作者：梁永平
出版社：中国铁道出版社有限公司
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工程测量实训指导手册试读：
前言
工程测量实验、实习，是学生学习工程测量相关课程的重要环节，特别是在培养学生独立工作、提高动手能力方面起着显著作用。本书是针对土建类及工程测量技术专业的学习特点而编写的配套实验、实习教材，与相关课程内容紧密结合、相互衔接，是工程测量教学中必不可少的教学用书。
本书以实用为目的，书中共有基础测量、控制测量、地形图测绘、线路测量、施工测量、全站仪使用测量及GPS应用测量等模块共59个实训项目，兼顾各学校对项目教学开设的情况，选取了多个实验内容，其中有些可以根据专业情况选做。每个项目均指明了目的要求、准备工作、要点及流程、注意事项等，并针对项目内容提出考核评分标准，均需学生做过相应项目后完成，这样可进一步帮助学生理解和巩固项目内容。实验、实习结束后要求学生做练习题或提交实验报告。
本书可以作为高职高专工程测量技术专业和土建类相关专业的配套教材或参考用书，用于帮助学生加强测量技能的训练，培养学生独立思考和实际动手能力；也可以作为单独的教材使用，以项目教学的形式进行相关教学。
本书由兰州石化职业技术学院梁永平任主编，兰州石化职业技术学院袁维红、兰州铁路技师学院严丽萍任副主编。本书在编写过程中得到学院领导及老师的支持和协助，在此一并表示衷心的感谢！
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中疏漏与不足之处在所难免，恳请广大读者提出宝贵意见。编者2017年11月模块O测量实习须知
一、测量实习规定
工程测量是非常重要的一门课程，除了要掌握基本的测量理论之外，更重要的是要学会测量理论的应用和测量仪器的使用。在学习过程中，其最鲜明的特点是理论与实践相结合，即在掌握基本的测量理论的同时，还要熟练掌握测量操作技能，这就要求我们在实习之前：（1）仔细阅读本指导手册中的相应部分，明确实习的内容及要求，初步了解实习方法。（2）必须复习教材中的相关章节，弄清基本概念，以明确目的，了解任务，熟悉实习步骤和实习过程，注意有关事项，并准备好所需文具用品。（3）实习分小组进行，老师组织负责组织协调工作，办理所用仪器工具的借领和归还手续。（4）必须遵守本指导手册的“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。（5）实习应在规定的时间进行，不得无故缺席或迟到早退；应在指定的场地进行，不得擅自改变实习地点或离开实习现场。（6）服从实习指导教师的指导，严格按照本指导手册的要求认真、按时、独立地完成任务。每项实习都应取得合格的成果，提交书写工整、规范的实习报告和实习资料，经指导教师审阅同意后，才可交还仪器工具，结束实习。（7）在实习过程中，应遵守纪律，爱护实习场地的花草、树木和农作物，爱护周围的各种公共设施，如随意砍折、踩踏或损坏者应予赔偿外，还要视情节轻重给予纪律处分。（8）在实习中要团结互助，注意仪器安全和人身安全。
二、测量仪器工具的借领与使用规则
对测量仪器工具的正确使用、精心爱护和科学保养，是测量人员必须具备的素质和应该掌握的技能，也是保证测量成果质量、提高测量工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。在仪器工具的借领与使用过程中，必须严格遵守下列规定：（一）仪器工具的借领（1）每次实习所需的仪器及工具均在指导手册上说明，学生应以小组为单位，在实习前由实习指导教师带领，向仪器室借领。（2）借领时由实习指导教师带领每组组长领取仪器，班长负责登记，由指导教师签字确认，然后将登记表交由仪器管理人员保管。（3）借领时应该当场由实习指导教师检查清点，检查仪器是否与清单相符，检查仪器工具及其附件是否齐全，检查背带及提手是否牢固，检查脚架是否完好等。如有缺损，可以补领或更换。（4）离开借领地点之前，必须锁好仪器并捆扎好各种工具。搬运仪器工具时，必须轻取轻放，避免剧烈震动。（5）借出仪器工具后，不得擅自向其他小组调换或转借。（6）实习结束，应及时收装仪器工具，送还测量仪器时仪器室需检查验收，办理归还手续。如有遗失或损坏，应写书面报告说明情况，并按有关规定给予赔偿。（二）仪器的安置（1）在三脚架安置稳妥后，方可打开仪器箱。开箱前应将仪器箱放在平稳处，严禁托在手上或抱在怀里，以免将仪器摔坏。（2）打开仪器箱之后，要看清并记住仪器在箱中的安放位置，避免实习结束后因安放不正确而损伤仪器。（3）从箱内取出仪器前，应先松开制动螺旋，以免取出仪器时因强行扭转而损坏制动、微动螺旋甚至损坏轴承。再用双手握住支架和基座，轻轻取出仪器放在三脚架上，保持一手握住仪器，一手拧连接螺旋，最后旋紧连接螺旋，使仪器与脚架连接牢固。严禁一只手提仪器，更不能手提望远镜。（4）安置好仪器之后，注意立即关闭仪器箱盖，防止灰尘、湿气和杂草进入箱内。（5）实习过程中严禁坐在仪器箱上。（三）仪器的使用（1）仪器安置之后，无论是否操作，必须有人看护，防止无关人员搬弄或被其他车辆碰撞，造成不必要的损坏。（2）在打开物镜时或在观测过程中，如发现灰尘，可用镜头纸或软毛刷轻轻拂去，严禁用手指或手帕等物品擦拭镜头，以免损坏镜头上的镀膜，影响成像质量。（3）转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平稳转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋再微动。（4）制动螺旋应松紧适度，以起作用为宜，不能用力太大而造成损坏。微动螺旋和脚螺旋不要旋到顶端，使用各种螺旋都应均匀用力，以免损伤螺纹。（5）在野外使用仪器时，应该撑伞保护，严防日晒雨淋。（6）发现仪器故障时，及时向指导教师报告，不得擅自处理。（四）仪器的搬迁（1）在远距离或行走不便的地区（较大的沟渠，山地、林地等）搬站时，必须将仪器装箱之后再搬迁，切勿直接抱着仪器搬迁。（2）短距离搬站时，可将仪器连同脚架一起搬迁。其办法是：检查并旋紧仪器连接螺旋，松开各制动螺旋使仪器保持初始位置（经纬仪望远镜物镜对准度盘中心，水准仪的水准器向上）；在收拢三脚架，左手握住仪器基座或支架放在胸前，右手抱住脚架放在肋下，保持仪器向上方倾斜，稳步行走。严禁将仪器斜扛在肩上或单手搬动仪器，以防碰摔。（3）搬迁时，小组其他人员应协助观测员带走仪器箱和其他附件、工具，以防丢失。（五）仪器的装箱（1）每次使用仪器之后，应及时清除仪器上的灰尘及脚架上的泥土，并将物镜盖盖好。（2）仪器拆卸时，应先将仪器脚螺旋调至中间位置，再一手扶住仪器，一手松开连接螺旋，双手取下仪器。（3）仪器装箱时，应先松开各制动螺旋，使仪器就位正确，试关箱盖确认放妥后，再拧紧制动螺旋，然后关箱上锁。若合不上箱口，切不可强压箱盖，以防压坏仪器。（4）清点所有辅具和工具，防止丢失。（六）测量工具的使用（1）钢尺的使用：钢卷尺性脆易折断，应防止扭曲、打结，防止行人踩踏或车辆碾压，尽量避免尺身着水。携尺前进时，应将尺身提起，不得沿地面拖行，以防损坏刻划。用完钢尺应擦净、涂油，以防生锈。（2）皮尺的使用：应均匀用力拉伸，避免着水、车压。如果皮尺受潮，应及时晾干。（3）塔尺的使用：应注意防水、防潮，防止受横向压力，不能磨损尺面刻画的漆皮，不用时应安放稳妥。塔尺的使用，还应注意接口处的正确连接；要双手扶尺，不能将塔尺随便在树上或墙上立靠；跑尺时，要把塔尺的侧面立扛在肩上；长时间不用时，应将塔尺横放在地面上，侧面向下。严禁坐在尺子上，以免使尺子折断，或使尺面漆皮龟裂；用后及时收尺。（4）测板图的使用：应注意保护板面，不得乱写乱扎，不能施以重压。（5）小件工具如锤球、测钎、尺垫等使用时，应用完即收，防止遗失。（6）一切测量工具都应保持清洁，专人保管搬运，不能随意放置，更不能作为捆扎、抬、担的它用工具。
三、测量记录与计算规则
测量记录是外业观测成果的记载和内业数据处理的依据。在测量记录或计算时必须严肃认真，一丝不苟，严格遵守以下规则：（1）在测量记录之前，准备好硬芯（2H或3H）铅笔，同时熟悉记录表上各项内容及填写、计算方法。（2）记录观测数据之前，应将记录表头的仪器型号、日期、天气、测站、观测者及记录者姓名等无一遗漏地填写齐全。（3）观测者读数后，记录者应随即在测量记录表上的相应栏内填写，并复诵回报给观测者以便检验。不得另外用纸记录事后转抄。（4）记录时要求字体端正清晰，数位对齐，数字对齐。字体大小一般占格宽的1/2，字脚靠近底线；表示精度或占位的“0” （例如：水准尺读数1.500或0.234，度盘读数93°04′00″）均不可省略。（5）观测数据的尾数不得更改，读错或记错后必须重测重记，例如：角度测量时，秒级数字出错，应重测测回；水准测量时，毫米级数字出错，应重测该测站；钢尺量具时，毫米级数字出错，应重测该尺段。（6）观测数据的前几位若出错时，应用细横线划去错误的数字，并在原数字的上方写出正确的数字，注意不得涂擦已记录的数据。禁止连环更改数字，例如：水准测量中的黑、红面读数，角度测量中的盘左、盘右，距离丈量中的往、返量等，均不能同时更改，否则重测。（7）记录数据修改后或观测成果废去后，都应在备注栏内写明原因（如记错、测错或超限）等。（8）每站观测结束后，必须在现场完成规定的计算和检验，确认无误后方可搬站。（9）数据运算应根据所取位数，按“4舍5入和奇进偶不进”的规则凑整。例如：对1.4244m，1.4236m，1.4245m这几个数据，若取至毫米位，则均记为1.424m。（10）应该保持测量记录的整洁，严禁在记录表上书写无关内容，更不得丢失记录表。模块一基础测量项目一水准仪认识及测量原理
一、目的要求
1.掌握水准仪测量原理。
2.了解水准测量的工具和其他设备。
3.掌握水准仪的操作步骤。
4.掌握水准尺的使用及读数。
二、准备工作3
1.仪器工具：DS 微倾式水准仪1台，水准尺1套，记录板1块，测伞1把。
2.自备：实习记录表1张（水准测量记录表格），铅笔，小刀，计算纸。
3.人员组织：每3人一组，轮换操作。
三、要点及流程
1.水准测量的原理（1）高程测量：测量地面上各点高程的工作称为高程测量。高程测量（水准测量）的目的是确定地面上各点的高程。（2）水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地A面两点间的高差。如图1-1所示，由已知点A的高程H 推算出未知点BB的高程H 。BAABH =H +h
2.水准测量仪器及工具（1）水准测量所使用的仪器为水准仪，工具为水准尺和尺垫等。05l310（2）水准仪按其精度可分为DS 、DS 、DS 和DS 四个等3级。建筑工程测量广泛使用DS 级水准仪。
3.水准仪的操作
水准仪的使用包括仪器安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。（1）仪器安置图1-1 水准测量原理
打开三脚架并使其高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架架头上。（2）粗略整平
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。两手按相对方向调整一对脚螺旋。（3）瞄准水准尺
首先进行目镜对光，即把望远镜对准明亮处，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察目标，转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新进行物镜对光，眼睛上下移动，直到读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。（4）精平与读数
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗查看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的影像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上读数。先估读毫米数，然后报出全部读数。
精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能读取准确的读数。
4.水准尺的使用（1）在瞄准水准尺之前，先进行目镜对光。把望远镜对准明亮处（如白墙等），转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。（2）松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜筒上的照门和准星，瞄准水准尺，然后再拧紧制动螺旋。（3）转动物镜对光螺旋进行对光，使尺子的影像看得十分清晰，并转动微动螺旋，使尺子的像靠近十字丝竖丝的一侧，以便读数。（4）消除视差。为了检查对光质量，可用眼睛在目镜端上下微微移动，若发现十字丝与目标影像有相对运动，则说明物像平面与十字丝平面不重合，这种现象称为视差。视差对观测成果的精度影响很大，必须加以消除。消除方法是重新对光，眼睛上下移动，直到水准尺读数不变。（5）精确整平（精平）。用水准管作精确整平。因水准管灵敏度比较高，当望远镜转到不太水平的另一个方向时，水准管气泡必然会偏离中央，因此必须再一次调整微倾螺旋，使气泡两端的影像符合，然后才能在尺子上读数。（6）读数。在望远镜视线精确水平后的瞬间，应立即利用中丝在尺上读数。读数时应从小数往大数读，并估读至毫米。读数必须读出四位数字，读数完毕后应再检查一下水准管气泡是否居中。读数后用后视读数减前视读数计算高差。
四、注意事项
1.D表示大地水准测量；S表示水准仪；脚标数字0.5、1、3、10等表示水准仪的精度。
2.三脚架要安置稳妥，高度适中，架头接近水平，架腿螺旋要旋紧。
3.读数时，应利用中丝读取，由小往大读。
4.用微动螺旋使十字丝纵丝与水准尺中心吻合，保证水准尺的竖直。
5.注意读取中丝读数前应消除视差并掌握消除视差的方法。
五、考核评分标准
考核标准：水准仪安置及读数考核评分表见表1-1。
考核项目一：熟练掌握水准测量原理，能够绘制水准测量原理的示意图。
考核项目二：水准仪安置及读数。表1-1 水准仪安置及读数考核评分表续表
六、练习题
1.绘图说明水准测量的基本原理。
2.水准测量中，为何要求前后距离相等？
3.何为视差？说明视差产生的原因和消除的方法。项目二普通水准测量
一、目的要求
1.掌握水准路线的三种路线形式。
2.掌握水准路线内业计算。
3.了解高差闭合差及相关要求。
4.掌握高差闭合差的调整。
5.熟悉闭合水准路线的实测方法。
二、准备工作
1.场地选择：选一适当场地，根据组数在场地一端每组选一水准点并编号，其高程可假定为一整数，在场地另一端每组钉一木桩另行编号，作为高程待定点。由水准点到待定点的距离，以能安置3～4站仪器为宜。
2.仪器工具：水准仪，水准尺，记录板，记录表格，尺垫，测伞。
3.人员组织：每4人一组，轮换操作。
三、要点及流程
1.水准路线（闭合水准路线）A
从已知高程的水准点BM 出发，沿各待定高程的水准点1、2、3A进行水准测量，最后又回到原出发点BM 的环形路线称为闭合水准路线（见图1-2）。从理论上讲闭合水准路线各测段高差代数和应等于零。h
高差闭合差 f =∑h
闭合水准路线高差计算见表1-2。图1-2 闭合水准路线示意图表1-2 闭合水准路线高差计算表
2.水准路线（支水准路线）A
从已知高程的水准点BM 出发，测往未知点1、2，重新测回水A准点BM 的水准路线，称为支水准路线，也称往返水准测量。支水准路线示意图如图1-3所示。h往返
高差闭合差 f =∑h +∑h 图1-3 支水准路线示意图
3.水准路线（附合水准路线）A
从已知高程的水准点BM 出发出，沿待定高程点1、2进行水准B测量，最后附合到另一已知高程的水准点BM 所构成的水准路线所构成的水准路线，称为附合水准路线。附和水准路线示意图如图1-4所示。h终始
高差闭合差 f =∑h-（H -H ）图1-4 附合水准路线示意图
四、注意事项
1.每次读数前要调节水准管气泡居中。
2.水准点和待定点上不能放置尺垫，尺垫应放在转点处。
3.同一测站观测时，管水准器只能整平一次，即后视转前视时不得再调节微倾螺旋，以免改变视线高度。
五、考核评分标准
考核标准：闭合水准路线闭合差调整与高程考核标准见表1-3。
考核项目：闭合水准路线的闭合差调整。表1-3 闭合水准路线闭合差调整与高程考核表
六、练习题
1.什么是测站？什么是转点？
2.简述水准测量的原理，并绘图加以说明。若将水准仪立于A、B两点之间，在A点尺上读数a=1.586m，在B点的尺上读数b=0.435m，请计算A、B两点之间的高差，说明A、B两点谁高谁低？
3.何为高差闭合差及其限差？三种不同水准路线的高差闭合差各如何计算？
4.用普通水准测量方法完成闭合水准路线测量工作，完成该段图1-5中水准路线的记录和计算（见表1-4），校核并求出高差闭合差。图1-5 闭合水准路线表1-4 闭合水准路线高差计算表项目三水准仪的检验和校正
一、目的要求
1.练习水准仪的检验和校正方法。
2.巩固和深入理解水准仪检验和校正的原理。
二、准备工作3
1.仪器工具：DS 级水准仪l台，尺垫2个，水准尺1根，记录板1块，测伞1把。
2.自备：实习记录纸1张，铅笔，小刀。
3.人员组织：每3人一组，轮换操作。
三、要点及流程
1.实验原理
水准仪的主要轴线如图1-6所示，由于内部结构与外界环境条件的变化，如温度、湿度、震动和内应力的变化，水准仪会产生圆水准器轴（L′L′）不平行于仪器竖轴（VV）、水准管轴（LL）不平行于望远镜的视准轴（ZZ）和望远镜十字丝的横丝不垂直于仪器竖轴。故而在外业施测之前，光学水准仪应满足以下主要几何关系：（1）圆水准器轴平行于仪器竖轴L′L′∥VV。（2）水准管轴平行于望远镜的视准轴LL∥ZZ。（3）望远镜十字丝的横丝垂直于仪器竖轴。图1-6 水准仪的主要轴线
2.实验内容与步骤
1）圆水准轴（L′L′）平行于仪器竖轴（VV）的检验与校正（1）检验方法
在实验室通道附近，安置水准仪后，转动脚螺旋使圆水准器气泡居中，然后将仪器旋转180°，如果气泡仍居中，则表示该几何条件满足，不必校正，否则须进行校正。（2）校正方法
水准仪不动，旋转脚螺旋，使气泡向圆水准器中心方向移动偏移量的一半，然后先稍微松动圆水准器底部的固定螺丝，再按整平圆水准器的方法，分别用校正针拨动圆水准器底部的三个校正螺丝，使圆气泡居中。
重复上述步骤，直至仪器旋转至任何方向圆水准气泡都居中为止。最后，把底部固定螺丝旋紧。
2）十字丝横丝垂直于仪器旋转轴的检验与校正（1）检验方法
在实验室通道附近，安置水准仪整平后，要求望远镜的十字丝竖丝竖直、横丝水平。用十字丝横丝一端瞄准一明显标志P，拧紧制动螺旋，然后用水平微动螺旋转动照准部，使望远镜的十字丝横丝沿固定点移向横丝另一端。如果在移动过程中固定点P始终与十字丝重合，说明望远镜十字丝的横丝垂直于仪器竖轴。否则，偏离较大时须校正。（2）校正方法
旋下目镜端十字丝环外罩，用小螺丝刀松开十字丝环的四个固定螺丝，按横丝倾斜的反方向小心地转动十字丝环，使横丝水平（转动微动螺旋，标志在横丝上移动）。再重复检验，直至满足条件为止。最后固紧十字丝环的固定螺丝，旋上十字丝环外罩。
十字丝横丝垂直于仪器旋转轴的原理图如图1-7所示。图1-7 十字丝横丝垂直于仪器旋转轴的原理图
3）水准管轴（LL）平行于视准轴（ZZ）的检验与校正（1）检验方法
①选择一平坦地段，在直线上用钢尺量取三段距离，各段长均为1220.6m，分别在两端点J 、J 和分点A、B上各用粉笔做一明显固定标志，并在A、B点放置尺垫（务必保证尺垫不被意外挪动）。12
②分别在J 、J 安置水准仪，在A、B两点上竖立水准标尺。在1J 点整平仪器，使符合水准器气泡精密符合，先后照准A、B两标尺112各读数四次，分别取中数为a ，b ；搬迁仪器，同样在J 点整平仪器，使符合水准气泡精密符合，读得A、B两标尺各读数四次，分22别取中数为a ，b 。2
③i角的计算。由图1-8可知，若仪器没有i角误差影响时，在J 点，水平视线在A、B标尺上的正确读数应为，由于i角引起的误2差分别为Δ、2Δ，同样在J 点水平视线在A、B标尺上的正确读数角引起的误差分别为2Δ、Δ。2211Δ=1/2[（a -b ）-（a -b ）]i=ρ″Δ/S=10Δρ″=206265221121上式中：（a -b ）和（a -b ）为仪器分别在J 和J 读数平均数之差；Δ以mm为单位。 《工程测量规范》 （GB50026—2007）中对于三、四等和等外水准测量仪器i角大于20″须进行校正。（2）校正方法（本实验略）
i角检验记录，见图1-8。图1-8 i角检验原理图
四、注意事项
1.检验工作必须十分仔细，每人检验一次，两人所得结果证明存在误差时，才能进行校正，校正后必须进行第二次检验。
2.校正必须特别细心，校正螺丝应由指导教师先松动，才能开始校正工作。拨动校正螺丝用力要适当，严防拧断螺丝。
3.校正前必须先弄清该部件的构造，螺丝的旋向和校正的次序。拨校正螺丝时，先转动应松开的一个，后转动应旋紧的一个。校正到正确位置时，螺丝必须同时旋紧。
4.校正时仪器应该用测伞遮住阳光。
五、考核评分标准
考核标准：水准仪检验和校正考核见表1-5。
考核项目：水准仪检验和校正的现场操作。表1-5 水准仪检验和校正考核评分表
六、练习题
1.水准仪应满足的三个主要条件是什么？哪些是主要的？
2.这些条件若不满足，对水准测量将会产生什么样的影响？
3.假使这些条件没有满足，又无法先校正好，测量时应如何处理？
4.当水准管轴与视准轴不平行时，经检验后，怎样判断气泡符合时视线是向上倾斜还是向下倾斜，能否据此估算出对不同距离外水准尺上读数的影响？项目四经纬仪测量原理及认识
一、目的要求
1.掌握经纬仪测量原理。
2.了解经纬仪的基本构造和各部件的功能。
3.掌握测回法测量水平角的操作方法。
4.熟悉经纬仪各主要轴线之间应满足的几何条件。
5.掌握竖直角测量原理及方法。
二、准备工作
1.场地选择：在场地周围适当的地方，指定3～5个观测目标。
2.仪器工具：经纬仪、记录板、记录板、测伞。
3.人员组织：每4人一组，轮换操作。
三、要点及流程
1.实验原理
水平角度测量原理，如图1-9所示。（1）A、O、B是地面上任意三个点，OA和OB两条方向线所夹的水平角，即为OA和OB垂直投影在水平面P上的投影O′A′和O′B′所构成的夹角，也是OA和OB所在平面所形成的二面角。（2）在O点的上方任意高度处，水平安置一个带有角度刻划的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在度盘上截取的读数分别为a和b。（3）用于测量水平角的仪器，必须具备一个能置于水平状态的水平度盘，且水平度盘的中心位于水平角顶点的铅垂线上。仪器上的望远镜不仅可以在水平面内转动，而且还能在竖直面内转动。经纬仪就是根据上述基本要求设计制造的测角仪器。
2.竖直角度测量（1）观测目标的方向（视线）与同一竖直面内的水平线之间的夹角，称为该方向线的竖直角，又称垂直角，通常用α表示。竖直角度测量原理图如图1-10所示。图1-9 水平角度测量原理图1-10 竖直角度测量原理图（2）竖直角值范围为0°～±90°。（3）仰角：其角值为正；俯角：其角值为负。LR（4）竖直角计算公式：盘左时α =90°-L，盘右时α =270°-R，竖直角的平均值
3.经纬仪的分类126（1）按精度分为：DJ 、DJ 、DJ 等。（2）按读数系统分为：光学经纬仪、电子经纬仪。（3）按性能分为：方向经纬仪、复测经纬仪。
4.经纬仪的操作及步骤
经纬仪的基本操作为：对中、整平、瞄准和读数。（1）对中
对中的目的是使仪器度盘中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上。操作步骤为：张开脚架，调节脚架腿，使其高度适宜，并通过目估使架头大致水平、架头中心大致对准测站点。从箱中取出经纬仪安置于架头上，然后将脚架尖踩实。略微松开连接螺旋，在架头上移动仪器，直至度盘中心准确对准测站点，最后再旋紧连接螺旋。（2）整平
整平的目的是调节脚螺旋使水准管气泡居中，从而使经纬仪的竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。其操作步骤如下：
①旋转照准部，使水准管气泡平行于任一对脚螺旋。同时，相对转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中[见图1-11（a）]。
②将照准部旋转90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中[见图1-11（b）]。
③按以上步骤重复操作，直至水准管在这两个位置上气泡都居中为止。使用光学对中器进行对中、整平时，首先通过目估初步对中（也可利用锤球），旋转对中器使目镜看清分划板上的刻划圆圈，再拉伸对中器的目镜筒，使地面标志点成像清晰。转动脚螺旋使标志点的影像移至刻划圆圈中心。然后通过伸缩三脚架腿，调节三脚架的长度，使经纬仪圆水准器气泡居中，再调节脚螺旋精确整平仪器，接着通过对中器观察地面标志点。若偏刻划圆圈中心，可稍微松开连接螺旋，在架头移动仪器，使其精确对中，此时，如水准管气泡偏移，则再整平仪器，如此反复进行，直至对中、整平同时完成。图1-11 整平方法（3）瞄准
瞄准的步骤如下所述：
①目镜对光。将望远镜对准明亮处，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。
②粗略瞄准。松开照准部制动螺旋与望远镜制动螺旋，转动照准部与望远镜，通过望远镜上的瞄准器对准目标，然后旋紧制动螺旋。
③物镜对光。转动位于镜筒上的物镜对光螺旋，使目标成像清晰并检查有无视差存在，如果发现有视差存在，应重新进行对光，直至消除视差。
④精确瞄准。旋转微动螺旋，使十字丝准确对准目标。观测水平角时，应尽量瞄准目标的基部，当目标宽于十字丝双丝距时，宜用单丝平分；目标窄于双丝距时，宜用双丝夹住；观测竖直角时，用十字丝横丝的中心部分对准目标位。（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目镜进行对光，使读数窗成像清晰，进行读数。
四、注意事项
1.D表示大地测量仪器；J表示经纬仪；数字1、2、6等表示该仪器一个测回水平方向观测中误差的秒数，单位为秒。
2.瞄准目标时，尽可能用单丝瞄准目标底部。
3.观测过程中，应注意观察水准气泡，若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测。
五、考核评分标准
考核标准：经纬仪操作考核评分标准见表1-6。
考核项目：经纬仪的现场操作。表1-6 经纬仪操作考核评分表续表
六、练习题
1.什么是水平角？绘图说明用经纬仪测量水平角的原理。
2.观测水平角时，什么情况下采用测回法？
3.叙述测回法观测水平角的操作步骤。项目五测回法测水平角
一、目的要求
1.练习测回法测水平角的观测及计算方法。
2.进一步练习仪器的对中、整平。
二、准备工作6
1.每组借用：DJ 级经纬仪1台，记录板1块，测伞1把。
2.自备：实习记录表1张，铅笔，小刀，计算纸。
3.人员组织：每3人一组，轮换操作。
三、要点与流程
1.外业观测
①如图1-12所示，安置仪器于O点，对中、整平。
②盘左位置精确瞄准A点，度盘归零，记录读数。
③顺时针转动仪器，由目标A转到目标B，精确瞄准B点，记录读数。
以上三步称为盘左半测回或上半测回。
④盘右位置精确瞄准B点，记录读数。
⑤逆时针转动仪器，由目标B转到目标A，精确瞄准A点，记录读数。
以上两步称为盘右半测回或下半测回。
⑥如果观测不止一个测回，而是要观测n个测回，那么在每个测回都要重新设置水平度盘起始读数，即对左方目标每个测回在盘左观测时，水平度盘应设置180°/n的整倍数来观测。图1-12 测回法示意图
2.记录与计算LL
①盘左观测。瞄准A点，记录α ，瞄准B点，记录b ，上半测LLL回角值β =b -a 。RR
②盘右观测。瞄准B点，记录b ，瞄准A点，记录a ，下半测RRR回角值β =b -a 。6
③DJ 级光学径纬仪盘左、盘右两个“半测回”角值之差不超LR过40″，即｜β -β ｜<40″。
④一测回角值
3.水平角（测回法）测量记录表
水平角（测回法）测量记录表见表1-7。表1-7 水平角（测回法）测量记录
四、注意事项
1.仪器要安置稳妥，对中、整平要仔细。
2.观测目标要认真消除视差。
3.在观测中若发现气泡偏离较多，应废弃重新整平观测。
五、考核评分标准
考核标准：测回法测水平角考核评分标准见表1-8。
考核项目：测回法测水平角的作业过程。表1-8 测回法测水平角考核评分表
六、练习题
1.计算角值β时，为什么一定要用b-a？被减数不够减时，为什么要加360°？
2.在测角过程中，若动了度盘制动或微动螺旋，对角度有何影响？
3.对中、整平不精确，对测角有何影响？
4.在第二个半测回前，将度盘转动一个角度，对测角有何好处？
5.测回法测角与较简单法测角（即仅用一个盘位，测一次）相比，有何优点？
6.若前半个测回测完时，发现水准管气泡偏离中心，重新整平之后仅测下半个测回，然后取平均值可否？为什么？项目六竖直角测量
一、目的要求
1.认识竖盘构造。
2.练习竖直角的观测，计算方法。
二、准备工作
1.仪器工具：经纬仪1台，记录板l块，测伞l把。
2.自备：竖直角测量记录表1张，铅笔，小刀。
3.人员组织：每3人一组，轮换操作。
三、要点及流程（1）在某指定点上安置经纬仪。（2）以盘左位置使望远镜实现大致水平。看竖盘指标所指的读始数是90°或0°，以确定盘左时的竖盘起始读数，记为L ；同样，盘始始右位置看盘右时的竖盘起始读数，记为R 。一般情况下：R =L 始 ±180°。（3）以盘左位置将望远镜物镜端抬高，当视准轴逐渐向上倾斜时，观察竖盘注记形式是增加还是减少，借以确定竖直角和指标差的计算公式。
①当望远镜物镜抬高时，如果竖盘读数逐渐减少，竖直盘注记形式为顺时针，则竖直角计算公式为：左始读α =L -L 右读始α =R -R 始左读始右读（如L =90°，则α =90°-L ；若R =270°，则α =R -270°）
②当望远镜物镜抬高时，如果竖盘读数逐渐增大，竖直盘注记形式为逆时针，则竖直角计算公式为：左读始α =L -L 右始读α =R -R 始左读始右（如L =90°，则α =L -90°；若R =270°，则α =270°-R 读 ）
不管是顺时针还是逆时针，注记的度盘均可按计算竖盘指标差。左
③竖盘指标差X值有正有负。盘左位置观测时用α=α +X来计算右可获得正确的竖直角α；而盘右位置观测时用α=α -X计算才能够获得正确的竖直角α。
④用上述公式算出的竖直角α，如果符号为“+”时，则α为仰角；如果符号为“-”时，则α为俯角。（4）用测回法测定竖直角，其观测程序如下：读
①安置好经纬仪后，盘左位置照准目标，读取竖盘的读数L 。读记录者将读数值L 记入竖直角测量记录表中。
②根据上述所确定的竖直角计算公式，在记录表中计算出盘左时左的竖直角α 。读
③再用盘右的位置照准目标，并读取其竖直度盘的读数R 。记读录者将读数值R 记入竖直角测量记录表中。
④根据所定竖直角计算公式，在记录表中计算出盘右的竖直角α 右 。
⑤利用公式计算一测回竖直角值和竖盘指标差。
四、注意事项
1.观测目标时，先调清楚十字丝，然后消除视差，每次读数时都要使指标水准管气泡居中。
2.测出的竖直角，要注意其正、负号。
3.尽量用十字丝的交点来照准目标。
五、考核评分标准
考核标准：竖直角测量考核评分标准见表1-9。
考核项目：竖直角测量的作业过程。表1-9 竖直角测量考核评分表
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]