水平角观测(经纬仪原理) 一、水平角测角原理 如图3—9所示，A、B、C为地面三点，高程不相等。将这三点沿铅垂线方向投影到PQ水平面上，在水平面上得到A1、B1、C1三点，则水平成B1A1与B l C1夹角β定义为地面上直线BA和BC间的水平角。由此可见，地面任意两直线间的水平角度，为通过该两直线所作竖直面间的两面角。 为了能测出水平角的大小，可在此两竖直面的交线上任一高度0点水平地放置一刻度盘，通过BA和BC和一竖直面，与刻度盘的交线为0m、0n，在刻度盘上相应的读数为b和a，从而求得水平角。 β=a—b (3—1) 根据以上分析，测量水平角的经纬仪必须具备一个水平度盘，并设有能在刻度盘上进行读数的指标；为了瞄准不同高度的目标，经纬仪的望远镜不仅能在水平面内转动，而且还能在竖直面内旋转。 图3—4水平角测量 二、经纬仪原理 经纬仪有游标经纬仪、光学经纬仪和电子经纬仪三类。游标经纬仪一般为金属度盘、游标读数、锥形轴系，目前已很少使用。电子经纬仪尚未普及，而光学经纬仪具有读数精度高、体积小、重量轻、使用方便和密封性能好等优点被广泛使用，下面对光学经纬仪、电子经纬仪作简要介绍。 1．J6级光学经纬仪 如图3—5是北京光学仪器厂生产的红旗Ⅱ型经纬仪。各部件的名称均标注在图上。理论上，一测回测角中误差为6″，故称为6秒级经纬仪，它属于较低精度的经纬仪，一般用于五等以下的控制测量和其他较低精度的测量工作。 J6经纬仪是由基座水平度盘和照准部三部分组成的。 基座上有三个脚螺旋6用来整平仪器。5是轴座连接螺旋，拧紧它可以将仪器固定在基座上，该螺旋不要松动，以免仪器分离而坠落。 水平度盘外面看不见，它是一个玻璃制成的圆环，盘上按顺时针方向刻有分划，从0°—360°，用来测量水平角。
水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。
三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。 5. 读数 用十字丝，截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。 注意，水准仪使用步骤一定要按上面顺序进行，不能颠倒，特别是读数前的符合水泡调整，一定要在读数前进行。 五、水准仪的测量 测定地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度最高的一种高程测量方法，它广泛应用于国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中。 水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两个点上的水准尺上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。 如下图所示，在地面上有A、B两点，已知A点的高程为HA、为求B点的高程HB，在A、B 两点之间安骨水准仪，A、B两点亡各竖立一把水准尺，通过水准仪的望远镜读取水平视线
姓名: 班级：地球物理1701班学号：0110170 实验一经纬仪认识与使用 一、实验名称：经纬仪认识与使用 二、实验目的与要求： 1、了解光学经纬仪的基本构造，各部件的名称和作用。 2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数的基本方法。 三、实验仪器： 经纬仪1台，三脚架1个。 四、实验内容： 1、熟悉经纬仪的构造，熟悉各部件功能及使用； 2、掌握经纬仪对中整平方法； 3、熟悉经纬仪测角的流程； 4、掌握经纬仪测水平角、垂直角的瞄准方法； 5、按物理实验报告格式，独立编写并提交一份实验报告。 五、实验原理与方法： 1、经纬仪的构造及各部件功能及使用方法 DJ6 经纬仪由三部分组成：照准部、水平度盘、基座组成。各部件名称如图1 所示。 图 1 经纬仪各部件名称 1）各部件功能及使用各种旋钮的作用与经纬仪基本一致，在实验过程中进一步加深认识。
水平制动螺旋：粗瞄后制动，照准部则不能转动；水平微动螺旋：水平 制动螺旋制动后，水平微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标；竖直制动螺旋： 粗瞄后制动，望远镜则不能转动； 竖直微动螺旋：竖直制动螺旋制动后，竖直微动螺旋可以小范围微动， 用于精确照准目标； 脚螺旋：用于对中和整平仪器； 物镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行物镜调焦，看清目标成像。目 镜调焦螺旋：旋转该螺旋，进行目镜调焦，看清十字丝成像。指 标水准管调节螺旋：调节该螺旋，使指标水准管气泡居中。反光 镜：360 度转动反光镜，是读数窗的亮度最大。 光学对点器：用于仪器对中。 2、经纬仪使用方法 使用经纬仪进行角度测量，按以下流程进行：安置仪器—仪器对中整平—瞄准——读数。如果是垂直角测量，在读数前应使指标水准管气泡居中。 1）对中整平 （1）安置仪器 将三脚架成正三角形打开，测站点在三角形中心，架头大致水平，拧紧固定螺旋将仪器安置在架头上。 （2）精确对中如果测站点位未出现在光学对点器视野中，可两手各握住一个脚架架腿移动脚架，使测站点位大致位于对点器标识圆圈附近，最后用脚螺旋精确对中。 （3）粗略整平 33
常用测量仪器使用方法详解（水准仪、经纬仪、全站仪）
1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a－b≠a’－b’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三
脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 3. 瞄准 瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。 4. 精平 精平是使望远镜的视线精确水平。微倾水准仪，在水准管上部装有一组棱镜，可将水准管气泡两端，折射到镜管旁的符合水准观察窗内，若气泡居中时，气泡两端的象将符合成一抛物线型，说明视线水平。若气泡两端的象不相符合，说明视线不水平。这时可用右手转动微倾螺旋使气泡两端的象完全符合，仪器便可提供一条水平视线，以满足水准测量基本原理的要求。注意？气泡左半部份的移动方向，总与右手大拇指的方向不一致。 5. 读数 用十字丝，截读水准尺上的读数。现在的水准仪多是倒象望远镜，读数时应由上而下进行。先估读毫米级读数，后报出全部读数。
经纬仪原理及角度测量方法 内容：理解水平角、竖直角测量的基本原理；掌握光学经纬仪的基本构造、操作与读数方法；水平角测量的测回法和方向观测法；掌握竖盘的基本构造及竖直角的观测、计算方法；掌握光学经纬仪的检验与校正方法；了解水平角测量误差来源及其减弱措施及电子经纬仪的测角原理及操作方法。 重点：光学经纬仪的使用方法；水平角测回法测量方法；竖直角测量方法； 难点：光学经纬仪的检验与校正。 § 3.1 角度测量原理 角度测量(angular observation) 包括水平角(horizontal angle) 测量和竖直角(vertical angle) 测量。 一、水平角定义 从一点出发的两空间直线在水平面上投影的夹角即二面角，称为水平角。其范围：顺时针0°～360°。 二、竖直角定义 在同一竖直面内，目标视线与水平线的夹角，称为竖直角。其范围在0°～±90°之间。如图当视线位于水平线之上，竖直角为正，称为仰角；反之当视线位于水平线之下，竖直角为负，称为俯角。
§ 3.2 光学经纬仪（optical theodolite ） 经纬仪是测量角度的仪器。按其精度分，有DJ6 、DJ2 两种。表示一测回方向观测中误差分别为6"、2"。 一、DJ6 光学经纬仪的构造 DJ6 光学经纬仪图 1、照准部(alidade) 2、水平度盘(horizontal circle) 3、基座(tribrach) 二、J6的读数方法 1、J6 经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1ˊ，估读到获0.1ˊ( 即：6") 。如图，水平度盘读数为：73°04ˊ24"。 2、“ H ”——水平度盘读数，“ V ”——竖直度盘读数。 三、J2 光学经纬仪的构造
测量仪器 一、经纬仪 经纬仪是测量水平角和竖直角的仪器。是根据测角原理设计的。目前最常用的是光学经纬仪。经纬仪最主要的功能就是测量水平角和竖向角度的，它有两个度盘，一个是H（horizantal）水平的，一个是 V（vertical）竖向的，根据站点（就是仪器位置，坐标已知）与所测未知点、已知坐标点三点的夹角，再配合尺量距离就能够测未知点坐标，或知道那个点坐标，将它实际放样出来。 按精度从高精度到低精度分：DJ07,DJ1,DJ2,DJ6,DJ30等（D,J分别为大地和经纬仪的首字母，数字单位为秒″） 必须在国家授权的的检定单位定期检验，检验周期为1年。 二、水准仪 水准仪是建立水平视线测定地面两点间高差的仪器。主要部件有望远镜、管水准器（或补偿器）、垂直轴、基座、脚螺旋。按结构分为微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪（又称电子水准仪）。 按精度分为精密水准仪和普通水准仪。适用于水准测量的仪器，目前我国水准仪是按仪器所能达到的每千米往返测高差中数的偶然中误差这一精度指标划分的，共分为4个等级。DS0 5； DS1； DS3；DS10（数字单位为mm）。 水准仪型号都以 DS 开头，分别为“大地”和“水准仪”的汉语拼音第一个字母，通常书写省略字母D。其 后"05”、“1”、“3”、“10”等数字表示该仪器的精度。S3级和S10级水准仪又称为普通水准仪，用于我国国家三、四等水准及普通水准测量，S05级和S1级水准仪称为精密水准仪，用于国家一、二等精密水准测量：
必须在国家授权的的检定单位定期检验，检验周期为1年。 三、主要用途 1、经纬仪的主要用途：测、设水平角；测、设竖直角；设坡度、斜平面；设铅直线（竖向投测）；测设直线（延长直线、挑直线）；测设曲线；测定点的位置；测设点的位置；测距离（视距、间接测距）；测平面图、地形图；测子午线；测经纬度。 建筑工程中主要用于:工程的定位；轴线的测设；点位的竖向引测；垂度的测定；与钢尺配合做已知点位距离的测设； 2、水准仪的主要用途：已知高程的传递；相对高程的测定。 建筑工程中主要用于:标高的引测；已知高度的水平线的引测。
经纬仪的认识与使用实验报告 篇一：实验二经纬仪的认识与使用 实验二经纬仪的认识与使用 1．目的 （1）了解DJ6光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。（2）掌握经纬仪基本操作和读数方法。2．组织 每组8一10人。每组每位同学完成经纬仪的整平、对中、瞄准、读数工作 各一次。3．学时 课内2学时4．仪器及用具 每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个。5．实验步骤提要 整平、对中经纬仪——瞄准测钎——读水平度盘。 5）学会DJ6光学经纬仪的读数方法。读数记录于“读数记录表”中。 6）练习配置水平度盘的方法。
7．实验记录及上交资料: 每人交1份实验报告。 实验三测回观测法测水平角 1．目的 1）掌握水平角观测原理，经纬仪的 构造及度盘读数。2）掌握测回法测水平角的方法。2．组织 每组4－5人，每人用测回法完成一个水平角的观测任务。3．学时课内2学时4．仪器及用具： 每组DJ6光学经纬仪1台、花杆2个、记录板1个。5．实验步骤提要1）度盘配置：设共测n（n＝4或5）个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于（i-1）×180°/n。2）一测回观测：（1）盘左：瞄准左目标A，进行读数记a1；顺时针方向转动照准部，瞄准 右目标B，进行读数记b1；计算上半测回角值β 左= b1- a1。 （2）盘右：瞄准右目标B，进行读数记b2；逆时针方向转动照准部，瞄准
左目标A，进行读数记a2；计算下半测回角值β 右= b2- a2。 左-β右）/2。 （3）检查上、下半测回角值互差是 否超限。计算一测回角值β＝（β 3)测站观测完毕后，当即检查各测 回角值互差是否超限，计算平均角值。6.注意事项 1) 瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。2) 同一测回观测时，切勿转动度盘变换手轮，以免发生错误。3）观测过程中若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测 该测回。4）计算半测回角值时，当左 目标读数a大于右目标读数b时，则应加360°。 5）限差要求为：对中误差小于3㎜；上、下半测回角值互差不超过±40”，超限重测该测回；各测回角值互差不超过 ±24”，超限重测该测站。7．上交实验记录
§3.2 精密光学经纬仪的构造及使用法 控制测量中，需用经纬仪进行大量的水平角和垂直角观测。使用经纬仪进行角度观测，最重要的环节是：仪器整平、照准和读数。我们围绕这三个环节，对光学经纬仪的构造和使用法作如下介绍。 3.2.1 水准器 由前节可知，测角时必须使经纬仪的垂 直轴与测站铅垂线一致。这样，在仪器结 构正确的条件下，才能正确测定所需的角 度。要满足这一要求，必须借助于安装在 仪器照准部上的水准器，即照准部水准器。 照准部水准器一般采用管状水准器。管水 准器是用质量较好的玻璃管制成，将玻璃 管的壁打磨成光滑的曲面，管注入冰点低， 流动性强，附着力较小的液体，并 图3-3 水准轴与水准器轴 留有空隙形成气泡，将管两端封闭，就成 为带有气泡的水准器，如图3-3所示。 1. 水准轴与水准器轴 为了便于观察水准器的倾斜量，在水准管的外壁上刻有若干个分划，分划间隔一般为2mm，其中间点称为零点。 水准器安置在一个金属框架，并安装在经纬仪照准部支架上，所以把这种管状水准器称为照准部水准器。照准部水准器框架的一端有水准器校正螺旋，通过校正螺旋，使照准部水准器的水准器轴与仪器垂直轴正交。 所谓水准器轴，就是过水准器零点O，水准管壁圆弧的切线，如图3-3所示。另外， O 由于水准管的液体比空气重，当液体静止时，管气泡永远居于管最高位置，如图3-3中的' O作圆弧的切线，此切线总是水平的，我们称此切线为水准轴由此可知，位置。显然，过' O与水准器分划中心O重合，这时经纬仪的使其水准轴与水准器轴相重合，即气泡最高点' 垂直轴与测站铅垂线重合，这个过程称为整置仪器水平。 2. 水准器格值 我们知道，当水准器倾斜时，水准 管的气泡便会随之移动。不同的水准器， 虽然倾斜的角度完全相同，各自的气泡 移动量不会完全相同。这是因为不同的 水准器，它们的灵敏度不同。灵敏度以 水准器格值表示。所谓水准器格值，就 是当水准气泡移动一格时，水准器轴所 变动的角度，也就是水准管上的一格所 对应的圆心角。
§3.2 精密光学经纬仪的构造及使用方法 控制测量中，需用经纬仪进行大量的水平角和垂直角观测。使用经纬仪进行角度观测，最重要的环节是：仪器整平、照准和读数。我们围绕这三个环节，对光学经纬仪的构造和使用方法作如下介绍。 3.2.1 水准器 由前节可知，测角时必须使经纬仪的垂 直轴与测站铅垂线一致。这样，在仪器结 构正确的条件下，才能正确测定所需的角 度。要满足这一要求，必须借助于安装在 仪器照准部上的水准器，即照准部水准器。 照准部水准器一般采用管状水准器。管水 准器是用质量较好的玻璃管制成，将玻璃 管的内壁打磨成光滑的曲面，管内注入冰 点低，流动性强，附着力较小的液体，并 留有空隙形成气泡，将管两端封闭，就成 为带有气泡的水准器，如图3-3所示。 1. 水准轴与水准器轴 为了便于观察水准器的倾斜量，在水准管的外壁上刻有若干个分划，分划间隔一般为2mm ，其中间点称为零点。 水准器安置在一个金属框架内，并安装在经纬仪照准部支架上，所以把这种管状水准器称为照准部水准器。照准部水准器框架的一端有水准器校正螺旋，通过校正螺旋，使照准部水准器的水准器轴与仪器垂直轴正交。 所谓水准器轴，就是过水准器零点O ，水准管内壁圆弧的切线，如图3-3所示。另外，由于水准管内的液体比空气重，当液体静止时，管内气泡永远居于管内最高位置，如图3-3中的'O 位置。显然，过'O 作圆弧的切线，此切线总是水平的，我们称此切线为水准轴由此可知，使其水准轴与水准器轴相重合，即气泡最高点'O 与水准器分划中心O 重合，这时经纬仪的垂直轴与测站铅垂线重合，这个过程称为整置仪器水平。 2. 水准器格值 我们知道，当水准器倾斜时，水准 管内的气泡便会随之移动。不同的水准 器，虽然倾斜的角度完全相同，各自的 气泡移动量不会完全相同。这是因为不 同的水准器，它们的灵敏度不同。灵敏 度以水准器格值表示。所谓水准器格值， 就是当水准气泡移动一格时，水准器轴 所变动的角度，也就是水准管上的一格 所对应的圆心角。 如前所述，水准管的内壁是一圆弧，圆弧的曲率半径愈大，水准管上一格所对应的圆图3-3 水准轴与水准器轴
关于印发《水准仪、经纬仪、全站仪 的校准方法》的通知 编号：JIC/GRO-OD-126 分发号： 各工程公司： 为加强工程项目对测量仪器校准的控制，确保测量精度，保证工程质量，总师室组织有关人员编制了《水准仪、经纬仪、全站仪的校准方法》。此校准方法在征求各工程公司和有关项目经理部意见，并向江西计量测试研究院专业人员咨询的基础上定稿。现印发给各工程公司（含电子版），请各工程公司印发至各项目经理部，并要求认真执行。 特此通知。 总师室 二00 八年九月八日水准仪、经纬仪、全站仪的校准方法 JIC-WD-2008-02
1、为了加强对公司测量检测仪器（水准仪、经纬仪、全站仪）的管理与控制，满足施工要求，确保工程质量，特制定本校准方法。 2、本方法适用于境外国际承包工程施工，且所在国无法找到测量仪器检定机构而进行的检测仪器的校准（援外工程项目除外）。测量仪器的使用、维护保养及保管由各项目经理部自行制订管理制度或操作细则。 3、测量检测仪器校准 3.1 水准仪的校准 3.1.1 圆水准器安置正确性的校准 检查方法： 1）按水准测量基本操作方法做好粗整平工作，使圆水准气泡严格居中。 2）转动水准仪瞄准部180°，观察圆水准气泡的居中情况。若没有严格居中，应进行校正。 技术要求：瞄准部处于任何位置，圆水泡应无目力可见的偏移。校正原理与方法： 如图1-a 所示，在用脚螺旋使圆水准器气泡居中后，圆水准器轴 LL‘处于铅垂位置。如果竖轴V与L L不平行，且交角为a那么此时竖轴VV 与铅垂位置便偏差了a角。
(1-c) (1-d) 如图1-b 所示，在仪器绕竖轴旋转180 。后，圆水准器转到竖轴左 边，L‘L‘不但不竖直，而且与竖直线LL 形成2 a 的交角。显然，直观 气泡不再居中，而气泡中央离开零点的弧长所对的圆心角为 2a 如图1-c 所示，调整圆水准器下面的三个校正螺丝，使气泡向居 中位置移动偏离长度的一半，使 LL 与VV 平行。然后再调节脚螺旋 使气泡居中，使竖轴VV 处于竖直状态，如图1-d 所示。 L' V L' V 校正螺丝 1 L' L V
经纬仪的原理与使用 一．角度测量的原理及相关基本概念 角度测量包括水平角测量和竖直角测量，其中水平角测量是用于测量地面点的位置，竖直角测量是用于间接测定地面点的高程。 （一）水平角的测量原理 水平角概念：从一点到两目标的方向线垂直投影在水平面上所成的角，β。如书图3－1。 为了测定水平角β，那么可设想在过角顶B点上方安置一个水平度盘，水平度盘上面带有顺时针刻划、注记。我们可以在BA方向读一个数n，在BC方向读一个数m，那水平角β就等于m减n，用公式表示为 β＝右目标读数m－左目标读数n 水平角值为0～360°。 （二）竖直角的测量原理 竖直角概念：测站点到目标点的视线与水平线间的夹角，用α表示。如书图3－2：α为AB方向线的竖直角。其值从水平线算起，向上为正，称为仰角，范围是0°～90°；向下为负，称为俯角，范围为0°～－90°。 天顶距概念：视线与测站点天顶方向之间的夹角，图3－2中以Z 表示，其数值为0°～180°，均为正值。与竖直角的关系： α＝90°－Z 为了测定天顶角或竖直角，那我们同测水平角类似，在A点安置一个竖直度盘，同样是带有刻划和注记。这个竖直度盘随着望远镜上下转动，瞄准目标后则有一个读数，那此读数就为竖直角。 根据上述角度测量原理，研制出的能同时完成水平角和竖直角测量的仪器称为经纬仪。经纬仪按不同测角精度又分成多种等级，如DJ1、DJ2、DJ6、DJ10等。D、J为“大地测量”和“经纬仪”的汉语拼音第一个字母，数字表示该仪器测量精度。DJ6表示一测回方向观测中误差不超过±6″。工程中常用的精度有2″、6″和10″。 二．DJ6型光学经纬仪 （一）基本构造：照准部，水平度盘，基座 （二）读数方法：最常见的读数方法有分微尺法、单平板玻璃测微器法和对径符合读法。下面分别说明其构造原理及读数方法。 1．分微尺法 分微尺法也称带尺显微镜法，多用于DJ6级仪器。由于这种方法操作简单，不含隙动差，其应用日广。如国产的TDJ6，Leica T16等
工程测量仪器使用:水准仪、全站仪、经纬仪使用 水准仪及其使用方法 高程测量是测绘地形图的基本工作之一，另外大量的工程、建筑施工也必须量测地面高程，利用水准仪进行水准测量是精密测量高程的主要方法。 一、水准仪器组合： 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点： 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点（1）上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数（后视），把望远镜旋转到未知点（2）的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数（前视），记到记录本上。 计算公式：两点高差=后视－前视。 三、校正方法： 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a'、b '。计算如果a－b≠a'－b'时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、水准仪的使用方法 水准仪的使用包括：水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。 1. 安置 安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。首先打开三脚架并使高度适中，用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固，然后打开仪器箱，用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。 2. 粗平 粗平是使仪器的视线粗略水平，利用脚螺旋置园水准气泡居于园指标圈之中。具体方法用仪器练习。在整平过程中，气泡移动的方向与大姆指运动的方向一致。 瞄准3.
经纬仪及角度测量 第一节 角度测量原理 角度测量包括水平角测量和竖直角测量，是测量的三项基本工作之一。角度测量最常用的仪器是经纬仪。水平角测量用于计算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改算成水平距离。 一、水平角测量原理 水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。用β表示，角值范围0o～360 o。如图3-1所示，设A 、B 、C 是任意三个位于地面上不同高程的点，B 1A 1、B 1C 1为空间直线BA 、BC 在水平面上的投影，B 1A 1与B 1C 1的夹角β就是为地面上BA 、BC 两方向之间的水平角。 为了测出水平角的大小，可以设想在B 点的上方水平地安置一个带有顺时针刻画、注记的圆盘，并使其圆心O 在过B 点的铅垂线上，有一刻度盘和在刻度盘上读数的指标。观测水平角时，刻度盘中心应安放在过测站点的铅垂线上，直线BA 、BC 在水平圆盘上的投影是om 、on ，此时如果能读出om 、on 在水平圆盘上的读数m 和n ，那么水平角β就等于m 减去n ，即n m -=β。 因此，用于测量水平角的仪器必须有一个能读数的度盘，并能使之水平。为了瞄准不同方向，该度盘应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当度盘高低俯仰时，其视准独应划出一竖直面，这样才能使得在同一竖直面内高低不同的目标有相同的水平度盘读数。 经纬仪就是根据上述要求设计制造的一种测角仪器。 图3-1 水平角测量原理 图3-2 竖直角测量原理 二、竖直角测量原理 竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。角值范围为-90°～+ 90°。视线向上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。 竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。任何类型的经纬仪，制作上都要求当竖直指标水准管气泡居中，望远镜视准轴水平时，其竖盘读数是一个固定值。因此，在观测竖直角时，只要观测目标点一个方向并读取竖盘读数便可算得该目标点的竖直角，而不必观测水平方向。
超高层住宅工程 测量施工方案 编制人： 审核人： 审批人： 中国建筑第*工程局有限公司 超高层住宅项目经理部
目录 一、编制依据 (3) 二、工程概况 (3) 三、测量准备 (3) 3.1、技术准备 (3) 3.2、测量人员配备 (5) 四、测量放线的相关要求 (6) 4.1、测量放线的基本要求 (6) 4.2、测量放线的基本原则 (6) 五、施工测量 (6) 5.1、测量流程图 (6) 5.2、控制点的布测 (7) 5.3、高程引测 (8) 5.4、轴线引测 (9) 5.5、装修工程测量 (11) 5.6、地面面层测量 (11) 5.7、门窗洞口测量 (11) 5.8、屋面测量 (11) 5.9、外墙面施工测量 (11) 5.10、电梯安装测量 (11) 5.11、沉降观测 (11) 六、质量要求 (13) 七、仪器保养及使用制度： (14) 八、测量管理制度： (14) 九、质量保证措施 (14) 十、安全措施 (14)
一、编制依据 1、超高层住宅项目施工组织设计 2 3 3、建设单位提供的测量成果通知单 H大门:X=16224.981，Y=22127.770，Z=494.56 H 1 :X=16153.177, Y=22264.175, Z=494.35 4、《工程测量规范》（GB50026-2007）。 3.1、技术准备 施工测量前的准备工作是保证施工测量全过程顺利进行的重要环节，它包括设计图纸的审核，测量定位依据点的交接与校测，测量仪器的购置、检定与检校，测量方案的编制与数据准备，施工场地测量等。 3.1.1、设计图纸的审核 1、总图校核 通过校核总图，了解定位意图，计算定位数据，以及建筑物跟周围的建筑物、市政道路的位置关系，确保建筑物的定位数据符合城市规划的要求。阅读设计图纸时必须校算建筑物轮廓控制点数据和标注尺寸，记录审图结果。 2 、各专业图纸尺寸校核
水 准 测 量 基本知识 1.水准测量原理 工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS 测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量，其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。 如图2-1所示，设在地面A 、B 两点上竖立标尺（水准尺），在A 、B 两点之间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点标尺上读数a 、b ，显然 A B H a H b +=+ A 、 B 两点的高差h AB 可写为 AB h a b =- A 点高程H A 已知， 求出 B 点高程 B A AB H H h =+ 我们规定A 点水准尺读数a 为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 图 2-1 如果A 、B 两地距离较远时，可以用连续水准测量的方法。中间可设置转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫），如图2-2所示 11h a =， 333h a b =-，……， n n n h a b =-。 123......AB n i h h h h h h =+++=∑
于是，可以求得A 、B 之间的高程差 AB i i h a b =-∑∑ B 点高程 B A AB H H h =+. 图 2-2 2.水准仪介绍： 水准仪是提供水平视线的仪器，按精度分，水准仪通常有DS 05、DS 1、DS 3等几种。其中“D ”和“S ”分别为“”和“水准仪”首字汉语拼音的首字母，而下标是仪器的精度指标，即每千米测量中的偶然误差（以mm 为单位）。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：利用水准管来获得水平视线的“微倾式水准仪”和利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外，还有一种新型的水准仪——“电子水准仪”，它配合条形码标尺，利用数字化图像处理的方法，可自动显示高程和距离，使水准测量实现了自动化。 水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。 （1） DS 3微倾式水准仪 1.仪器介绍
水准仪,经纬仪,全站仪使用方法 水准仪的使用方法 水准仪广泛用于建筑行业，是测量水平高低的仪器，具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点，使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。现介绍水准仪的使用方法。 一、水准仪器组合: 1.望远镜 2.调整手轮 3.圆水准器 4.微调手轮 5.水平制动手轮 6.管水准器 7.水平微调手轮 8.脚架 二、操作要点: 在未知两点间，摆开三脚架，从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上，利用三个机座螺丝调平，使圆气泡居中，跟着调平管水准器。水平制动手轮是调平的，在水平镜内通过三角棱镜反射，水平重合，就是平水。将望远镜对准未知点(1)上的塔尺，再次调平管水平器重合，读出塔尺的读数(后视)，把望远镜旋转到未知点(2)的塔尺，调整管水平器，读出塔尺的读数(前视)，记到记录本上。 计算公式:两点高差=后视,前视。 三、校正方法: 将仪器摆在两固定点中间，标出两点的水平线，称为a、b线，移动仪器到固定点一端，标出两点的水平线，称为a’、b ’。计算如果a,b?a’,b ’时，将望远镜横丝对准偏差一半的数值。用校针将水准仪的上下螺钉调整，使管水平泡吻合为止。重复以上做法，直到相等为止。 四、保养与维修: (水准仪是精密的光学仪器，正确合理使用和保管对仪器精度和寿命有很大的作用; 1
2(避免阳光直晒，不许可证随便拆卸仪器; 3(每个微调都应轻轻转动，不要用力过大。镜片、光学片不准用手触片; 4(仪器有故障，由熟悉仪器结构者或修理部修理; 5(每次使用完后，应对仪器擦干净，保持干燥。 经纬仪的使用方法 )三脚架调成等长并适合操作者身高，将仪器固定在三脚架上，使仪器基座面与三脚架上顶面平行。 2)将仪器舞摆放在测站上，目估大致对中后，踩稳一条架脚，调好光学对中器目镜(看清十字丝)与物镜(看清测站点)，用双手各提一条架脚前后、左右摆动，眼观对中器使十字丝交点与测站点重合，放稳并踩实架脚。 3)伸缩三脚架腿长整平圆水准器 4)将水准管平行两定平螺旋，整平水准管。 5)平转照准部90度，用第三个螺旋整平水准管。 6)检查光学对中，若有少量偏差，可打开连接螺旋平移基座，使其精确对中，旋紧连接螺旋，再检查水准气泡居中 全站仪的使用方法全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。由于只需一次安置，仪器便可以完成测站上所有的测量工作，故被称为“全站仪”。 全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统，即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补 偿系统和测距系统。通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。
第7章经纬仪及水 平角观测
第七章经纬仪及水平角观测 一、选择题 1、光学经纬仪基本结构由 C 。 A．照准部、度盘、辅助部件三大部分构成 B．度盘、辅助部件、基座三大部分构成 C．照准部、度盘、基座三大部分构成 2、测站上经纬仪对中是使经纬仪中心与__ ① C ，整平目的是使经纬仪__② C 。 ①A. 地面点重合 B. 三脚架中孔一致 C．地面点垂线重合。 ②A. 圆水准器气泡居中 B. 基座水平 C．水平度盘水平。 3、经纬仪对中和整平操作的关系是（ A ）。 A. 互相影响，应反复进行 B. 先对中，后整平，不能反复进行C．相互独立进行，没有影响Ｄ．先整平，后对中，不能反复进行 4、经纬仪安置的步骤应是 B 。 A．经纬仪对中、三脚架对中、三脚架整平、精确整平 Ｂ．三脚架对中、经纬仪对中、三脚架整平、精确整平 Ｃ．三脚架整平、经纬仪对中、三脚架对中、精确整平 5、经纬仪不能直接用于测量（ A ）。 A．点的坐标 B．水平角 C．垂直角 D．视距 6、水准仪与经纬仪应用脚螺旋的不同是 A 。 A. 经纬仪脚螺旋应用于对中、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平 B. 经纬仪脚螺旋应用于粗略整平、精确整平，水准仪脚螺旋应用于粗略整平 C．经纬仪脚螺旋应用于对中，水准仪脚螺旋应用于粗略整平
7、经纬仪测量水平角时，正倒镜瞄准同一方向所读的水平方向值理论上应相差 （ A ）。 A ．180° B ．0° C ．90° D ．270° 8、下面测量读数的做法正确的是（ C ） Ａ．用经纬仪测水平角，用横丝照准目标读数 Ｂ．用水准仪测高差，用竖丝切准水准尺读数 Ｃ．水准测量时，每次读数前都要使水准管气泡居中 Ｄ．经纬仪测竖直角时，尽量照准目标的底部 9、用经纬仪测水平角和竖直角，一般采用正倒镜方法，下面哪个仪器误差不能 用正倒镜法消除（ D ） A ． 视准轴不垂直于横轴 B ． 盘指标差 C ． 横轴不水平 D ． 不竖直 10、用经纬仪测竖直角，盘左读数为81o12′18"，盘右读数为278o45′54"。则该 仪器的指标差为（ B ） A ．54" Ｂ．-54" Ｃ．6" Ｄ．-6" 11、下面哪个算式是表示视线倾斜时视距测量所得出的水平距离（ C ）。 A ．KS Ｂ．αcos KS Ｃ．α2cos KS Ｄ．α2sin 2 1KS
一、实验目的与要求 1、认识DJ6、DJ2光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。 2、掌握DJ6、DJ2光学经纬仪的基本操作和读数方法。 3、掌握用DJ6、DJ2光学经纬仪按方向观测法（全圆方向观测法）测水角的方法及记录、计算方法，了解各项限差要求及检核。 4、掌握用DJ6光学经纬仪观测垂直角的方法（中丝法）。 二、实验原理与方案 1、人员组织: 第10实验小组由7人组成，每轮实验设置：观测员1人、记录员1人，机动人员5人。 2、仪器设备: DJ6、苏一光DJ2经纬仪各l台、记录板1块、测伞1把、记录手簿1本（附记录板）、木桩1根、水泥钉1枚、2B铅笔2、粉笔1支。 3、实验原理： （1）水平角观测原理如图3-1所示。空间两直线OA和OB相交于点O，将点A、O、B沿铅垂线方向投影到水平面上，得相应投影点A′O′B′，水平线O′A′和O′B′夹角β即是过两方向线所做铅垂面夹角—水平角。经纬仪水平度盘上的读数a和b，则水平角β为两读数之差： β=b-a 图3-1 （2）全圆方向观测法原理如图3-2所示。方向观测法是在一测回内把测站上所有观测方向，先盘左位置依次观测，再盘右位置依次观测，取盘左盘右平均值作为各方向的观测值。如图测站点O周围有待测目标A、B、C，选A作为起始方向。用盘左顺时针旋转照准部，依次照准A、B、C、A，读取观测值，称为上半测回；然后纵转望远镜，改用右盘逆时针旋转照准部，依次照准A、C、B、A并读数，称为下半测回。上、下半测回合起来称为一个测回。
图3-2 （3）垂直角观测原理如图3-3所示。垂直角是在同一铅垂面内某目标方向的视线与水平线的夹角a，其范围为0°～±90°，图中Z A、Z A为A、B方向的天顶距读数。用经纬仪望远镜找准目标A、B，由垂直度盘读数减去水平线在度盘上的度数，即可得到垂直角。 如图3-3 三、实验内容与步骤 （一）安置仪器 1、对中整平（锤球对中） （1）将三脚架调整到合适高度，张开三脚架安置在测站点O上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中。 （2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。调整脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 （3）若锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后旋紧连接螺旋。 2、精确整平对中 （1）转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致； （2）将照准部转动90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。
相交于一点的两方向线在水平面上的垂直投影所形成的夹角，称为水平角。水平角一般 用β表示，角值范围为0o～360 o。 如图所示，A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为 OA和OB垂直投影在水平面H上的投影O1A1和O1B1所构成的夹角β。 如图所示，可在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有刻度的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上截取的读 数分别为a和b，则水平角β的角值为：β= b - a 用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平位置度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。
在同一铅垂面内，观测视线与水平线之间的夹角，称为垂直角，又称倾角，用α表示。其角值范围为0o～±90o。如图所示，视线在水平线的上方，垂直角为仰角，符号为正（+α）；视线在水平线的下方，垂直角为俯角，符号为负（-α）。 垂直角测量原理：同水平角一样，垂直角的角值也是度盘上两个方向的读数之差。如图所示，望远镜瞄准目标的视线与水平线分别在竖直度盘上有对应读数，两读数之差即为垂直角的角值。所不同的是，垂直角的两方向中的一个是水平方向。无论对哪一种经纬仪来说，视线水平时的竖盘读数都应为90o的倍数，所以，测量垂直角时，只要瞄准目标读出竖盘读数，即可计算出垂直角。 1.经纬仪简介 经纬仪可以分为光学经纬仪和电子经纬仪，光学经纬仪采用光学度盘，借助光学放大和光学测微器读数的一种经纬仪；电子经纬仪的轴系、望远镜和制动、微动构件和光学经纬仪类似，它与光学经纬仪的根本区别在于用于微处理机控制的电子测角系统代替光学读数系统，能自动显示测量数据。 电子经纬仪测角系统有编码读盘测角系统和光栅读盘侧角系统。在光学玻璃读盘的径向上均匀地刻制明暗相等的等角距细线条就构成光栅度盘。 经纬仪总体分为三部分基座、水平度盘和照准部。 1．主要用于平面控制测量、精密工程测量。 2．图根控制测量测量、一般工程测量。
1.1 1.水准测量原理 工程上常用的高程测量方法有几何水准测量、三角高程测量、GPS 测高及在特定对象和条件下采用的物理高程测量，其中几何水准测量是目前高程测量中精度最高、应用最普遍的测量方法。 如图2-1所示，设在地面A 、B 两点上竖立标尺（水准尺），在A 、B 两点之间安置水准仪，利用水准仪提供一条水平视线，分别截取A 、B 两点标尺上读数a 、b ，显然 A B H a H b +=+ A 、 B 两点的高差h AB 可写为 AB h a b =- A 点高程H A 已知， 求出 B 点高程 B A AB H H h =+ 我们规定A 点水准尺读数a 为后视读数，B 点水准尺读数b 为前视读数。 图 2-1 如果A 、B 两地距离较远时，可以用连续水准测量的方法。中间可设置转点TP （临时高程传递点，须放置尺垫），如图2-2所示
11h a =， 333h a b =-，……， n n n h a b =-。 123......AB n i h h h h h h =+++=∑ 于是，可以求得A 、B 之间的高程差 AB i i h a b =-∑∑ B 点高程 B A AB H H h =+. 图 2-2 水准仪介绍： 水准仪是提供水平视线的仪器，按精度分，水准仪通常有DS 05、DS 1、DS 3等几种。其中“D ”和“S ”分别为“大地”和“水准仪”首字汉语拼音的首字母，而下标是仪器的精度指标，即每千米测量中的偶然误差（以mm 为单位）。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：利用水准管来获得水平视线的“微倾式水准仪”和利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。此外，还有一种新型的水准仪——“电子水准仪”，它配合条形码标尺，利用数字化图像处理的方法，可自动显示高程和距离，使水准测量实现了自动化。 水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。 （1） DS 3微倾式水准仪