经纬仪实验有关数据文档格式.docx
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1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。
2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。
3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线的成果计算。
4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。
5.清楚水准仪的检验与校正方法
6.了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。
1.水准测量原理。
高差法：
前视与后视；
仪高法：
视线高。
转点的概念。
hAB
ab
HB
HAhAB
Hi
HAaHBHib
公式：
aibi
h
a
b
hi
2.水准仪及其使用
DS3微倾式水准仪的构造，内对光望远镜成像原理，望远镜放大率。
水准管
零点，水准器的分划值。
视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。
满足条件：
水准管轴平行于望远镜视准轴，圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴，。
水准仪操作步骤：
立尺，置架，粗平，照准，精平，读数，记录，搬站。
视差及其消除方法。
水准尺：
塔尺，单面尺，双面尺及尺常数。
尺垫。
3.精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。
4.水准测量实施
水准点：
永久性水准点。
临时性水准点。
水准路线：
附合水准路线，闭合水准路线，支水准路线。
水准网，水准结点。
普通水准测量的一般要求，施测程序。
2/34
hHB
HA
测站检核方法：
双仪高法，双尺面法。
h'
a'
b'
h"
a"
b"
h'
h"
6mmhh'
/2
h黑
h红
100mm/2
水准测量成果整理：
高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正数的分配原则。
5.DS3水准仪的检验与校正
水准仪轴线应满足的条件：
圆水准器轴平行于仪器竖轴，水准管轴平行于
望远镜视准轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。
圆水准器轴的检验校正；
水准管轴的检验校正；
十字丝中横丝的检验校正。
6.水准测量误差
仪器及工具误差：
视准轴与水准管轴不的误差平行，望远镜对光时调焦透
镜运行的误差，水准尺的误差。
观测误差：
水准管气泡居中的误差，估读水准尺的误差mV，水准尺倾斜的误差b。
0.15
"
D
mv
60"
2
v"
外界条件的影响：
地球曲率的影响，大气折光的影响f，仪器升沉的影响，尺垫下沉的影响，温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。
D
f0.43
R
四、习题与思考题
1.设A为后视点，B为前视点，A点的高程是20.123m.当后视读数为1.456m,前视读数为1.579m,问A、B两点的高差是多少?
B、A两点的高差又是多少？
绘图说明B点比A点高还是低?
B点的高程是多少?
2.何为视准轴?
何为视差?
产生视差的原因是什么?
怎样消除视差?
3.水准仪上圆水准器与管水准器的作用有何不同?
，何为水准器分划值？
4.转点在水准测量中起到什么作用？
5.水准仪有哪些主要轴线？
它们之间应满足什么条件？
什么是主条件？
为
什么？
6.水准测量时要求选择一定的路线进行施测，其目的何在？
7.水准测量时，前、后视距相等可消除那些误差？
8.试述水准测量中的计算校核方法。
9.水准测量中的测站检核有那几种？
如何进行？
10.数字水准仪主要有那些特点？
11.将图中的水准测量数据填入表中，A、B两点为已知高程点HA=23.456m，HB=25.080m，计算并调整高差闭合差，最后求出各点高程。
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测站
测点
水准尺读数
实测高差
高差改正数
改正后高差
高程
后视（）前视（）
/m
/mm
Ⅰ
BMA
1
Ⅱ
Ⅲ
3
Ⅳ
BMB
计算
Σ
检核
12.设A、B两点相距80m，水准仪安置于中点C，测得A尺上的读数a1为1.321m，B尺上的读数b1为1.117m,仪器搬到B点附近,又测得B尺上读数b2为
1.466m,A尺读数为a2为1.695m。
试问水准管轴是否平行于视准轴？
如不平行，应如何校正？
13.试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响，并推导出其计算公式。
14.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果，并求出各点高程，
HI=48.966m。
水准点，转点，水准管分划值，视差，视准轴，水准管零点，水准管轴，圆水准器轴，仪器竖轴，水准尺常数等概念。
记录计算、观测及成果检核方
法。
闭合水准路线，附合水准路线，高差改正数，容许误差的计算，闭合差调整，成果计算方法。
高差法、仪高法计算高程。
双面尺分划特征。
内对光望远镜成像原理。
符合水准器与微倾螺旋运动之间的关系。
自动安平原理，补偿器的光学特性，平行玻璃板测微器读数原理。
圆水准器、管水准器、十字丝中横丝，等三项检校和
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方法。
仪器误差、观测误差、外界条件对观测成果的影响；
水准尺尺长误差，水准尺分划误差，水准尺零点差，气泡居中误差，水准尺倾斜的误差，地球曲率的影响，大气折光的影响，仪器升沉的影响，尺垫下沉的影响。
置架、粗平、照准、精平、读数、记录、扶尺、搬站等的操作要领，运用双仪高法和双面尺法作测站检核。
水准测量误差的消除和削弱的相应对策；
自动安平水准仪的使用。
综合应用：
选点，定标志，闭合或附和水准路线的布设，普通水准测量的实施，水准测量成果的计算。
第3章角度测量一、学习目的与要求
认识经纬仪的组成部分及其用途，清楚角度测量原理，掌握测角方法。
通过实验，达到独立操作经纬仪，完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必
须具备的实践能力。
1.理解水平角及竖直角测角原理
2.认识清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统。
3.清楚经纬仪的主要轴线及其之间的关系。
4.掌握经纬仪的操作要领。
5.学会用测回法测水平角，竖直角，计算竖盘指标差。
6.了解测角误差的来源、性质及消除、削弱误差的对策。
1.角度测量原理
水平角的定义，水平角的测量原理。
竖直角的定义，仰角，俯角。
竖直角的测量原理。
水平角b–a0<
<
2.经纬仪及角度测量
DJ6级光学经纬仪的构造：
照准部，水平度盘，基座。
视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。
水准管轴垂直于仪器竖轴，望远镜视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴；
圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝竖丝垂直于仪器横轴。
分微尺测微装置，度盘格值，复测机构，读数方法。
光学经纬仪使用操作步骤：
对中，整平，瞄准（消除视差），读数，记录。
水平角观测（测回法）：
安置仪器，盘左观测、盘右观测，方向读数。
半测
回角值。
b左
a左
b右
a右
右40"
左
右
方向观测法：
技术要求。
竖直角观测：
竖盘部分：
竖盘，竖盘指标，竖盘指标水准管，竖盘指标水准
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管微倾螺旋。
盘左、盘右读数规律。
竖直角计算公式：
L
或
或右
<
||
竖盘指标差：
x
1L
R360
x15'
3.经纬仪的检验与校正经纬仪应满足的条件。
照准部水准管轴的检验校正。
望远镜十字丝纵丝的检验校正。
望远镜视准轴
的检验校正。
照准部横轴的检验校正。
竖盘指标差的检验校正。
光学对中器的检验校正。
4.电子经纬仪与光学经纬仪的区别
读数系统：
编码度盘，光栅度盘，格区式度盘。
5.水平角测量误差
仪器误差：
仪器校正后的残余误差。
照准部偏心差、度盘刻划误差。
对中误差。
标杆倾斜误差，照准误差，读数误差。
外界条件影响。
1.分别说明水准仪和经纬仪的安置步骤，并指出它们的区别。
2.什么是水平角？
经纬仪为何能测水平角？
3.什么是竖直角？
观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点？
4.对中、整平的目的是什么？
若用光学对中器应如何对中？
5.计算表中水平角观测数据。
测
竖盘
目
水平盘读数
半测回角值
一测回角值
各测回平均角值
站位置标
o′″
I
A
0o36′24″
B
108o12′36″
回
180o37′00″
O
288o12′54″
II
90o10′00″
197o45′42″
270o09′48″
17o46′06″
6.经纬仪上的复测板手和度盘位置变换手论的作用是什么？
若将水平度盘
起始读数设定为0o00′00″，应如何操作？
7.简述测回法观测水平角的操作步骤？
8.水平角方向观测中的2c是何含义？
为何要计算2c，并检核其互差。
9.计算表中方向观测阿水平角观测成果。
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水平度盘读数
2c=左-（右
平均读数
归零后
各测回归零方
各测回方向
站
标
盘左读数
盘右读数
±
180o）
=[左+（右±
方向值
向值的平均值
间的水平角
数
″
180o）]/2
00236
1800236
702336
2502342
C
2281924
281930
2541754
741754
00230
900312
2700312
1602406
3402354
3182000
1381954
3441830
1641824
900318
10.何谓竖盘指标差？
如何计算、检核和校正竖盘指标差？
11.整理表中竖角观测记录。
竖盘读数
竖直角
指标差
平均竖直角
备
位置
注
M
75o30′04″
顺时
284o30′17″
针注
101o17′23″
记
N
右258o42′50″
12.经纬仪上有哪些主要轴线？
为什么？
13.角度观测为什么要用盘左、盘右观测？
能否消除因竖轴倾斜引起的水平角测量误差？
14.望远镜视准轴应垂直于横轴的目的是什么？
如何检验？
15.经纬仪横轴为何要垂直与仪器竖轴？
16.试述经纬仪竖盘指标自动归零的原理。
17.电子经纬仪主要特点有哪些？
它与光学经纬仪的根本区别是什么？
18.电子经纬仪的测角系统主要有哪几种？
其中关键的技术有哪些？
19.简述动态电子测角系统中，为何有粗测和精测之分？
水平角，竖直角，度盘分划值，视准轴，横轴，仪器竖轴，照准部水准管轴，竖盘指标差等概念。
垂球对中、光学对中器对中及整平的目的及方法。
测回法测量水平角，竖直角观测方法。
经纬仪轴线应满足的关系。
领会:
角度测量原理，竖角计算公式的推导规律，盘左、盘右观测的意义。
电子经纬仪与光学经纬仪的区别。
经纬仪检验方法及校正原理方法。
仪器误差，观测误差，外界条件等对观测成果的影响。
在测站上对中，整平、照准、读数、记录的操作要领，运用盘左、盘右进行检核。
采取角度测量误差的消除和削弱的相应对策。
按瑁操作DJ6级光学经纬仪，按测回法的技术要求，正确地
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观测一个三角形的内角和竖直角。
第4章距离测量一、学习目的与要求
认识距离测量设备的组成部分及其用途，清楚距离测量原理，掌握距离测量方法。
通过实验，达到独立操作仪器设备，完成水平距离的测量、检核、成果整理所必须具备的实践能力。
建立直线定向的概念，能够熟练地进行方位角的有关运算。
1.认识距离丈量工具，了解钢尺量距的一般方法和精密方法，学会量距成果的整理。
了解钢尺检定的方法。
2.清楚视距测量的原理，掌握用视距测量的方法进行水平距离和高差的测
定。
3.了解光电测距仪相位法测距原理，初步掌握用光电测距仪测量距离的方
4.认识全站仪，清楚全站仪使用过程。
5.清楚标准方向的建立，方位角之间的关系，方位角的推算。
6.了解距离测量过程中的误差影响及其防止、消除、削弱误差的方法。
一．量距工具
有：
钢尺（steeltape）、标杆（measuringbar）、垂球（plumbbob）、测钎（measuring
rod）、温度计（thermometer）、弹簧秤（springbalance）。
二．钢尺量距
钢尺量距最基本的要求——平、准、直
按精度分：
一般量距和精密量距
（一）一般量距步骤
1．定线（linealignment）。
目估法和经纬仪法。
2．丈量。
（1）喊“预备”、“好”前后尺手同时读数。
（2）在山区丈量时，可采用平量法、斜量法。
3．内业成果整理。
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丈量精度用“相对误差”来衡量：
K
D往
D返
1/XXX
要求：
一般量距≤1/3000（平坦），≤1/1000（山区）。
（二）精密量距步骤（*）
1．经纬仪定线。
在桩顶画出十字线。
2．精密丈量。
（1）前尺手零端用标准拉力拉紧钢尺。
（2）前读尺员发“预备”，后读尺员发“好”；
此时前后尺手同时读数。
（3）移动后尺整厘米刻划，按上述方法再测二次，三次较差不超限时（一般不得超过2~3mm），取平均值作为尺段结果。
每测完一尺段，用温度计读取一次温度。
（4）要进行往返测量。
记录格式见课本。
3．测量各桩顶间高差。
4．内业成果整理
某钢尺的尺长方程式：
ltl0ll0（tt0）
lt——钢尺在t温度时的实际长度；
l0——钢尺的名义长度
l——检定时，钢尺实际长与名义长之差；
——钢尺的膨胀系数
t——钢尺使用时的温度；
t0——钢尺检定时的温度
斜距l的各项改正：
（1）尺长改正
lk
l
l0
（2）温度改正
ltl（tt0）
（3）倾斜改正
9/34
h2
h4
lh
8l3
2l
故斜距l经改正后为：
l?
l
lkltlh
三、电磁波测距（electro-magneticdistancemeasuring
）的基本原理
s=ct/2
四、分类
1．按测程分：
短程、中程、远程。
2．按传播时间t的测定方法分：
脉冲法测距、相位法测距。
3．按测距仪所使用的光源分：
普通光源、红外光源、激光光源。
4．按测距精度分：
Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。
注：
测距误差及标称精度
测距仪测距误差可表示为：
mD2A2（BD）2简写为:
mD（ABD）
式中，A——固定误差；
B——比例误差系数。
如：
某测距仪出厂时的标称精度：
（5＋5×
10-6D）mm，简称“5+5”五、使用
a）一般安装在经纬仪上使用。
见使用说明书。
b）常数预置
i.设置棱镜常数。
一般原配棱镜为零。
ii.置乘常数。
输入气温、气压或用有关公式计算出值后,再输入。
iii.
3．倾斜改正。
D平D斜cos,由测距仪自动改正。
§
4.3直线定向及方位角测量
直线定向（lineorientation）：
确定地面直线与标准方向间的水平夹角。
五、标准方向（基本方向）分类
1、真子午线方向（turemeridiandirection）——地面上任一点在其真子午线
处的切线方向。
2、磁子午线方向（magneticmeridiandirection）——地面上任一点在其磁
10/34
子午线处的切线方向。
3、轴子午线（坐标纵轴）方向（ordinatesaxisdirection）——地面上任一点与
其高斯平面直角坐标系或假定坐标系的坐标纵轴平行的方向。
磁偏角（magneticdeclination）δ——地面上同一点的真、磁子午线方向不重合，其夹角称为磁偏角δ。
磁子午线方向在真子午线方向东侧，称为东偏，δ为正。
反之称为西偏，δ为负。
子午线收敛角（mappingangle）γ——当轴子午线方向在真子午线方向以东，称为东偏，γ为正。
反之称为西偏，γ为负。
可见在中央子午线上，真子午线与轴子午线重合，其他地区不重合，两者的夹角即为γ。
六、方位角（azimuth）
1．定义：
由子午线北端顺时针方向量到测线上的夹角，称为该直线的方位角。
其范围为0°
～360°
。
真方位角A（turemeridianazimuth）、磁方位角
（magneticmeridianazimuth）、坐标方位角（gridbearing）
2．分类及关系：
（1）真方位角Ａ＝磁方位角Ａm＋磁偏角δ＝坐标方位角α＋子午线收敛角γ
（2）同一直线正反坐标方位角相差180°
，即：
正
反1800
（见图和例题）
七、方位角测量
真方位角——可用天文观测方法或用陀螺经纬仪（gyrotheodolite）来测定。
磁方位角——可用罗盘仪（compass）来测定。
不宜作精密定向。
坐标方位角——由2个已知点坐标经“坐标反算”求得。
坐标方位角的推算：
α12已知，通过连测求得12边与23边的连接角为β2（右角）、23边与
34边的连接角为β3（左角），现推算α23、α34。
11/34
前进方向
4
α
α12
β3
β2
由图中分析可知：
23
21
12
180
34
32
推算坐标方位角的通用公式：
后180
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