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文档简介
项目1测量基础知识《建筑工程测量》项目1测量基础知识项目2水准测量项目3角度测量项目4水平距离测量项目5小地区控制测量项目6大比例尺地形图测绘项目7建筑施工测量项目8建筑物变形观测全套可编辑PPT课件CONTENTS任务1.1认识建筑工程测量任务1.2测量中地面点位的确定任务1.3测量工作的基本内容和原则任务1.4测量误差概述目录项目1测量基础知识项目导入
各类建筑工程在施工的过程中要保证建筑物平面位置的正确,保证建筑物竖向标高、垂直度和构建安装的精度。如何保证这些精度达到所要建设工程的施工要求,将是施工的关键。
建筑工程测量课程就是解决这些问题的技术核心课程,离开测量将无法按设计要求施工,测量工作贯穿于建筑工程施工的整个过程,这就要求从事建筑施工的人员,必须掌握必要的测量知识、技能和方法,为建筑施工服务。本项目将重点对工程测量的任务、地面点位的确定、测量误差的来源与处理、测量精度如何评定以及测量的基本工作进行了系统阐述,是本书的基础知识,深刻领会本项目的内容将是学好建筑工程测量的基础和前提。
任务1.1认识建筑工程测量一、建筑工程测量的任务
根据它的任务与作用,包括两个方面:◆测定(测绘)
◆测设(放样)
测设:图纸
地面测定:地面图纸二、建筑工程测量的作用◆土木工程(包括建筑、公路等)的每一个阶段均要进行测量工作
①工程勘测阶段
——控制测量、测绘各种比例尺地形图;
②工程施工阶段
——施工放样、竣工测量;
③工程管理阶段
——安全监测、变形观测。◆制图、识图、用图是工程技术人员的基本素质,“测量员”是作业现场八大员之一,从职业院校专业的特点看,必须要学好工程测量。三、建筑工程测量工作及学习该门课程的要求1.建筑工程测量工作的要求2.学习该门课程的要求
一知四会:知原理、会用仪器、会识图用图、会施工测量。3.如何学好工程测量课程◆认真听课;◆做好笔记;◆独立完成作业;◆实践课认真对待。重视实践:一定要珍惜每次动手操作机会,充分利用每次课堂实习。爱护仪器:测量仪器比较贵重且易受损,要求大家养成爱护仪器的好习惯。任务1.1认识建筑工程测量一、地面点平面位置的确定◆平面直角坐标◆大地坐标确定地面点的空间位置需用三个量,在测量工作中一般用:某点在基准面上投影位置(x,y)该点离基准面高度(H)任务1.2测量中地面点位的确定不同点:
a.测量上北方向为X轴正向,东方向为Y轴正向。
b.角度方向顺时针度量;象限顺时针编号。相同点:
数学中的三角公式在测量中可直接应用。坐标系的异同:特别提示:a.为避免坐标出现负值以简化计算,坐标原点一般选在测区的西南角。b.测量用坐标系与数学用坐标系在纵横轴及象限划分均不一样,一定要加以区别。1.平面直角坐标
适用于:研究范围较小。数学平面直角坐标系测量平面直角坐标系
任务1.2测量中地面点位的确定2.大地坐标(属于球面坐标系统)适用于:在地球椭球面上确定点位。大地坐标(大地经度L,大地纬度B
)知识链接:我国以陕西省-泾阳县-永乐镇-石际寺村大地原点,建立的大地坐标系——1980西安坐标系。大地原点的地理坐标约为:东经108°55′,北纬34°32′,海拔417.2m。任务1.2测量中地面点位的确定1.测量工作基准面——水准面、大地水准面。◆水准面——静止海水面所形成的封闭曲面。◆大地水准面——其中通过平均海水面的那个水准面。测量工作的基准面。◆水准面的特性——处处与铅垂线正交、封闭的重力等位曲面。◆铅垂线——测量工作的基准线。二、地面点高程位置的确定任务1.2测量中地面点位的确定2.测量计算基准面——旋转椭球由椭圆(长半轴a,短半轴b)绕b轴旋转而成的椭球体。可用数学式表示的光滑曲面。3.地面点的高程a.绝对高程H——到大地水准面的铅垂距离。
b.相对高程H'——到假定水准面的铅垂距离。
c.高差——hAB=HB-HA=H'B-H'A任务1.2测量中地面点位的确定我国的高程系统主要有:(1)1985国家高程系统(2)1956黄海高程系统(3)地方高程系统。如:珠江高程系统。注:水准原点:青岛市观象山
H0=72.260m(85黄海系)=72.289m(56黄海系)现均采用1985国家高程基准。经验提示在建筑工程中,除了建筑总平面图首层室内外地坪面用绝对高程以外,其余各部位均用相对高程标注。任务1.2测量中地面点位的确定三、用水平面代替水准面的限度1.对水平角、距离的影响——在以10km为半径的范围内,面积约320km2内,可忽略不计。2.对高程的影响——即使距离很短也要顾及地球曲率的影响。任务1.2测量中地面点位的确定四、确定地面点位的三个基本要素——测角、量边、测高差任务1.2测量中地面点位的确定五、常用的测量仪器与用途水准仪经纬仪测距仪全站仪激光扫平仪激光垂准仪罗盘仪GPS
钢尺任务1.3测量工作的基本内容和原则
测量工作的原则:“前一步工作未作检核,不能进行下一步工作”。测量工作的基本原则:优点:
①减少误差积累;②避免错误发生;③提高工作效率。布局上:由整体到局部精度上:由高级到低级次序上:先控制后细部一、测量误差简介1.误差产生的原因2.测量误差的分类3.多余观测:在测量工作中一般要进行多于必要的观测,称为多余观测。系统误差(systemerror)定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均相同或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。特点:具有积累性,对测量结果的影响大,但可通过一般的改正或用一定的观测方法加以消除。例如:钢尺尺长误差、钢尺温度误差、水准仪视准轴误差、经纬仪视准轴误差。偶然误差(accidenterror)定义:在相同观测条件下,对某量进行一系列观测,如误差出现符号和大小均不一定,这种误差称为偶然误差。但具有一定的统计规律。特点:(1)具有一定的范围。(2)绝对值小的误差出现概率大。(3)绝对值相等的正、负误差出现的概率相同,数学期限望等于零。此外,在测量工作中还要注意避免粗差(即:错误)的出现。任务1.4测量误差概述中误差(meansquareerror)相对误差(relativeerror)(仅针对距离)3.容许误差(tolerance)或极限误差(limiterror)
二、评定精度的标准任务1.4测量误差概述项目小结与思考1.建筑工程测量的任务是什么?2.什么叫水准面?什么叫大地水准面?3.什么叫绝对高程(海拔)?什么叫相对高程?什么叫高差?4.测量学中的平面直角坐标系和数学上的平面直角坐标系有何不同?5.对于水平距离和高差而言,在多大的范围内可用水平面代替水准面?6.确定地面点的3个基本要素是什么?测量的基本工作有哪些?
7.测量工作的基本原则是什么?8.测量误差的来源有哪几个方面?9.什么叫系统误差?什么叫偶然误差?10.什么叫中误差?什么叫相对中误差?什么叫容许误差?11.已知观测值S=(500.00±10)mm,试求观测值S的相对中误差。项目2水准测量《建筑工程测量》CONTENTS任务2.1水准测量原理任务2.2水准测量仪器及其使用方法任务2.3水准路线及其测量任务2.4水准测量的成果计算及误差分析目录任务2.5水准仪的检验与校正任务2.6自动安平水准仪和电子水准仪项目导入
在日常生活中和工作中,我们经常需要解决这样的问题:某处(点)比某处(点)高多少或低多少?某处(点)有多高?
这些问题都需要使用一定的仪器和工具,采用一定的方法和程序,按照一定的要求来解决,这就是高程测量。高程是确定地面点位的三个量之一。高程测量是测量的三项基本工作之一,绝对高程(海拔)指该点到大地水准面的铅垂距离。水准项目2水准测量
绝对高程大地水准面假定水准面相对高程高差高程的概念任务2.1水准测量原理高程测量高程测量是测量工作的三项基本任务之一,通常确定点地面高程的方法有:水准测量和三角高程测量。水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量的精度较高,所以是高程测量中最主要的方法。三角高程测量是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角),然后利用三角公式计算出两点间的高差。三角高程测量一般精度较低,只是在适当的条件下才被采用。GPS测高。任务2.1水准测量原理水准测量的原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。ABabhAB前进方向大地水准面大地水准面HA(已知)HB=?后视前视任务2.1水准测量原理ABabhAB前进方向HA(已知)HB=?后视前视A、B两点间高差hAB为:A点为后视点,A点尺上的读数a称为后视读数;B点为前视点,B点尺上的读数b称为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。任务2.1水准测量原理大地水准面大地水准面hABABab前进方向大地水准面HAHBHB视线高度计算未知点的高程高差法视线高法任务2.1水准测量原理∑hAB大地水准面HB=?HA连续水准测量
hAB=∑h=h1+h2
+…
=(a1
-b1)+(a2
-b2)+…=∑a-∑b任务2.1水准测量原理提示:强调转点的作用——传递高程。任务2.2水准测量仪器及其使用方法为水准测量提供水平视线的仪器。常用的水准仪精密水准仪DS05
、DS1
普通水准仪DS3
、DS10
水准仪的结构DS3型水准仪望远镜水准器基座任务2.2水准测量仪器及其使用方法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。DS3型微倾式水准仪构造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。任务2.2水准测量仪器及其使用方法气泡L′L′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。OLL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。任务2.2水准测量仪器及其使用方法符合管水准器:为了提高水准管气泡居中的精度,采用符合水准器。任务2.2水准测量仪器及其使用方法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)。尺常数任务2.2水准测量仪器及其使用方法尺垫水准尺任务2.2水准测量仪器及其使用方法水准仪的操作步骤操作程序:安置仪器—粗平—瞄准—精平—读数(一)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。。任务2.2水准测量仪器及其使用方法水准仪的操作步骤操作程序:安置仪器—粗平—瞄准—精平—读数(一)安置仪器(二)粗平
调节脚螺旋,使圆水准气泡居中。
方法:对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向中间——转动脚螺旋3,使气泡居中。规律:气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。水准仪的操作步骤操作程序:安置仪器—粗平—瞄准—精平—读数(三)瞄准1.方法:先用准星器粗瞄,再用微动螺旋精瞄。2.视差:概念:眼睛在目镜端上下移动时,十字丝与目标像有相对运动。产生原因:目标像平面与十字丝平面不重合。消除方法:反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。(四)精平1.方法:如图所示,调节微倾螺旋,使水准管气泡成像抛物线符合。2.说明:自动安平水准仪不需进行精平。
微倾螺旋任务2.2水准测量仪器及其使用方法水准仪的操作步骤操作程序:安置仪器—粗平—瞄准—精平—读数(五)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。提示:读数是水准仪操作的难点,学生要加强练习。任务2.2水准测量仪器及其使用方法任务2.3水准路线及其测量一、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(BenchMark)。
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任务2.3水准路线及其测量二、水准路线1.闭合水准路线
由已知点BM1——已知点BM12.附合水准路线
由已知点BM1——已知点BM23.支水准路线
由已知点BM1——某一待定水准点2任务2.3水准路线及其测量水准网校核∑a=∑b=∑a
-∑b
=
∑h=
高程高差前视读数后视读数测点测站BM1TP111BM1TP11.5630.986+0.57719.4312TP1AA1.7621.828-0.0663.3252.814+0.511+0.511TP112任务2.3水准路线及其测量三、水准测量施测方法与记录(一)施测方法(外业测量)(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(按规范)任务2.3水准路线及其测量三、水准测量施测方法与记录(二)水准测量记录手簿测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视(a)前视(b)+-IBMATP11.4671.1240.343100.101IITP1TP21.3851.6740.289IIITP2TP31.8690.9430.926IVTP3TP41.4251.2120.213VTP4BMB1.3671.7320.365∑7.5136.6851.4820.654计算校核∑a-∑b=∑h=HB-HA=
任务2.4水准测量的成果计算及误差分析一、测站校核为及时发现错误,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h1-h2
5mm二、水准路线校核(一)计算高差闭合差
提示:计算检核只代表计算是否正确,与测量是否正确无关。“闭合差”是课程的重要概念,应突出“观测值与真实值之差”的核心含义。公式: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。任务2.4水准测量的成果计算及误差分析(二)分配高差闭合差
1.计算高差闭合差的容许值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。(三)计算各待定点高程用改正后的高差和已知点的高程,来计算各待定点的高程。一、水准仪的轴线及其相互间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'任务2.5水准仪的检验与校正二、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”。任务2.5水准仪的检验与校正
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’=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’=h1+b2)。任务2.5水准仪的检验与校正任务2.6自动安平水准仪和电子水准仪一、自动安平水准仪
1.原理——望远镜的光路上加有一个补偿器。2.使用——粗平后,望远镜内观察警告指示窗应全部呈绿色;最好状态是指示窗的三角形尖顶与横指标线平齐。3.检校——要增加一项补偿器的检验,即:转动脚螺旋,破坏粗平,看警告指示窗是否出现红色。二、电子水准仪
及条纹码水准尺优点:
具有自动安平、显示读数和视距功能。
与计算机数据通讯,避免人为观测误差。项目小结与思考1.设A点为后视点,B点为前视点,A点高程为87.452m。当后视读数为1.267m,前视读数为1.663m时,问A、B两点的高差是多少?2.何谓视准轴和水准管轴?圆水准器和管水准器各起何作用?3.何谓视差?如何检查和消除视差?4.何谓转点?转点在水准测量中起什么作用?5.简述高程的测设方法及步骤。6.利用高程为33.432m的水准点A,测设高程为33.701m的B点。设标尺立在水准点A上时,按水准仪的水平视线在标尺上画了一条线,再将标尺立于B点上,问在该尺上何处再画一条线,才能使视线对准此线时,尺子底部就是B点的高程?项目3角度测量《建筑工程测量》CONTENTS任务31角度测量原理任务3.2角度测量仪器概述任务3.3水平角测量任务3.4竖直角测量目录任务3.5角度测量原理经纬仪的检验与校正任务3.6角度测量的误差及注意事项项目3角度测量项目导入
测量的实质是确定地面点位。水平角度是确定地面点位关系的三个基本要素之一,用以确定点的平面位置。那么如何确定地面上某点与两目标构成的水平角是多少?
这些问题的解决都需要一定的仪器和工具,采用一定的方法和程序,按照一定的要求来解决。这就是水平角度测量的基本技能。
角度测量,广泛应用于地形图测绘、施工场地平面点位测设和施工过程中建筑(构)物定位、轴线测设等工作。
任务3.1角度测量原理1.水平角测量原理水平角是指空间相交的两条直线在水平面上的投影所成的角度。用β表示。范围:顺时针0°~360°竖直角测量原理竖直角是在同一竖直面内,倾斜视线与水平线之间的夹角,简称竖角。竖直角也称倾斜角。用
表示。
范围:
=0°
90°仰角为正,俯角为负。任务3.2角度测量仪器概述3.2.1DJ6级光学经纬仪1.DJ6级光学经纬仪的构造1)照准部照准部为光学经纬仪上部可转动的部分,由望远镜、竖直度盘(简称竖盘)、水准器、竖轴、横轴、支架、读数显微镜及其光学读数系统等组成。2)水平度盘3)基座照准部(望远镜,横轴,竖轴,竖直度盘)(照准部水准管,读数显微镜)水平读盘(变换手轮(配置起始读数))基座(中心锁紧螺旋,光学对中器)任务3.2角度测量仪器概述2.分微尺测微器及其读数方法V0123456013456H2HV01234562013456115787879116115任务3.2角度测量仪器概述3.2.1DJ6级光学经纬仪1.DJ6级光学经纬仪的构造1)照准部照准部为光学经纬仪上部可转动的部分,由望远镜、竖直度盘(简称竖盘)、水准器、竖轴、横轴、支架、读数显微镜及其光学读数系统等组成。2)水平度盘3)基座照准部(望远镜,横轴,竖轴,竖直度盘)(照准部水准管,读数显微镜)水平读盘(变换手轮(配置起始读数))基座(中心锁紧螺旋,光学对中器)任务3.2角度测量仪器概述3.2.1DJ6级光学经纬仪1.DJ6级光学经纬仪的构造1)照准部照准部为光学经纬仪上部可转动的部分,由望远镜、竖直度盘(简称竖盘)、水准器、竖轴、横轴、支架、读数显微镜及其光学读数系统等组成。2)水平度盘3)基座照准部(望远镜,横轴,竖轴,竖直度盘)(照准部水准管,读数显微镜)水平读盘(变换手轮(配置起始读数))基座(中心锁紧螺旋,光学对中器)任务3.2角度测量仪器概述3.2.2经纬仪的使用经纬仪的基本操作步骤为对中、整平、瞄准和读数。1.对中:垂球对中/光学对中器对中大致水平大致对中伸缩脚架粗平脚螺旋精平架头上移动仪器,精确对中脚螺旋精平任务3.2角度测量仪器概述3.2.2经纬仪的使用经纬仪的基本操作步骤为对中、整平、瞄准和读数。2.整平:使仪器的竖轴垂直,即水平度盘居于水平位置。123123任务3.2角度测量仪器概述3.2.2经纬仪的使用经纬仪的基本操作步骤为对中、整平、瞄准和读数。3.瞄准任务3.2角度测量仪器概述3.2.2经纬仪的使用经纬仪的基本操作步骤为对中、整平、瞄准和读数。3.读数180179767502345610234561竖直
水平任务3.3水平角测量3.3.1测回法适用于观测两个方向之间的单角,是水平角观测的基本方法。设O为测站点,A、B为观测目标,用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β。任务3.3水平角测量3.3.1测回法OAB瞄准左目标A,读取水平度盘读数aL瞄准左目标A,读取水平度盘读数bL上半测回盘左位置的水平角角值(也称上半测回角值)βL
为:βL在测站点O安置经纬仪,在A、B两点竖立测杆或测钎等,作为目标标志。盘左位置:任务3.3水平角测量3.3.1测回法OAB瞄准右目标B,读取水平度盘读数bR瞄准左目标A,读取水平度盘读数aR下半测回盘右位置的水平角角值(也称下半测回角值)βR
为:βR盘右位置:任务3.3水平角测量3.3.1测回法上半测回和下半测回构成一测回。从对于DJ6型光学经纬仪,如果上、下两半测回角值之差不大于±40″,即|βL—βR|≤40″,认为观测合格。可取上、下两半测回角值的平均值作为一测回角值β。即对一个角度观测多个测回时,为了减弱度盘分划误差的影响,各测回在盘左位置观测起始方向时,需要起始方向安置水平度盘读数。从安置起始方向水平度盘读数的办法:根据测回数n,以180˚/n的差值,进行水平度盘读数的配置。对DJ6经纬仪,各测回角值互差如果不超过±30″,取各测回角值的平均值作为最后角值。任务3.3水平角测量3.3.1测回法任务3.3水平角测量3.3.2全圆观测法在一个测站上,当观测方向有
3
个或
3
个以上时,一般采用全圆观测法。1.观测步骤(1)安置经纬仪于O
点,以盘左位置瞄准起始方向,水平度盘置零,如图
3-9
中的
A点,得到水平度盘读数
a。(2)顺时针转动照准部,依次瞄准目标点B、C、D,分别得到水平度盘读数b、c、d。继续转动照准部,再次瞄准起始方向,得到水平度盘读数a′,这一步称为归零,a′与a之差称为半测回归零差。DJ6级光学经纬仪的半测回归零差限差为24″。如果半测回归零差超限,则说明在观测过程中仪器水平度盘位置有变动,此半测回应该重测。(3)以盘右位置按逆时针方向依次瞄准目标点A、D、C、B、A,分别得到水平度盘读数。此为下半测回,其半测回归零差不应超限。任务3.3水平角测量3.3.2全圆观测法任务3.4竖直角测量3.4.1竖盘的构造竖直度盘竖盘指标竖盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋DJ6
级光学经纬仪竖盘的构造,主要包括竖盘、竖盘指标、竖盘指标水准管和竖盘指标水准管微动螺旋。任务3.4竖直角测量3.4.1竖盘的构造光学经纬仪的竖直度盘得注记形式有两种:顺时针方向注记0˚90˚180˚270˚逆时针方向注记0˚180˚90˚270˚任务3.4竖直角测量3.4.2竖直角的测量步骤1.竖直角的观测(1)在测站点O处安置经纬仪,以盘左位置瞄准目标,使望远镜的十字丝横丝瞄准目标点M。(2)转动竖盘指标水准管微动螺旋,使竖盘指标水准管中的气泡居中,得到竖盘读数L。(3)调转望远镜,以盘右位置再次瞄准目标点M。调节竖盘指标水准管中的气泡使其居中,得到竖盘读数R。任务3.4竖直角测量3.4.2竖直角的测量步骤2.竖直角的计算顺时针注记的竖盘垂直角计算的公式:270°90°180°0°Lαα盘左位置盘左位置:盘右位置:一测回竖直角:0°90°180°270°Rαα盘右位置任务3.4竖直角测量3.4.3竖盘指标差
竖盘指标差是由竖盘指标水准管与竖盘指标的关系不正确等因素引起的。当望远镜的视线水平、竖盘指标水准管中的气泡居中时,竖盘指标所指的读数应为90°或270°,否则竖盘指标所指的读数与90°或270°的差值为竖盘指标差,用x表示。
竖盘指标差x本身有正负号,一般规定当竖盘指标偏移方向与竖盘注记方向一致时,x取正号,反之x取负号。任务3.4竖直角测量3.4.3竖盘指标差存在竖盘指标差的竖直角计算公式:盘左位置,其正确的竖直角计算公式为:0°90°180°270°Lαα盘左位置xxαL180°270°0°90°任务3.4竖直角测量3.4.3竖盘指标差存在竖盘指标差的竖直角计算公式:盘右位置,其正确的垂直角计算公式为:0°90°180°270°Rαα盘右位置xxαR0°90°180°270°任务3.4竖直角测量3.4.3竖盘指标差存在竖盘指标差的竖直角计算公式:竖直角的计算公式:竖盘指标差的计算公式:任务3.5经纬仪的检验与校正
经纬仪的轴线有望远镜的视准轴CC、横轴(望远镜俯仰转动的轴)HH、照准部的水准管轴LL和竖轴VV。经纬仪各轴线之间应满足以下几何条件。(1)水准管轴LL应垂直于竖轴VV。(2)十字丝竖丝应垂直于横轴HH。(3)视准轴CC应垂直于横轴HH。(4)横轴HH应垂直于竖轴VV。(5)竖盘指标差应等于零。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.1水准管轴垂直于竖轴的检验与校正
1.检验方法将经纬仪大致整平后,转动照准部,使水准管与任意一对脚螺旋的连线平行,如图(a)中的ab∥12,调节脚螺旋1、2,使水准管中的气泡居中。再次转动照准部,使ab∥13(此时a端与脚螺旋1在同一侧),转动脚螺旋3(不能转动脚螺旋1),使水准管中的气泡居中,如图(b)所示,这时脚螺旋2、3已等高。再次转动照准部,使ab∥32,如图(c)所示,此时若水准管中的气泡仍居中,则几何条件满足;若气泡偏离居中位置一格以上,则应进行校正。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.1水准管轴垂直于竖轴的检验与校正
2.校正方法当水准管轴不垂直于竖轴时,用校正针拨动水准管校正螺钉,使水准管中的气泡精确居中即可。由于图中经过(a)、(b)两步连续操作后,脚螺旋2、3已等高,因此在校正时应注意不能再转动它们。此项校正要反复进行几次,直到照准部转到任何位置,水准管中的气泡均居中或偏离零点位置不超过半格为止。对于圆水准器的检验与校正,可利用已校正好的水准管整平经纬仪,此时若圆水准器中的气泡偏离零点位置,则用校正针拨动其校正螺钉,使气泡居中即可。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.2十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正
1.检验方法整平经纬仪,以十字丝交点精确瞄准任一清晰的小点P,如图所示。旋紧照准部和望远镜的制动扳钮,转动望远镜的垂直微动螺旋,使望远镜上、下微动,如果所瞄准的小点始终不偏离十字丝竖丝,则说明几何条件满足;若十字丝交点移动的轨迹明显偏离了P点,如图3-16中的虚线所示,则需要进行校正。
2.校正方法卸下目镜处的外罩,即可看到十字丝分划板校正设备,如图所示。先松开四个十字丝分划板套筒压环固定螺钉,转动十字丝分划板套筒,直至十字丝横丝始终在P点上移动,再将压环固定螺钉旋紧。十字丝竖丝垂直于横轴的检验
十字丝分划板校正设备任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.3视准轴垂直于横轴的检验与校正
1.检验方法整平经纬仪,以盘左位置瞄准远处与经纬仪大致同高的一点P,得到水平度盘读数α1;纵转望远镜,以盘右位置仍瞄准P点,得到水平度盘读数α2。如果α1与α2相差180°,即α1=α2±180°,则几何条件满足,否则应进行校正。
2.校正方法转动照准部微动螺旋,使盘右水平度盘读数对准正确读数,这时十字丝交点已偏离P点。用校正针拨动十字丝环的左、右两个十字丝校正螺钉,如图3-17所示,一松一紧使十字丝环水平移动,直到十字丝交点对准P点为止。由此项检验与校正可知,以盘左、盘右位置瞄准同一目标并取读数的平均值,可以消除视准轴误差的影响。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.3视准轴垂直于横轴的检验与校正
1.检验方法整平经纬仪,以盘左位置瞄准远处与经纬仪大致同高的一点P,得到水平度盘读数α1;纵转望远镜,以盘右位置仍瞄准P点,得到水平度盘读数α2。如果α1与α2相差180°,即α1=α2±180°,则几何条件满足,否则应进行校正。
2.校正方法转动照准部微动螺旋,使盘右水平度盘读数对准正确读数,这时十字丝交点已偏离P点。用校正针拨动十字丝环的左、右两个十字丝校正螺钉,如图3-17所示,一松一紧使十字丝环水平移动,直到十字丝交点对准P点为止。由此项检验与校正可知,以盘左、盘右位置瞄准同一目标并取读数的平均值,可以消除视准轴误差的影响。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.4横轴垂直于竖轴的检验与校正
1.检验方法在距离墙面20~30m处安置经纬仪,以盘左位置瞄准墙面高处的某一固定点P(视线尽量正对墙面,其仰角应大于30°),固定照准部,大致放平望远镜,按十字丝交点在墙面上定出一点P1,如图所示。按同样的方法再以盘右位置瞄准P点,大致放平望远镜,按十字丝交点在墙面上定出一点P2,如图所示。应有2.校正方法取
P1P2
的中点
PM
,并以盘右(或盘左)位置瞄准
PM
点,固定照准部,抬高望远镜使其与
P
点同高,此时十字丝交点将偏离
P
点而落到
P9点上。在校正时,
可拨动支架上的偏心轴承板,使横轴的右端升高或降低,直至十字丝交点对准
P
点,此时横轴误差已消除。由于光学经纬仪的横轴是密封的,一般能够满足横轴与竖轴相垂直的条件,因此测量人员只要进行此项检验即可,若需要校正,则应由专业检修人员进行。任务3.5经纬仪的检验与校正3.5.5竖盘指标差的检验与校正
1.检验方法安置仪器,分别以盘左、盘右位置瞄准高处某一固定目标,在竖盘指标水准管中的气泡居中后,分别得到竖盘读数L和R。根据式(3-9)计算竖盘指标差x,若x=0,则几何条件满足;若x大于29或小于-29,则应进行校正。
2.校正方法在检验结束时,保持盘右位置和照准目标点不动,先转动竖盘指标水准管微动螺旋,使盘右竖盘读数对准正确读数R-x,此时竖盘指标水准管中的气泡偏离居中位置,然后用校正针拨动其校正螺钉,使气泡居中。反复进行几次,直到竖盘指标差在-19到+19范围内为止。任务3.6角度测量的误差及注意事项3.6.1角度测量的误差
角度测量的误差主要来源于仪器误差、观测误差及外界条件的影响。1.仪器误差(1)仪器制造加工不完善所引起的误差,如照准部偏心误差、水平度盘分划误差等。经纬仪照准部旋转中心应与水平度盘中心重合,如果两者不重合,即存在照准部偏心误差,那么在水平角测量中,此项误差的影响也可通过盘左、盘右两次观测并取其读数的平均值的方法加以消除。水平度盘分划误差的影响一般较小,当测量精度要求较高时,可采用各测回间变换水平度盘位置的方法进行观测,以减小此项误差的影响。(2)仪器校正不完善所引起的误差。例如,对于视准轴不垂直于横轴、横轴不垂直于竖轴所引起的误差,可以通过盘左、盘右两次观测并取其读数的平均值的方法来消除;对于竖轴不垂直于水准管轴所引起的误差,不能通过盘左、盘右两次观测并取其读数的平均值或其他观测方法来消除,因此必须认真做好此项检验与校正。任务3.6角度测量的误差及注意事项3.6.1角度测量的误差
角度测量的误差主要来源于仪器误差、观测误差及外界条件的影响。2.观测误差(1)对中误差。(2)整平误差。(3)目标偏心误差。(4)瞄准误差。(5)读数误差。3.外界条件的影响例如,大风、松土会影响仪器安置的稳定性,地面辐射热会影响大气稳定从而引起物像的晃动,温度的变化会影响仪器的正常状态等,这些因素都会影响角度测量精度。外界条件的影响是无法避免的,观测者只能采取措施及选择有利的观测条件和时间,将外界条件的影响减到最小,
从而保证角度测量精度。任务3.6角度测量的误差及注意事项3.6..2角度测量的注意事项(1)三脚架必须踩牢,仪器安置的高度要适合观测者的身高,仪器与三脚架的连接要牢固;在转动照准部和使用各种螺旋时,用力要适中,观测时不要手扶或碰动三脚架。(2)对中、整平要准确。在水平角测量过程中,当同一测回内发现照准部水准管中的气泡偏离居中位置时,不允许重新调整水准管中的气泡使其居中;当气泡偏离居中位置超过一格时,需要重新整平仪器,并重新观测。在测量竖直角时,每次读数之前必须使竖盘指标水准管中的气泡居中或将自动归零开关置于“ON”。(3)在瞄准目标时,尽可能用十字丝交点瞄准标杆或测钎的基部;在测量竖直角时,宜使十字丝中丝切于目标的指定部位。(4)不要把水平度盘和竖盘读数混淆;记录要清楚,并当场进行计算校核,若误差超限,则应查明原因并重新观测。(5)在测量水平角时,同一测回内不能转动水平度盘变位手轮或按水平度盘复测扳钮。项目小结与思考1.经纬仪由哪几大部分组成?各有何作用?2.对中、整平的目的是什么?试述经纬仪用光学对中器对中法进行对中、整平的步骤与方法。3.什么是水平角?4.什么是竖直角?5.整理测回法测量水平角的记录,并在备注栏内绘出测角示意图。项目小结与思考6.整理所示的竖直角测量记录。项目4水平距离测量《建筑工程测量》CONTENTS任务4.1钢尺量距任务4.2视距测量任务4.3光电测距目录项目4水平距离测量项目导入
在工程建设中,经常需要解决这样的问题:两个点位之间的水平距离是多少?
这个问题均需要使用一定的测量仪器和工具,采用一定的方法和程序,按照一定的要求来解决。水平距离测量就是解决这些问题的基本技能
水平距离测量就是测量地面上两点之间的水平距离,这项基本技能不仅在工程建设中得以体现,在日常生活中也会通过量距解决一些实际问题。任务4.1钢尺量距4.1.1量距工具任务4.1钢尺量距4.1.2直线定线1.目估定线:123AB任务4.1钢尺量距4.1.2直线定线2.经纬仪定线:AB12任务4.1钢尺量距4.1.3钢尺量距的一般方法1.沿平坦地面量距任务4.1钢尺量距4.1.3钢尺量距的一般方法2.沿倾斜地面量距(1)平量法(2)斜量法任务4.1钢尺量距4.1.4钢尺量距的精密方法1.钢尺检定:钢尺由于材料原因、刻划误差、长期使用的变形以及丈量时温度和拉力不同的影响,其实际长度往往不等于尺上所标注的长度即名义长度,因此,量距前应对钢尺进行检定。尺长方程式:式中lt—钢尺在温度t时的实际长度(m);
l0—钢尺的名义长度(m);
Δl—尺长改正数(m);
α—钢尺的膨胀系数,α=1.25×10-5m/1℃;
t0—钢尺检定时的温度(℃);
t—钢尺使用时的温度(℃)。任务4.1钢尺量距4.1.4钢尺量距的精密方法2.精密钢尺量距的外业操作:AABB12345任务4.1钢尺量距4.1.4钢尺量距的精密方法3.精密钢尺量距的内业计算:
根据尺长、温度改正和倾斜改正,计算尺段改正后的水平距离。尺长改正:温度改正:倾斜改正:尺段改正后的水平距离:任务4.1钢尺量距4.1.5钢尺量距的误差及注意事项1.钢尺量距的误差(1)尺长误差。(2)定线误差。(3)拉力误差。(4)钢尺垂曲误差。(5)钢尺不水平的误差。(6)丈量误差。(7)温度误差。2.钢尺量距的注意事项(1)应使用经过检定的钢尺量距。(2)前、后尺手动作要配合好,定线要直,尺身要水平,钢尺要拉紧,用力要均匀,待钢尺稳定时再读数或插测钎。(3)用测钎标志点位,测钎要竖直插下。前、后尺手所量测钎的部位应一致。(4)读数要细心,如要防止错把9读成6或将10和4混淆。(5)记录应清楚,记好后及时回读,互相校核。(6)注意钢尺零刻划线位置,以免量错。(7)钢尺性脆、易折断,要防止打折、扭曲、拖拉,并且严禁车碾、人踏,以免损坏。钢尺易生锈,用毕须擦净、涂油。任务4.2视距测量4.2.1视距测量原理1.视线水平时的水平距离和高差公式水平距离为:高差为:任务4.2视距测量4.2.1视距测量原理2.视线倾斜时的水平距离及高差公式水平距离为:高差为:任务4.2视距测量4.2.2视距测量的观测与计算(1)安置经纬仪于测站点A处,并进行对中、整平,量取仪器高i,置望远镜于盘左位置。(2)瞄准立于目标点B的标尺,得到下、上丝读数(读到毫米),求出视距间隔l,或者将上丝瞄准某整分米处,由下丝直接读出视距Kl的值。(3)调节竖盘指标水准管中的气泡使其居中,读取标尺上的中丝读数和竖盘读数。(4)根据公式计算出水平距离和高差。任务4.2视距测量4.2.3视距测量的误差及注意事项1.视距测量的误差视距测量的误差包括三个方面,分别是仪器误差、观测误差和外界条件误差。其中,仪器误差又包括标尺的分划误差和视距乘常数K的误差。观测误差主要是指标尺倾斜误差和读数误差等。外界条件误差主要有大气折光、空气对流和风力影响所带来的误差。2.视距测量的注意事项(1)为减小大气折光的影响,观测时应尽可能使视线距地面1m以上。(2)作业时要使标尺垂直,并尽量采用带有水准器的标尺。(3)严格测定视距乘常数K,其应在100±0.1之内,否则应加以改正。(4)标尺一般应为厘米刻划的整体尺,如果采用塔尺,则应注意检查各节尺的接头是否准确。(5)要在成像稳定的情况下进行观测。任务4.3光电测距4.3.1测距原理光电测距是以光波作为载波,通过测定光电波在测线两端点间往返传播的时间来测量距离。与传统的钢尺量距相比,具有测程远、精度高、作业速度快和受地形限制少等特点。任务4.3光电测距4.3.2光电测距的注意事项(1)气象条件对光电测距影响较大,微风的阴天是光电测距的良好时机。(2)测线应尽量离开地面障碍物1.3m以上,并且应避免通过发热体和较宽水面的上空。(3)测线应避开强电磁场干扰的地方,如测线不宜接近变压器、高压线等。(4)反射棱镜的后面不应有反光镜和其他强光源等背景的干扰。项目小结与思考1.什么叫直线定线?2.试述直线定线的两种常见方法。3.用钢尺丈量两段距离,A段往测距离为126.78m,返测距离为126.73m,B段往测距离为357.38m,返测距离为357.28m,这两段距离丈量的精度是否相同?哪段精度高?4.影响钢尺量距的主要因素有哪些?如何提高钢尺量距的精度?5.试述视距测量的基本原理。6.试述光电测距的基本原理。项目5小地区控制测量《建筑工程测量》CONTENTS任务5.1直线定向和坐标计算任务5.2导线测量任务5.3高程控制测量目录任务5.4认识全站仪任务5.4GNSS测量任务5.1直线定向和坐标计算5.1.1标准方向与坐标方位角为了确定地面点的平面位置,不但要已知直线的长度,并且要已知直线的方向。确定直线与标准方向之间的关系,称为直线定向。作为直线定向用的基本方向有下列三种:真子午线方向磁子午线方向坐标纵轴方向任务5.1直线定向和坐标计算5.1.1标准方向与坐标方位角标准方向真子午线方向:通过地球表面某点的真子午线的切线方向,称为该点的真子午线方向。磁子午线方向:磁子午线方向是在地球磁场作用下,磁针在某点自由静止时其轴线所指的方向。真子午线磁子午线北极磁北极任务5.1直线定向和坐标计算5.1.1标准方向与坐标方位角坐标纵轴方向:在高斯平面直角坐标系中,坐标纵轴线方向就是地面点所在投影带的中央子午线方向。在同一投影带内,各点的坐标纵轴线方向是彼此平行的。方位角:测量工作中,常采用方位角表示直线的方向。从直线起点的标准方向北端起,顺时针方向量至该直线的水平夹角,称为该直线的方位角。12标准方向Nα12
方位角取值范围是0˚~360˚。
因标准方向有真子午线方向、磁子午线方向和坐标纵轴方向之分,对应的方位角分别称为真方位角(用A表示)、磁方位角(用Am表示)和坐标方位角(用α表示)。任务5.1直线定向和坐标计算5.1.1标准方向与坐标方位角三种方位角之间的关系真北方向与磁北方向之间的夹角称为磁偏角,用δ表示。真北方向与坐标纵轴北方向之间的夹角称为子午线收敛角,用γ表示。δ和γ的符号规定相同:当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向东侧时,δ和γ的符号为“+”;当磁北方向或坐标纵轴北方向在真北方向西侧时,δ和γ的符号为“-”。12真北磁北+δ坐标北–γα12A12Am12任务5.1直线定向和坐标计算5.1.2坐标方位角的计算1.正、反坐标方位角x(N)yOABxαABxαBA正、反坐标方位角间的关系为:任务5.1直线定向和坐标计算5.1.2坐标方位角的计算2.坐标方位角的推算1234xα12β2xα23α21β3xα32α34任务5.1直线定向和坐标计算5.1.3象限角与方位角的关系象限角:由标准方向线的北端或南端,顺时针或逆时针量到某条直线的水平夹角。任务5.1直线定向和坐标计算5.1.3象限角与方位角的关系任务5.1直线定向和坐标计算5.1.4坐标计算1.坐标正算:根据直线起点的坐标、直线长度及其坐标方位角计算直线终点的坐标,称为坐标正算。直线两端点A、B的坐标值之差,称为坐标增量,用ΔxAB、ΔyAB表示。坐标增量的计算公式为:则B点坐标的计算公式为:任务5.1直线定向和坐标计算5.1.4坐标计算2.坐标反算:根根据直线起点和终点的坐标,计算直线的边长和坐标方位角,称为坐标反算。按下式计算坐标方位角时,计算出的是象限角,因此,应根据坐标增量Δx、Δy的正、负号,按表决定其所在象限,再把象限角换算成相应的坐标方位角。任务5.2导线测量5.2.1控制测量概述控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。国家平面控制网建立的主要方法有三角测量、精密导线测量及GPS定位测量。国家高程控制网是用水准测量方法建立的,所以又称为国家水准网。任务5.2导线测量5.2.1控制测量概述导线布设形式(1)附合导线:起始于一个高级控制点,最后附合到另一个高级控制点的导线称为附合导线。(2)闭合导线:起、止于同一个已知高级控制点,中间经过一系列的导线点,形成一个闭合多边形。(3)支导线:从一个已知控制点开始,既不附合到另一个已知点,又不回到原来起始点的导线称为支导线。任务5.2导线测量5.2.2导线的外业工作1.踏勘选点在选点时应注意下列事项。(1)相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距。(2)导线点应选在土质坚实、便于安置仪器和保存标志的地方。(3)导线点应选在视野开阔的地方,以便于进行碎部测量。(4)导线边长应大致相等,其平均边长应符合要求。任务5.2导线测量5.2.2导线的外业工作2.建立标志(1)临时性标志。
(2)永久性标志。点之记任务5.2导线测量5.2.2导线的外业工作3.测角测角是指测量导线的转折角。转折角按导线点序号前进方向分为左角和右角。对附合导线和支导线,测量左角或右角均可,但全线必须统一;对闭合导线,应测量闭合多边形的内角。4.量边导线边长可用钢尺直接丈量,或者用光电测距仪直接测定。5.连接测量将导线与高级控制点进行连接,以取得坐标和坐标方位角的起算数据,称为连接测量。任务5.2导线测量5.2.3导线的内业计算
导线测量的内业工作就是内业计算,又称导线平差计算,即用科学的方法处理测量数据,合理地分配测量误差,最后求出各导线点的坐标。任务5.2导线测量5.2.3导线的内业计算
1.闭合导线计算任务5.2导线测量5.2.3导线的内业计算
1.闭合导线计算(1)在表中填入已知数据和观测数据。(2)角度闭合差的计算与调整。(3)推算导线各边的坐标方位角。(4)坐标增量的计算。(5)坐标增量闭合差的计算与调整。(6)坐标计算任务5.2导线测量5.2.3导线的内业计算
2.附合导线计算
注意:角度闭合差的计算任务5.2导线测量5.2.3导线的内业计算
2.附合导线计算
任务5.3高程控制测量
测定控制点高程的工作称为高程控制测量。
高程控制测量的任务是在测区内建立若干高程控制点,精确地测出它们的高程。高程控制测量路线可以布设为单独的路线,也可以布设为环状闭合路线。
高程控制测量可采用水准测量或三角高程测量的方法。小地区高程控制测量常采用三等、四等水准测量和图根水准测量的方法。在山区,由于地面起伏较大,进行水准测量较为困难,因此常采用三角高程测量的方法。
三等、四等水准点的高程引测自国家一等、二等水准点。三等、四等水准测量一般应与国家一等、二等水准网进行联测,除用于国家水准网加密以外,还用于建立小地区首级高程控制网,以及建筑施工区内工程测量及变形观测的基本控制。若测区或附近没有国家水准点,则也可建立独立的高程控制网。三等、四等水准点应选在土质坚硬、便于保存和使用方便的地方,并埋设水准标石。
任务5.3高程控制测量
三等、四等水准测量常采用双面尺法和变化仪高法。三等、四等水准测量观测的主要技术标准三等、四等水准路线的闭合差要求任务5.3高程控制测量
三等、四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰且稳定的条件下进行,常采用双面尺中丝读数法,按照后—前—前—后的顺序观测。
一个测站的观测顺序:首先,选择合适的位置安置水准仪,水准仪应大致在前后视中间位置,以保持前后视距差不超过限差;其次,将水准仪整平;最后,进行观测和读数。观测和读数分以下四步进行。(1)瞄准后视水准尺黑面,得到上丝、下丝和中丝读数。(2)瞄准前视水准尺黑面,得到上丝、下丝和中丝读数。(3)瞄准前视水准尺红面,得到中丝读数。(4)瞄准后视水准尺红面,得到中丝读数。任务5.3高程控制测量三等、四等水准测量观测记录手簿任务5.4认识全站仪5.4.1全站仪简介
全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统,是能自动显示测量结果、能与外围设备交换信息的多功能测量仪器,是一种集光、机、电于一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(倾斜距离、水平距离)、高差测量功能于一体的测绘仪器。任务5.4认识全站仪5.4.1全站仪简介
全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子计算和数据存储等单元组成的三维坐标测量系统,是能自动显示测量结果、能与外围设备交换信息的多功能测量仪器,是一种集光、机、电于一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离(倾斜距离、水平距离)、高差测量功能于一体的测绘仪器。任务5.4认识全站仪5.4..2全站仪的测量功能1.各部件的名称南方NTS-330系列全站仪各部件的名称如图所示。任务5.4认识全站仪5.4..2全站仪的测量功能2.测量前的准备工作(1)仪器开箱和存放。(2)安置仪器。(3)反射棱镜。(4)基座的装卸。(5)望远镜目镜调整和目标瞄准。3.全站仪的坐标测量全站仪的坐标测量是在坐标测量模式下完成的。(1)在测站点安置全站仪,对中、整平,量取仪器高并在仪器中输入。(2)进行☆号键的设置。打开双轴补偿,调整对比度使界面清晰,反射体选择棱镜,设置棱镜常数(国产:-30mm。进口:0mm),输入温度(-30~+60℃)和气压(760mmHg或1013hPa)。(3)进入坐标测量模式,进行测站点和后视点的设置,并输入棱镜高。(4)盘左瞄准后视点棱镜中心进行方位角定向。(5)瞄准待测目标点测量坐标。任务5.5GNSS测量5.5.1GNSS简介GNSS的全称是全球导航卫星系统(GlobalNavigationSatelliteSystem),又称全球卫星导航系统,是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的三维坐标和速度及时间信息的空基无线电导航定位系统。
全球卫星导航系统国际委员会公布的全球四大卫星导航系统供应商包括美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)、欧盟的伽利略卫星导航系统(GALILEO),以及中国的北斗卫星导航系统(BDS)。任务5.5GNSS测量5.5.2GPS简介1.GPS的特点GPS具有定位精度高、观测时间短、测站间无须通视、可提供实时三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多、应用广泛等特点。2.GPS的组成(1)GPS卫星星座。(2)地面监控系统。(3)GPS接收机。任务5.5GNSS测量5.5.3GPS定位原理1.GPS信号GPS信号是GPS卫星向广大用户发送的、用于导航定位的调制波,它包含载波、测距码和数据码,其时钟基本频率为10.23MHz。
2.定位原理任务5.5GNSS测量5.5.4GPS定位方法
根据待测点的运动状态,GPS定位方法可分为静态定位和动态定位。按定位的模式不同,GPS定位方法又可分为绝对定位、相对定位和差分定位。
任务5.5GNSS测量5.5.5GPS-RTK动态测量RTK技术是GPS测量技术与数据传输技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时地提供测站点在指定坐标系统中的三维定位结果。RTK技术近年来发展比较迅速,在控制测量、地形测图、工程选线及工程放样中应用广泛。与常规技术相比,RTK技术非常明显地提高了定位精度和作业效率。GPS-RTK动态测量实施过程与常规测量一样,包括方案设计、外业测量和内业数据处理三大部分。项目小结与思考1.三北方向是指哪三北?是如何定义的?2.直线定向的概念是什么?3.已知A点的坐标为(541.25,685.37),AB边的边长为75.25m,AB边的坐标方位角αAB为50°30',试求B点的坐标。4.常见的导线布设形式有哪几种?各有什么特点?5.已知A、B两点的坐标分别为A(500.00,850.87),B(325.14,983.65),试计算AB边的边长及AB边的坐标方位角。6.什么是GPS?它主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?7.什么是伪距测量?简述采用伪距测量方法进行绝对定位的原理。8.在一个测站上至少要接收几颗GPS卫星的信号才能确定该点在大地坐标系中的三维坐标?为什么?项目6大比例尺地形图测绘《建筑工程测量》CONTENTS任务6.1地形图的基本知识任务6.2大比例尺地形图的测绘目录项目4水平距离测量项目导入
大比例尺地形图是测绘工作的主要成果之一,具有丰富的信息量,在工程建设中有着广泛的应用。它是如何生成的?本单元将详细学习大比例尺地形图基本知识及其测绘方法。
随着信息化测量仪器全站仪、GPS的广泛应用,地形图的测图技术也得到了充分的发展,场地测量的方法从模拟测图变革为数字测图任务6.1地形图的基本知识地球表面固定不动的物体称为地物。地球表面高低起伏的形态称为地貌。地物和地貌合称为地形。地形图是将一定区域内的地物和地貌用正投影的方法按照一定的比例尺缩小并用规定的符号及方法表达出来的图形。任务6.1地形图的基本知识6.1.1比例尺1.测图比例尺(1)数字比例尺:1/M。(2)图示比例尺。数字比例尺一般用分子为1的分数形式表示。设地形图上某条线段的长度为d,地面上相应线段的水平长度为D,则该地形图的数字比例尺为任务6.1地形图的基本知识6.1.1比例尺2.地形图分类大比例尺地形图——1:500、1:1000、1:2000、1:5000中比例尺地形图——1:1万、1:2.5万、1:5万、1:10万小比例尺地形图——1:20万、1:50万、1:100万(<1:10万)3.比例尺精度
图上0.1mm所表示的实地水平长度称为比例尺精度。任务6.1地形图的基本知识6.1.2地形图的分幅与编号1.坐标编号法3.以1:5000的地形图图号为基础的编号法2.数字顺序编号法
任务6.1地形图的基本知识6.1.3地形图的图名、图号、图廓及接合图表1.图名2.图号3.图廓4.接合图表任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示1.地物符号(1)比例尺符号。(2)非比例尺符号。(3)半比例尺符号。(4)地物注记。2.地貌符号
在地形图上最常用的表示地面起伏变化的方法是等高线法
为了便于测图和识图,可以用各种简明、准确、易于判断实物的图形或符号,将实际的地物和地貌在图上表示出来,这些符号统称为地形图图示。地形图上的地物和地貌都采用符号表示。任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
在地形图上最常用的表示地面起伏变化的方法是等高线法。(1)等高线的概念。
等高线是地面上高程相等的相邻各点连成的闭合曲线,也就是水准面与地面相交的曲线。(2)等高距和等高线平距。
在地形图上,相邻两等高线之间的高差称为等高距(或称为等高线间隔),用h表示。
相邻等高线之间的水平距离称为等高线平距,用d表示。任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(3)典型地貌的等高线。①山和盆地任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(3)典型地貌的等高线。②山脊和山谷任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(3)典型地貌的等高线。③鞍部任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(3)典型地貌的等高线。④陡崖和悬崖任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(3)典型地貌的等高线。④陡崖和悬崖任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(4)等高线分类。①首曲线(又称基本等高线),即按基本等高距测绘的等高线。②计曲线(又称加粗等高线),即每隔4条首曲线加粗描绘的一条等高线。采用计曲线的目的是使计算高程方便。③间曲线(又称半距等高线),即按1/2基本等高距测绘的等高线,用于显示首曲线不能显示的地貌特征。对于平地,当首曲线过稀时,可加测间曲线。间曲线可以不闭合,但一般应对称。任务6.1地形图的基本知识6.1.4地物和地貌在图上的表示2.地貌符号
(5)等高线的规律和特性。①在同一条等高线上的各点高程相等。②等高线是闭合的曲线。③不同高程的等高线一般不能相交。④等高线与地性线正交。⑤两条等高线之间的水平距离称为等高线平距,等高线平距的大小与地面坡度的大小成反比。在同一幅地形图上,等高线平距越大,地面坡度越小;等高线平距越小,地面坡度越大。换句话说,坡度越大的地方,等高线越密集;坡度越小的地方,等高线越稀疏。⑥等高线在跨越河流时,不能直穿而过,而要绕经上游通过。任务6.2大比例尺地形图的测绘6.2.1测图前的准备工作1.分幅
2.展绘控制点
任务6.2大比例尺地形图的测绘6.2.2碎部测量1.碎部点的选择
地形、地貌特征点。
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