工程测量技能实训

技能实训一水准仪的使用与等外水准测量

hAB=a–bHB=HA+hABHi大地水准面bHAHBhAB高差法Hi=HA+aHB=Hi-b视线高法AB当a>b时，hAB为正，B高于A；当a<b时，hAB为负，B低于A。a前进方向视线高后视点前视点后视尺前视尺水准测量的原理利用水准仪提供的“水平视线”

，并借助水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点的高程推算出未知点的高程。如图一、基本原理高差hAB具有方向性，即有正有负。A——后视点a——后视读数B——前视点b——前视读数

1、A、B两点间高差2.B点的高程3.视线高程大地水准面

hAB

A

BHA

HB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向问题：在水准测量中，若后视点A上的读数a大于前视点B上的读数b，则A点和B点，哪点高？为什么？大地水准面

hAB

A

BHA

HB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向

例1：设已知点A高程为45.123m，B为待求点。后视读数a=1.732m，前视读数b=1.243m，请问A、B两点哪点高，并求B点高程？解：1、hAB=HB-HA=a-b=1.732-1.243=0.489＞0由此可知，B点高于A点。2、HB=HA+

hAB=45.123+0.489=45.612m

例2:在例1,若a=1.243m，b=1.732m，则hAB

=-0.489＜0解:B点低于A点。HB=44.634m

4.转点TP(turningpoint)的概念

当地面上A、B两点间距离较远或高差太大，放置一次仪器不能测定其高差时，就需设置若干个转点，将AB分为n段，测得各段高差为h1，h2…hn，则有：

BMA

BMB

1.1341.677TP1h1=-0.5431.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118hAB=h1+h2+

+hn

=(a1-b1)+(a2-b2)+

+(an-bn)=

a-

b1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543

BMA

BMB

2.2.水准测量的仪器与工具

（一）水准仪(level)组成DS3型水准仪望远镜水准器基座水准仪的结构水准仪目镜微倾螺旋物镜调焦螺旋物镜水平微动螺旋水平制动螺旋脚螺旋准星水准仪的结构水准仪物镜对光透镜目镜视准轴上丝下丝中丝竖丝十字丝分划板望远镜望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。它主要由:物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。物镜、目镜调焦的目的。水准仪圆水准器圆水准器轴长水准管长水准管轴水准器是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。水准器又分为圆水准器和管水准器。水准仪气泡L′L′水准器圆水准器用以粗平仪器。过零点的球面法线L′L′，称为圆水准器轴。圆水准器轴L′L′平行于仪器竖轴VV。气泡中心偏离零点2mm时竖轴所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值。水准仪OLL水准器管水准器管水准器（亦称水准管）用于精确整平仪器。水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3型水准仪的水准管分划值为20″，记作20″/2mm。水准仪水准器符合管水准器为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。水准仪基座基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。水准尺和尺垫尺垫是由生铁铸成。一般为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立于半球顶面。尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。尺常数立尺点水准尺和尺垫操作程序：安置仪器粗平—瞄准—精平—读数

2.3、水准仪的使用水准仪的使用安置仪器在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。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。图形：粗平的操作方法示意图

1233123122．规律：

气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。水准仪的使用缺口准星水平微动螺旋水平制动螺旋对光螺旋消除视差瞄准目标粗瞄、对光、精瞄和消除视差水准仪的使用微倾螺旋每次读中丝读数前都要精平精平使长水准管气泡居中水准仪的使用（四）读数

精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。1．方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。2．规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，即从下往上读。

水准仪的使用1213111.251m0.717m读数用中横丝读数图形：水准仪读数实例4.水准仪读数实例6.2521.4770.725

bc

a

三、水准测量的实施（外业）

1、观测要求

BMA

BMB

1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。（2）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法”或“双面尺法”。

两次仪器高法：高差之差h

-h

5mm

BMA

BMB

1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543图形：水准测量实施与记录对照图普通水准测量记录表

四.水准测量成果整理步骤（一）计算高差闭合差(closingerror)

公式：故对于闭合水准路线，有：对于附合水准路线，有：（二）分配高差闭合差1、计算高差闭合差的容许值（tolerance）

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，单位：个

。2、分配原则按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上，相加得各段改正后的高差。

（三）计算各待定点高程将改正后的高差和已知点的高程相加，计算各待定点的高程。

五.水准测量成果整理实例

【例】如图，某附合普通水准路线观测成果如下，BM-A和BM-B为已知高程的水准点，1、2、3点为待定点，路线上方的数字为测得的高差(以m为单位)，路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位)，试计算1、2、3点的高程。第一步计算高差闭合差：

第二步计算限差：

故可进行闭合差分配

例题解算第三步计算每km改正数：

例题解算故可得：H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2=H1+(h2+V2)=47.609+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.411-2.252=48.159(m)HBM-B=H3+(h4+V4)=48.159+1.420=49.579(m)(检核）技能实训二DS3微倾式水准仪的检验与校正普通水准仪的检验与校正

一、水准仪轴线应满足的几何关系

水准管轴LL∥视准轴CC

圆水准轴L’L’∥竖轴VV

横丝要水平（即：⊥VV）

CCLLVVL'L'二.水准仪的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正1、检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180°，看气泡是否居中。

2、校正：用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半,再用三个“校正螺旋”，使气泡居中。（二）十字丝横丝的检验与校正

1、检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。

2、校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。

（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检校

1、检验：

（1）平坦地上选A、C两点，约50m，再选B点，使AC=CB。（2）在点C架仪，读取a1、b1

（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2。若h2≠h1,则水准管轴不平行视准轴。

①h1无误差②b2的误差可忽略不计。

说明：对S3水准仪，若i>20"，需校正。

（4）按下式，可计算出i角：原因？2、校正

方法有二种：

（1）校正水准管

旋转微倾螺旋，使十字丝横丝对准(a2计=h1+b2)，拨动水准管“校正螺丝”，使水准管气泡居中。

（2）校正十字丝——可用于自动安平水准仪

保持水准管气泡居中，拨动十字丝上下两个“校正螺丝”，使横丝对准(a2计=h1+b2)。自测题一．填空题1.高程测量有

、

、

三种方法。其中，最精密的是

。2.水准测量的基本要求是水准仪

。使用前要首先检验和校正

必须与

平行。水准测量气压高程测量三角高程测量水准测量提供一条水平视线水准管轴视准轴3.水准器有

和

两种，其中前者用来

后者用来

。4.微倾式水准仪的基本操作步骤为

、

、

、

、

。圆水准器管水准器粗平精平安置仪器粗平精平瞄准读数自测题答案B答案C答案ABC二．选择题1．物镜光心与十字丝交点的连线，称为（）A水准管轴B视准轴C圆水准器轴D竖轴2．要进行水准仪精确整平，需调节什么螺旋（）A目镜螺旋B物镜螺旋C微倾螺旋D脚螺旋3．微倾水准仪应满足的条件有（）A中丝水平BCC∥LLCLˊLˊ∥VVDCC⊥HH返回目录作业:

课后思考题与习题:独立思考技能实训三经纬仪的使用与水平角观测教学课件

角度测量是三大基本工作之一角度测量包括水平角测量和竖直角测量。水平角测量用于确定点的平面位置(计算坐标)。竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。常用经纬仪仪器

角度测量原理

角度测量(angleobservation)包括：

水平角(horizontalangle)测量竖直角(verticalangle)测量3.1角度测量原理

一、水平角(horizontalangle)定义

从空间一点出发的两条空间直线在水平投影面上的夹角。

范围：顺时针00~3600

水平面abc

A

BC0ca水平度盘(horizontalcircle)

二.竖直角(verticalangle)定义天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°在同一竖直面内，瞄准目标的视线与水平视线的夹角。其范围：

=0

90

，仰角为正，俯角为负。经纬仪须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，并能使之水平。为了瞄准不同方向，经纬仪的望远镜应能沿水平方向转动，也能高低俯仰。当望远镜高低俯仰时，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。水平度盘与读数系统对中装置瞄准系统整平系统§3.2光学经纬仪的构造

经纬仪是测角的仪器，按精度，有：DJ6、DJ2。

一、DJ6经纬仪的构造

1、照准部(alidade)2、水平度盘(horizontalcircle)3、基座(tribrach)DJ6经纬仪结构图DJ6经纬仪结构图基座水平度盘照准部基座090180270度盘l-基座；2-脚螺旋；3-轴套制动螺旋；4-脚螺旋压板5-水平度盘外罩；6-水平方向制动螺旋；7-水平方向微动螺旋；8-照准部水准管；9—物镜；l0-目镜调焦螺旋；11-瞄准用的准星；12-物镜调焦螺旋；l3-望远镜制动螺旋；l4-望远镜微动螺旋；l5-反光照明镜；l6-度盘读数测微轮；l7-复测机钮；18-竖直度盘水准管；19-竖直度盘水准管微动螺旋；20-度盘读数显微镜2、构造1.照准部(alidade)

照准部(水平)制动、微动

望远镜(竖直)制动、微动

圆水准器

水准管

望远镜目镜调焦，物镜调焦，粗瞄准器，十字丝

读数显微镜

竖直度盘

光学对点器

复测扳手或度盘变换器

望远镜十字丝2.水平度盘(horizontalcircle)水平度盘由光学玻璃制成

顺时针0

360

刻度；

水平度盘与照准部相互脱离；

改变度盘位置，要使用度盘变换手轮或复测扳手。0

90

180

270

0901802703.基座(tribrach)脚螺旋用于整平仪器二、J6经纬仪读数方法水平度盘读数：73

04

24

0173（1）分微尺的分划值为1ˊ，估读到0.1ˊ(6")。（2）“H”——水平度盘读数，“V”——竖直度盘读数。

（2）单平板玻璃测微器装置及其读数方法

水平度盘整个读数为15012’00″，竖直度盘整个读数为91018’06″

对中：使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上。整平：使仪器的竖轴竖直，水平度盘水平。BBCA

§3.3经纬仪的使用

经纬仪的安置

1、垂球(plumbbob)法（1）脚架头上移动仪器进行对中。（2）旋转脚螺旋进行整平。

（3）反复（1）、（2）两步。

B五、经纬仪的安置

内容及要求：

对中(centering)

3mm

整平(leveling)

1格

BCA

对中：使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上。整平：使仪器的竖轴竖直，水平度盘水平。2、光学对中器法(边讲边现场示范)（1）大致水平大致对中眼睛看着对中器，拖动三脚架两个脚,使仪器大致对中,并保持“架头”大致水平。（2）伸缩脚架粗平

根据气泡位置，伸缩三脚架两个脚，使圆水准气泡居中。

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高

1

23气泡居中，3与1、2等高

1231）转动仪器，使水准管与脚螺旋1、2连线平行。2）根据气泡位置运用法则，对向旋转脚螺旋1、2。3）转动仪器900，运用法则，旋转脚螺旋3。气泡居中，1、2等高

1

23气泡居中，3与1、2等高

123（4）架头上移动仪器，精确对中

(5)脚螺旋精平

(6)反复（4）、（5）两步。

复习:水平角测量(horizontalangleobservation)原理1、水平角定义2、特点：顺时针00~3600

水平面ac

A

BC0ca水平度盘

0

90

180

270

090180270水平角观测

（3）脚螺旋精平——左手大拇指法则气泡居中，1、2等高

1

23气泡居中，3与1、2等高

123(4)架头上移动仪器，精确对中

(5)脚螺旋精平，同第3步。

反复（4）、（5）两步。

(现场演示)

二、经纬仪的瞄准步骤：粗瞄—制动—调焦—微动精瞄。

(示范)注意：瞄准时，尽量瞄准目标下部。

三、两个基本概念：盘左（正镜）盘右（倒镜）盘左观测盘右观测竖直度盘竖直度盘

三、测回法

1、适用：2个方向的单角（∠AOB）2、步骤：（边讲边操作示范）（1）盘左瞄准左边A，配度盘至000X´，读取a1。（2）顺时针旋转瞄准右边B，读取b1。

则上半测回角值:β1=b1-a1

1测站ABOa1

b1

（3）倒镜成盘右，瞄准右边B，读取b2。

（4）逆时针旋转瞄准左边A，读取a2。

则下半测回角值:β2=b2-a2

2测站ABOa2

b2

（5）计算角值

若：β1-β2≤±40"（图根级）则有：

β=（β1+β2）/2经纬仪测回法录像3、测回法记录格式25424061800500741906右ABO左AB000418742342741924741915ABO

测站竖盘位置目标水平度盘读数

半测回角值

一测回角值

示

意

图3．计算、记录（1）半测回归零差:J2≤

12"

；J6≤

18"

。

（2）2C值（两倍照准误差）:

2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。

一测回内2C互差：J2≤18"；J6不作要求。

谢谢观看！垂直角观测4.全圆方向观测法测量水平角5.竖直角测量

6.光学经纬仪的检验与校正

技能实训四、五、六技能实训四全圆方向观测法测量水平角

方向观测法1．适用：在一个测站上需要观测两个以上方向。2．步骤：（有四个观测方向）ABOCD（1）上半测回选择一明显目标A作为起始方向（零方向），用盘左瞄准A，配置度盘，顺时针依次观测A、B，C，D，A。盘左

零方向

（2）下半测回

倒镜成盘右，逆时针依次观测A，D，C，B，A。同理各测回间按1800/N的差值，来配置水平度盘。

ABOCD盘右

零方向

（学生操作并剖析）3．计算、记录（1）半测回归零差:J2≤

12"；J6≤

18"。

（2）2C值（两倍照准误差）:

2C=盘左读数－（盘右读数±180°）。一测回内2C互差：J2≤18"；J6不作要求。

图形：方向观测法记录手薄方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。这两个方向的2C互差=6"3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"OD方向盘左、盘右读数的平均值：(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。方向观测法记录计算的实例讲解：1、上半测回归零差=0002'12"-0002'06"=6"。2、OA方向2C值=0002'12"-180002'06"=6"。OD方向2C值=182002'24"-2002'24"=0"。这两个方向的2C互差=6"3、OA方向盘左、盘右读数的平均值：(0002'12"+(180002'06"-1800))/2=0002'09"。再取平均得：(0002'09"+0002'03")/2=0002'06"OD方向盘左、盘右读数的平均值：(182002'24"+(2002'24"+1800))/2=182002'24"。4、OB方向的归零方向值：51015'36"-0002'06"=51013'30"。

OD方向的归零方向值：182002'24"-0002'06"=182000'18"。5、OB方向各测回归零方向值的平均值：(51013'30"+51013'25")/2=51013'28"。

OB方向值各测回间互差:51013'30"-51013'25"=5"。方向观测法小结:技能实训5竖直角测量及竖盘指标差检验

天顶铅垂线水平线ACB0°90°180°270°竖直角——在同一铅垂面内，瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也叫垂直角)。

=0

90

，仰角为正，俯角为负。一、竖直度盘(verticalcircle)的构造1．包括:竖盘(verticalcircle)、竖盘指标水准管(verticalindexbubbletube)、及其微动螺旋。后两部分，多采用竖盘指标自动归零补偿器(verticalindexcompensator)来替代。

2．特点：读数指标线固定不动，而整个竖盘随望远镜一起转动。3、竖盘的注记形式：有顺时针与逆时针两种。

（1）顺时针注记180

270

0

90

盘左指标线270

90

0

180

盘右指标线（2）逆时针注记

0

270

180

90

盘左指标线270

90

180

0

盘右指标线二、竖直角(verticalangle)的计算公式1、顺时针注记

α左=90°-L

α右=R-270°

故一测回竖直角

α=(α左+α右)/22、逆时针注记问题：α左=？

α右=？故有:α左=L

-90°

α右=270°-

R

一测回竖直角:

α=（α左+α右）/2

三、竖盘指标差(indexerrorofverticalcircle)1、定义由于指标线偏移，当视线水平时，竖盘读数不是恰好等于90°或270°上，而是与90°或270°相差一个x角，称为竖盘指标差。当偏移方向与竖盘注记增加方向一致时，x为正，反之为负。

180

270

0

90

盘左（2）结论：取盘左盘右平均值，可消除指标差的影响。一般规范规定，指标差变动范围，J6≤25"、J2≤15"。

2、计算公式（1）指标差:对于顺时针注记的：正确的竖直角α=(90°+x)-L=α左+xα=R-(270°+x)=α右-x四、竖直角的观测及记录技能实训六DJ6型光学经纬仪的检验与校正经纬仪的主要轴线:1、竖轴VV(verticalaxis)2、水准管轴LL(bubbletubeaxis)3、横轴HH(horizontalaxis)4、视准轴CC(collimationaxis)5、圆水准器轴L’L’(circlebubbleaxis)LLHHCCVVL’

L’

一、经纬仪轴线应满足的条件1、VV⊥LL——照准部水准管轴的检校。2、HH⊥十字丝竖丝——十字丝竖丝的检校3、HH⊥CC——视准轴的检校LLHHCCVVL’

L’

4．HH⊥VV——横轴的检校

5．竖盘指标差应为零——指标差的检校

6．光学垂线与VV重合——光学对中器的检校

7.L

L

∥VV——圆水准器的检验与校正(次要)

LLHHCCVVL’

L’

二、经纬仪的检验与校正1．照准部水准管轴的检校（1）检验：用任意两脚螺旋使水准管气泡居中，然后将照准部旋转180°，若气泡偏离1格，则需校正。（2）校正：用脚螺旋使气泡向中央移动一半后，再拨动水准管校正螺丝，使气泡居中。此时若圆水准器气泡不居中，则拨动圆水准器校正螺丝。

照准部水准管轴检校录像§3.5经纬仪的检验与校正检验目的是使仪器满足照准部水准管垂直仪器竖轴的几何条件。使仪器整平后，保证竖轴铅直，水平度盘保持水平。⑴检验方法⑵校正(图3-21)3.5.1照准部水准管轴垂直于竖轴的检验与校正2．十字丝竖丝的检校

（1）检验：用十字丝交点对准一目标点，再转动望远镜微动螺旋，看目标点是否始终在竖丝上移动。

（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。

十字丝竖丝的检校录像十字丝需校正十字丝正确光学经纬仪十字丝竖丝检验示意图3．视准轴的检校（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一把尺。盘左瞄准A，倒镜在B点的尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点的尺上读取B2，相减得距离B1B2，再用皮尺量得距离OB，经计算若J6经纬仪2c>60’’；J2经纬仪2c>30’’时，则需校正。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。3．视准轴的检校（1）检验：在平坦地面上选择一直线AB，约60m～100m，在AB中点O架仪，并在B点垂直横置一把尺。盘左瞄准A，倒镜在B点的尺上读取B1；再用盘右瞄准A，倒镜在B点的尺上读取B2，相减得距离B1B2，再用皮尺量得距离OB，经计算若J6经纬仪2c>60’’；J2经纬仪2c>30’’时，则需校正。（2）校正：微松十字丝的四个压环螺丝，转动十字丝环，使目标点始终在竖丝上移动。视准轴的检校检验示意图盘左瞄准A，倒镜读取B1盘右瞄准A，倒镜读取B2视准轴的检校录像§3.5经纬仪的检验与校正⑴检验——此项检验是保证当竖轴铅直时，横轴应水平；否则，视准轴绕横轴旋转轨迹不是铅垂面，而是一个倾斜面。3.5.4横轴垂直于竖轴的检验与校正在距墙30m处安置经纬仪，在盘左位置瞄准墙上一个明显高点P，见图3-25。要求仰角应大于30°。固定照准部，将望远镜大致水平。在墙上标出十字丝中点对应位置P1。再用盘右瞄准P点，同法在墙上标出P2点。若P1与P2重合，表示横轴垂直于竖轴。不重合，则条件不满足，对水平角测量影响为i角，可用下式计算：(3-12)对于DJ6型经纬仪，若I>20″则需校正。（2）校正：

此项校正一般由仪器检修人员进行。

方法：用十字丝交点瞄准P1P2的中点M，抬高望远镜，并打开横轴一端的护盖，调整支承横轴的偏心轴环，抬高或降低横轴一端，直至交点瞄准P点。5．指标差的检校(1)检验：用盘左、盘右先后瞄准同一目标，计算指标差x=(L+R-360°)/2。

J6：x>1’；J2：x>30’’时，要进行校正。(2)校正：用指标水准管微动螺旋，使中丝对准（R-x）位置，再有拨针使指标气泡居中。6．光学对中器的检校

（1）检验：安置仪器后，精确对中地面上一点，再旋转照准部180°看是否还精确对中，否则需校正。（或旋转照准部，每隔120°投下一点，若三点不重合，则需校正。）（2）校正：用拨针使刻划中心向三点的外接圆心移动一半。7．圆水准器的检校(次

要)

（1）检验：精平（水准管气泡居中）后，若圆水准气泡不居中，则需校正。（2）校正：用圆水准气泡校正螺丝使其居中。

§3.6水平角观测的误差分析

一、物的误差——仪器误差：仪器校正的残余误差

视准轴误差（CC⊥HH）盘左盘右观测取平均消除横轴误差（HH⊥VV）盘左盘右观测取平均消除竖轴误差（LL⊥VV）盘左盘右观测取平均不能

抵消，仔细整平。二、人的误差1.仪器安置误差：对中误差整平误差

2.标杆倾斜误差

竖直标杆，观测时尽量瞄准目标底部3.观测误差：瞄准误差，估读数误差三.环境——外界因素

◆选择有利观测时间，设法避开不利条件；◆尽量缩短一测回的观测时间，采取观测方法减弱与时间成正比的误差。本章小结1.角度测量的目的2.经纬仪的操作及使用3.水平角和竖直角的观测4.经纬仪的检验和校正5.角度测量的误差来源及消减方法

作业:

思考题与习题:习题例一、经纬仪由_________、___________、_________三大部分组成。照准部水平度盘基座例二、用一竖直度盘为顺时针注记的经纬仪观测某一竖直角，其盘左读数为75°30′04″，盘右读数为284°30′17″，那么一测回竖直角为_____________。

15°30′06″

例三、水平角是指_______________________________________________________。地面上一点到两个目标点的方向线垂直投影到水平面上的夹角返回目录作业:

思考题与习题:学习真好

技能实训七全站仪的认识与使用南方全站仪NTS－350系列

一、特点1.功能丰富2.数字键盘操作快速3.强大的内存管理4.自动化数据采集5.望远镜镜头更轻巧6.特殊测量程序7.中文界面和菜单南方全站仪NTS－350系列

二、预备事项

（一）预防事项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．避免在高温和低温下存放仪器，亦应避免温度骤变（使用时气温变化除外）。3．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。4．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仪器。5．仪器长期不使用时，应将仪器上的电池卸下分开存放。电池应每月充电一次。6．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。7．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。8．外露光学件需要清洁时，应用脱脂棉或镜头纸轻轻擦净，切不可用其它物品擦拭。9．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。10．作业前应仔细全面检查仪器，确信仪器各项指标、功能、电源、初始设置和改正参数均符合要求时再进行作业。11.即使发现仪器功能异常，非专业维修人员不可擅自拆开仪器，以免发生不必要的损坏。南方全站仪NTS－350系列

（二）部件名称南方全站仪NTS－350系列

（二）部件名称

南方全站仪NTS－350系列

（三）仪器开箱和存放

开箱轻轻地放下箱子，让其盖朝上，打开箱子的锁栓，开箱盖，取出仪器。存放

盖好望远镜镜盖，使照准部的垂直制动手轮和基座的圆水准器朝上将仪器平卧（望远镜物镜端朝下）放入箱中，轻轻旋紧垂直制动手轮，盖好箱盖并关上锁栓。

（四）安置仪器将仪器安装在三脚架上，精确整平和对中，以保证测量成果的精度，应使用专用的中心连接螺旋的三脚架。

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（五）电池的装卸、信息和充电

1.电池的装卸2.电池的信息3.电池的充电取下电池盒时，按下电池盒底部插入仪器的槽中，按压电池盒顶部按钮，使其卡入仪器中固定归位。充电时注意事项：▲尽管充电器有过充保护回路，充电结束后仍应将插头从插座中拔出。▲要在0°～

±45°C温度范围内充电，超出此范围可能充电异常。▲如果充电器与电池已联结好，指示灯却不亮，此时充电器或电池可能损坏，应修理。

存放时注意事项：▲可充电电池可重复充电300-500次，电池完全放电会缩短其使用寿命。▲为更好地获得电池的最长使用寿命，请保证每月充电一次。南方全站仪NTS－350系列

（六）反射棱镜

全站仪在进行测量距离等作业时，须在目标处放置反射棱镜。反射棱镜有单（叁）棱镜组，可通过基座连接器将棱镜组连接在基座上安置到三脚架上，也可直接安置在对中杆上。棱镜组由用户根据作业需要自行配置。南方测绘仪器公司所生产的棱镜组如图所示：

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（七）基座的装卸1.拆卸

如有需要，三角基座可从仪器(含采用相同基座的反射棱镜基座连接器)上卸下，先用螺丝刀松开基座锁定钮固定螺丝，然后逆时针转动锁定钮约180°，即可使仪器与基座分离。2.安装

将仪器的定向凸出标记与基座定向凹槽对齐，把仪器上的三个固定脚对应放入基座的孔中，使仪器装在三角基座上，顺时针转动锁定钮约180°使仪器与基座锁定，再用螺丝刀将锁定钮固定螺丝旋紧。南方全站仪NTS－350系列

（八）望远镜目镜调整和目标照准1.将望远镜对准明亮天空，旋转目镜筒，调焦看清十字丝（先朝自己方向旋转目镜筒再慢慢旋进调焦清楚十字丝）。2.利用粗瞄准器内的三角形标志的顶尖瞄准目标点，照准对眼睛与瞄准器之间应保留有一定距离。3.利用望远镜调焦螺旋使目标成像清晰。

（九）打开和关闭电源开机1、确认仪器已经整平2、打开电源开关（POWER键）注意：在进行测量的过程中，千万不能不关机拔下电池，否则测量数据将会丢失！！南方全站仪NTS－350系列

（十）字母数字的输入方法如仪器高，棱镜高，测站点和后视点等条目的选择与数字的输入当菜单中显示“字母”时即可输入字母当菜单中显示“数字”时即可输入数字当所输入的字母中有连续两个字母在同一键上，在输入其中的第二个字母时，则需要用键将光标移到下一位。修改字符，可以按[][]键将光标移到待修改的字符上，并再次输入。南方全站仪NTS－350系列

三、键盘功能与信息显示（一）操作键南方全站仪NTS－350系列

三、键盘功能与信息显示

（一）操作键

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四、全站仪的常用功能1.角度测量2.距离测量4.坐标测量3.标准测量4.对边测量5.悬高测量6.点放样7.距离放样8.面积测量

五、全站仪的使用

（一）全站仪的安置

1.安置三脚架

2.将仪器安置到三脚架上

3.利用圆水准器粗平仪器4.利用长水准器精平仪器

5.利用光学对中器对中

6.最后精平仪器

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（二）角度测量1.水平角右角和垂直角的测量确认处于角度测量模式，按下列操作步骤进行：

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（二）角度测量

2.水平角的设置1）通过锁定角度值进行设置（确认处于角度测量模式）南方全站仪NTS－350系列

（三）距离测量

1.连续测量（确认处于测角模式）南方全站仪NTS－350系列

（三）距离测量

2.N次测量/单次测量当输入测量次数后，仪器就按设置的次数进行测量，并显示出距离平均值。当输入测量次数为1，因为是单次测量，仪器不显示距离平均值。确认处于测角模式

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（四）坐标测量通过输入仪器高和棱镜高后测量坐标时，可直接测定未知点的坐标。进行坐标测量，注意：要先设置测站坐标，测站高，棱镜高及后视方位角。步骤如下：

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（五）标准测量1.设置测站点

可利用内存中的坐标数据来设定或直接由键盘输入

（利用内存中的坐标数据来设置测站点的操作步骤如右图）

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（五）标准测量2.设置后视点

通过输入点号设置后视点将后视定向角数据寄存在仪器内。南方全站仪NTS－350系列

（五）标准测量3.碎部测量：即进行待测点测量，并存储数据南方全站仪NTS－350系列

（六）对边测量

对边测量模式有两个功能。1、MLM-1（A-B，A-C）：测量A-B，A-C，A-D……2、MLM-2（A-B，B-C）：测量A-B，B-C，C-D……

必须设置仪器的方向角[例]MLM-1（A-B，A-C）MLM-2（A-B，B-C）模式的测量过程与MLM-1模式完成相同。南方全站仪NTS－350系列

（六）对边测量南方全站仪NTS－350系列

（六）对边测量南方全站仪NTS－350系列

（七）悬高测量为了得到不能放置棱镜的目标点高度，只须将棱镜架设于目标点所在铅垂线上的任一点，然后进行悬高测量。南方全站仪NTS－350系列

（七）悬高测量

1.有棱镜高（h）输入的情形（例：h=1.3m）

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（七）悬高测量

2.没有棱镜高输入的情形

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（八）点放样南方全站仪NTS－350系列

（八）点放样

1.设置测站点：可采用直接输入测站点坐标南方全站仪NTS－350系列

（八）点放样

2.设置后视点：可采用直接输入后视点坐标南方全站仪NTS－350系列

（八）点放样

3.实施放样：有两种方法可供选择，即通过点号调用内存中的坐标值和直接键入坐标值例：调用内存中的坐标值南方全站仪NTS－350系列

（九）距离放样该功能可显示出测量的距离与输入的放样距离之差。测量距离-放样距离=显示值放样时可选择平距（HD），高差（VD）和斜距（SD）中的任意一种放样模式

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（十）面积计算该模式用于计算闭合图形的面积，面积计算有如下两种方法：1.用坐标数据文件计算面积2.用测量数据计算面积注意：

如果图形边界线相互交叉，则面积不能正确计算。

混合坐标文件数据和测量数据来计算面积是不可能的。

面积计算所用的点数是没有限制的。

所计算的面积不能超过200000平方米或2000000平方英尺。

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（十）面积计算1.用坐标数据文件计算面积

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（十）面积计算2.用测量数据计算面积

技能实训11、126-4三、四等水准测量三、四等水准测量一般用于建立小地区测图以及一般工程建设场地的高程首级控制。三、四等水准测量应从附近的国家一、二等水准点引测高程。三、四等水准点一般须长期保存，应埋设水准标石，点位要建立在稳固处。1、三、四等水准测量的要求和施测方法1）三、四等水准测量使用双面水准尺（红面尺底：4.687m,4.787m);2）视线长度和读数误差的限差，见下表：表6-19三、四等水准测量测站技术要求

等级视线长度(m)前、后视距离差(m)前、后视距离累积差(m)红、黑面读数差(mm)红、黑面高差之差(mm)三等≤75≤3≤5≤2≤3四等≤100≤5≤10≤3≤52、三.四等水准测量作业方法采用双面尺法作测站检核；每站观测次序：后视尺前视尺测站编号点号后尺前尺下丝上丝下丝上丝后视距前视距视距差d(m)Σd(m)方向及尺号水准尺读数（m）黑面红面K+黑-红平均高差（m）备注K为尺常数：K5=4.787K6=4.687三、三、四等水准测量记录（双面尺法）（1）（4）（2）（5）（9）（10）（11）（12）后前后-前（3）（6）（8）（7）（15）（16）（14）（13）（17）（18）12BM.1-TP.1TP.1-TP.21.5360.94758.9+0.11.9541.37358.1-0.21.0300.44258.8+0.11.2760.69458.3-0.1后5前6后-前后6前5后-前1.2420.736+0.5066.0305.422+0.6081.6640.985+0.6796.3505.773+0.577-1+1-2+0.5070+1-1+2+0.6780后视(黑面)：上丝读数，下丝读数，中丝读数前视(黑面)：上丝读数，下丝读数，中丝读数前视(红面)：中丝读数后视(红面)：中丝读数将上述观测方法称为：“后、前、前、后”（黑、黑、红、红）的观测顺序；目的：抵消仪器、标尺下沉产生的误差；四等水准测量也可用“后、后、前、前”（黑、红、黑、红）的观测顺序。3、四等水准测量观测手簿-0.5-0.2-0140.5+1-0041-0140后－前37.737.5-165541866

前B16781539065131726

后A205519143-0.3-0.1-0074.5+1-0175-0074后－前37.537.4-167962008

前A18211747066211934

后B219621212-0.2-0.2+0832.5+1+0932+0833后－前37.637.4-152390551

前B03631197A尺：K＝4787B尺：K＝4687061711384

后A073915711∑d视距差d红面黑面前距后距上丝尺上丝尺备考高差中数K＋黑－红标尺读数方向及尺号下丝前下丝后测量编号4、三、四等水准测量成果整理

计算方法步骤（与等外水准路线相同）即：1）计算高差闭合差；2）分配高差闭合差；3）计算各未知高程点的高程。6.2.2导线测量的外业工作包括：踏勘选点、边长测量、角度测量和连接测量。1）踏勘选点：便于保存、视野开阔，通视，按规范（点个数、边长度等）；2）边长测量：按规范精度要求选择观测方法；3）角度测量：附合导线测同一侧（左或右角）、闭合测内角；4）连接测量：测量连接角。独立网需用罗盘仪测定起始方位角。技能实训12124.08164.10208.5394.18147.44AB567CD

AB

CDXB=1230.88YB=673.45XC=1845.69YC=1039.9843°17′12″4°16′00″180°13′36″178°22′30″193°44′00″181°13′00″204°54′00″180°32′48″

B

C81）绘计算草图、计算表格：2）计算角度闭合差：3）调整角度闭合差,并计算改正后的角度4）按调整后的角度推算各边的方位角：5）计算坐标增量：6）坐标增量闭合差的计算：7）调整坐标增量闭合差：8）计算改正后的增量：9）按改正后的增量推算各点坐标。点号转折角

(右)°′″改正后转折角°′″

方向角

°′″边长

D(米)

坐标增量(米)XY改正后增量(米)XY坐标(米)XY点号AB5678CD180133617822301934400181130020454301803248124.08164.10208.53

94.18

147.44B5678C1230.88673.451845.691039.98-8-8-8-8-8-81801344178223819344081811308204543818032561119011243171241600430328444050305642294334

44856+90.66+116.68+178.85+81.79+146.92+84.71+115.39+46.70+107.23+12.38738.33+614.90+366.41+614.81+366.53²-2-2-2-1-2+2+3+3+2+2+12-9+90.64+116.66+178.83+81.78+146.90+84.73+115.42+107.26+46.72+12.40+614.81+366.531321.521438.181617.011698.79758.18873.60980.861027.58附合导线坐标计算11190024

;注意：1）闭合导线分配角度闭合差时，是按照反号、平均分配的！2）附合导线分配角度闭合差时，是按照：当用左角计算角度闭合差时，则反号、平均分配！当用右角计算角度闭合差时，则同号、平均分配！故，一般测左角，则反号分配！技能实训十三经纬仪测绘地形图技能实训十四全站仪测绘大比例尺数字地形图地形图测绘的基本知识地物：指地面上天然或人工形成的固定的物体，如海洋、湖泊、河流、房屋、桥梁等；地貌：指地表高低起伏的形态，如高山、丘陵、平原、洼地等；地物和地貌总称为地形。地形图：按一定的比例尺，用《地形图图式》统一规定的符号和注记，缩绘在图纸上的正射投影。它反映了表示的地物平面位置和地貌的形态。平面图：只表示地物，不表示地貌。是否表示高程是区分地形图和平面图的关键地形图示列周村§7.1.2地物、地貌在图上的表示方法国家标准《1：500、1：1000、1：2000地形图图式》所规定地物、地貌符号及注记地物如下。1.比例符号——地物较大，可按测图比例尺缩小描绘的符号，如房屋、农

田和、草地等，能反映地物的大小、形状及它们的位置。

2.非比例符号——不能按比例缩小描绘的符号，如控制点、路灯、水井等。

不能反映地物的大小、形状，只能它们的位置。

3.半比例符号——对于线状延伸的地物（如围墙、通讯线管道等），其长度依比例缩绘，宽度不依比例的符号。4.地物注记——文字、数字、特殊符号等对地物加以说明，称为地物注记。诸如城镇、工厂、河流、道路的名称等。《地形图图式》是测绘、出版地图的基本依据之一，是识读和使用地形图的重要工具，它包括了地物、地貌在地形图上表示的符号和方法。如房屋、农田、稻田、花圃、草地、湖泊等。非比例符号如控制点、水塔、独立树、旗杆、路灯等比例符号半比例符号如电力线、通讯线、管线、围墙、篱笆、铁丝网等地物注记用文字、数字和特定的符号对地形图上的地物做补充说明，如地名、控制点名称、高程等地貌的形态按照起伏变化分为以下四类（1）平地坡度在3°以下（2）丘陵地坡度在3°～10°（3）山地坡度在10°～25°（4）高山地坡度在25°以上

地形图上表示方法很多，而在测量上最常用的方法是是等高线法。1、等高线的定义等高线——地面上高程相等的相邻点所连接而成的闭合线。

地貌符号等高线平距——地形图上相邻等高线之间的水平距离d。等高线平距d随地面坡度变化而变化。2、等高距、等高线平距、地面坡度等高距——地形图上相邻等高线之间的高差h

，同一幅地形图中只能采用同一种基本等高距。

●由于h为定值，所以i与d成反比，即：

d大(等高线稀)，i

小(地面坡度小,缓和)d小(等高线密)，i

大(地面坡度大,陡峭)hhhhhh山坡线

i(为地面倾角)i=—h=tan

d1d2d3d4d5d6

i、为相邻等高线之间的坡度M、为比例尺分母dM地面坡度i——两点的高差h与其相应水平距离d的比值。3、等高线分类（1）首曲线也称基本等高线，按规定的基本等高距描绘的等高线称首曲线，用宽度为0.15mm的细实线绘制，是地形图上做主要的等高线。（2）计曲线每5倍等高距的等高线加粗描绘称为计曲线，也注出高程，用宽度为0.3mm的粗实线绘制。(3)间曲线按二分之一基本等高距所加绘的等高线，称为间曲线，用长虚线表示，描绘时可不闭合。(4)助曲线按四分之一基本等高距所加绘的等高线，称为助曲线，用短曲线表示，描绘时可不闭合。某区域等高图示例4、用等高线表示的几种典型地貌（1）山头与洼地。从以下两方面：（1）高程注记从内到外增加还是减少（2）示坡线向外还是向里示坡线：是垂直于等高线的短线，用以指示坡度下降的方向洼地山头示坡线如何区分山头与洼地？示坡线

山头：地势向中间凸起而高于四周的高地

洼地：地势向中间凹下而低于四周的高地地形相反，地貌图相似：山头向中心越高，洼地反之（2）山脊与山谷山脊：向一个方向延伸的高地，其最高棱线称为山脊线。山谷：两个山脊之间的凹地为山谷，其最低点连线为山谷线。如何区分山脊与山谷？山脊：一组凸向低处的曲线山谷：一组凸向高处的曲线山脊线山谷线山谷线山脊线（3）鞍部一圈大的闭合曲线内，套有两组小的闭合曲线鞍部

两个山头间的低凹处，一般也是两个山脊和两个山谷的会聚处。（4）绝壁与悬崖（B）、绝壁:上下垂直的陡崖。也称断崖（用符号表示）

。(A)、陡崖:坡度在70º以上（用符号表示）

。(C)、悬崖:崖口倾斜到陡壁外面而悬空（用等高线表示）

。5、等高线的特性（1）同一条等高线上高程必相等、而高程相等的地面点却不一定在同一条等高线上。(等高)。（2）各条等高线必然闭合，如不在本幅图闭合，必定在相邻的其他图幅闭合，但间曲线和助曲线作为辅助线，可以在图幅内中断(闭合)。（3）除悬崖、绝壁外，不同高程的等高线不能相交(不相交)。（4）同一幅图内，等高线平距的太小与地面坡度成反比。地面缓和处等高线平距大、陡峭处平距小(稀缓密陡)。（5）山脊、山谷的等高线与山脊线、山谷线成正交关系。§7.1.3

地形图图外注记地形图的坐标系统地形图的高程系统测图的日期成图方法等高距、图式版本成图比例尺图名、图号及相邻图幅的名称周家村周家村技能实训十三经纬仪测绘地形图§1测图前的准备工作1.图纸的准备

测图纸：绘图纸、聚脂薄膜、测图工具、《地形图图式》。

准备工作：

(1)绘制坐标方格网(如果已经绘制好的就不需要)

(2)展绘控制点一、图纸准备

优点：伸缩小、透明度好、不怕潮湿缺点：易燃、易折、易老化方格网图纸的规格有两种：40cm50cm和50cm50cm方格的大小：10cm10cm方格网绘制方法：1.对角线法oabcd

画对角线

取等距oa=ob=oc=od

连接abcd成矩形

沿各边截取10厘米等距标记

连接相应等距标记成方格网二.绘制坐标方格网

方格网精度要求③各方格的对角线长(141.4mm)，误差应

0.2mm。

①方格网对角线长，误差0.3mm；②沿方格网对角线的方格交点，偏离对角线0.2mm；

方格网线条要求

方格网线条粗0.1~0.15mm，要使用2H以上的绘图铅笔绘制。2.坐标格网尺法——用坐标格网尺绘制方格网。坐标格网尺铅笔画线处格网尺零点10cm20cm30cm40cm50cm半径用坐标格网尺绘制方法:三.展绘控制点1.注记坐标格网线的坐标值：

根据分幅范围及测图比例尺确定格网线的坐标注记。1:10000.5

0.5100090080070060050050060070080090010002.展绘控制点例：将控制点A(xA=647.43m,yA=634.52m)；B(xB=913.46m,yB=748.63m),展绘到测图纸上。展绘控制点的步骤：①确定A点所在方格；②用比例尺向x方向量47.43m，作标记；③用比例尺向y方向量34.52m，作标记；④连接相应点交点为A；⑤注记点号。⑥同理展绘B点。⑦检查：用比例尺量取AB距离，距离读数与理论值之差图上0.3mm。1:10000.5

0.5100090080070060050050060070080090010006.45BA4.50§2经纬仪测绘法一、碎部点的选择紫阳大道建筑楼55.405.35◆地物特征点：地物轮廓线的转折处、转向处，或地物的几何中心，如房角点，道路转折点，交叉点，河岸线转弯点以及独立地物的中心点等。地物特征点一般规定主要地物凸凹部分在图上大于0.4mm均应表示出来，小于0．4mm时，可用直线连接。碎部点正确的选择是保证成图质量和提高测图效率的关键。

地貌特征点：山顶点、鞍部点、山脊线、山谷线、坡度变化处等。地貌特征点平坦地区碎部点的间距和测碎部点的最大视距测图比例尺地形点最大间距最大视距/m主要地物点次要地物点和地形点1:5001:10001:20001:500015305010060100180300100150250350城市建筑区的最大视距测图比例尺最大视距/m主要地物点次要地物点和地形点1:5001:10001:2000508012070120200二、一个测站上的测绘工作

（一）配置1、测绘工具：经纬仪、图板、塔尺、钢尺、量角器、直尺或三角板、计算器、铅笔、橡皮等。2、参与人员：观测员、记录计算员、绘图员各1人、立尺员2人。（二）实施步骤

1、安仪仪器：在控制点A安置经纬仪，量取仪器高。2、定向：后视(盘左瞄准)控制点B，度盘置零。

3、立尺：立尺员把塔尺立到地形、地貌特征点上。4、观测：瞄准点1的塔尺，分别读取上、下丝之差、中丝读数、竖盘读数L、水平角β。5、记录、计算：记录上述观测值，按视距测量公式计算出点1的水平距离D和高程H。测站：A后视点：B仪器高i=1.45m指标差x=0测站高程HA=264.34m视线高程H视(Hi)=HA+i=28.82m点号视距Kl(m)中丝读数v(m)竖盘读数º′竖直角º′水平角º′水平距离D(m)高程H(m)备注1