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出版社,建筑工程测量实训教程,*,出,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,出版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,出版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,出版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,出版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,*,出版社,建筑工程测量实训教程,单击此处编辑母版文本样,1,第1章 绪论,2,建筑工程测量课程的内容，涉及古老的测量技术，同现代测量技术相结合，可以解决工程的实际问题本课程内容繁杂，实训的内容除了测绘理论知识以外，还要训练仪器的使用，更有测量成果的计算，还有测图绘制，亦有施工放样的数据计算和施测，以及遵循国家规范，最后还有新技术的应用等。其课程内容构成关系作者总结如图1.1所示。,3,图1.1课程构成关系图,4,如图1.1中测量高程H可按下面思路展开进行总结：1.原理2.仪器3.一个测站上的测量工作（1）安置仪器：架头大致水平。（2)粗略整平：转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。（3）瞄准水准尺：转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动望远镜对光螺旋，使水准尺成像清晰；消除视差。（4）精确整平：转动微倾螺旋，使水准管气泡成U型。（5）读数并记录：读至水准尺上的读数，读至四位数。观测者与记录者核对。4.实测方法,5,埋点；实测水准路线上各点高差；计算校核（每页记录）。5.水准路线成果检核及计算（1）水准路线分类附合水准路线成果检核及计算。闭合水准路线成果检核及计算。支水准路线成果检核及计算。（2)附合水准路线的解算绘制成果图闭合差的计算,6,闭合差的调整改正后的高差计算未知高程点的高程,7,第2章测量理论知识实训,8,2.1测量的基本知识,测量学是一门学科，有其理论基础和知识体系，如在自然地球表面如何确定点位，并用数学公式计算，人类一直不断地努力探索解决途径，但在实际应用中只能采用近似的、理论的方法和做法确定地面点的位置。,2.1.1地球自然表面转化成平面的过程,2.1.2点的带号及国家统一坐标,（1）某点6,带的带号N的确定（2)某点3,带的带号n的确定（3）点的带号及国家统一坐标,9,1）点所在带号的确定y坐标值中去掉十万位及其以后的所有数字，剩下的数字即为带号值。或y坐标的前两位数值。2)点的国家统一坐标点的纵坐标=,X,坐标值点的横坐标=,y,坐标值中的十万位及其以后的所有数字-500 000 m若点的横坐标为,“,-,”,（负），则该点位于中央子午线的西面；反之该点位于中央子午线的东面。（4）6,带的带号,N,与3,带的带号,n,之间的关系式,n,=2,N,-1,2.1.3一般计算器的使用,1.计算器计算结果取小数位数（1）设有TAB】键的计算器，按【TAB】键后，直接键入保留小数位数的值即可。,10,（2)CASIO fx4500P等计算器按【MODE】【7】【3】，也是保留三位小数（即最后输入的数字即为保留小数位数的值）。2.三角函数值的计算（1）有【DEG】键的计算器，按键如下：1）一般计算器32.052 8【DEG】【sin】，显示结果：0.531 267 150。,11,2)SHARP EL5100S型计算器【sin】32.052 8【DEG】【=】，显示结果：0.531 267 150。(2)有【,】键的计算器，按键如下：1）一般计算器32【,】05【,】28【,】【sin】，显示结果：0.531 267 150。2)CASIO fx4500P等计算器【sin】32【,】05【,】28【,】【EXE】(或【=】)，显示结果：0.531 267 150。3.求三角函数的反函数(即求角度)（1）有【DEG】键的计算器，按键如下：1）一般计算器0.531 267 150【2ndF】【sin】，显示：32.091 111 09（单位：度）,12,再按【2ndF】【DEG】，显示：32.052 799 99即角度值为32,0527.999 9=32,0528。度 分秒2)SHARP EL5100S型计算器【2ndF】【sin】0.531 267 150【=】，显示：32.091 111 09（单位：度以后操作及结果，同上述的,“,一般计算器,”,操作。（2)有【,】键的计算器，按键如下：1)一般计算器0.531 267 150【2ndF】【sin】，显示：32.091 111 08（单位：度）再按【2ndF】【,】，显示：32,527.9度 分 秒即32,0528。,13,2)CASIO fx4500P等计算器【2ndF】【sin】0.531 267 150【EXE】（或【=】），显示：32091 111 09，（单位：度）再按【2ndF】【,】，显示：32,528度 分 秒即32,0528,2.2水准测量,水准测量在控制测量和施工放线等工作中，经常确定点在铅垂方向上的高程数据，根据不同的要求采用不同的水准测量等级和方法。本节讲解的是等外水准测量及计算方法。,14,（1）水准测量的原理如图2.1所示，设已知A点的高程为HA，欲测定B点的高程HB，可在A、B两点上分别竖立水准尺，并在A、B两点之间大致中间位置安置水准仪，根据仪器的水平视线，在A点尺上读数a，在B点尺上读数b，则A、B两点间的高差为：即A、B两点间的高差,h,AB,，等于后视读数减去前视读数。,15,图2.1水准测量原理,16,（2)水准测量成果计算水准测量成果计算如表2.1。,17,图2.2 图2.3,18,图2.4 图2.5,19,图2.6 图2.7,20,图2.8 图2.9,21,22,23,24,图2.10,25,26,图2.11,27,2.3角度测量,角度测量由水平角测量和垂直角测量组成。在角度测量过程中，对中和整平工作是初学者的难点，又是学习测量知识时应重点解决的问题。测角的记录和计算要正确。,2.3.1垂球型经纬仪对中整平,（1）对中1）松开三脚架腿固定螺旋，收紧三角架，拉出脚架，使其顶面高度与观测者肩同高，旋紧三脚架腿固定螺旋，张开三角架，注意架顶大致水平，将三角架的三条腿踩入土中（或置于三角支架内）。2)将脚架的连接螺旋放至架顶中间，从连接螺旋中心自由落下一颗石子（或小土块），若石子能打在标石上则粗略对中，否则重新安置三角架，直至石子能打在标石上为止。,28,3）将经纬仪从仪器箱中取出（注意记住仪器在仪器箱中的位置），并将经纬仪同连接螺旋连接起来，在连接螺旋的中心挂上垂球。4）平移仪器基座让垂球尖与标志中心点重合（或者相距3 mm），即为对中。若不能重合，说明粗略对中不好，重新粗略对中和平移仪器，直至对中。最后旋紧连接螺丝。（2)整平1）在两个大致垂直方向上整平仪器。让水准管轴与任意两个脚螺旋的连线平行，按左手大拇指的法则，让水准管气泡居中。旋转照准部约90,，按左手大拇指法则旋转第三个脚螺旋，让该方向水准管气泡也居中。2)旋转照准部，让其在任何位置气泡均居中（至多不超过中心半格），否则重复第1）步。3）经过以上操作，经纬仪既对中，又整平。,29,2.3.2光学对中型经纬仪对中整平,1）粗略对中同垂球型经纬仪。2)旋转光学对中器的目镜，使对中器中的圆圈清晰，然后推拉对中器，看清楚地面标石。调节三个脚螺旋，使对中器的圆圈中心同标石中心重合。3）升降脚架（注意脚、手、眼并用），在两个大致垂直方向上粗略整平：4）用脚螺旋整平仪器（方法同垂球型经纬仪的整平）。5）适度松开连接螺旋（注意仪器别落下），平移仪器（注意不能旋转仪器），让对中器的中心与标志中心重合（或者相距3 mm），然后旋紧连接螺旋。6）检查水准管气泡是否居中。若居中，则对中整平完成。否则重复第（4）、（5）步。7）此时经纬仪既对中，又整平。,30,2.3.3经纬仪水平度盘,“,对零,”,（1）分微尺测微器型经纬仪1）先瞄准目标。2)打开度盘变换手轮的盖子（或开关），转动度盘变换手轮，直至0,刻划线与分微尺上的0000（或略大于零，如03左右的刻划线重合）处。如图2.12所示。3）关上度盘变换手轮的盖子（或开关），即完成,“,对零,”,工作，读取水平度盘的读数。,31,水平度盘置于：0,0312 图2.12,水平度盘置于：0,0300图2.13,32,（2)单平板玻璃测微器型经纬仪1）转动测微轮，让测微尺上0000的分划线（或略大于0000的分划线，如0300左右）与单指标线重合。2)扳上复测扳钮，旋转照准部，直至水平度盘的0,刻划线位于双指标线附近，制动（或旋紧）水平制动钮（或螺旋）。3）转动水平微动螺旋，让双指标线精确平分0,刻划线。如图2.13所示。4）扳下复测扳钮，松开水平制动钮（或螺旋），瞄准目标。然后扳上复测扳钮，读数并记录。（3）对径分划测微设备型经纬仪（如DJ2)1）先瞄准目标。2)将度盘换像手轮转至,“,水平位置,”,。转动测微轮，让测微尺上0000分划线（或略大于零，如：0300左右的分划线）与单指标线重合。,33,3）打开水平度盘变换手轮护盖（或开关），转动度盘变换手轮，直到正像0,刻划线与倒像的180,刻划线重合时为止。如图2.14所示。4）关上水平度盘变换手轮护盖（或开关），即度盘,“,对零,”,工作完成。转动测微轮，让正、倒像的刻划线重合于一直线，然后读数。其他DJ2型仪器的,“,对零,”,情形，如图2.15图2.17所示。,34,水平度盘置于：0,0303.3图2.14,水平度盘置于：00306.7图2.15,35,水平度盘置于：0,0256图2.16,水平度盘置于：00302图2.17,36,2.3.4经纬仪的方向值读数,（1）分微尺测微器1）旋转读数窗目镜，使读数窗成像清晰。2)分微尺的0分划线即为读数的指标线，它在度盘上的位置即为方向值。3）度数、分数、秒数和并起来的角值，即为该方向的读数值。（2)单平板玻璃测微器1）旋转读数窗目镜，使读数窗成像清晰。2)转动测微轮，让双指标线精确平分度的刻划线或两度正中间的30刻划线。3）读取双指标线间的度数或者度数再加30的读数。然后再读取测微窗中不足30的分数和秒数，每三小格为1（即两根较长的分划线间为1，则每一小格为20）。其中秒数的读数方法为：以读数窗中间的单指标线为准，有一小格为20，有二小格为40，再加上不足一小格的，估读十分之一的份数乘以20后，相加即得秒数值。,37,4）双指标线读数窗中的读数（度数，也许还有30）与单指标线读数窗（测微窗）中的读数之和，即为该方向的读数值。如图2.19和图2.20所示。,水平度盘读数：1480400垂直度盘读数：893736图2.18,平度盘读数：2235136图2.19,38,（3）对径分划型测微设备（如DJ2型）1）旋转读数窗目镜，使读数窗成像清晰。2)转动度盘换像手轮，成为,“,水平度盘,”,或,“,垂直度盘,”,的位置。,垂直度盘读数：950808图2.20,39,3）转动测微轮，让正像与副像的刻划线上下对齐，成一直线。4）正像度数分划线在左侧，与正像对径相差180,的度数（副像）分划线在右侧，读取正像的度数及正副像分划线间的格数，几格即几十分角值。5）读取测微窗中不足10的角度：以单指标线为准，从测微尺上读出，测微尺上左侧的数字为分数，右侧的数字以10 s为单位注记，可直接读取到1，还可估读到十分之一秒。如图2.21和图2.22所示。6）将以上的读数相加，即为该方向的读数。注：读垂直度盘读数前，应先使垂直度盘水准管气泡居中。,40,水平度盘读数：32,0043.4图2.21,垂直度盘读数：107,2800图2.22,41,水平度盘读数：229,4816.6 图2.23,垂直度盘读数：11045238图2.24,42,垂直度盘读数：93,4324.4 图2.25 图2.26,43,为了简化读数，防止出错，有的DJ2型经纬仪读数注记作了改进，其读数方法为：1）、2)、3）步同前述步骤；第4）步中，角度的度数用正像注记（无倒像注记），其下有一缺口（或小框），其缺口（或小框）内的数字，乘以10，即为整10角度值；第5）、6）步同前述步骤。如图2.23图2.25所示。,44,45,图2.27,46,水平角观测手簿（方向观测法），如表2.6。,47,图2.28,2.3.5垂直角计算公式的确定,在确定垂直角计算公式之前，首先了解经纬仪的垂直度盘与照准部的望远镜是固连在一起的，因此垂直度盘随照准部的望远镜绕横轴的旋转而旋转，垂直度盘的读数发生变化。其次了解经纬仪的垂直度盘与竖盘指标是分离的，竖盘指标与竖盘指标水准管固连在一起，竖盘读数指标位置由竖盘指标水准管的气泡居中来确定其在垂直度盘上的读数位置，一般竖盘读数指标位置在读数过程中是不变的。再按下列的步骤正确确定垂直角计算公式：,48,（1）当望远镜大致水平，确定望远镜水平时竖直度盘读数（即90,的倍数，如0,、90,、180,、270,中的一个）。如图2.29所示，望远镜水平时，竖直度盘90,倍数的读数为90,；如图2.30和图2.31所示，望远镜水平时，竖直度盘90,倍数的读数为270,。其中，图2.31绕竖轴旋转180,后得到图2.32。（2)上仰望远镜为任意位置，如果竖盘读数增大，则垂直角为任意位置时的竖盘读数减去水平时的竖盘读数。如图2.33所示，盘右望远镜上仰时，由于竖直度盘读数R位于270,0,（360,）之间，即读数增大，所以右=R-270,；如果竖盘读数减少，则垂直角为水平时的竖盘读数减去任意位置时的竖盘读数，如图2.32所示，盘左望远镜上仰时，竖直度盘的读数为90,0,之间，即读数减小，所以左=90,-L。,49,盘左：盘右：图2.29 图2.30,50,图2.31,51,盘左：盘右：图2.32 图2.33,52,图2.34,53,2.3.6竖直度盘指标差x计算公式的确定,竖盘指标差的计算公式的确定方法与垂直角计算公式的确定方法类似，只是在盘右时，如图2.36所示，在倒转望远镜后，已将盘左倒成盘右，但没有旋转照准部时的情形。而如图2.37所示，在倒转望远镜，将盘左变成了盘右，又将照准部旋转180,后时的情形。从盘右的图中就可看出竖直度盘指标的位置一个指向左侧，另一个指向右侧。,54,图2.35 图2.36,55,图2.37,56,图2.38 图2.39,57,图2.40,58,图2.41,59,60,2.4距离测量与直线定向,距离测量一般指测量两点间的水平长度。测量方法有钢尺丈量法、光电测距法和光学视距法等。其中测距仪和全站仪采用光电测距法，温度、气象、倾斜等改正，通过观测者的设置，由仪器内部程序进行相应改正或削弱其影响。这里不做介绍。直线定向是确定直线方向，一般采用直线方位角来确定。点的坐标由直线的方位角和边长，通过数学计算得到。,2.4.1钢尺距离测量,钢尺用于距离测量是目前采用的方法之一，由于钢尺丈量过程是在野外进行，因此钢尺丈量的结果受到钢尺本身材料、钢尺尺面温度、倾斜丈量和丈量时拉力等影响。从而钢尺一般通过尺长方程式，丈量过程中测量的尺面温度、倾斜高差和丈量长度等数据，施加改正，计算出水平距离。61,改正数的计算公式：（1）尺长改正l其中：,l,在检定的标准拉力和温度,t,0,条件下钢尺的实际尺长度；,l,0,钢尺的名义尺长度；,l,i,丈量距离。（2)温度改正,l,t,：其中：,钢线膨胀系数，取1.25,10-5(m/m,)；,t,丈量距离时，钢尺尺面温度；,t,0,钢尺检定标准温度。,62,（3）倾斜改正,l,h,：当坡度不大时，其中：,h,两点间的高差。(4)水平距离D：方法一：当坡度不大时，方法二：当坡度较大时，其中，,2.4.2视距测量,视距测量是利用照准部望远镜筒内十字丝分划板上的视距丝(上丝和下丝)及视距尺，利用光学原理读取尺面尺间隔(上丝-下丝)和望远镜视准轴线的垂直角，测定两点间的水平距离和高差（程）的测量。其测量距离的精度满足地形测量要求，常用于地形测量的碎部测量中。如图2 42所示。,63,图2.42,64,(1)尺间隔l,l,=下丝读数-上丝读数（2)垂直角,=90,-盘左读数 （或者盘左读数-90,等，根据仪器确定）（3）平距和高程根据测站已知高程,H,站,，仪器高,i,，中丝读数（觇标高）,v,，按下式计算立尺点平距和高程,H,：,65,图2.43,图2.44,66,2.4.3方位角,方位角是指从坐标纵轴(x轴)的北端起，顺时针旋转到直线位置的水平夹角，称为该直线的方位角。其取值范围在0,360,之间。方位角应用比较广泛，如计算点的平面坐标、坐标反算、地形图测绘和施工放样等都有应用。（1）正、反方位角沿直线AB方向若定义为该直线的正方向，则沿直线BA方向定义为该直线的反方向。从而沿直线AB的方位角定义为该直线的正方位角,AB,，沿直线BA的方位角定义为该直线的反方位角,BA,。如图2.45所示。,AB,、,BA,互为正、反方位角。二者之间的关系为：通用公式：,67,图2.45,图2.46,68,(2)左角和右角在推算直线的坐标方位角中，常用到左角和右角的概念。所谓左角是指沿折线前进方向有一个以上的转折角，在前进方向左侧的转折角叫左角。反之在前进方向右侧的转折角叫右角。如图2.46所示，2是右角，3和4是左角。(3)方位角的计算公式1）转折角为左角时的方位角计算2)转折角为右角时的方位角计算,69,图2.47 图2.48,70,3）多个转折角的折线方位角计算 图2.49 图2.50,71,2.5误差理论2.5.1理论公式,（1）观测值中误差m因为真误差=,l,-,X,设对某量进行,n,次观测，观测值为,l,i,（,i,=1，2，,，,n,），其对应的真误差为,i,。即所以观测值中误差其中：,n,观测次数；,l,观测值；,X,未知量的真值。,72,（2)算术平均值计算设对某量进行,n,次观测，观测值为,l,i,（,i,=1，2，,，,n,），则算术平均值L的计算公式为：（3）算术平均值的中误差计算观测值的改正数,v,=,Ll设对某量进行,n,次观测，观测值为,l,i,（,i,=1，2，,，,n,），观测值的改正数,v,i,=,L,-,l,i,。则算术平均值中误差M计算公式为：（4）函数的中误差计算1）和差函数的中误差2)倍数函数的中误差,73,3）线性函数的中误差4）一般函数的中误差,2.5.2应用,（1）视距测量的中误差 1）视距法测量水平距离中误差由视距测量计算公式 ，按一般函数的中误差计算公式可推算平距D的中误差计算公式：其中，是把角值化成弧度为单位的角值，使整个式子的单位统一。如,m,的单位是,“,秒,”,时，,=206 265。其他变量的单位也应统一后，代入误差计算公式计算。,74,2)用视距法测定高差中误差 当,i,=,v,时，视距高差公式为：，按一般函数的中误差计算公式可推算高差中误差的计算公式：3）案例,75,76,2.6小地区控制测量2.6.1坐标正算,所谓坐标正算是在已知A点坐标（,x,A,，,y,A,）和AB直线的距离,D,AB,及其方位角,AB,的情况下计算B点坐标（,x,B,，,y,B,）的工作。如图2.51所示。,图2.51,77,计算公式为：,图2.52,78,2.6.2坐标反算,所谓坐标反算是在已知A点坐标（,x,A,，,y,A,）和B点坐标（,x,B,，,y,B,）的情况下计算AB直线的距离,D,AB,及其方位角,AB,的工作。如图2.53所示。在施工放样和地形测量等工作中经常要进行坐标反算。其计算过程及公式如表2.10。,79,图2.53,80,81,2.6.3前方交会,前方交会法加密控制点，方法简单、快捷，计算简便，在测绘工作中比较常用。本教程采用坐标推算法和公式计算法分别计算待定点的坐标。,图2.54,82,2.6.4导线坐标计算,计算导线点的坐标是控制测量的一项工作，由于涉及的知识和考虑的因数较多，读者完全掌握导线坐标计算方法，有一定的难度。编者总结了表2.11，帮助读者学习和掌握导线坐标计算过程和方法。,83,84,85,2.6.5单三角锁,单三角锁在控制测量中，采用近似平差计算时，需消除测量三角形的角度闭合差和由丈量的起始边推算至终止边的边长闭合差，然后用正弦定理计算三角形各边的长度，最后根据测区已知控制点，采用闭合导线或附合导线的方式解算各未知三角点的坐标。,图2.55,86,(1)测量三角形的角度闭合差改正因为三角形的角度闭合差所以第一次角度改正的计算公式为：（2)由丈量的起始边推算至终止边的边长闭合差改正因为,87,所以第二次角度改正数的计算公式为：所以第二次角度改正的计算公式为：（3）用正弦定理计算三角形各边的长度其中,D,i,为前一个三角形的,a,i,-1,边所对应的边长。,i,=2，3，,，,n,88,图2.56,89,90,图2.57,图2.58,91,2.6.6三（四）等水准测量,在测量工作中，经常使用三（四）等水准测量。它除了用于控制测量外，也用于工程测量。表2.13是三（四）等水准测量记录表中的一部分。读者要了解其样式，除掌握填写方法外，还要掌握计算和限差等要求，在工作中才能熟练和正确应用。表中采用,“,后,前,前,后,”,的观测顺序，记录、计算表中数据。也可按规范采用其他的观测顺序，记录和计算表中的数据，此处从略。（1）高差计算与限差前视尺的,K,加黑减红：（9）=（4）+,K,-（7）后视尺的,K,加黑减红：（10）=（3）+,K,-（8）其中，,K,为前视或后视标尺红、黑面零点的差值，如45编号尺为4687，46编号尺为4787。,92,93,限差要求：（9）、（10）栏的结果的绝对值不得超过3 mm。黑面高差：（16）=（3）-（4）红面高差：（17）=（8）-（7）黑面、红面高差之差：（11）=（16）-（17）,100=（10）-（9）限差要求：（11）栏结果的绝对值不得大于5 mm。在满足上述限差要求后，计算高差中数：（18）=（16）+（17）,100/2（2)视距计算与限差后距：（12)=（1）-（2)/10=后视距离，（其中（1）、（2)的单位为,“,mm,”,）。前距：（13）=（5）-（6）/10=前视距离，（其中（5）、（6）的单位为,“,mm,”,）。,94,视距差d：（14）=（12)-（13）限差要求：（14）栏结果的绝对值不得超过3 m。d：（15）本站的（14）+前站的（15）限差要求：（15）栏结果的绝对值不得超过10 m。每站均在上述限差以内，且计算无误后，结束该站的观测，才能搬迁测站。（3）水准路线观测一阶段或结束时的计算与检核1）高差部分（3）-（4）=（16）=,h,黑,（8）-（7）=（17）=,h,红,h,中,=（,h,黑,+,h,红,）/2当测站数为奇数时，,h,中,=,h,黑,+,h,红,100/22)视距部分末站的（15）=（12)-（13）,95,限差要求：（15）栏结果的绝对值不得超过10 m。总视距=（12)+（13）计算校核：1）高差部分,96,97,2)视距部分,98,图2.59,99,2.7大比例尺地形图的测绘2.7.1大比例尺地形图,100,2.7.2碎部测量小组成员的工作,碎部测量工作，需要小组成员互相协调配合，各司其职，各尽其责，注意工作间的衔接，积极进取，提高工作效率。,2.7.2.1观测者,（1）在测站点(控制点)上安置经纬仪，对中、整平，量取仪器高i，盘左位置观测垂直度盘注记方式，确定垂直角的计算公式。（2)瞄准另一控制点（以后称已知点），水平度盘置零（0,0000）。1）复测扳钮型经纬仪：2)度盘变换手轮型经纬仪：（3）松开照准部制动螺旋，瞄准碎部点上的标尺（水准尺或塔尺），十字丝的中丝截在仪器高i或i,1 m（中丝要截的i处被遮挡时）。（4）转动望远镜的微动螺旋，让上丝（或下丝）截准标尺上一个整分划，向下（或向上）读取下丝（或上丝）以厘米为单位的尺间隔。,101,（5）再转动望远镜微动螺旋，让十字丝的中丝截准i或i,1 m等位置，读取水平角。转动竖盘指标水准管微动螺丝，让竖盘指标水准管气泡居中（如果经纬仪具有垂直度盘自动归零装置，不做此操作），读取垂直度盘读数。（6）重复第（3）、（4）、（5）步，观测其余碎部点。（7）工作告一段落（或观测30个点左右），检查已知方向的水平度盘读数是否超过,4，若超过,4，应重测。（8）注意视距不应超过测量规范中的最大视距。,2.7.2.2绘图者,（1）预习地形图图式，并记住常用地物、地貌符号及其表示方法。（2)在测站点附近的适当位置安置图板。用细线（线宽0.1 mm）在图纸上画出测站点与已知点连线（称正方向线段）及其反向延长线（称反向延长线段），总称定向方向线。,102,（3）与跑尺者商讨碎部点的施测区域及路线，随时注意立尺点的位置，便于依照地物、地貌的实地情况描绘地形图。（4）及时准确地将碎部点展绘于图上，应该连接的直线或曲线，按实地状态描绘好，并画上相应图式符号。（5）测站点看不见的地物轮廓点1）被遮挡的背后地物轮廓点如图2.60所示，在由控制点A测出了点1和点2后，通过丈量23边的长度和123（如90,），就可定出地面点3在图纸上的位置。同理可定出点4、点5和点6。,103,图2.60 图2.612)被遮挡的同侧地物轮廓点当需确定一个看不见的地物点时，可在该点与已知碎部点的连线上测定一过渡点，并量出此过渡点至欲求地物点间距离，便可展绘出此地物点。如图2.61所示，在由控制点A测出了点1和点2后，通过丈量23边的长度，就可定出地面被障碍物遮挡的点3在图纸上的位置。,104,（6）休息时间（或业余时间），整饰地形图中的线型、图式符号和绘制等高线等，当天的工作当天清。保持图面清洁。（7）掌握正确使用量角器1）长把量角器2)半圆量角器检查遗漏地物、地貌及其错误的符号等，并指挥补全。,2.7.2.3跑尺者,（1）协助做好测站点上的准备工作（如量仪器高及安置仪器等）。（2)与绘图者协商跑尺区域及路线。（3）在地形变换点或兼顾各碎部点间最大间距并小于最大视距的点上，安置标尺，让观测者能看清水准尺上的分划。,105,注意：地物轮廓线上转折点、交叉点、拐点及独立地物的中心点等；山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、洼地、台地、河川、湖池岸旁等的坡度和方向变化处（即特征点）要测碎部点。（4）测站点看不见的地物轮廓点（如房角点等），由跑尺者丈量已测定的点与待测定点的水平长度，及该已测定点与待测定点的连线方向同通过该已测定点的另一已测定方向间的夹角（一般为90,），报与绘图者展绘于图上。（5）听从绘图者的指挥进行补点。（6）注意尺子竖直。2.7.2.4计算者（1）熟悉计算平距及高程的视距测量计算公式，并将公式存入计算器，熟练使用计算器，保证计算正确。,106,竖直角：平距：高程：其中：,H,站,测站点高程；,kl,以,“,m,”,为单位（,k,=100，,l,以,“,cm,”,为单位）；,i,仪器高；,v,觇标高（十字丝中丝在水准尺上的读数）。（2)注意,H,站,、,i,、,v,、,kl,的正确输入。（3）及时、准确、快速计算出数据，并大声报与绘图者与记录者。（4）做好小组协调工作。,107,2.7.2.5记录者,（1）填写记录表头的已知数据。如表2.17。（2)倾听并记录下观测者和计算者报来的数据并回报。（3）在,“,备注,”,栏内，记下碎部点的位置及所属地物或地貌。（4）需要时将已记录的数据，报与绘图员。字体书写清楚、整洁、认真。（5）做好协调工件，保管好有关资料。以上为极坐标法测图，还可采用直角坐标法测图，如果定向由点A点B，则碎部点i的坐标计算公式为：,108,109,其中在观测者瞄准另一控制点时，将经纬仪的水平度盘读数置于,AB,值的位置。,i,为水平度盘在碎部点,i,上的读数。即,Ai,边的方位角,Ai,。,2.7.3等高线的绘制,在完成碎部测量（特征点的位置和高程已测在图纸上）和地形线（山脊线、山谷线）连接后，先分析整个地貌形态，如山头、鞍部等，再逐片绘制等高线。确定等高线通过点的方法有：,2.7.3.1目估（内插）法,如图2.62所示。已知a、f两点在图纸上量得平距d，即af=46.5 mm，高差,h,af,=27.8 m-23.4 m=4.4 m，等高距,h,为1 m。,110,图2.62而高程最大的一根等高线通过点e与f点的高差为：27.8 m-27.0 m=0.8 m，根据首尾高差0.6 m，0.8 m和三个基本等高距3 m共计4.4 m的高差，按比例目估出相对应的平距，即可定出首尾等高线通过点的位置b，e以及两个基本等高线通过点的位置c，d。如图2.63所示。,111,小结：目估（内插）法采用,“,取头定尾等分中间,”,的方式确定等高线的通过点。,图2.63,112,2.7.3.2图解法,在一张适当大小的透明纸上绘出010间隔相等的平行线，将它覆盖在两相邻地形点(如上例的a点和f点)上，如图2.64所示。,图2.64,113,2.7.3.3计算法,可以用计算器编程从低高程点开始，逐一计算各等高线通过点与最低高程点之间水平距离长度。如用CASIO fx4500p计算器编制计算等高线的通过点的长度之程序为：H：Lbl 1：N=0：ABC：D=C/(B-A)：N=N+1 F=D(H+HInt(A/H)-A)Lbl 2：F+DHC Goto 1：N=N+1 F=F+DH Goto 2程序中，Int为取整函数，C平距（mm），A低点高程（m），B高点高程（m），按【EXE】键，计算器显示等高线通过点的第一点之点号，再按【EXE】键，逐个显示等高线通过点编号和等高线通过点距低高程点的平距，根据它们用直尺定出两碎部点间的等高线通过点。当按【EXE】键计算器显示C=?时，说明该段等高线通过点确定完毕，等待输入下一段的平距及相邻两点的高程。,114,注：上述C平距，表示C变量输入平距的值。其余同。（详见5.2.9节相应内容）,115,图2.65,116,117,118,119,图2.66 图2.67,120,图2.68 图2.69,121,图2.70 图2.71,122,图2.72,123,124,125,126,127,图2.73 图2.74,128,图2.75 图2.76,129,图2.77 图2.78,130,图2.79 图2.80,131,2.8施工测量2.8.1建筑基础施工测量定位放线民用建筑基础施工测量工作按照设计要求，把建筑物测设到地面上，应进行定位放线工作。测设前的准备工作：(1)熟悉基础施工图纸，了解轴线之间的数量关系。(2)踏勘施工现场，检查、了解原有控制点的完好情况，平整场地，排除积水。(3)拟定测设计划，确定测设方案。(4)计算测设所需的放样数据，绘制测设略图。(5)准备测设所需的仪器及工具，并注意仪器、工具检校合格。,132,图2.81,图2.82,133,图2.83,图2.84,134,2.8.2高程放样的方法与步骤高程放样是根据地面已知水准点将设计高程沿竖直方向的位置在实地标定出来的工作。如图2.85所示，BMR为已知水准点，其高程为HR，要放样设计高程HT的T点。,图2.85,135,放样方法与步骤是：在T点先打下一个木桩，再在T点与BMR点之间大致中间位置安置水准仪，读取BMR上的水准尺的读数,a,。此时,H,R,+,a,=,b,算,+,H,T,，这样得到T点的水准尺读数,b,算,的计算公式。即观测者指挥T点立尺者，上下移动靠立在桩侧面的水准尺，当尺面读数正好为,b,算,时，紧靠在桩侧面的水准尺底划一条水平横线，其高程为设计高程HT。拿走水准尺后，用红色油漆沿水平横线画上一个倒三角形，三角形的水平线表示设计高程位置。,136,2.8.3平面点位放样的放样数据角度、距离（极坐标法）平面点位放样的放样数据主要用坐标反算方法计算：（1）放样点与测站点之间的水平距离；（2)放样点与测站点方向同已知方向之间所夹的水平角。,图2.86,137,图2.87,138,139,简述放样方法：测设时，在B点安置经纬仪，对中、整平，瞄准A点，顺时针旋转照准部找到放样方向与已知方向的夹角位置，此时望远镜视准轴方向为测设点的方向。再由B点起沿视准轴线方向量取水平距离，即定出放样点的位置。同样方法放样其他放样点的位置。最后丈量RS、ST、TU、UR、RT和SU的水平距离与设计长度进行比较，其误差应在限差以内。当然还可实际测量四个角的角度，与设计角度进行比较，其误差也应在限差以内，否则，重新放样点位。,140第3章主要实验项目实训,141,3.1测量实验须知,课程要求学生掌握测量学的基本理论和知识，了解水准仪、经纬仪等常用测量仪器的基本构造，熟练掌握其使用方法，初步了解全站仪、GPS接收机、电子经纬仪的基本原理与使用方法；掌握水准测量计算校核、水准路线的成果计算、角度测量不同观测方法的记录计算、距离丈量的记录、计算改正；掌握测绘大比例尺地形图的初步技能等方面的知识和技能。,3.1.1测量实验的一般规定,（1）实验前，必须阅读教材等有关章节的相应内容，做好充分准备。实验开始前，应把实验准备等情况报告指导教师，经指导教师同意后，开始实验。（2)实验应在实验安排时间内完成，不得无故缺席或迟到、早退。（3）严格按照实验要求，认真、按时、独立地完成任务。实验分组进行，组长负责组织和协调实验工作，办理所有仪器和工具的借还手续。,142,（4）观测数据记入实验记录表格中，记录者听到观测者报出仪器读数后，应向观测者回报读数，互相核对，避免记错。（5）测量记录应该用楷书书写文字和数字，不可潦草，并在规定表格栏目中填写。记录应该用2H或3H铅笔。记录数字若发现有错误，不得涂改，也不得用橡皮擦拭，而应该用细横线划去错误数字，在原数字上方写出正确数字，并在备注栏内说明原因。（6）观测结果，是实验完成数量和质量的依据。实验者应当场对记录表中的观测数据作适当计算，并进行必要的成果检验，记录者必须对观测成果是否合格进行判断，不合格的观测数据必须重测。（7）仪器和工具在使用过程中，如发现有不正常现象，应立即报告指导教师。（8）严禁将仪器斜扛于肩上进行搬迁。在行走不便的地段迁站或远距离迁站或仪器所附配件及工具多时，必须将仪器装箱后再搬迁测站。,143,（9）仪器装箱在放入箱内时，应使仪器各部件正确就位，试关箱盖，确认放妥（箱盖合上），再制动各部件的制动按钮或螺旋，最后锁上仪器箱。（10）实验结束时，应把观测记录和实验报告交指导教师审阅。经教师同意后，做必要的清洁工作。在归还仪器和工具后，才能结束实验。,3.1.2测量仪器使用规则和注意事项,1.注意事项（1）日光下测量应避免将物镜直接瞄准太阳。若在太阳下作业应安装滤光器。（2)仪器镜头上的灰尘，应该用仪器箱中的软毛刷拂去或用镜头纸轻轻擦去，严禁用手指或手帕等擦拭，以免损坏镜头上的镀膜，观测结束应及时套物镜盖。（3）避免在高温或低温下存放仪器，亦应避免温度骤变（使用时气温变化除外）。,144,（4）仪器不使用时，应将其装入箱内，置于干燥处；注意防震、防尘和防潮。（5）转动仪器时，应先松开制动螺旋，然后平稳转动；使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋（但不可拧得过紧）；微动螺旋不要旋到顶端，即应使用中部的一段螺纹。（6）若仪器工作处的温度与存放处的温度差异太大，应先将仪器留在箱内，直至它适应环境温度后再使用。（7）仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放。（8）在阳光下观测，应撑伞防晒，下雨天应禁止观测。（9）仪器运输应将仪器装于箱内进行，运输时应小心避免挤压、碰撞和剧烈震动，长途运输最好在箱子周围使用软垫。（10）仪器安装至三脚架或拆卸时，要一只手先握住仪器，以防仪器跌落。,145,（11）外露光学件需要清洁时，应用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净，切不可用其他物品擦拭。（12)仪器在使用中发生故障时，应及时向指导教师报告，不得擅自处理。（13）仪器使用完毕后，用绒布或毛刷清除仪器表面灰尘；仪器被雨水淋湿后，切勿通电开机，应用干净软布擦干并在通风处放一段时间。（14）仪器安装在三脚架上之后，不论是否在观测，必须有人守护，禁止无关人员拨弄，避免路