1第一章緒論返回2

測量學是研究地球的形狀和大小以及確定地面點位的科學。

測定、測設兩部分內容。一、測量學的概念第一節(jié)測量學的任務及其應用31、地球的自然表面2、地球的物理表面——水準面3、地球的數(shù)學表面——旋轉橢球體面第二節(jié)地球的形狀和大小4鉛垂線:重力的方向線稱為鉛垂線—基準線水準面:任何一點都與重力方向相垂直的面?；蛩陟o止時的表面。與水準面相切的平面。水平面:5大地水準面:與平均海水面相吻合并向大陸島嶼延伸而形成的封閉曲面稱為大地水準面——測量基準面所包圍的形體稱為大地體。地球橢球體:橢圓繞其短軸旋轉而成的旋轉橢球體，又稱地球橢球體。6第三節(jié)地面點位的確定返回地面點的空間位置須由三個參數(shù)來確定，即該點在大地水準面上的投影位置（x,y）和該點的高程H。7測量坐標系與數(shù)學坐標系的區(qū)別：坐標軸不同象限旋轉順序不同

ⅣⅠ

ⅢⅡxoy82．地面點的高程（1）絕對高程地面點到大地水準面的鉛垂距離，稱為該點的絕對高程，簡稱高程，用H表示。（2）相對高程

地面點到假定水準面的鉛垂距離，稱為該點的相對高程或假定高程。（3）高差地面兩點間的高程之差，稱為高差，用h表示。高差有方向和正負。9平面坐標：半徑10km范圍內高程：影響大，一般超過200m即需改正第四節(jié)用水平面代替水準面的限度10第五節(jié)測量工作概述11測量工作的原則：1、在布局上遵循“由整體到局部”的原則，在精度遵循“由高級到低級”的原則，在程序上遵循“先控制后碎部”的原則2、在測量過程中，遵循“隨時檢查，杜絕錯誤”的原則1、控制測量：

2、碎部測量：測量工作的程序12測距離、角度、高差是測量的基本工作距離、水平角、高差稱測量三要素觀測、計算、繪圖是測量工作的基本技能測量的基本工作：13第二章水準測量14一、水準測量原理

水準測量是利用水準儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的水準尺，直接測定地面上兩點間的高差，然后根據(jù)已知點高程和測得的高差，推算出未知點高程。第一節(jié)水準測量原理15ABabhABA、B兩點間高差hAB為：前進方向高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。16二、計算未知點高程1．高差法大地水準面HAABabhAB前進方向HB172．視線高法ABabhAB前進方向大地水準面HAHBHBHi18第二節(jié)DS3水準儀及其操作

水準測量所使用的儀器為水準儀，工具有水準尺和尺墊。19一、DS3微傾式水準儀的構造水準器望遠鏡基座20視準軸CC

十字絲交點與物鏡光心的連線

過零點與內表面相切的直線CC∥LL

—構造滿足的主要條件水準管軸LL：圓水準器軸L′L′過零點的球面法線L′L′∥VV。21三、水準儀的操作1、安置儀器2、粗略整平3、瞄準水準尺4、精確整平5、讀數(shù)22視差水準尺的尺像與十字絲平面不重合。仔細地轉動物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準尺影像之間相對移動的現(xiàn)象。產生的原因消除的方法23第三節(jié)普通水準測量及其成果整理24一、水準點用水準測量的方法測定的高程控制點，稱為水準點。25相鄰兩水準點間的路線稱為測段。二、水準路線在水準點間進行水準測量所經(jīng)過的路線，稱為水準路線。BMABMBh1h2h3h412326在一般的工程測量中，水準路線布設形式主要有以下三種形式：1．附合水準路線2．閉合水準路線3．支水準路線271、測站檢核：變儀器高法和雙面尺法2、計算檢核：∑a-∑b=∑h=2∑h平均=2（H終-H起）3、成果檢核：附合水準路線：∑h理=H終-H始閉合水準路線：∑h理=0支水準路線：∑h往理+∑h返理=0三、普通水準測量方法28測站測點水準尺讀數(shù)/m高差/m平均高差/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)ⅠBMA2.014+0.791+0.79232.1861.901TP11.223+0.7931.108ⅡTP12.312+1.862+1.8642.424TP20.450+1.8660.558ⅢTP22.077+1.211+1.2131.955TP30.866+1.2150.740ⅣTP32.413+1.512+1.5142.287TP40.901+1.5160.771ⅤTP40.418-1.932-1.9330.533BMC2.350-1.9342.467計算檢核∑回內業(yè)計算35.63618.33411.434+6.900+3.450∑a-∑b=18.334-11.434=+6.900(∑a-∑b)/2=+3.450∑h=+6.900∑(h/2)=+3.450HC-HA=+3.45029四、水準測量成果整理目的：求各點高程

fh=∑h觀

－∑h理高差改正數(shù)：高差閉合差的計算：關鍵步驟：30(一)附合水準路線的計算已知HA＝65.376m，HB＝68.623m，1、2、3為待定高程的水準點。h1＝＋1.575mh2＝＋2.036mh3＝－1.742mh4＝＋1.446mn1＝8L1＝1.0kmn2＝12L2＝1.2kmn3＝14L3＝1.4kmn4＝16L4＝2.2kmBMA123BMB31點號距離/km測站數(shù)實測高差/m改正數(shù)/mm改正后高差/m高程/m點號備注123456789BMA1.08＋1.575－12＋1.56365.376BMA166.93911.212＋2.036－14＋2.022268.96121.414－1.742－16－1.758367.20332.216＋1.446－26＋1.420BMB68.623BMB∑5.850＋3.315－68＋3.427輔助計算成果合格32(二)閉合水準路線成果計算BMA123h1＝＋1.575mh2＝－2.036mh3＝＋1.742mh4＝－1.349n1＝8L1＝1.0kmn2＝12L2＝1.2kmn3＝14L3＝1.4kmn4＝16L4＝2.2kmHA＝65.376m33點號距離/km測站數(shù)實測高差/m改正數(shù)/mm改正后高差/m高程/m點號備注123456789BMA1.08＋1.57565.376BMA111.212－2.036221.414＋1.742332.216－1.349BMA65.376BMA∑輔助計算閉合水準路線成果計算5.850-0.068成果合格＋68＋12＋14＋16＋2666.96364.94166.6990＋1.587－2.022＋1.758－1.32334第四節(jié)DS3型水準儀的檢驗與校正35（1）L′L′∥VV；（2）十字絲的中絲VV；（3）LL∥CC

。一、水準儀應滿足的幾何條件36二、水準儀的檢驗與校正371．圓水準器的檢校

檢校目的：L′L′∥VV檢驗方法整平圓氣泡，轉180°，若氣泡仍居中，條件滿足，否則，需校正。校正方法校正螺絲校一半，腳螺旋調一半。382．十字絲中絲的檢校檢校目的：十字絲中絲VV校正方法：轉動十字絲環(huán)，直至中絲水平檢驗方法瞄準一固定點，轉動望遠鏡，若該點始終沿中絲移動，說明條件滿足，否則需校正。393．水準管的檢校檢校目的：LL∥CC（3）計算檢驗方法（1）水準儀在A、B中點測出正確高差hAB（2）水準儀在B點附近，得A尺應有讀數(shù)若i>20″，校正。40校正方法轉動微傾螺旋，使十字絲的中絲對準A點尺上應讀讀數(shù)a2′，此時視準軸處于水平位置，而水準管氣泡不居中。用校正針先撥松水準管一端左、右校正螺釘，再撥動上、下兩個校正螺釘，使偏離的氣泡重新居中，最后要將校正螺釘旋緊。41第三章角度測量42一、水平角測量原理：水平角:地面上某點到兩目標的方向線鉛垂投影在水平面上所成的角度。用β表示，0?～360?。第一節(jié)角度測量原理

=b-a

43豎直角α

:在同一豎直面內，地面某點至目標方向線與水平視線間的夾角，又稱傾角。0?～±90?。視線在水平線的上方，為仰角，符號為正；視線在水平線的下方，為俯角，符號為負。二、豎直角測量原理測量原理：視線水平時的豎盤讀數(shù)為一常數(shù)（90?的倍數(shù)）。44第二節(jié)DJ6光學經(jīng)緯儀及其操作45一、DJ6型光學經(jīng)緯儀的構造基座照準部水平讀盤46三、DJ6光學經(jīng)緯儀的基本操作安置儀器瞄準目標讀數(shù)47（1）對中目的：儀器中心與測站點位于同一鉛垂線上。方法：垂球：誤差<3mm

光學：誤差<1mm1、安置儀器

（2）整平目的：使儀器豎軸處于鉛垂位置，水平度盤處于水平位置。方法：升降腳架使圓氣泡大致居中；轉腳螺旋，使長氣泡居中。48第三節(jié)水平角的觀測測回法方向觀測法491．測回法的觀測方法ABO（1）在測站點O安置經(jīng)緯儀（2）盤左位置:順時針轉動照準部觀測（3）盤右位置:逆時針轉動照準部觀測50測回法觀測手簿測站豎盤位置目標水平度盤讀數(shù)半測回角值一測回角值各測回平均值°′″°′″°′″°′″O左A00130

B982048981918右B2782112A1800142

981930981924第一測回O第二測回左A900106B1882036右BA82036

2700054981930981942981936981930512．方向觀測法的觀測方法（1）在測站點O安置經(jīng)緯儀OABCD（2）盤左位置:順時針轉動照準部觀測（3）盤右位置:逆時針轉動照準部觀測52全圓方向觀測法測站測回數(shù)目標讀數(shù)2C=左-（右±180）平均讀數(shù)=[左+（右±

180）]/2歸零后的方向值各測回歸零方向值的平均值略圖及角值盤左盤右°′″°′″″°′″°′″°′″O12ABCDAABCDA

00212374415110290415014510021818002083301443+1000213+8290285221744051800200+10+12+121501447110285837441000206（00210）

0000037420011026481501237

9003301274534200302424015579003252700318

601549+7+8203018+6900322240155320030213074528+612745312700322+8900326（900324）

0000037420711026571501229

0000037420411026521501233ABCDO53第四節(jié)豎直角觀測54豎直角計算公式0°90°180°270°0°90°180°270°270°90°180°0°0°90°180°270°LααRαα盤左位置盤右位置盤左位置：盤右位置：一測回豎直角：55豎盤指標偏離正確位置的差值x角，稱為豎盤指標差。豎盤指標差56豎直角觀測（1）在測站點O安置經(jīng)緯儀（2）盤左位置：BAO（3）盤右位置：57豎直角觀測手簿測站目標豎盤位置豎盤讀數(shù)°′″

半測回豎直角°′″

指標差″

一測回豎直角°′″備注12345678OA左952200右2643648-52200-52312-36-52236OB左右8112362784554+84724+84554-45+8463958第五節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗與校正59一、經(jīng)緯儀的軸線及各軸線間應滿足的幾何條件經(jīng)緯儀的主要軸線有:豎軸VV、橫軸HH、視準軸CC、水準管軸LL。

經(jīng)緯儀各軸線之間應滿足以下幾何條件：（1）LLVV；（2）十字絲豎絲HH；（3）CCHH；（4）HHVV；（5）豎盤指標指在正確的位置60二、經(jīng)緯儀的檢驗與校正611．照準部水準管軸的檢校（1）檢校目的：LL

VV大致整平，水準管平行于一對腳螺旋的連線，整平，轉180，氣泡偏一格以上，需校正校正螺絲校一半，腳螺旋改一半。（2）檢驗方法（3）校正方法622．十字絲豎絲的檢校（1）檢校目的：豎絲HH瞄準一固定點，轉動望遠鏡，若該點始終沿豎絲移動，說明條件滿足，否則需校正。慢慢轉動十字絲分劃板座（2）檢驗方法（3）校正方法633．視準軸的檢校（1）檢校目的：CC

HH對于DJ6經(jīng)緯儀，如果C＞60″，則需要校正撥左右兩校正螺絲，直至影象與十字絲交點重合（2）檢驗方法：二分之一法（盤左盤右讀數(shù)法）

（3）校正方法644．橫軸檢校（1）檢校目的：

HHVV（2）檢驗方法：盤左瞄準墻上高處P點，放平望遠鏡在墻上定A，盤右瞄準P點，放平望遠鏡在墻上定B，同時測P點豎直角，量AB距離，計算（3）校正方法i">20"，需校正瞄準AB中點M

，抬高望遠鏡，撥支架上的偏心軸承，使十字絲交點對準P點。655．豎盤指標差的檢驗（1）檢校目的：豎盤指標指在正確位置。（2）檢驗方法66第六節(jié)角度測量誤差與注意事項67一、儀器誤差1.CC不HH橫軸（視準軸誤差）盤左、盤右觀測取平均值度盤CRR'

CHH度盤L'LC

CHH68CCHHiVV2.HH不VV（橫軸誤差）盤左、盤右觀測取平均值CCHHiVV693.水平度盤的偏心差盤左、盤右觀測取平均值704.水平度盤刻劃不均勻誤差多測回觀測，按180o/n變換水平度盤位置5.儀器豎軸傾斜誤差無法采用一定的觀測方法加以消除。在經(jīng)緯儀使用之前應嚴格檢校儀器豎軸與水準管軸的垂直關系。71二、觀測誤差1．儀器對中誤差OO′eBAββ′δ1δ2θD1D2722.目標偏心誤差OAA′αLeδD73第四章距離測量距離：兩點間的水平長度74第一節(jié)鋼尺量距75二、直線定線在兩點的連線上標定出若干個點，這項工作稱為直線定線。按精度要求的不同，直線定線分為：目估定線經(jīng)緯儀定線76相對誤差K應化為分子為１的分數(shù)形式。77第二節(jié)視距測量78視線傾斜時水平距離的計算公式為：視線傾斜時高差的計算公式為：79第五章測量誤差的基本知識80一、測量誤差的來源儀器觀測者外界環(huán)境觀測條件，稱非等精度觀測稱等精度觀測相同，不相同，第一節(jié)測量誤差概述81二、測量誤差的分類系統(tǒng)誤差偶然誤差821．系統(tǒng)誤差

定義：在相同觀測條件下，對某量進行一系列觀測，如果誤差出現(xiàn)的符號和大小均相同，或按一定的規(guī)律變化，這種誤差稱為系統(tǒng)誤差。

特性：累積性。

消除或削減措施：（2）選擇適當?shù)挠^測方法

（1）進行計算改正832．偶然誤差

在相同的觀測條件下，對某量進行一系列的觀測，如果觀測誤差的符號和大小都不一致，表面上沒有任何規(guī)律性，這種誤差稱為偶然誤差。84三、偶然誤差的統(tǒng)計特性：（1）在一定的觀測條件下，偶然誤差的絕對值有一定的限值（范圍）（2）絕對值較小的誤差比絕對值較大的誤差出現(xiàn)的概率大（大?。?）絕對值相等的正、負誤差出現(xiàn)的概率相同（符號）（4）同一量的等精度觀測，其偶然誤差的算術平均值，隨觀測次數(shù)n的無限增加而趨于零（抵償性）——偶然誤差的數(shù)學期望等于零85測量中可用作為衡量精度指標的一個標準目的：求觀測值的最可靠值，并衡量其精度；指導實際。86第二節(jié)評定精度的標準精度：指誤差分布的密集或離散的程度，即離散度的大小。衡量精度的指標：能夠反映誤差離散度大小的數(shù)字87在測量工作中，常采用以下幾種標準評定測量成果的精度。中誤差相對中誤差極限誤差88Z=F(x1,x2,...,xn)

89第六章小地區(qū)控制測量90第二節(jié)直線定向確定直線與標準方向之間的水平角度，稱為直線定向。91一、標準方向1．真子午線方向過地球表面某點的真子午線的切線方向，稱為該點的真子午線方向。2．磁子午線方向磁子午線方向是在地球磁場作用下，磁針在某點自由靜止時其軸線所指的方向。3．坐標縱軸方向在高斯平面直角坐標系中，坐標縱軸線方向就是地面點所在投影帶的中央子午線方向。92二、表示直線方向的方法方位角：從直線起點的標準方向北端起，順時針方向量至該直線的水平夾角。取值范圍：0?～360?。O1標準方向NON為真子午線方向——真方位角A

ON為磁子午線方向——磁方位角AmON為坐標縱軸方向——坐標方位角9312NN'δxγα12A12Am12(+)(–)三、幾種方位角之間的關系94五．坐標方位角的推算

四、正、反坐標方位角95六、象限角1．象限角某直線與x軸北南方向所夾的銳角（0?～90?），再冠以象限符號，稱為該直線的象限角R。x(N)y(E)ORO11(S)(W)ⅠⅡⅢⅣ2RO23RO34RO4(NE)(SE)(SW)

(NW)962．坐標方位角與象限角的換算關系x(N)x(N)x(N)x(N)y(E)y(E)yy(S)(S)(W)(W)OOOOⅠⅡⅢⅣRO1αO2RO2αO3RO3RO4αO41234αO1在第Ⅰ象限在第Ⅱ象限在第Ⅲ象限在第Ⅳ象限971．坐標正算（極坐標化為直角坐標）2.坐標反算（直角坐標化為極坐標）第三節(jié)坐標正算與坐標反算98第四節(jié)導線測量99測定各導線邊的長度和各轉折角，根據(jù)起算數(shù)據(jù)，推算出各邊的坐標方位角，從而求出各導線點的坐標，稱為導線測量。

將測區(qū)內相鄰控制點用直線連接而構成的折線圖形，稱為導線。構成導線的控制點，稱為導線點。

100一、導線的布設形式1．閉合導線2．附合導線3．支導線1011．閉合導線AB1234x

求：1、2、3、4點坐標已知：AB,xB,yB

觀測：各內角、各連接邊1022．附合導線ABx123CDx已知：AB,xB,yB

CD,xC,yC觀測：左角或右角、各連接邊求：1、2、3點坐標1033．支導線ABx12已知：AB,xB,yB觀測：左角或右角、各連接邊求：1、2點坐標104二、導線測量的外業(yè)工作1．踏勘選點2．建立標志3．導線邊長測量4．轉折角測量

5．連接測量105三、導線測量的內業(yè)計算目的：求各點坐標關鍵：（1）角度閉合差的計算和分配（2）坐標增量閉合差的計算和分配106角度檢核條件閉合導線附合導線107坐標增量檢核條件閉合導線附合導線1081、閉合導線的坐標計算263.40m201.60m231.40m200.40m241.00m1234x5109點號觀測角（左角）改正數(shù)改正角坐標方位角距離m增量計算值改正后增量坐標值點號?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+35678910111213輔助計算1234512∑123451閉合導線坐標計算表110125.36m98.76m144.63m116.44m156.25m三、附合導線坐標計算AB1234CD111點號觀測角（右角）改正數(shù)改正角坐標方位角距離m增量計算值改正后增量坐標值點號?x/m?y/m?x/m?y/mx/my/m1234=2+35678910111213AABB11223344CCDD輔助計算∑附合導線坐標計算表112第七節(jié)高程控制測量113三角高程測量原理iABvDhAB大地水準面HAHB對向觀測，其較差不應大于0.4D（m）114第七章地形圖的測繪115第一節(jié)地形圖的基本知識116地面上有明顯輪廓的，天然形成或人工建造的各種固定物體稱為地物。地球表面的高低起伏狀態(tài)稱為地貌。

地形圖：按一定的比例尺，用規(guī)定的符號表示地物、地貌平面位置和高程的正射投影圖。117一、地形圖的比例尺1．地形圖比例尺的概念地形圖上任一線段的長度與它所代表的實地水平距離之比，稱為地形圖比例尺。2．比例尺的表示方法數(shù)字比例尺圖示比例尺118比例尺1:50001:20001:10001:500比例尺精度/m0.500.200.100.053．比例尺精度地形圖上0.1mm的長度所代表的實地水平距離，稱為比例尺精度，用ε表示，即幾種常用地形圖的比例尺精度119用途：（1）確定測圖時的量距精度；（2）可確定測圖的比例尺。120二、地形圖的分幅和編號梯形分幅（國際分幅）：按經(jīng)緯線矩形分幅：按坐標格網(wǎng)編號：圖幅西南角坐標公里數(shù)編號x—y121三、地形圖的圖框外注記1、地形圖的圖名2、圖號3、圖廓和接合圖表122地形圖上表示地物類別、形狀、大小及位置的符號稱為地物符號。比例符號非比例符號半比例符號地物注記四、地物符號123五、地貌符號—等高線1241、等高線的概念地面上高程相同的相鄰各點連成的閉合曲線，稱為等高線。2、等高距和等高線平距相鄰等高線之間的高差稱為等高距，也稱為等高線間隔，用h表示。相鄰等高線之間的水平距離稱為等高線平距，用d表示。1253、幾種基本地貌的等高線（1）山頭和洼地的等高線（2）山脊與山谷的等高線(3)鞍部的等高線(4)陡崖和懸崖的表示方法1264、等高線的分類（1）首曲線（2）計曲線（3）間曲線（4）助曲線1275、等高線的特性（1）同一條等高線上各點的高程相同。（2）等高線必定是閉合曲線。如不在本圖幅內閉合，則必在相鄰的圖幅內閉合。（3）除在懸崖、陡崖處外，不同高程的等高線不能相交。（5）山脊、山谷的等高線與山脊線、山谷線正交。（4）等高線平距小，表示坡度陡，平距大表示坡度緩，平距相等則坡度相等。128第三節(jié)碎部測量的方法129在地形圖測繪中，決定地物、地貌位置的特征點稱為地形特征點，也稱碎部點。一、碎部點的測定方法130第八章地形圖的應用131第一節(jié)地形圖的識讀一、一般性識讀1、圖外注記識讀：2、地物識讀：3、地貌識讀132

坐標系統(tǒng)：高程系統(tǒng)：等高距：1米圖式測圖單位：測圖日期：1、圖外注記識讀：10.020.012.020.012.022.010.022.0133第二節(jié)地形圖的基本應用134一、在圖上確定某點的坐標二、在圖上確定兩點間的水平距離三、在圖上確定某一直線的坐標方位角四、在圖上確定任意一點的高程五、在圖上確定某一直線的坡度135第九章測設的基本工作136第一節(jié)已知水平距離、水平角和高程的測設137一、已知水平距離的測設根據(jù)給定的起點、直線的方向和兩點間的水平距離，將另一端點在地面上標定出來。ABD1138鋼尺測設用鋼尺直接丈量兩次，相對誤差在1/3000～1/5000內取平均。ADABB1B2B139二、已知水平角的測設根據(jù)已知水平角和一個已知方向，將另一方向在地面上標定出來。ABD1140（1）在O點安置經(jīng)緯儀，盤左位置瞄準A點，使水平度盤讀數(shù)為。1．一般方法盤左、盤右分中法。AOBB1B2β（2）轉動照準部，使水平度盤讀數(shù)恰好為β值，在此視線上定出B1點。（3）盤右位置，同法定出B2點。（4）取中點B，則∠AOB就是要測設的β角。1412．精確方法AOBB1ββ1?β（1）先用一般方法測設出B1點。（2）用測回法對∠AOB1觀測若干個測回，求出平均值β1，并計算出?β＝β－β1。（3）量取OB1的水平距離。（4）計算改正距離。

（5）自B1點沿OB1的垂直方向量出距離BB1，定出B點，則∠AOB就是要測設的角度。142三、已知高程的測設已知高程的測設，是利用水準測量的方法，根據(jù)已知水準點，將設計高程測設到現(xiàn)場作業(yè)面上。1431．在地面上測設已知高程某建筑物的室內地坪設計高程為45.000m，附近有一水準點BM.3，其高程為H3=44.680m?，F(xiàn)在要求把該建筑物的室內地坪高程測設到木樁A上，作為施工時控制高程的依據(jù)。大地水準面BM3A144大地水準面BM3A（1）BM.3和A之間安置水準儀，在BM.3立水準尺;測得后視讀數(shù)為1.556m，此時視線高程為：（2）計算A點水準尺尺底為室內地坪高程時的前視讀數(shù)：145大地水準面01±0.000