经纬仪测量视距和高差的方法
经纬仪使用
第四章经纬仪及其使用教学目的：1．掌握角度测量的原理和方法；2．掌握光学经纬仪的构造和读盘读数方法；3．了解经纬仪的检验和校正方法；教学重点：1．经纬仪的对中、整平、读数；2．角度测量的原理、角度的数据计算；3．各种误差对测角的影响；教学难点：1．难点主要是经纬仪的检验和校正；2．经纬仪的读数；教学资料：园林测量教材、教学课件教学方法：讲授法、讲解法、实训操作讲授新课第一节光学经纬仪的构造经纬仪分为：光学经纬仪和电子经纬仪；光学经纬仪：是利用几何光学的放大、反射、折射等原理进行读盘读数；电子经纬仪：是利用物理光学、电子学和光电转换等原理显示读盘读数，是近代电子技术高度发展的产物之一；经纬仪精度：DJ1，DJ2，DJ6等级别，D—“大地测量”，J—“经纬仪”，1，2，6表示经纬仪一测回方向观测中误差的秒数；一、光学经纬的构造经纬仪包括：基座、照准部、水平度盘（一）、照准部部分：具有的构件：平盘水准管、光学对中器、支架、横轴、垂直度盘、望远镜、度盘读数镜；简述（二）、度盘部分：包括：垂直度盘和水平度盘；简述（三）、基座部分：基座上有三个脚螺旋，用来整平仪器，调平仪器的步骤：先根据基座上的圆水准器粗平，然后根据照准部上的平盘水准管精平，而且基座底板中心有连接螺旋孔；简述二、读盘读数装置及读数方法1、测微尺读数装置：参考P64页2、平行玻璃测微器读数装置：参考P页65三、经纬仪的使用一、经纬仪的安置：包括对中和整平1、对中：目的：是要把仪器的纵轴安置到测站得铅垂线上；分为：用垂球页；原理图：对中和用光学对中器对中；具体的步骤参见P662、整平：目的：是使经纬仪的纵轴铅垂，从而使水平度盘和横轴处于水平页；位置，垂直度盘位于铅垂面内；具体步骤见P66二、目标点上的照准标志及瞄准方法：进行角度测量时，地面的目标点必须设立照准标志，才能进行瞄准。
测角时的照准标志：包括测钎：适用于较近的目标；标杆：适用于较远的目标；架在三脚架上的占牌：远近均可；3、瞄准：用望远镜瞄准标志的方法和步骤：⑴目镜调焦：通过调焦使十字丝像最清晰；⑵瞄准目标：通过望远镜上的瞄准器（缺口和准星）来瞄准目标，并旋紧制动螺旋；⑶物镜调焦：使目标像清晰；⑷消除视差：左、右或上、下微移眼睛，观察目标与十字丝之间是否有相对移动；⑸精确瞄准：用水平微动螺旋，使十字丝纵丝对准目标；4、读数：读数前应调整反光镜的位置与开合角度，使读数显微镜视场内亮度适当，然后转动读数显微镜进行对光，使读数窗成像清晰，再读数。
第四章-距离测量
尺长改正：
Dk
D'
k l0
Байду номын сангаасk ——尺长改正值
l 0 ——卷尺名义长度
D ' ——量得长度
温度改正： D t D ' tt0 ——钢尺膨胀系数
t 0 ——标准温度
高差改正：
Dh
h2 2S
水平距离 D D ' D k D t D h
钢尺量距的误差分析
1、尺长误差 钢尺名义长度和实际长度不符，则产生尺长 误差，它随着距离的增长而增大。 2、温度误差 钢尺受温度影响其长度会变化 3、拉力误差 丈量时拉力要均匀 4、定线误差 定线不直使丈量沿折线进行，因而总是使丈 量结果偏大 5、尺子不水平误差 6、丈量本身的误差 主要包括钢尺刻划误差、对点不准确 读数误差以及外界条件影响等。一般来说这种误差，在丈 量的过程中可以抵消一部份，但不能完全消除，因此，在 测量时要十分仔细认真。
操作步骤：
1、丈量前，在直线两端点A、B竖立标杆； 2、丈量时，后尺手持钢尺的末端位于起点A，前尺手 持钢尺的前端（零点的位置）沿定线方向向B点前进， 至整尺处插下测钎，这样就量取了第1个尺段。 3、以此方法量其他整尺段，依次前进，直至量完最后 一段。最后一段为不足整尺段的“余长”。 4、丈量余长时，乙将钢尺零点分划对准B点，甲在钢 尺上读取余长值。 5、求出A B的水平距离
电磁波测距技术发展简介
电磁波测距的分类 电磁波测距仪按其所采用的载波可分为：
①用微波段的无线电波作为载波的微波测距仪
②用激光作为载波的激光测距仪
③用红外光作为载波的红外测距仪
后两者又统称为光电测距仪（均采用光波作为载波） 微波和激光测距仪多属于长程测距，测程可达60km，一般用 于大地测量；而红外测距仪属于中、短程测距仪(测程为15km以 下)，一般用于小地区控制测量、地形测量、地籍测量和工程测量 等。（微波和激光测距仪的测程较大，多用于大地测量，红外测 距仪多用于小范围内的距离测量，我们在工程上用得较多的是这 一种）
视距测量
第四章→第二节→视距测量一、视距测量的概念视距测量是根据几何光学原理，利用仪器望远镜筒内的视距丝在标尺上截取读数，应用三角公式计算两点距离，可同时测定地面上两点间水平距离和高差的测量方法。
视距测量的优点是，操作方便、观测快捷，一般不受地形影响。
其缺点是，测量视距和高差的精度较低，测距相对误差约为1/200～1/300。
尽管视距测量的精度较低，但还是能满足测量地形图碎部点的要求，所以在测绘地形图时，常采用视距测量的方法测量距离和高差。
二、视距测量的计算公式（一）望远镜视线水平时测量平距和高差的计算公式如图4-7 所示，测地面两点的水平距离和高差，在点安置仪器，在点竖立视距尺，当望远镜视线水平时，水平视线与标尺垂直，中丝读数为，上下视距丝在视距尺上的位置读数之差称为视距间隔，用表示。
1、水平距离计算公式设仪器中心到物镜中心的距离为，物镜焦距为，物镜焦点到点的距离为，由图4-7可知两点间的水平距离为，根据图中相似三角形成比例的关系得两点间水平距离为：（4-7）式中：为视距乘常数，用表示，其值在设计中为100。
为视距加常数，仪器设计为0。
则视线水平时水平距离公式：（4-8）式中—视距乘常数其值等于100。
—视距间隔。
2、高差的计算公式：两点间的高差由仪器高和中丝读数求得，即：（4-9）式中：—仪器高，地面点至仪器横轴中心的高度。
（二）望远镜视线倾斜时测量平距和高差的公式在地面起伏比较大的地区进行视距测量时，需要望远镜倾斜才能照准视距标尺读取读数，此时视准轴不垂直于视距标尺，不能用式4-8计算距离和高差。
如图4-8所示，下面介绍视准轴倾斜时求水平距离和高差的计算公式。
视线倾斜时竖直角为，上下视距丝在视距标尺上所截的位置为,，视距间隔为，求算、两点间的水平距离。
首先将视距间隔换算成相当于视线垂直时的视距间隔之距离，按式4-8求出倾斜视线的距离′，其次利用倾斜视线的距离′.2和竖直角计算为水平距离。
因上下丝的夹角很小，则认为∠和∠为90°，设将视距尺旋转角，根据三角函数得视线倾斜时水平距离计算式为式（4-10），两点高差计算公式为式（4-11）。
【资料】视距测量法汇编
1、视线水平时：
水平距离：D＝kl 视距常数通常为100，l为尺间隔
高差：h=i－v i为仪器高，v为目标高即中距离：D＝klcos2α k视距常数通常为100，l为尺间隔，
α为视线的竖直角
高差：h＝1/2 klsin2α＋i –v i为仪器高，v为目标高即中丝读数
2、照准视距尺，消除视差，使中横丝切仪 高处（i=v），读取上下丝读数，读取竖盘 读数L、记录，计算90-L。
3、盘右同上再次观测目标A切仪高处 （i=v）， 读取竖盘读数R、并记录，计算 R-270。
4、利用有关公式算出所求平距D和高差h。
四、误差来源：
1、读数误差：注意消除视差，目标不要太远，两点之 间不超过100米
三、距离测量方法与计算：
（一）水准仪视距测量（提供水平视线）
1．安置仪器于A水准点，精平； 2．瞄准B水准点上的水准尺； 3．读取上、下丝读数M、N，计算尺间隔 l=M-N； 4．视线距离（水平距） D=kl 5. 量取仪高i，读取中丝读数v，h=i-v
（二）经纬仪视距测量
1、于测站A上安置仪器，盘左位置，对中、 整平，量取仪器高i，立尺于目标点B。
2、视距尺倾斜误差：尺子应竖直 3、外界影响：视线尽量离开地面1米以上 4、K值的影响：一般可忽略
五、注意事项：
1、消除视差，标尺读数要准确，标尺要保持竖直。 2、竖直角观测时要注意调节指标水准管气泡居中。 3、选用合适时间观测 4、记录要清晰准确，不得涂改
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工程测量理论计算习题库(含参考答案)
工程测量理论计算习题库（含参考答案）一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、大坝变形测量中、视准线法可以用来测定坝体的( )。
A、水平位移B、垂直位移C、主体倾斜D、挠度正确答案：A2、已知某图幅的编号为H49 G 041095、则该地形图的比例尺为( )。
A、1:5000B、1:1万C、1:25万D、1:100万正确答案：B3、在水准测量中、若后视点A的读数大、前视点B的读数小、则有( )。
A、A点比B点低B、A点比B点高C、A点与B点可能同高D、A,B点的高低取决于仪器高度正确答案：A4、我国目前采用的高程系统是( )。
A、1956年黄海高程系B、大沽高程系C、1985国家高程基准D、2000国家高程基准正确答案：C5、甲水准仪管水准器分划值为20″、乙水准仪管水准器分划值为30″、则两台仪器的整平精度( )。
A、无法确定B、甲高于乙C、甲乙相等D、乙高于甲正确答案：B6、在进行高程控制测量时、对于地势比较平坦地区、一般采用( )。
A、水准测量B、GPS测高C、视距测量D、三角高程测量正确答案：A7、水平角测量通常采用测回法进行、取符合要求的上下半测回平均值作为最终角度测量值、这一操作可以消除的误差是( )。
A、整平误差B、对中误差C、视准误差D、读数误差正确答案：C8、建筑施工测量中、基坑抄平工作的目的是( )A、对基坑回弹进行监测B、基坑中轴线测设C、放样基坑开挖边线D、控制基槽开挖深度正确答案：D9、根据全站仪坐标测量的原理、在测站点瞄准后视点后、方向值应设置为( )。
A、90°B、0C、测站点至后视点的方位角D、后视点至测站点的方位角正确答案：C10、目前我国数据采集主要有GPS法、大地测量仪器法、数字化仪法和( )。
A、航测法B、全站仪法C、遥感法D、平板制图法正确答案：A11、某导线全长620m、算得fx=0.123m、fy=-0.162m、导线全长相对闭合差=K( )。
使用经纬仪注意事项
使用经纬仪注意事项：⑴安置仪器后，必须有人守在仪器旁，以免发生意外。
⑵要养成轻手轻脚不乱碰仪器的习惯，保护仪器，亦可以增进测量结果的精度。
⑶仪器箱不可蹬坐。
⑷测量进行中不能用手扶三脚架，以免对仪器施力，从而影响测量结果的准确性。
⑸仪器各螺旋不要拧得太紧，以免滑扣或损坏仪器〔6转动仪器应先松开制动螺旋，不可未拧松制动螺旋，硬扳使其转动。
⑺使用微动螺旋时，不能将螺旋杆拧到极限，这样不但会使弹簧压入不能伸张，还会将螺旋压紧，难以扭回，失去微动作用，一应拧到适中的位置即可。
迁站注意事项：⑴迁站前应先将脚螺旋恢复至适中高度，把经纬仪望远镜的镜面朝下竖直固定，各制动螺丝均略旋紧，以不能自转为宜，查点收好零件、用具记录表等，将垂球放入衣袋，将仪器斜抱胸前，稳步前进。
⑵迁距较远（迁站距离在500米以上时），仪器应装箱携带，通过机架密布、人多杂乱的工地，或陡险山地、攀登脚手架等处，均装箱迁站。
使用平板仪注意事项：⑴平板仪的图板必须保持整洁与平滑、绘图纸应用胶条，贴在图板上，不能用图钉，以免损坏图板。
⑵照准仪自仪器箱中取出后应立即将箱盖关好。
⑶平板仪之附件如水准器、磁针、对点器，比例尺等用毕应收于箱内，不可随地乱放，以免遗失。
⑷平板仪搬动时或用毕后，勿忘将磁针固定，以免损坏针尖。
⑸凡有包裹的图板，用毕后一定要及时装入包中，以免损坏板面。
⑹图板不能放于潮湿或炉火旁，以免板面发生弯曲变形仪器开箱及安置注意事项：⑴一般仪器如经纬仪及水准仪等，多用木箱或塑料箱装起，在开箱取仪器时，应仔细注意开启方法，凡应上下开启者，不可竖立打开，以免仪器及附件掉出，损坏或遗失。
⑵仪器箱中取出前应仔细观察并记住其摆放位置，取出或放入时，应轻轻移动，勿使仪器震击。
⑶开箱取仪器时，不可单手握拿望远镜或度盘，要双手握执仪器，一手握紧仪器上部，另一手托住仪器基座部分。
⑷仪器箱中的附件，全注于附件表上，使用时应注意附件名称及数量，不可遗失。
⑸仪器自箱中取出后，一定要把仪器箱开好，以免遗失附件、进入灰尘、脏物。
实验10视距测量
江苏省职业学校理论课程教师教案本（20 —20 学年第学期）专业名称造价课程名称建筑工程测量授课教师缪健军学校南京工程高等职业学校授课主要内容或板书设计课间实验：视距测量一、目的和要求1．学会视距测量的测量方法。
2．学会视距测量的记录、计算方法。
二、计划和设备（1）实验时数安排为2学时。
实验小组由3～4人组成，1人操作仪器，1人记录，1人立尺。
（2）每组的实验设备为DJ6经纬1台，水准尺1支，记录板1块。
三、方法和步骤视距测量是用望远镜内视距丝装置（图4-12），根据几何光学原理同时测定距离和高差的一种方法。
这种方法具有操作方便，速度快，不受地面高低起伏限制等优点。
虽然精度较低，但能满足测定碎部点位置的精度要求，因此被广泛应用于碎部测量中。
视距测量所用的主要仪器工具是经纬仪和视距尺。
一、视距测量原理1．视线水平时的距离与高差公式如图所示，欲测定A、B两点间的水平距离D及高差h，可在A点安置经纬仪，B 点立视距尺，设望远镜视线水平，瞄准B点视距尺，此时视线与视距尺垂直。
若尺上M、N点成像在十字丝分划板上的两根视距丝m、n处，那末尺上MN的长度可由上、下视距丝读数之差求得。
上、下丝读数之差称为视距间隔或尺间隔。
图中l为视距间隔=（4-10）D+CKl式中K 、C ──视距乘常数和视距加常数。
现代常用的内对光望远镜的视距常数，设计时已使K ＝100，C 接近于零，所以公式（4-10）可改写为 Kl D = （4-11）同时，由图4-13可以看出A 、B 的高差v i h -= （4-12） 式中i ──仪器高，是桩顶到仪器横轴中心的高度；v ──瞄准高，是十字丝中丝在尺上的读数。
2．视线倾斜时的距离与高差公式在地面起伏较大的地区进行视距测量时，必须使视线倾斜才能读取视距间隔，如图4-14。
由于视线不垂直于视距尺，故不能直接应用上述公式。
如果能将视距间隔MN 换算为与视线垂直的视距间隔''N M ，这样就可按公式（4-11）计算倾斜距离D ′，再根据D ′和竖直角α算出水平距离D 及高差h 。
视距测量原理方法
*
测站： 测站高程： A +45.37m 仪器高： 1.45m 仪器：DJ6 下丝读数 竖盘 中丝 垂直角 水平 除算 高差 高程 上丝读数 读数 测 备 h H 读数 距离 高差 点 尺间隔l 注 L v/ m D/ m h′/ m / m / m °′″ m °′″ 2.237 1 0.663 1.45 87 41 12 +2 18 48 157.14 +6.35 +6.35 +51.72 盘 1.574 左 位 2.445 置 1.555 2 2.00 95 17 36 -5 17 36 88.24 -8.18 -8.73 +36.64 0.890
1．视距测量的施测
（1）在A点安置经纬仪，量取仪器转动照准部瞄准 B点视距尺，分别读取上、下、中三丝读数，并算 出尺间隔l。 * （3 ）转动竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘 指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，并计算垂直 角α。 *
*
视距测量记录与计算手簿
一、视距测量原理
进行视距测量，要用到视距丝和视距尺。 视距丝即望远镜内十字丝分划板上的上下两根 短丝，它与中丝平行且等距离。
n 视距丝
m
十字丝
视距尺是有刻划的尺子，和水准尺基本相同。
1．视线水平时的水平距离和高差公式
d
f
δ
11
M
l F n′ m′
n
p
n m
12
l
13
v
h
N
i
m
14
B
D
A
mFn ∽ MFN
2．垂直角测定误差
从视距测量原理可知，垂直角误差对于水平距 离影响不显著，而对高差影响较大，故用视距测量 方法测定高差时应注意准确测定垂直角。
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用经纬仪测量视距及高差的步骤及方法
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一、三脚架架设操作步骤及方法
1、架设前，先把三脚架的三条腿拉出张开，三脚架的高度和测量者的下巴高度相等，然后钮紧。
2、对准被测物的方向，将三脚架有前支架支在标桩前向两脚处（约50cm），再把后两脚左右分开，使支架底盘中点能对准地面上的标桩，并尽量让三脚架的底座大概水平，然后将两脚支好。
3、三脚架架好后，打开经纬仪箱，左手抓住仪器支架，右手托住仪器底部，放在三脚架上，并使仪器架底座的方向与三脚架座的方向一致，旋上下面的旋钮。
（注意：未旋上旋钮前，左手不能松开仪器）
1、经纬仪对中时，双手握住三脚架两面左右支架，前后左右移动，目光通过光学对中器（可以向外拉或旋转，来调节清楚）寻找中心桩，（可将脚放在中心桩处）进行对中。
(中心桩在前向前移动，中心桩在后向后移动，中心桩在左向右移动，中心桩在右向左移动。
)
2、光学对中器对准中心桩后，将三个支架用脚轻踩一下。
三、经纬仪整平的操作步骤及方法
1
2、粗整平：用微调整三角支架升降使仪器圆水准器的水泡调至居中；方法：可用精整平的方法，用长条水准管两次来调整圆水准器的水泡。
调整水平泡的技巧：如果水泡在水准器中心的左边，则三脚架螺旋逆时针转，如果在右边，则顺时针转。
3、精整平：精调调整仪器三脚螺旋旋钮，使横向水准管的水泡居中。
精调的方法：
第一步，仪器支架与前面两个三脚螺旋旋钮调致平行后，用两手同时向内或向外慢慢旋转前面两个三脚螺旋旋钮，使水准管水泡调到中央；
第二步，把仪器旋转90度。
使仪器支架与第三个三脚螺旋旋钮在一直线上，调整第三个三脚螺旋旋钮，向内或向外慢慢旋转，使水准管水泡调到中央，
以上二步骤反复进行，直至横向水准管的水泡全部居中为止。
四、测量视距
1、对中、整平以后，把望远镜对向被测目标，旋转目镜调焦手轮（靠近眼的黑旋钮），使十字线清晰。
2、把望远镜上的光学瞄准器准星大致对准被测点，转动望远镜上望远镜调焦手轮（远离眼的银色旋钮）使被测点使远处测量物最清晰，并在十字线附近。
3、经纬仪瞄准目标后，锁紧水平制动手轮。
再转动望远镜的水平微动旋钮（最下面侧过来的大银色旋钮）使望远镜中的十字线的中线靠近标尺。
4、旋紧度盘和望远镜上的制动螺旋（在正面靠近读数显微镜旁，三个最上面的小银色旋钮），再转动度盘和望远镜上的垂直微动旋钮（中间的黑皮旋钮）来调节中丝，让中丝大约对准备1.3米~1.5米，
5、打开右侧上面的采光镜，关下面的采光镜。
6、观看显微镜角度镜，如能看到说明角度垂直，如不垂直，则调整采光镜旋钮（左侧下面有白色横线的旋钮）到看到刻度盘清楚，
7、调整微调：先调整角度垂直手轮（左侧上面大的银色旋钮），使左、右两边的0对齐，（此步骤为调平0分0秒）出现如下图
再调整望远镜垂直手轮（正面中间黑色旋钮）270度到中间，0到中间。
（此步骤为调平270度）
8、调节仪器左侧的微调手轮（左侧上面大的银色旋钮）使读数显微镜中的下面窗口对齐：
此时读出上丝、下丝的示数（单位：米）
根据公式：视距L=（上丝—下丝）*100
五、测量高差的步骤及方法
1、松开望远镜的制动手轮（靠近读数显微镜旁，三个最上面的小银色旋钮）。
2、手动调节望远镜，沿垂直方向转动，使望远镜内十字划线的中丝对准被测物的下面水平线附近，锁死制作望远镜的制动螺旋。
调节望远镜的垂直微动手轮（中间的黑皮旋钮）。
使中丝（十字线中心点）精确对准被测物的下面水平线。
、用显微镜角度微调手轮（仪器左侧上面的大银色旋钮）来调节显微镜中右边下面小窗口，使上下的垂直线对齐。
4、读取显微镜中的角度。
5、重复1至4步，测量被测物上面的水平线角度。
读取两个垂直角度ａ1和ａ2。
交叉点的垂直距离：H=L（tanθ2- tanθ1）
六、测量结束，认真收好仪器，书写答题纸。
答题纸书写格式：
视距测量
上丝：米（读数保持小数点后面三位数）
下丝：米
L=（上丝-下丝）Х100
高差（交叉跨越）测量
ａ1＝（度、分、秒）
θ1＝
ａ2＝
θ2＝
H=L（tanθ2- tanθ1）（得数保持小数点后面三位数）
结论：
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