510355DS380等外DS3或或DS10100105046等级经纬仪型号测回数互
52、差对向观测高差较差/m两个单方向高差较差/m独立交会点各方向高程较差/m附合成闭合路线闭合差/m指标差垂直角一、二级小三角DJ2中丝法2三丝法115150.1SDJ6中丝法4三丝法22525一、二、三级导线DJ2中丝法11515DJ6中丝法2三丝法12525图根三角高程DJ6中丝法125250.4S0.2Hc三角高程测量的主要技术要求三角高程测量的主要技术要求 22120.07 SS20.05 ()S0.1csHn等级等级仪器仪器测回数测回数指标差指标差较差较差（ ）垂直角垂直角较差较差（ ）对向观测对向观测高差较差高差较差（mmmm）附合或环形附合或环形闭高差合差闭高差合差（mmmm）三三丝
53、丝法法中中丝丝法法四等四等DJDJ2 2- -3 37 77 7等外等外DJDJ2 21 12 210101010电磁波测距三角高程测量的主要技术要求电磁波测距三角高程测量的主要技术要求40 D20D60 D30D1 1、三角高程测量原理、三角高程测量原理 2 2、三角高程的观测、三角高程的观测 3 3、三角高程计算、三角高程计算1 1、三角高程测量原理、三角高程测量原理 ivhDABtanABABABhDivtanABABABABhDivfAB2 2、三角高程的观测、三角高程的观测 ivhD3 3、三角高程路线形式、三角高程路线形式 闭合路线闭合路线 123附合路线附合路线 124 4、三角
54、高程计算、三角高程计算 1 1）两点间高差的计算）两点间高差的计算2 2）路线高差闭合差的计算和分配）路线高差闭合差的计算和分配hfhHH测终始hfh测 附合路线附合路线 闭合路线闭合路线 tanABABABABhDivfhiifvDD 闭合差分配闭合差分配 7.1 认识地形图第七章第七章 大比例尺地形图测绘大比例尺地形图测绘地形图：按一定的比例尺，用规定的符号表示的地物、地貌平面位置和高程的投影图。平面图：只表示地物，不表示地貌，且将水准面看作水平面进行投影图M 称为比例尺分母1.比例尺的涵义比例尺 = 图上长度 实地水平长度 1DMdu直线比例尺(图示比例尺)：u数字比例尺：1500，1
55、1000，1 2000，2.比例尺的形式40 20 0 40 80 120 160m2cm120003.比例尺的大小1 500 1 1000 1 2000 1 5000 大比例尺，地形图1 1万 1 2.5万 1 5万 1 10万 中比例尺，地形图1 20万 1 50万 1 100万 小比例尺，地图*分数值越大(分母M越小)，比例尺越大 *图的比例尺越大，其表示的地物、地貌越详细，图上点位精度越高；但一幅图所代表的实地面积也愈小，并且测绘的工作量会成倍增加。4.比例尺精度图上 0.1mm 代表的实际距离 （0.1mmM）根据地形图比例尺确定实地量测精度。 如在比例尺为1500的地形图上测绘地物
56、，量距精度只需达到5 cm即可。根据用图需要表示地物、地貌的详细程度，确定所选用地形图的比例尺。如要求测量能反映出量距精度为10 cm的图，应选比例尺为11000的地形图。确定实地量测精度。选用地形图比例尺。返回接图表马街马街何家村何家村龙潭龙潭武钢武钢李家村李家村王家村王家村中医院中医院水电站水电站返回 火车站 东河庄 汽修厂 农 场 西三庄 石板坡 中医院 龙王庙 清风峡 密级 220 221 3511 0.2 0.4 0.6 0.8 3511 0.8 0.8 0.2 0.2 3510 3510 220 0.2 0.4 0.6 0.8 221 测图日期： 12000 测量员： 坐标系： 绘
57、图员： 高程基准： 检查员： 图 95 图名、图号、接图表 西 三 庄3510.0-220.0 图名和图号 接图表 图廊内图廓线就是坐标格网线，它是图幅的实际边界线，线粗0.1mm外图廓线是图幅的最外边界线，实际是图纸的装饰线，线粗0.5mm内外图廓线相距12mm,用于标注坐标 北方向 1.依比例尺符号2.不依比例尺符号3.半依比例尺符号4.说明与配置符号地物符号种类 如建筑物、道路、稻田、花圃、湖泊等 如 导线点、水准点、独立树、旗杆、路灯等 如围墙、篱笆、小路、铁丝网、电力线、管道等3.半依比例尺符号半依比例尺符号又称线状符号又称线状符号 对于地物的性质、名称等在图上还需要用文字和数字加以
58、标记4.说明和配置符号说明和配置符号 （4）高山地 25以上（1）平地 2以下（2）丘陵 2 6（3）山地 6 25地貌类别三维模型色彩法1.等高线地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合曲线。等高线法等高线平距相邻等高线之间的水平距离d。等高线平距d随地面坡度变化而变化。2.等高距、等高线平距、地面坡度等高距相邻等高线之间的高差h，也称等高线间隔。同一幅地形图中， 等高距h相等。由于h为定值，所以 i 与d成反比，即 d大(等高线稀)， i 小(地面坡度小,缓和) d小(等高线密)， i 大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡线i地面坡度i：(为地面倾角)i=hd= tan3.等高线分类（1）
59、首曲线按基本距描绘的等高线。（2）计曲线每隔四条基本等高线加粗一条等高线，称为计曲线。为了读图方便，在计曲线上注出高程。（3）间曲线、助曲线：局部加绘，使地貌更详细。 间曲线1/2等高距，用长虚线表示。 助曲线1/4等高距，用短虚线表示。可不闭合综合地貌及其等高线表示4.用等高线表示的几种典型地貌地貌的基本组成（1）山头与洼地地形相反，地貌图相似：山头向中心 越高，洼地反之。示坡线示坡线：是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向都是一组闭合曲线区分高程注记从内到外增加还是减少示坡线向外还是向里（2）山脊与山谷山脊：向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为 山脊线。山脊线山谷：两个山脊之间的凹地
60、为山谷，其最低点连线 为山谷线。山谷线雨水垂直于等高线、向下坡方向流淌。因此，山 脊线成为分水线、山谷线成为集水线。一系列山脊线可作为汇水范围的边界线。雨水流淌方向分水线与集水线（3）鞍部 两个山头间的低凹处，一般也是两个山脊和两个山谷的会聚处。一圈大的闭合一圈大的闭合曲线内，套有两曲线内，套有两组小的闭合曲线组小的闭合曲线（4）绝壁与悬崖(a)陡崖:坡度在70以上。符号表示符号表示(b)绝壁:上下垂直的陡崖，也称断崖。(c)悬崖:崖口倾斜到陡壁外面而悬空。等高线表 示5、等高线的特性（1）同一条等高线上高程必相等(等高)。（2）各条等高线必然闭合；如不在本幅图闭合，必定在相邻的其他图幅闭合(
61、闭合)。（3）只有在悬崖、绝壁处，等高线才相交 (不相交)。（4）同一幅图内等高距为定值，所以，地面缓和处等高线平距大、陡峭处平距小(稀缓密陡)。（5）与山脊线、山谷线成正交。1.一般准备工作 控制点成果、图式、测图规范等资料 测图仪器和工具 绘图工具2.图纸的准备 测图纸：绘图纸、聚脂薄膜 绘制坐标方格网 展绘控制点绘制坐标方格网方格网的大小： 40cm50cm或50cm50cm方格的大小：10cm10cm（1)对角线法oa bcd画对角线取等距oa=ob=oc=od连接abcd成矩形沿各边截取10厘米 等距标记连接相应等距标记 成方格网图纸的准备之一（2)坐标格网尺法坐标格网尺铅笔画线处格
62、网尺零点10cm20cm30cm40cm50cm半径坐标格网尺图8-21 用坐标格网尺绘制坐标方格网绘制方法:方格网精度要求0.1mm0.2mm0.3mm展绘控制点1.标注坐标格网线的坐标值： 根据西南角坐标及测图比例尺确定格网线的坐标注记。1:200010.0-21.011.0 800 600 400 200 10.021.0 200 400 600 800 22.0图纸的准备之二2.展绘控制点A45.246.5C1:200010.0-21.011.0 800 600 400 200 10.021.0 200 400 600 800 22.0A：X=10.280 kmy=21.500 kmH
63、=45.200 mB：X=10.721 kmy=21.127 kmH=45.200 mB48.21.极坐标法2.直角坐标法3.距离交会法4.方向交会法平面位置测定高程测定三角高程A45.246.5C1:200010.0-21.011.0 800 600 400 200 10.021.0 200 400 600 800 22.0B48.2极坐标法A45.246.5C1:200010.0-21.011.0 800 600 400 200 10.021.0 200 400 600 800 22.0B48.2距离交会法1:200010.0-21.011.0 800 600 400 200 10.021
64、.0 200 400 600 800 22.0直角坐标法46.2解 放 路坚555.4055.35地物特征点：地物轮廓线的转折处、转向处，或地物的几何中心，如房角点、道路转折点、交叉点、河岸线转弯点以及独立地物的中心点等。一般规定主要地物凸凹部分在图上大于0.4mm均应表示出来，小于04mm时，可用直线连接。 地貌特征点：山顶点、鞍部点、山脊线、 山谷线、坡度变化处等。地物、地貌的描绘设：量得图上： ab=25mm 而AB高差： h=3.6mab 25d=h=3.6=6.94mm则1米高差的等高线平距为 a1=0.4d=2.8mm b4=0.2d=1.4mm三等分14，得2、31.等高线勾绘原
65、理例：如图，已知等高距为1米，在地形点A、B之间内插 整米等高线通过的位置。666564632.地物描绘将相同性质的相邻点相连3.等高线勾绘的步骤测图比例尺测图比例尺地形点最大间距地形点最大间距最大视距最大视距/m主要地物点主要地物点次要地物点和地形点次要地物点和地形点1:5001:10001:20001:500015305010060100180300100150250350平坦地区碎部点的间距和测碎部点的最大视距测图比例尺测图比例尺最大视距最大视距/m主要地物点主要地物点次要地物点和地形点次要地物点和地形点1:5001:10001:2000508012070120200城市建筑区的最大视距
66、便于地形图的管理与使用。两种分幅方法： 梯形分幅用经线、纬线划分图幅范围。 矩形分幅用纵横坐标格网线划分图幅范围。统一编号或根据实际需要编号。矩形分幅与编号方法：矩形分幅与编号以坐标格网线划分图幅范围，通常使用于 1:5000以下的大比例尺地形图分幅。1.采用图幅西南角坐标公里数编号的正方形分幅基本分幅： 1:5000比例尺1:50001:20001:10001:500图幅大小/(cm*cm)4040505050505050实地面积/km2410.250.0625图幅数 1 41664 1:50020-10- - -基本分幅： 1:50001:500010 11 1222212020-101:500010 11 1222212020-101:200020-10-1:100020-10- - 矩形分幅与编号法2.矩形分幅:图幅大小均为50cm40cm()xyMxy西南角西南角1:5000:2000030000(5000)20002500的图幅甲即:(5000)10-121:2000:2000030000(2000)8001000的图幅乙即:(2000)25-301:500:2180032
