河北工程大学资源学院控制测量课程设计

二等 三、四等，一级 二级

0.01 0.1 1 0.0001 0.001 0.001 0.0001 0.001 0.001 0.01 0.1 1 5.6 使用的仪器

使用的仪器全站仪（测角2″，测边2mm+3ppm）

全站仪，即全站型电子测距仪（Electronic Total Station），是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器，是集水平角、垂直角、距离（斜距、平距）、高差测量功能于一体的测绘仪器系统。因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作，所以称之为全站仪。广泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程测量或变形监测领域。

5.6.1 全站仪简介

全站仪是一种集光、机、电为一体的新型测角测距仪器，与光学经纬仪比较电子经纬仪将光学度盘换为光电扫描度盘，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。电子经纬仪的自动记录、储存、计算功能，以及数据通讯功能，进一步提高了测量作业的自动化程度。

全站仪与光学经纬仪区别在于度盘读数及显示系统，电子经纬仪的水平度盘和竖直度盘及其读数装置是分别采用（编码盘）或两个相同的光栅度盘和读数传感器进行角度测量的。根据测角精度可分为0.5″，1″，2″，3″，5″，10″等几个等级。

5.6.2 全站仪使用方法

I 水平角测量

①按角度测量键，使全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A。 ②设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。

③照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。 II 距离测量 ①设置棱镜常数

测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。

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②设置大气改正值或气温、气压值

光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化，15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正为0ppm。实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。

③量仪器高、棱镜高并输入全站仪。 ④距离测量

照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成时显示斜距、平距、高差。 全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。精测模式是最常用的测距模式，测量时间约2.5S，最小显示单位1mm；跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示一般为1cm，每次测距时间约0.3S；粗测模式，测量时间约0.7S，最小显示单位1cm或1mm。在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。

应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。

III 坐标测量

①设定测站点的三维坐标。

②设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。

③设置棱镜常数。

④设置大气改正值或气温、气压值。 ⑤量仪器高、棱镜高并输入全站仪。

⑥照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。 注：本次控制测量实习采用的是2″全站仪。 本次实习水平角观测值记录手簿见附表1。

6 高程控制测量 6.1 三、四等水准测量

I 观测方法

①三等水准测量采用中丝读数法进行往返测。当使用有光学测微器的水准仪和线条式因

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瓦水准标尺观测时，也可进行单程双转点观测。

②四等水准测量采用中丝读数法进行单程观测。支线必须往返测或单程双转点观测。 II 设置测站要求

三、四等水准测量采用尺台作转点尺承。观测应在标尺分划线成像清晰稳定时进行，若成像欠佳，应酌情缩短视线长度。测站的视线长度、视线高度等按表6-1规定执行。 表 6-1 等 级 视 线长 度 仪 器类 型 DS3 三等 DS1，DS05 DS3 DS1, DS 05 视距 ≤75 ≤100 ≤100 ≤150 ≤2.0 ≤5.0 三丝能读数 前后视距差（m） 每站的前后 视距累积差（m） 视线高度（m） 四等 ≤3.0 ≤10.0 三丝能读数 注：本次紫山控制测量实习采用的仪器是DS1自动安平水准仪。

III 测站观测程序和方法

①三等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：

1）后视标尺黑面（基本分划）； 2）前视标尺黑面（基本分划）； 3）前视标尺红面（辅助分划）； 4）后视标尺红面（辅助分划）。 ②四等水准测量每测站照准标尺分划顺序为：

1）后视标尺黑面（基本分划）； 2）后视标尺红面（辅助分划）； 3）前视标尺黑面（基本分划）； 4）前视标尺红面（辅助分划）。 ③一测站的操作程序：

1）首先整置仪器竖轴至垂直位置（望远镜绕竖轴旋转时，水准气泡两端分离不大于1cm）； 2）远镜对准后视尺黑面，用倾斜螺旋导水准气泡准确居中，按视距丝和中丝精确读定标尺读数（四等观测可不读上、下丝读数，直接读距离）； 3）照准前视尺黑面，按2）款操作；

4）照准前视尺红面，按2）款操作，此时只读中丝读数；

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5）照准后视尺红面，按4）款操作。

使用单排分划的因瓦标尺观测时，对单排分划进行两次照准读数，代替基辅分划读数。 ④自动安平水准仪的操作程序与气泡式水准仪相同。每测站观测前，首先将概略整平水准气泡导至中央，然后按规定顺序照准标尺进行读数。转镜水准仪的操作程序，应按规定顺序照准标尺，而将黑面和红面分划的观测分别在两个镜位（或摆位）进行。

⑤三、四等水准测量，采用单程双转点法观测时，在每一转点处，安置左右相距0.5m的两个尺台，相应于左右两条水准路线。每一测站按规定的方法和操作程序，首先完成右路线的观测，而后进行左路线的观测。

IV 间歇与检测

①观测间歇时，最好在水准点上结束。否则，应选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置标尺的固定点，作为间歇点。间歇后，应进行检测，检测结果符合限差要求，即可由此起测。如无固定点可选择，则间歇前应对最后两测站的转点处打入带有帽钉的木桩作为间歇点。间歇后进行检测，比较任意两转点间歇前后所测高差，若符合限差要求，即可由此起测。否则，则须从前一水准点起测。

②检测成果应保留，但计算高差时不采用。

V 读数位数与测站观测限差 ①读数取位按表6-2规定执行。 表6-2

等 级 三等 四等

②测站观测限差按表6-3规定执行。 表6-3

基、辅分划 （黑红面） 读数的差(mm) 基辅分划 （黑红面） 所测高差 的差(mm) 3.0 单程双转点法观测时，左右路线转点差(mm) 中丝读数法(mm) 视距丝 1 1 中丝 1 1 光学测微法(mm) 视距丝 1 1 平分丝 0.1 1 等级 观测 方法 检测间歇点高差的差(mm) 三等 中丝 读数法 2.0 —— 3.0 第 16 页 共 23 页