第一章距离测量Word文档下载推荐.docx
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（1）三角高程測量：
應用經緯儀直接測定二點間之仰角及視距絲夾距，以推算兩點間之高程差。
多用於兩點間之距離及高程差均較大者。
（2）氣壓計高程測量：
應用氣壓計測定二點間之氣壓以決定二兩間之高程差。
精度甚低，但因作業簡單迅速，故多用於踏堪之高程測量。
（3）視距高程測量：
應用經緯儀測定二兩點間之仰角及視距絲夾距，以推算兩點間之高程差，精度亦低，僅於小地區之導線測量及普通工程測量中應用。
（於第二章已介紹過）
3-2名詞解釋
1、重力線：
為地面上一點引向地心之直線，即是平行於重力方向之直線，亦以鉛垂線表示之。
2、水準面：
地球表面原為一不規則之曲面，如將其不規則之部份，除去而為一理面表面，則此表面與平行於此表面之任一表面，稱之為水準面。
於此面上各點垂線與重力線方向相符。
3、水準基面：
（1）地面各點高低之比較，必須以一共同之零點為依據，含有此零點意義之水準面，名曰水準基面（DatumnPlane）。
或稱為基準表面。
（2）一般均以平均海水面（M.S.L）為水準基面。
4、平均海水面：
通常均取多年觀測潮汐之平均位置，以假想之平均表面，稱之曰「平均海水面」，簡稱M.S.L。
或稱「中等海水面」、「中等潮位」者。
5、水平面：
切於水準面上一點，而垂直於重力線之平面。
6、高程（Elevation）：
地球表面上某一點離平均海水基面之垂直距離，又稱為高度或海拔或標高。
（簡稱EI）
7、高程差：
地球表面上兩點高程之差，又稱為比高。
8、光軸：
望遠鏡物鏡為目鏡主點之連線稱為光軸，即主軸，如圖3-2所示1、4中心之連線。
9、鏡軸：
望遠鏡筒之中心軸。
10、視準軸：
或稱瞄準軸、照準軸，即物鏡與十字絲中心之連線，如圖3-2所示1、3中心之連線。
11、水準軸（水準管軸）：
為水準器之縱向斷面圓弧中點之切線。
當水準管氣泡居中時，水準軸為水平。
12、垂直軸（直立軸）：
或稱直立軸，為儀器作水平旋轉時所繞之中心軸。
測量時之依據者，稱為垂直軸。
13、水準標點：
一已知高程點，以標誌設置於地面上，供日後高程測量之依據者，稱為水準原點，簡稱為水準點（BenchMark），以B.M表示之，圖樣_____
14、水準原點（VerticalDatum）：
，國內適當之處，建築堅固之水準點，由多數水準環線連接於各驗潮儀，而求其最或是之高程，並以之作為全國高程起算之依據，稱為水準原點。
（67年設立於基隆東海街1號港務局員工訓練班內，現設立於基隆天險公園內）。
15、後視（BackSight）：
對已知高度點上水準標尺之讀數，又稱為正視。
（B.S）
16、前視（ForeSight）：
對未知高度點上之水準標尺之讀數，又稱為負視（F.S）
17、間視（IntermediateSight）：
只作前視而不行後視之觀測。
（I.S）
18、轉點（TurningPoint）：
兼作前視及後視之測點。
（T.P），該點之高程常由已知點測得，而又為求他點高程之媒介，故亦稱為臨時水準點。
19、中間點（Intermediatepoint）：
僅有前視而無後視之點，稱為中間點，以I.P表之。
其目的僅為測得該點之高程。
20、儀器高（HeightofInstrument）：
儀器視準軸水平時之高程。
又稱視準軸高或視線高，以H.I表之。
3-3水準儀之構造
1、水準儀之構造可分為望遠鏡、水準器、支架及基座等四部份，見圖3-3。
2、水準器：
其功用為水準氣泡居中，使水準儀獲得水平視線之設備，表示水準軸水平。
（1）水準器可分為管狀水準器與圓盒水準器二種，其中管狀水準器玻璃管面上刻有間隔為2mm之刻劃，靈敏度較高；
而圓盒水準器可迅速調整儀器近似水平，節省操作時間。
（2）水準器之靈敏度：
當水準管傾斜而使氣泡偏移一格（2mm）時，水準管軸所傾斜之角度（以秒表示）稱為靈敏度。
其大小視水準管內液體之黏性係數及水準管曲率半徑R之大小而定。
其表示公式如下，見圖3-4。
α”=
（ρ=206265”）
式中α：
水準管靈敏度R：
水準管曲率半徑
●由上式可知水準管之曲率半徑愈大（即曲率愈小），α愈小，即表示靈敏度愈高。
例1、已知水準器之曲率半徑為10.3m，水準管之刻畫每格為2mm，試求水
準器之靈敏度。
（3）野外決定水準管靈敏度之方法
如圖3-5，設於已知距離D之二端各設置一水準儀及水準尺，儀器放平時（水準管氣泡居中），讀得尺上讀數a1，另使儀器傾斜，再讀得尺上讀數a2，然後讀得水準管氣泡移動之格數n，則
故靈敏度為
●若氣泡往水準尺（物鏡）方向移動，則視準軸向上傾斜。
●若氣泡往觀測者（目鏡）方向移動，則視準軸向下傾斜。
例2、水準儀水準器之靈敏度為20”/2mm，今距儀器中心41.253m處置水準標
尺，若水準器氣泡偏離中央1小格時，讀數誤差為？
例3、已知水準儀靈敏度為20秒，水準儀與水準尺間距離100公尺，當水準儀
氣泡居中時，讀得標尺讀數為1.555公尺，若氣泡往水準尺方向向上移
動4分劃（格），則此時水準尺上之讀數為？
3-4水準儀之種類
1、按儀器構造上不同而分
（1）
微傾水準儀：
在望遠鏡之下方附有一傾斜螺旋之水準儀，又稱傾斜螺旋水準儀，如圖3-9。
●測量時，先依圓盒水準器調整氣泡居中，此時儀器呈概略水平，然後再調整傾斜螺旋，當從目鏡見到氣泡兩端之半像相符合，表示氣泡居於管水準器之中央，即儀器之視準軸亦呈水平。
如圖3-10。
此讀數方式稱為符合讀數，較新式之水準儀多採用之，讀數前須調整傾螺旋使氣泡符合。
（2）自動水準儀：
於望遠鏡內之調焦透鏡與十字絲間，裝一水準器自動補償器，藉此自動導致視準輻水平之水準儀。
此自動水準儀上無管水準器及傾斜螺旋之裝置，如圖3-11。
●自動定平水準儀測量時，只需調整圓盒水準氣泡的氣泡居中，則在十字絲讀得的讀數即是視準軸水平時應得之讀數，如此可縮短水準儀的裝置時間。
●因水準儀裝置不當或腳架下陷等引起的視準軸不水平的現象，都可藉由補償器迅速自動之調整而獲得正確的讀數，故可提高水準測量之測量精度。
（3）電子水準儀：
又稱為數位水準儀，其原理是在望遠中裝一個由光電二極管構成的光電檢測陣列探測器，藉此可採測望遠鏡水平照準的條碼水準尺之刻劃數值，並自動記錄資料。
●電子水準儀與傳統水準儀之比較：
（1）需配合條碼式刻劃之水準尺使用。
（2）直接顯示讀數，可選擇讀至1mm或0.1mm。
（3）可維持觀測之精度與可靠性，減少人為錯誤。
（4）自動計算及記錄高程。
（5）節省作業時間。
（4）雷射水平儀：
利用雷射光束迅速精確測該水平線及垂直線於實地上，達成自動化作業，適用於工地現場之放樣作業。
●雷射水平儀之主要功用
（5）雷射水準儀：
藉發射360°
旋轉之雷射水平光束，將雷射接收裝置於水準尺側上下移動至完全水平時之聲響響起，讀取水準尺之讀數，若該測點高程已知，則加上水準尺之讀數，即為儀器之高程，再將水準尺置於另一測點，依上述動作，讀取讀數，然後以儀器高程減去讀數，即可得此測點之高程。
2、按儀器精密度而分
（1）普通水準儀：
儀器結構較簡單，氣泡靈敏度僅為40”/2mm，望遠鏡放大倍率為15～25倍之間，適用於一般工程測量，故又稱為工程水準儀，一般水準儀均屬之。
（2）精密水準儀：
儀器結構較為嚴密，水準氣泡靈敏度為10”/2mm以上，望遠鏡放大倍率為30～40倍，物鏡前有平行玻璃板且設置測微器配合銦鋼水準尺讀數，且將十字絲之一半改為楔形，以楔形絲夾住水準尺整數刻劃，藉以增進讀數精度，如圖3-10。
●平行玻璃之目的乃在用以讀取不及標尺最小刻劃之餘數，藉以提高讀數精度。
●使用精密水準儀施測時，為減少溫度對水準尺之影響，應採用
銦鋼水準尺配合。
讀數可估讀至0.01mm，如圖3-10。
3-5水準測量之原理
如圖3-13，A為水準點，其高程已知為HA，B點之高程HB待求，立水準標尺於
A,B，置水準儀於AB中間，調整水準氣泡居中，藉儀器水準軸水平時設置之
水
平視線，以讀定自水平視線至A，B二點之垂直距離b（後視讀數）及f（前視
讀數），則
已知高程+後視讀=視準軸高
_______________________
視準軸高-前視讀數=未知點高程
_________________________________
由上整理可得
未知點高程=已知點高程+後視讀數-前視讀數=已知點高程+高程差
_______________________________________________
其中
高程差=後視讀數-前視讀數
例4、水準儀設置於A、B兩地之中間，觀測A點水準尺讀數為0.814m，觀測B點水準尺讀數為1.560m，若A點之高程為19.641m，則B點之高程為？
練習題目
1.（C）「半半校正法」為使水準儀之水準軸垂直於（A）水平軸（B）視準軸（C）直立軸（D）光軸。
2.（C）水準測量中，主要之自然誤差為（A）溫度及濕度（B）溫度及大氣折光（C）地球曲面差及大氣折光差（D）地球曲面差及濕度差。
3.（B）縱切於水準器中點之切線稱為（A）視準軸（B）水準軸（C）水平軸（D）直立軸。
4.（A）精密度最高之水準測量為（A）一等水準測量（B）二等水準測量（C）三等水準測量（D）支線水準測量。
5.（A）裝置於自動水準儀之水準器大都為（A）圓盒水準器（B）管狀水準器（C）圓盒水準器及管狀水準器（D）管狀水準器或圓盒水準器。
8.（A）標尺分劃最小格一般為（A）1或0.5公分（B）2公分（C）5公分（D）10公分。
9.（D）水準測量時豎立標尺之點，兼有前視及後視讀數者，稱為（A）後視點（B）前視點（C）間視點（D）轉點。
10.（D）水準測量時，扶標尺者除須兩手扶持標尺使標尺直立而穩定外，通常站於標尺之（A）左方（B）右方（C）前方（D）後方。
11.（C）僅將水準儀之圓水準器整平即可作水準測量者為（A）定鏡水準儀（B）轉鏡水準儀（C）自動水準儀（D）手水準儀。
14.（C）水準測量中常使儀器與前視及後視之標尺距離約略相等，可消除之誤差為（A）溫度變化
13.（D）我國所用水準標尺之分劃長度採用（A）台尺制（B）市尺制（C）英呎制（D）公尺制。
24.（A）下列各種水準器，何者精度最低？
（A）圓盒水準器（B）盤面水準管（C）望遠鏡水準管（D）符合水準器。
25.（B）標尺讀數可由持尺者讀定者，稱為（A）自現標尺（B）覘板標尺（C）游標尺（D）視距標尺。
26.（B）手持水準儀一般常用以（A）斷面測量（B）簡易高程測量（C）水準導線（D）水準網。
27.（C）水準測量讀標尺讀數時，在具有三絲之望遠鏡中，用（A）上絲（B）下絲（C）中絲（D）右絲。
23.（D）整置水準儀須（A）先定心後再定平（B）先定平後再定心（C）定心即可（D）定平即可。
12.
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