建筑工程测量技术 课件 模块二 建筑工程测定基本技能

建筑工程测量技术项目2.1水准测量任务2.1.1自动安平水准仪及工具的使用任务2.1.2水准点间的高差测量

任务2.1.3自动安平水准仪的检验与校正主要任务

测定地面点高程的工作称为高程测量。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、GNSS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。1.高程测量概述2.水准测量的仪器和工具

水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。任务2.1.1自动安平水准仪及工具的使用3.水准仪的分类水准仪按其精度可以分为等四个等级。水准仪按其构造可以分为以下4类：

激光水准仪

电子水准仪

自动安平水准仪

微倾式水准仪下面重点介绍自动安平水准仪使用4.自动安平水准仪基本构造和功能介绍

自动安平水准仪与微倾式水准仪外形相似，操作也十分相似，这里就不再一一介绍。两者区别在于：(1)自动安平水准仪的机械部分采用了摩擦制动（无制动螺旋）控制望远镜的转动，(2)自动安平水准仪的在望远镜的光学系统中装有一个自动补偿器代替了管水准器起到了自动安平的作用，当望远镜视线有微量倾斜时补偿器在重力作用下对望远镜作相对移动从而能自动而迅速地获得视线水平时的标尺读数。自动安平水准仪由于没有制动螺旋、管水准器和微倾螺旋，在观测时候，在仪器粗略整平后，即可直接在水准尺上进行读数，因此自动安平水准仪的优点是省略了“精平”过程，从而大大加快了测量速度。

自动安平水准仪的结构特点是没有管水准器和微倾螺旋。区别于微倾水准仪，自动安平水准仪是在水准仪视准轴有稍微倾斜的时候通过一个自动补偿装置使视线水平。（注意不要超过补偿限度）国产自动安平水准仪的型号是在DS中加字母Z，即为：DZS05，DZS1，DZS3，DZS10，其中Z代表“自动安平”汉语拼音的第一个字母。自动安平水准仪用补偿器代替水准器，能使仪器的视准轴，在1~2秒钟内自动、精确、可靠地安放在水平位置。1.物镜；2.物镜调焦透镜；3.补偿器棱镜组；4.十字丝分划板；5.目镜图2-1-1自动安平水准器的结构示意图1.目镜；2.目镜调焦螺旋；3.粗瞄器；4.调焦螺旋；5.物镜；6.水平微动螺旋；7.脚螺旋；8.反光镜；9.圆水准器；10.刻度盘；11.基座图2-1-2自动安平水准仪的各部件名称

1）望远镜望远镜主要由四大光学部件组成：物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜，另外还包括一些调节螺旋。图2-1-3望远镜结构示意图望远镜是用来照准远处竖立的水准尺并读取水准尺上的读数，要求望远镜能看清水准尺上的分划和注记并有读数标志。十字丝分划板是一块玻璃片，上面刻有两条相互垂直的长线，竖直的一条称为竖丝，横的一条称为中丝。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测量距离的，称为视距丝。由视距丝测量出的距离就称为视距。十字丝的交点与物镜光心的连线，称为视准轴（图2-1-3CC）。水准测量是在视准轴水平的时候，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。

目标物体发出的光线经物镜、调焦透镜后，在十字丝分划板上成正立的实像，通过目镜放大后成正立的虚像，同时十字丝也同时放大。DSZ3型水准仪的放大的倍数一般为28。DSZ3型微倾式水准仪在目镜端观察到的物体成像是倒立的，DZS3而型自动安平水准仪看到的物体成像是正的。视差：观测者的眼睛在目镜端上下移动时，目标像与十字丝有相对移动。视差会降低读数的精度。

产生的原因：目标成像面与十字丝分划板不重合。消除的办法：反复进行物镜、目镜对光。（操作：先旋转目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后旋转物镜调焦螺旋使目标像十分清晰）

2）圆水准器

水准器用于置平仪器图2-1-4圆水准器构造：内表磨成球面的玻璃圆盒。

零点：圆水准器的球面顶点。圆水准器轴：过圆水准器零点的球面法线。分划值τ：一般为8′～10′。作用：粗平仪器，使水准仪竖轴大致竖直，通过调节三个脚螺旋实现。

3）基座

基座的作用是支承仪器的上部，用中心螺旋将基座连接到三脚架上。基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。

图2--1-6

双面尺图2-1-7

塔尺水准尺一般用优质木材、铝合金或玻璃钢制成，长度从2-5m不等。根据构造可以分为直尺、塔尺和折尺，其中直尺又分为单面分划和双面分划两种。双面水准尺，一般长3m，多用于三、四等水准测量，以两把尺为一对使用。尺的两面均有分划，一面为黑白相间称黑面尺；另一面为红白相间称红面尺，两面的最小分划均为1cm，分米处有注记。“E”的最长分划线为分米的起始。读数时直接读取米、分米、厘米，估读毫米，单位为米或毫米。两把尺的黑面均由零开始分划和注记。红面的分划和注记，一把尺由4.687m开始分划和注记，另一把尺由4.787m开始分划和注记，两把尺红面注记的零点差为0.1m。塔尺，有3m、4m、5m多种，常用于碎部测量。5、水准尺和尺垫1）水准尺满足条件：补偿器种类：悬吊十字丝板(可动十字丝)、悬吊棱镜(可动水平视线)图2--1-5自动安平水准仪用视线安平原理

4）自动安平水准仪用视线安平原理3）尺垫图2-1-9尺垫

尺垫是在转点处放置水准尺用的，它是用生铁铸成的三角形板座，尺垫中央有一凸起的半球体，以便于放置水准尺，下有三个尖足便于将其踩入土中，以固稳防动。2）读数图2-1-8尺垫按从小到大进行，直接读出m、dm、cm，并估读出mm。如图2-1-8中读数应为1.495m如图2-1-96.水准仪的使用自动水准仪的基本操作程序为：

安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、读数

一、安置仪器（1）调整安置脚架松开三脚架架腿的固定螺旋，调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，使三脚架架头大致水平。（2）架头上连接水准仪

图2-1-1水准仪的连接从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。二、粗略整平通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。（1）先调平两个脚螺旋

用双手食指和拇指按箭头所指方向转动脚螺旋1和2，使圆水准器气泡移到两个脚螺旋连线方向的中间。（2）再调平另一个脚螺旋用手转动另一个脚螺旋使气泡由b移至中心，调平脚螺旋。整平时，气泡移动的方向与左手大拇指旋转脚螺旋的方向一致，与右手大拇指旋转脚螺旋时的移动方向相反。三、瞄准水准尺（1）目镜调焦

松开制动螺旋，将望远镜转向明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝成像清晰。（2）初步瞄准通过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋。（3）物镜调焦转动物镜调焦螺旋，使水准尺的成像清晰。（4）精确瞄准转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央，直至尺像与十字丝平面重合。a）没有视差

b）存在视差精确瞄准与读数4、读数

读数时应从小数向大数读，直接读取米、分米和厘米，并估读出毫米，共四位数。读数是1.495m。建筑工程测量技术四川水利水电技师学院1.水准测量原理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（即读取水准尺上的刻度），来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算未知点高程。

图

2-1-10水准测量原理示意图任务2.1.2水准点间的高差测量（1）高差法高差即两点间高程之差。A点到B点的高差为B点的高程减去A点的高程，即：

假如A点的高程是已知的，那么要求出B点的高程，关键是要知道AB两点的高差为多少。

图2-1-10中，假设水准仪在A点水准尺上的读数为a，在B点的读数为b，那么

则：

仪器高法一般适用于安置一次仪器测定多点高程的情况，如线路高程测量、大面积场地平整高程测量。（2）仪高（视线高）法

仪器视线高程（即水平视线到大地水准面的铅垂距离）B点的高程也可以用仪器的视线高程Hi来计算，由图2-1-10可知，Hi=HA+a，则B点的高程为：HB=Hi-b

这种直接利用仪器视线高程计算未知点高程的方法称为视线高程法。（1）水准点和水准路线水准点：我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。水准点记为BM。水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。国家等级永久性水准点2.普通水准测量BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH23＝56.437mH24＝58.392mH25＝53.168m水准点的“点之记”建筑工程水准点临时性水准点水准点单一水准路线附和水准路线闭合水准路线支水准路线水准网水准路线水准路线附和水准路线从已知高程的水准点BM1出发，沿待定高程的水准点1、2、…进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BM2所构成的水准路线，称为附合水准路线。BM1BM2水准路线闭合水准路线从已知高程的水准点BM1出发，沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点BM1的环形路线，称为闭合水准路线。BM0水准路线支水准路线从已知高程的水准点BM0出发，沿待定高程的水准点1，2进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。BM0BM3BM1BM2结点通过平差方法求得各待定点的高程水准路线水准网水准测量的外业ABabhAB前进方向大地水准面HAHBHB水准测量的外业BMABDAB＝50mhAB＝＋12.500mAHACHChAC大地水准面D＝1000m水准测量的外业已知水准点BMA的高程HA＝19.153m，现欲测定B点的高程HB，由于A、B两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下:HAHBhAB大地水准面AB水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面TP1Ⅰh1后视点前视点进行方向1.2711.632测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-19.153已知1BMATP11.6321.2710.36119.514水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面TP11h1后视点前视点进行方向0.95221.862测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-1BMA1.6320.36119.153已知TP11.27119.5142TP11.8620.91020.424TP20.952测站点号水准尺读数（m）高差高程(m)备注后视前视＋－1BM.A1.6320.36119.153TP.11.27119.5142TP.11.8620.910TP.20.95220.4243TP.21.3460.094TP.31.25220.5184TP.30.9310.547TP.41.47819.9715TP.40.8360.389B1.22519.582计算检核

6.6076.1781.3650.936

a－

b＝＋0.429

h＝＋0.429HB－HA＝＋0.429

普通水准测量观测记录计算水准点BM1Z1

1

测站测点水准尺读数

（m）高差（m）高程(m)备注后视读数前视读数+-

1BM1

100.000

已知

Z1

2Z1

Z2

1.2131.7081.7080.8250.7580.7580.3880.950Z2

100.950100.5620.8251.213注意事项：架仪器要注意前后视距大致相等；仪器不能架在路中央；尺垫只在转点处使用；读数前要精平；后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（但切记不能动脚螺旋）；视线要小于100米。课间实习时我要求大家视距控制在30～40米之间。水准测量的内业计算测站校核：在一个测站上观测两次高差，两次高差不符值应在允许范围内。方法有变仪器高法和双面尺法。线路校核：把已知高程点和待测点布设成路线，线路观测高差和理论高差不符值应在允许范围内。线路方式主要有闭合水准路线、附合水准路线、往返水准路线水准测量的内业计算计算高差闭合差

公式：对于闭合水准路线，有：对于附合水准路线，有：对于支水准路线，有：水准测量的内业计算高差闭合差的容许值对于普通水准测量：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。水准测量的内业计算下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，HA＝6.543m，HB＝9.578m，1、2、3为待定高程的水准点。h1＝＋1.331mh2＝＋1.813mh3＝－1.424mh4＝＋1.340mL1＝0.60kmL2＝2.0kmL3＝1.6kmL4＝2.05km13BMBBMA2水准测量的内业计算原始数据填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmhi/mvhi/mHi’/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知

6.25+3.060计算检核高差闭合差的计算：高差闭合差的计算和调整计算各点改正后的高差计算各点改正后的高差填表填表填表填表高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知

6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025返回辅助计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知

6.25+3.060计算检核返回高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知

6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.035返回高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知

6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.0357.8729.6778.246建筑工程测量技术四川水利水电技师学院水准仪是测量高差的精密仪器，能否用它测量出准确的成果，一方面取决于仪器制造的精度和观测员测量技能水平因素外，另一方面还决定于仪器各部分的相互关系是否正确。水准点BM1Z1

任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结课后思考任务2.1.3自动安平水准仪的检验与校正那么你知道水准仪应满足那些几何条件吗？

怎样检查仪器的这些几何关系是否正确呢？

当发现仪器的几何关系不正确时,相信你能够拿出珠峰测量队员热爱祖国、忠诚事业、不畏艰险、顽强拼搏的测绘精神，战胜困难、完成检校任务。

接下来我就带你一起学习自动安平水准仪的检验与校正。任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结课后思考任务导入学习目标讲解演示学习小结课后思考学习内容圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正望远镜十字丝横丝垂直于仪器竖轴的检验水准仪视准轴经过补偿后应与水平线一致的检验校正学习内容学习目标学习内容讲解演示学习小结课后思考任务导入知识目标：了解水准仪应满足的几何条件；理解圆水准器检校的目的。理解十字丝检校的目的；懂得十字丝的横丝和竖轴应满足的关系。理解水准仪视准轴检校的目的；懂得水准仪视准轴经过补偿后应具有的状态。能力目标：会对圆水准器检查；初步能对圆水准器轴进行校正。会对十字丝横丝检查；基本能对十字丝横丝进行校正。会对水准仪视准轴检查；基本能对视准轴进行校正。素质目标：树立规范操作的意识和严谨细致的工作作风；养成爱护仪器设备的良好习惯；凝炼精益求精的工匠精神。1、圆水准器轴∥竖轴

2、十字丝横丝⊥仪器竖轴讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入自动安平水准仪的轴线关系3、视准轴经过补偿后应与水平线一致二、检校目的

使圆水准器轴平行于竖轴，为整平视准轴创造条件。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正三、检验方法1、将仪器置于三脚架上，然后踩紧脚架，转动脚螺旋使圆水准器气泡严格居中。出现或左或右两种情况学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示脚螺旋三、检验方法2、仪器绕竖轴旋转180°，若气泡未偏离中心位置，则说明两者相互平行，无需校正。仪器旋转180°圆水准器由右侧到左侧学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示三、检验方法在上述操作过程中，若气泡偏离中心位置，则说明两者互不平行，需校正。仪器旋转180°圆水准器由右侧到左侧学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法1、旋转脚螺旋使气泡返回偏离中心的一半，让竖轴处于铅垂状态。脚螺旋学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法2、用校正针拨动圆水准器校正螺钉，使气泡严格居中。校正螺丝学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示检校测量仪器是一项重要细致的工作，需认真仔细、一丝不苟。1、检校方法：“二转一判，一旋一拨”2、注意事项：检校螺丝先松后紧，松紧配合。学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入1、在圆水准器的校正过成中，能否先拨动圆水准器校正螺钉、后旋转脚螺旋？2、圆水准器校正后是否就可以进行测量作业了吗？

水准仪下一个检校的项目是十字丝的检校，你准备好了吗？课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入一、检校目的1、使十字丝的横丝垂直于竖轴。2、可用横丝任一位置读数。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示横丝

水准仪十字丝检校四、检验方法1、整平水准仪，用十字丝横丝一端瞄准一固定小点P（图a）。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示（b）（a）2、转动微动螺旋，使望远镜水平移动，如移动时横丝不偏离小点P（图

b），则条件满足，无需校正。三、检验方法学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示当转动微动螺旋使望远镜水平移动时，如横丝偏离小点P（图

d

），则条件不满足，应校正。（

c）（d）四、校正方法1、取下目镜处护盖，露出十字丝分划板2个固定校正螺丝。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示十字丝分划板护罩固定校正螺丝四、校正方法2、用校正针松开十字丝分划板上的其中一个固定校正螺丝，并左右转动十字丝环的固定校正螺丝以带动十字丝环旋转，使末端与小点重合后拧紧固定螺丝。固定校正螺丝学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示十字丝环学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入检验的方法：“一平、二瞄、三转”校正的方法：“一松、二转、三紧”1、能否在室外悬挂一垂球，使十字丝纵丝与垂线重合来检查横丝是否水平呢？2、在进行水准测量前，还需要检校最重要的一个项目是什么？请看下一个任务。课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入分析演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入二、检校目的

使视准轴经过补偿后应与水平视线一致，为水准测量提供条件。一、视准轴物镜的光心与十字丝交点的连线称为视准轴，要求读数时处于水平位置。水准仪视准轴检校三、检验方法1、在平坦地面上，选定相距60米的A、B两点，做好标识，竖立水准尺其上。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示AB60m三、检验方法2、仪器架设在A、B中点，读取A、B两尺读数a1、b1。无论此时视线是否水平，均能得A、B正确高差hAB=a1-b1。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示AB60ma1b1hAB三、检验方法

3、将水准仪架设在A点2米处，读取A、B两尺读数a2、b2

。再次计算A、B两点的高差hAB′=a2-b2

。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示AB60ma2b22m三、检验方法

4、判别：这里会出现两种结果，若hAB′=hAB，则视准轴//水平视线，说明视准轴与水平视线一致，无需校正。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示AB60ma2b22m三、检验方法学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示ABDAB=60ma2b22mi角计算:用次高差之差除以AB两点的距离，再乘以206265秒。水平线i

若

hAB′

≠hAB，则存在视准轴与水平视线不一致的i角误差。

对于DSZ3型的水准仪，当i角误差≥20″、需校正。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示ABDAB=60ma2b22m水平线四、校正方法1、计算B尺正确读数

b2′=b2-hAB

。b2′学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入分析演示四、校正方法2、瞄准B尺。3、用校正针调节十字丝分划板的上、下两个校正螺丝，使十字丝横丝切准B尺上的正确读数b2′。(假如：

b2=1.572,b2′=1.495）十字丝校正螺丝

归纳总结：“中间测高差，一侧测高差，高差不相等，条件不满足”“求正确读数，瞄准水准尺，调节校正螺丝，横丝切准读数”检校项目都需反复进行，直到合格为止。只要我们拿出大禹治水的敬业精神，勇往直前、不畏艰难，定能完成学习任务。学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入

水准仪的视准轴经过检校后，仍会存在校正不完善的残余误差，你知道在测量中如何加以消减吗？要想知道消减的方法，请学习下一个任务——水准测量误差分析及消减方法。课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入建筑工程测量技术四川水利水电技师学院项目2.2角度测量

任务2.2.1水平角测量任务2.2.2竖直角测量

任务2.2.3电子经纬仪的检验与校正主要任务1、水平角的概念相交两条空间直线在同一水平面上的垂直投影的夹角称为水平角β。2、水平角测量原理

若在角的顶点B的铅垂线上，水平地放置一个度量角度的圆盘（电子仪器为光栅度盘），使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过BA和BC两个方向线的竖直面在度盘上的读数分别为n和m，则两读数之差即为两方向线间的水平角值，即β=m-n

。

水平角的度量是按照顺时针方向由角的起始边量至终边，水平角的取值范围为0°~360°。

经纬仪、全站仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。任务2.2.1水平角测量水平角测量原理OBAnmβ=n－m水平面β3.经纬仪的构造经纬仪从上至下由照准部、水平度盘和基座三部分组成。（1）照准部照准部主要由望远镜、竖直度盘、水准管、竖轴组成。

（2）水平度盘电子经纬仪的水平度盘包括光栅度盘、度盘边和动态测角系统。（3）基座基座是支撑仪器的底座。其下的三个脚螺旋将水平度盘置于水平位置。

基座和三脚架的中心螺旋连接，将仪器固定在三脚架上。4.经纬仪应具备的条件：（1）圆盘中心必须处于角顶点的铅垂线上；（2）有一个能置于水平位置带刻线的圆盘；（3）望远镜不仅能在水平方向转动¸而且可以在竖直方向转动以瞄准不同方向不同高度的目标；（4）具有一个读数设备。经纬仪：用于测定水平角和竖直角的仪器。有光学经纬仪和电子经纬仪之分。常用的光学经纬仪：DJ07DJ1DJ2DJ6DJ15

5.经纬仪的使用一、安置仪器安置仪器是将经纬仪安置在测站点上，安置内容为对中和整平两项。1．初步对中整平（2）光学对中器对中①、在测站点上安置脚架，在架头上连接经纬仪，调节对中器，使对中器内的小圆圈和测站点的影像清晰。②、转动架腿，使光学对中器对准测站标志，伸缩架腿使圆水准器气泡居中。2．精确对中和整平（1）整平

1）转动照准部使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，

2）两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋使气泡居中。

3）照准部转动90°,转动第三个脚螺旋使水准管气泡居中。

4）将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，否则再调。（2）对中

松连接螺旋在架头移动经纬仪，使锤球尖精确对准测站点,或使对中器的中心与测站点标志重合，再旋紧连接螺旋。对中和整平，一般需要经几次“整平—对中—整平”的过程，直至整平和对中符合要求。

经纬仪的整平示意图（3）开机、瞄准目标1）开机自检按POWER键，开机后仪器进行自检，自检时会听到蜂鸣声，自检结束后显示窗显示水平度盘与竖直度盘的读数，进入测量状态。2）瞄准目标①调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。②用瞄准器粗略对准目标，拧紧制动螺旋；③调节物镜对光螺旋，使目标影像清晰，消除视差。④转动微动螺旋，精确瞄准目标，应尽量瞄准目标底部。目标成像较大时，可用十字丝的单丝去平分目标；目标成像较小时，可用十字丝的双丝瞄准目标，

（5）倒转望远镜盘右瞄准右目标B，读取水平度盘读数bR，（6）逆时针转动照准部瞄准左目标A，读取水平度盘读数aR。（7）下半测回盘右的水平角角值βR

=bR－aR（8）一测回角值为：

β1=1/2（βL+βR）（1）在测站点O安置经纬仪，在A、B两点竖立测杆或测钎。（2）转动照准部，盘左先瞄左面目标A，度水平盘读aL，（3）顺时针转动照准部，瞄准右目标B，读取水平度盘读数bL（4）上半测回，盘左位置的水平角角值为：βL=bL－aL测回法适用于观测两个方向之间的单角。1．测回法的观测方法A B O β

水平角测（测回法）

6.测回法观测水平角测站竖位目标水平度盘数半测回角值一测回角值各测回平均值°

′

″°

′

″°

′

″°

′

″第一测回O左A

00036

68

42

12

68

42

09

68

42

15B

684248右A1800024

68

42

06B2484230第二测回O左A

901012

68

42

18

68

42

21B1585230右A2701018

68

42

24B3385242

6″级经纬仪，上、下两半测回角值之差不大于±40″为观测合格。取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β测回法观测记录计算表

普通水准测量观测记录计算水准点BM1Z1

1

测站测点水准尺读数

（m）高差（m）高程(m)备注后视读数前视读数+-

1BM1

100.000

已知

Z1

2Z1

Z2

1.2131.7081.7080.8250.7580.7580.3880.950Z2

100.950100.5620.8251.213建筑工程测量技术四川水利水电技师学院

1、竖直角的概念空间直线与水平线在同一竖直面内的夹角称为竖直角用a表示。夹角在水平线上的为仰角，角值为O～90°；夹角在水平线下的为俯角，角值范围为-90～0°。

任务2.2.2全站仪竖直角测量

2、竖直角的测量原理

为了测得竖直角，必须在全站仪（或经纬仪）上安置一个可随望远镜一起转动的竖直度盘，电子经纬仪和全站仪采用的是光栅度盘，开机后显示屏上会自动显示望远镜在任意位置时竖直度盘读数。大多数生产厂家生产的经纬仪，其竖直度盘构造的特点是：望远镜视线水平时盘左的竖盘读数为90˚，当望远镜逐渐仰起时，读数逐渐减少；望远镜视线水平时盘右的竖盘读数为270˚，当望远镜逐渐仰起时，读数逐渐增加。测量时用正镜瞄准目标A，设竖直度盘读数L，竖直角值α等于望远镜视线水平时竖直度盘的读数90°减去瞄准目标时竖直度盘读数L。用倒镜瞄准目标A时，设竖直度盘读数R，则竖直角值α等于瞄准目标时竖直度盘读数R减去望远镜视线水平时竖直度盘的读数270°。即：盘左

αL=90°-L盘右

αR=R-270°取盘左和盘右的平均角值可以消除竖盘指标差的影响，提高测角精度，有关竖盘指标差的概念和计算，查阅本任务拓展阅读。平均竖直角值α=（αL+αR）=（R+L—180°）/2

+α

–α

B A O 竖直角测量原理

3.竖直角观测步骤竖直角一个测回的观测程序如下：

1.在测站安置全站仪，对中、整平、开机；2.盘左用中丝精确瞄准目标，读数L、记录，即为上半测回，并计算出上半测回角值；瞄准（注：竖丝用来测水平角瞄准，中丝用来测竖直角瞄准）竖直角观测记录测站目标竖盘位置竖盘读数半测回角值一测回角值AB盘左875218＋20742盘右2720730＋20730＋20736AC盘左931654－31654盘右2664324－31636－31645（三）盘右用中丝精确瞄准目标，读数R、记录、即为下半测回，并计算出下半测回角值。最后计算一测回角值，即盘左盘右的平均值。任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结课后思考经纬仪是测量角度的精密仪器，能否用它测量出准确的成果，一方面取决于仪器制造的精度和观测员测量技能水平因素外，另一方面还决定于仪器各部分的相互关系是否正确。那么经纬仪有哪些主要轴线且应满足什么几何条件呢？

如何检查经纬仪的这些几何关系是否正确呢？

发现经纬仪的几何关系不正确时，你能否发扬珠峰测量精神、不畏艰难、追求卓越、完成仪器的检校任务那？任务导入学习目标讲解演示学习小结课后思考学习内容

1、经纬仪水准管轴的检校

2、经纬仪十字丝的检校

3、经纬仪视准轴的检校

4、经纬仪横轴的检校学习内容学习目标学习内容讲解演示学习小结课后思考任务导入学习目标了解经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件；理解水准管轴检校的目的。知识目标会进行管水准器的检查；基本能对管水准器轴进行校正。树立规范操作的意识和严谨细致的工作作风；养成爱护仪器的良好习惯；凝炼精益求精的工匠精神。能力目标素质目标讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入一、经纬仪的轴线及各轴线间应满足的几何条件

1、经纬仪的主要轴线横轴HH水准管轴LL视准轴CC竖轴VV学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示（1）水准管轴LL应垂直于竖轴VV；（2）十字丝纵丝应垂直于横轴HH；（3）视准轴CC应垂直于横轴HH；（4）横轴HH应垂直于竖轴VV。2、经纬仪各轴线之间应满足以下几何条件三、检校目的

1、使水准管轴平行于竖轴。

2、为整平仪器创造条件。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示检校照准部水准管轴水准管轴LL竖轴VV四、检验方法1、安置好仪器、粗平后转动脚螺旋使水准管气泡严格居中（图a）。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示三、检验方法2、将照准部绕竖轴旋转180°，若气泡未偏离中心位置，则说明水准管轴垂直于仪器竖轴，无需校正。在上述操作过程中，若气泡偏离中心位置1格以上（图b），则说明水准管轴不垂直于仪器竖轴，需校正。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法1、相对旋转两个脚螺旋，使气泡返回偏离中心的一半（图c），让竖轴处于铅垂状态。脚螺旋学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法2、用校正针拨水准管一端的校正螺丝（图d），使气泡居中（图e）。再按上述操作步骤进行检验，直至照准部旋转到任何位置，气泡偏离零点不超过半格为止。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示校正螺丝（d）测量仪器检校是一项重要细致的工作，需认真细致、一丝不苟。1、检校方法：“二转一判，一旋一拨”2、注意事项：检校螺丝先松后紧，松紧配合。学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入

在水准管轴的校正过成中，能否先拨动水准管轴的校正螺钉，后旋转脚螺旋？课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结课后思考水平角测量和竖直角测量分别是用十字丝的纵丝和横丝瞄准目标。经纬仪十字丝的检验与校正任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结课后思考

当纵丝不竖直、横丝不水平，就会影响瞄准，因此，测量工作前先要对十字丝进行检验校正任务导入学习目标讲解演示学习小结课后思考学习内容

1、经纬仪十字丝检校的目的。

2、经纬仪十字丝的检校方法。学习目标学习内容讲解演示学习小结课后思考任务导入学习目标会对十字丝纵丝检查；基本能对十字丝纵丝进行校正。知识目标理解十字丝纵丝检校的目的；懂得十字丝的纵丝和横轴应满足的关系。能力目标素质目标树立规范操作的意识；养成爱护仪器的良好习惯；形成认真细致、一丝不苟的工作态度。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示检校目的使十字丝纵丝垂直于横轴有利于水平角测量瞄准目标四、检验方法1、整平水准仪，用十字丝纵丝一端瞄准一固定小点P。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示P四、检验方法学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示2、制动照准部和望远镜，转动望远镜微动螺旋使望远镜绕横轴作微小俯仰，如目标点始终在竖丝上移动，条件满足，无需校正。P 三、检验方法学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示在上述检查过程中，如小点P偏离纵丝，则条件不满足，需校正。P 四、校正方法1、取下目镜处金属护盖，露出十字丝分划板固定螺丝。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示十字丝固定螺丝十字丝分划板护罩四、校正方法2、用小螺丝刀松开十字丝分划板的固定螺丝，按竖丝偏离的反方向微微转动十字丝环，使目标点始终在望远镜十字丝纵丝上移动。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示3、拧紧固定螺丝、旋紧旋上护盖。1、检验的方法：“一平、二瞄、三转”2、校正的方法：“一松、二转、三紧”学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入能否在室外悬挂一垂球，使十字丝纵丝与垂线重合，来检查纵丝是与横轴垂直？课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入

经纬仪视准轴不垂直于横轴所偏离的角值c称为视准轴误差，当纵转望远镜后视线就为一条折线而产生测量误差，测量前应对视准轴检校。视准轴误差的检验和校正方法有盘左盘右瞄点法和四分之一法两种。接下来我就带你学习用四分之一法检校经纬仪视准轴。课后思考任务导入(正确位置）(不正确位置）经纬仪视准轴的检验与校正任务导入学习目标讲解演示学习小结课后思考学习内容检校

目的＋检校方法学习目标学习内容讲解演示学习小结课后思考任务导入学习目标知识目标能力目标素质目标理解经纬仪视准轴检校的目的；懂得经纬仪视准轴和横轴的几何关系。会对经纬仪视准轴检查；基本能对经纬仪视准轴进行校正。树立规范操作的意识和严谨细致的职业素养，养成爱护仪器的良好习惯；凝聚认真负责、服务社会的爱国情怀。讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入一、经纬仪视准轴与横轴的关系

视准轴CC⊥横轴HH讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入

二、检校目的

查看经纬仪视准轴与横轴是否垂直，并加以校正，以消减水平角测量误差和正倒镜延长直线产生的误差。三、检验方法学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示ABO

1、在平坦地面上定出相距20m的A、B两点，并在其中点O安置调平经纬仪。三、检验方法

2、在A点设置与仪器同高的瞄准标志。在B点设置与仪器同高且

横放刻有毫米分划的直尺并垂直于AB。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示ABO三、检验方法

3、盘左瞄准点A点标志，固定照准部、倒转望远镜，在B点横尺上读取读数B1。

学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示三、检验方法

4、盘右瞄准A点标志，固定照准部、倒转望远镜，在B横尺上读取读数B2。

5、如果B2=B1，说明视准轴与横轴垂直；满足条件，无需校正。若B2≠B1，则视准轴与横轴不垂直，需要校正。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法

1、在B点横尺上定出B1和B2连线的中点B点。

2、标定出B和B2连线的中点B3点。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示四、校正方法

3、取下望远镜十字丝环的护罩，用校正针松开上下两个校正螺丝，调节左右两个校正螺丝，使十字丝交点对准B3点。校正螺丝4、盖上十字丝环的护罩。

检校方法：“两瞄两读，两定两松两调”学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入探索采用盘左盘右瞄点法检验经纬仪视准轴，如何进行？学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入

若经纬仪横轴不垂直于竖轴，视准轴绕横轴旋转所形成的轨迹是一个倾斜面,从而产生测角误差，在实际工作中必定会影响工程质量,认真负责是每一个测量员的职业守则，测量前必须对经纬仪的横轴进行检校,来保证测量精度。接下来我就带你学习经纬仪横轴的检验与校正。课后思考任务导入经纬仪横轴的检验与校正任务导入学习目标讲解演示学习小结课后思考学习内容

经纬仪横轴检校的目的

经纬仪横轴检校的方法学习目标学习内容讲解演示学习小结课后思考任务导入学习目标知识目标能力目标素质目标理解经纬仪横轴检校的目的；懂得经纬仪横轴和竖轴的几何关系。会对经纬仪横轴检查；对于经纬仪横轴校正作一般了解。树立规范操作的意识和严谨细致的职业素养，养成爱护仪器的良好习惯；凝聚认真负责、服务社会的爱国情怀。讲解演示学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入一、经纬仪视准轴与横轴的关系

横轴HH⊥竖轴VV二、检校目的

1、横轴是否垂直于竖轴。2、仪器安置好后横轴能处于水平状态。

三、检验方法

1、在距一垂直墙面20～30m处，安置调平经纬仪。

学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示

三、检验方法2、盘左瞄准墙面上高处明显目标P。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示P3、固定照准部、将望远镜置于水平位置，按十字丝交点在墙上定出点P1。

P1

三、检验方法4、再用盘右瞄准P点，固定照准部，再次将望远镜置于水平位置，定出点P2。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示P

如果P1、P2

两点重合，说明横轴垂直于竖轴，无需校正。

P1P2

三、检验方法

如果P1、P2

两点不重合，说明横轴不垂直于竖轴，需校正。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示P

P1P2

四、校正方法

1、定出P1、P2

两点连线的中点Pm，以盘右位置转动水平微动螺旋照准Pm点。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示PP1P2Pm

四、校正方法

2、转动望远镜仰视，十字丝交点必然偏离P点，设为P′点

。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示PP1P2PmP′

四、校正方法

3、打开仪器支架的护盖，松开经纬仪横轴的校正螺钉，转动偏心轴承，升高或降低横轴的一端，使十字丝交点照准P点，拧紧校正螺钉，盖好护盖。学习内容学习目标学习小结课后思考任务导入讲解演示PP′

此项校正有一定的难度，一般由仪器检修专业人员进行。

检校方法：“两瞄三定，两旋两松两调”学习小结学习内容学习目标讲解演示课后思考任务导入

经纬仪各项目的检校顺序不得颠倒、反复检校，直到满足条件为止。只要我们发扬北斗精神，坚持不懈、顽强拼搏、尊重实践，一定能够完成任务。课后思考学习内容学习目标讲解演示学习小结任务导入

虽然经纬仪各轴线经过检校，但仍会存在校正不完善的残余误差，在进行角度测量中需要采取哪些措施？请学习下一个任务——角度测量误差分析及消减措施。建筑工程测量技术四川水利水电技师学院项目2.3距离测量任务2.3.1钢尺量距一般方法任务2.3.2水准仪视距测量

任务2.3.3全站仪测距主要任务一、量距的工具1．钢尺钢尺是丈量地面点间水平距离的工具。长度有20m、30m和50m等几种。皮尺

钢

尺任务2.3.1钢尺量距一般方法2．标杆测杆用木料或铝合金制成，直经约3cm、全长有2m或3m。漆成20cm红、白相间的色段，下端装有尖头铁脚，测杆是测量照准标志。3．测钎测钎一般用钢筋制成，上部弯成小圆环下部磨尖，直径3～6mm，长度30～40cm。测钎插用于标定尺端点的位置和近处目标的瞄准标志。精密量距还需弹簧秤用于控制钢尺拉力，温度计用于测定量距时的温度。4．锤球

锤球用金属制成，上大下尖呈圆锥形，上端中心系一细绳。锤球用于标定铅垂线。二、直线定线水平距离测量时，当地面上两点间的距离超过一整尺长或地势起伏较大时，需要将两点间分成若干尺段丈量。标定尺端点在同直线上的工作称为直线定线。直线定线有目估定线和经纬仪定线两种方法。1、目估定线在互相通视的A、B两地面点间的直线上定出C、D等分段点。

（1）在A、B两点上竖立测杆，甲立于A点测杆后面约1～2m处，用眼睛自A点测杆后面瞄准B点测杆。（2）乙持另一测杆沿BA方向走到离B点大约一尺段长的C点附近，按照甲指挥手势左右移动测杆，直到测杆位于AB直线上为止，插下测杆（或测钎），定出C点。（3）乙又带着测杆走到D点处，同法在AB直线上竖立测杆（或测钎），定出D点，依此类推。

目视定线AB123经纬仪定线AB12

三、钢尺量距的一般方法

1．平坦地面量距

（1）按目估定线法进行直线定线、标定直线分段点。（2）后尺手持钢尺的零端于A点，前尺手持尺的末端并携带一束测钎至一尺段长处。（3）后尺手以尺的零点对准A点，两人同时将钢尺拉紧拉平后，前尺手随即将测钎对准钢尺末端刻划竖直插入地面。丈量完第一尺段的平距。（4）接着后尺手与前尺手共同举尺前进，用同法丈量以后各段。直至最后量出不足一整尺的余长q。（5）

A、B两点间的往测平距离为（6）用同法进行返测计算出返测平距DBA（7）计算平均平距D=1/2（DAB+DBA）（8）计算精度K=∣DAB—DBA∣÷D应小于1/3000

平地量距AB123

L1L2L3qDAB=L1+L2+L3+q

2．倾斜地面上的量距（1）平量法

平量法适用于地面坡度不大的平距丈量。①后尺手以尺的零点对准地面A点，并指挥前尺手将钢尺拉在AB直线方向上。②同时前尺手抬高尺子的一端，并目估使尺水平，将锤球绳紧靠钢尺上某一分划，用锤球尖投影于地面上，再插以插钎。③钢尺上分划读数即为两点间的水平距离。④同法继续丈量其余各尺段的平距最后一段应量至终点B。⑤求两点间的往测水平距离D往=∑di往⑥再由高向低丈量进行返测D返=∑di返⑦校核精度K=∣D往－D返∣÷D平均小于1/3000才能符合要求⑧取往返测的平均值D=1/2（D往+D返）作为最后结果。（2）斜量法

地面的坡度较大且较均匀时，可采用斜量法。①按目估法进行直线定线，将直线分成若干段②沿倾斜地面丈量出各段桩顶间的斜距Li.③用水准仪测量出各段桩顶间的高差hi，④计算各段桩顶间的水平距离D

i往

=⑤计算直线往测平距D往=∑D

i往⑥用同法进行返测求返测平距D