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《建筑⼯程测量》实训内容实训⼀⽔准仪的认识与使⽤⼀、⽬的和要求（1）了解DS3⽔准仪的构造，认识⽔准仪各主要部件的名称和作⽤；（2）初步掌握⽔准仪的粗平、瞄准、精平与⽔准尺读数的⽅法；（3）测定地⾯两点间⾼差。
⼆、仪器和⼯具DS3⽔准仪1台，⽔准尺2⽀，记录板1块，伞1把。
⾃备铅笔。
三、⽅法与步骤1.DS3⽔准仪的认识与使⽤（1）安置⽔准仪在测站上松开架腿的蝶形螺旋，按需要调整架腿的长度，将螺旋拧紧。
将三脚架张开，使架头⼤致⽔平，并将架脚的脚尖踩⼊⼟中。
然后把⽔准仪从箱中取出，将其固连在三脚架上。
（2）认识⽔准仪指出仪器各部件的名称，了解其作⽤并熟悉其使⽤⽅法；同时弄清⽔准尺的分划与注记。
（3）粗略整平⽔准仪按“左⼿拇指规则”，先⽤双⼿同时反向旋转⼀对脚螺旋，使圆⽔准器⽓泡移⾄中间，再转动另⼀只脚螺旋使⽓泡居中。
通常需反复进⾏。
（4）瞄准⽔准尺瞄准⽔准尺的步骤是：转动⽬镜对光螺旋，使⼗字丝清晰；松开⽔平制动螺旋，转动望远镜，通过望远镜上的缺⼝和准星初步瞄准⽔准尺，固定⽔平制动螺旋；转动物镜对光螺旋，使⽔准尺分划清晰；旋转⽔平微动螺旋，使⽔准尺影像的⼀侧靠近于⼗字丝竖丝（便于检查⽔准尺是否竖直）；眼睛略作上下移动，检查⼗字丝与⽔准尺分划像之间是否有相对移动（视差）；如果存在视差，则重新进⾏⽬镜与物镜对光，消除视差。
（5）精确整平⽔准仪转动微倾螺旋，使符合⽔准器⽓泡两端的像吻合。
注意微倾螺旋转动⽅向与符合⽔准管左侧⽓泡移动⽅向的⼀致性。
（6）读数⽤⼗字丝中丝在⽔准尺上读取4位读数。
读数时，先估读毫⽶数，然后按⽶、分⽶、厘⽶及毫⽶⼀次读出。
2．测定地⾯两点间⾼差（1）在地⾯上选择A、B两点；（2）在A、B两点之间安置⽔准仪，使⽔准仪到A、B两点的距离⼤致相等，并粗略整平；（3）在A、B两点上各竖⽴⼀根⽔准尺，先瞄准A点上的⽔准尺，精确整平后读数，此为后视读数，记⼊表中。
（4）然后瞄准B点上的⽔准尺，精确整平后读数，此为前视读数，记⼊表中。
水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪，辅助工具为水准尺和尺垫。
水准仪按其精度高低可分为D S05、D S1、D S3和D S10等四个等级（D、S分别为“大地测量”和“水准仪”）的汉语拼音的第一个字母；数字05、1、3、10表示该仪器的标称精度，是指用该仪器进行水准测量时，往返测1公里高差中数中误差，其单位是m m）；按结构可分为微倾式水准仪和自动安平式水准仪；按构造可分为光学水准仪和电子水准仪。
本章着重介绍D S3水准仪，简单介绍精密水准仪和电子水准仪。
一、D S3微倾式水准仪的构造根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。
因此，水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。
2-2所示是我国生产的D S3微倾式水准仪。
1、望远镜2-3是D S3微倾式水准仪望远镜的构造图，它主要由物镜1、目镜2、调焦透镜3和十字丝分划板4所组成。
物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线，如2-3中的7，竖直的一条称为竖丝，横的较长那条称为中丝，是为了瞄准目标和读取读数用的。
在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝对称的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。
十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片在分划板座上，分划板座由固定螺丝固定在望远镜筒上。
十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线（2-3）中的（C－C1）。
水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。
2-4为望远镜成像原理图。
远处目标A B发出的光线经过物镜1及调焦透镜3折射后，在十字丝平面4上形成一个倒立而缩小的实像a b；通过目镜2的放大，成虚相aˊbˊ，十字丝同时也被放大。
从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。
如2-4所示，从望远镜内看到目标的像所对的视角为β，用肉眼看目标所对的视角可近似地认为是a，故放大率V=β/a。
建筑工程测量课后习题答案第一章一、名词解释1. 测定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，或将地球表面的地物和地貌缩绘成地形图，供经济建设、国防建设、规化设计及科学研究使用。
2. 测设测设是指用一定的测量仪器、工具和方法，将设计图样上规化设计好的建（筑）物位置，在实地标定出来，作为施工的依据。
3. 人们设想以一个静止不动的海水面延伸穿越陆地，形成一个闭合的曲面包围了整个地球，这个闭合曲面称为水准面。
4. 与水准面相切的平面，称为水平面。
5. 其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面，它是测量工作的基准面。
6. 重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。
7. 地面点到大地水准面的铅垂距离，称为该点的绝对高程，简称高程。
8. 地面点到假定水准面的铅垂距离，称为该点的相对高程或假定高程。
9. 地面两点间的高程之差，称为高差，用表示，高差有方向和正负。
二、选择题2. A3. D4. A5. D 6 .D三、简答题1. 测量学是研究地球的形状和大小以及确定地面点位的科学，它的内容包括测定和测设两部分。
2. （1）测定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，或将地球表面的地物和地貌缩绘成地形图，供经济建设、国防建设、规化设计及科学研究使用。
（2）测设测设是指用一定的测量仪器、工具和方法，将设计图样上规化设计好的建（筑）物位置，在实地标定出来，作为施工的依据。
测定与测设相比，两者所用的仪器、方法、原理相同，过程相反。
3. 建筑工程测量是是研究建筑工程在勘测设计、施工和运营管理阶段所进行的各种测量工作的理论、技术和方法的学科。
它的主要任务是：（1）测绘大比例尺地形图（2）建筑物的施工测量（3）建筑物的变形观测4. 重力的方向线称为铅垂线，它是测量工作的基准线。
与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面，它是测量工作的基准面。
5. 测量工作需要在统一的基准下才能进行，大地水准面与铅垂线具有唯一性又不失一般性，实践证明它能够提供测量活动稳定的统一基准。
建筑测绘中常用的测量工具与仪器介绍导语建筑测绘是建筑行业中至关重要的环节之一，它为建筑设计与施工提供准确的地理数据，从而保证工程质量与安全。
在建筑测绘中，使用各种测量工具与仪器是不可或缺的。
本文将为您介绍几种常用于建筑测量的工具与仪器。
一、电子全站仪电子全站仪是测绘工程中最主要的仪器之一。
它通过观测地面上特定点的坐标，以及地面上方和下方物体的角度，来确定其三维坐标。
电子全站仪除了测量水平和垂直角度外，还能测量斜距和高差，因此在建筑测绘中具有广泛的应用。
电子全站仪精度高、操作简单，是建筑测绘领域中不可或缺的工具之一。
二、激光测距仪激光测距仪是一种通过发射激光束来测量距离的仪器。
它利用激光束的传输时间和传输速度，可以准确地计算出测量目标与激光仪的距离。
激光测距仪具有测量范围广、精确度高、操作简单等优点，广泛应用于建筑测绘、室内装修等领域。
在建筑测量中，激光测距仪可用于测量建筑物之间的距离、墙面的高度、地面的坡度等。
三、全站仪全站仪是建筑测绘中使用最广泛的仪器之一。
它不仅具备电子全站仪的测量功能，还具备自动跟踪、自动测量等高级功能。
全站仪对于误差检查、面积测算、三维建模等任务非常有用。
它可以通过多种方式测量，如测量水平角、垂直角、斜距、高差等，同时也可以进行数据处理和传输。
全站仪的精度、功能和稳定性很大程度上影响着建筑测绘的质量与效率。
四、经纬仪经纬仪是一种测量经纬度角度的仪器，它常用于建筑测绘中的方位角测量。
经纬仪通过测量地球上某特定点与者正北方向之间的角度差来确定该点的方位角度。
在建筑测绘中，经纬仪通常与全站仪相结合使用，以提高测量的准确度。
经纬仪需要根据所在地的纬度与经度进行调整和校准，以确保测量结果的准确性。
五、水准仪水准仪是一种用于测量地面水平度的仪器。
在建筑测绘中，水准仪常用于测量地面高差，以确定建筑物的水平程度。
水准仪的使用需要在测量起点和终点之间进行标尺的读数，然后计算出两点之间的高差。
《建筑工程测量》教案课题：水准测量原理、仪器和工具课型：讲授教学目的与要求：1、了解高程测量的方法；自动安平水准仪与DS3级水准仪的区别；尺垫的作用及设置的位置。
2、理解水准测量原理；DS3级水准仪的构造及各部件的作用；水准尺刻划注记规律。
3、掌握高差法、仪高法计算未知点高程的方法；视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴、水准管分划值的概念；教学重点、难点：重点：1、水准测量原理；DS3级水准仪的构造及各部件的作用；2、高差法、仪高法计算未知点高程的方法；难点：视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴、水准管分划值的概念采用教具、挂图：多媒体课件、DS3级水准仪、自动安平水淮仪、水准尺、尺垫、三脚架。
复习、提问：1、hAB 与hBA的含义？2、水平面代替水准面在距离与高程方面有何影响？3、绝对高程、相对高程、高差的定义？五、教学过程：一、高程测量（测定地面点高程）的方法按所使用的仪器和施测方法分：水准测量（水准尺、水准仪）、三角高程测量（经纬仪、水准尺）、气压高程测量（气压计）和GPS高程测量（GPS接收机）。
建筑装饰施工中常用水平管和水平尺进行抄平。
二、水准测量原理1.水准测量：水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。
2.推导计算未知点高程的公式：①高差法（由一点求另一点）：直接利用高差计算未知点高程。
b a h AB -=（后视读数－前视读数）；AB A B h H H +=②视线高法（仪高法，由一点求多点）：用仪器视线高程Hi 计算未知点B 点高程。
⎭⎬⎫-=+=b H H a H H i B A i3.注意事项①区别仅在与计算方法不同；②视线必须水平；③水准仪安置的高度对测算地面点高程或高差无影响。
例：设A 点高程为101.352m ，当后视读数为1.154m ，前视读数为1.328m 时，问高差是多少，待测点B 的高程是多少？试绘图示意。
分析：高差为后视读数减去前视读数，B 点高程可用仪高法或高差法，高差已求，故用后者。
建筑工程测量
水准测量仪器与工具
一、水准测量的仪器和工具及其使用
水准测量使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫。
水准仪按其精度分为DS
0.5
、
DS
1、DS
3
和DS
10
等几种等级。
代号中的“D”和“S”是“大地”和“水准仪”的汉语拼音
的第一个字母，其下标数值意义为：仪器本身每公里往返测高差中数能达到的精度，以毫米计。
工程测量一般使用DS
3级水准仪。
如图2-2所示，为DS
3
型微倾式水准仪视图，它主
要由远望镜、水准器和基座三个基本部分组成。
1.望远镜
水准仪的望远镜是用来瞄准水准尺并读数的，主要由物镜、目镜、对光螺旋和十字丝分划板组成。
如图2-3所示，为DS
3
型微倾式水准仪内对光式倒像望远镜构造略图。
图2-4是望远镜成像原理，其中物镜的作用是使远处的目标在望远镜的焦距内形成一个倒立的缩小的实像。
当目标处在不同距离时，可调节对光螺旋，带动凹透镜使成像落在十字丝分划板上，这时，十字丝和物像同时被目镜放为虚像，以便观测者利用十字丝来瞄准目标。
当十字丝的交点瞄准到目标上某一点时，该目标点即在十字丝交点与物镜光心的连线上，这条线称为视准轴，也称为视线。
十字丝分划板是用刻有纵贯十字丝的平面玻璃制成，装在十字丝环上，再用固定螺丝固定在望远镜筒内，如图2-5所示。
2.水准器
水准器用来指示仪器视线是否水平或竖轴是否竖直。
有管水准器和圆水准器两种。
（1）管水准器（水准管）
水准管是一个封闭的玻璃管，管的内壁在纵向磨成圆弧形，内盛酒精和乙醚的混合液，经过加热、封闭、冷却后，管内形成一个气泡（图2-6）。
水准管内表面的中点0称为零点，通过零点作圆弧的纵向切线LL 称为水准管轴。
当气泡中心点与零点重合时，称为气泡居中，此时水准管轴水平。
自零点向两侧每隔2mm 刻一个分划，每2mm 弧长所对的圆心角称为水准管分划值：
R
'
'2ρτ=
图2-3 望远镜构造略图
图2-4 望远镜成像原理 图2-5 十字丝板装置
5
20626''
=
ρ
（
2-4）分划值的实际意义，可以理解为当气泡移动2mm 时，水准管轴所倾斜的角度，如图2-7所示。
水准管分划值的大小反映了仪器置平精度的高低。
由公式（2-4）说明R越大，τ值越小，则水准管灵敏度越高，用它来整平仪器就越精确。
DS3型水准仪的水准分划值为却20〞/2 mm。
为了提高目估水准管气泡居中的精度，在水准管上方都装有符合棱镜，如图2-8a）所示，这样可使水准管气泡两端的半个气泡影像借助棱镜的反射作用转到望远镜旁的水准管气泡观察窗内。
当两端的半个气泡影像错开时，如图2-8b）表示气泡没有居中，这时旋转微倾螺旋可使气泡居中，气泡居中后则两端的半个气泡影像将对齐如图2-8c）所示，这种水准管上不需要刻分划线。
这种具有棱镜装置的水准管又称为符合水准管，它能提高气泡居中的精度。
图2-6 水准管
图2-7 水准管分划值
a）b）c）
图2-8 水准管的符合棱镜系统
（2）圆水准器（水准盒）
圆水准器是由玻璃制成呈圆柱状，如图2-9所示。
里面同样装有酒精和乙醚的混合液，其上部的内表面为一个半径为R的圆球面，中央刻有一个小圆圈，它的圆心O是圆水准器的零点，通过零点和球心的连线（O点的法线）L′L′，称为圆水准器轴。
当气泡居中时，圆水准器轴即处于铅垂位置。
圆水准器的分划值一般为（5′-10′）/2mm，灵敏度较低，只能用于粗略整平仪器，使水准仪的纵轴大至处于铅垂位置，便于用微倾螺旋使水准管的气泡精确居中。
3.基座
基座的作用是用来支撑仪器的上部，并通过架头连接螺旋将仪器与三脚架连接。
基座上有三个可以升降的脚螺旋，转动脚螺旋可以使圆水准器的气泡居中，将仪器粗略整平。
4.技术参数
各等级水准仪的基本结构大致相同，但是，对仪器的技术参数要求是不相同的，等级愈高，要求愈严格。
表2-1中列出了不同等级水准仪的主要参数，以供参考。
图2-9 水准盒
水准仪系列主要技术参数表2-1
二、水准尺和尺垫
1.水准尺的分类
水准尺由干燥的优质木材、玻璃钢或铝合金等材料制成。
水准尺有双面尺和塔尺两种，如图2-10a）、b）所示。
塔尺一般用在等外水准测量，其长度有2m和5m两种，可以伸缩，尺面分划为1cm 和0.5cm两种，每分米处注有数字，每米处也注有数字或以红黑点表示数，尺底为零。
双面水准尺，如图2-10a）所示，多用于三、四等水准测量，其长度为3m，为不能伸缩和折叠的板尺，且两根尺为一对，尺的两面均有刻划，尺的正面是黑色注记，反面为红色注记，故又称红黑面尺。
黑面的底部都从零开始，而红面的底部一般是一根为4.687m，另一根为4.787m。
图2-10 水准尺、塔尺图2-11 尺垫
2. 尺垫
尺垫为一个三角形的铸铁（也有用较厚铁皮制作的），上部中央有一突起的半球体，如图2-11所示，为保证在水准测量过程中转点的高程不变，将水准尺放在半球体的顶端。
