现代普通测量学实验指导书

现代普通测量学实验指导书 测量实验指导书 邓才华、刘庆元主编 测绘与国土信息工程系 二,,七年十月 目 录 测量实验注意事项„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„2 测量仪器操作细则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„3 实验一 水准仪的认识与使用 „„„„„„„„„„„„„„„„5 实验二 普通水准测量(变仪高法或双面尺法)„„„„„„„„„7 实验三、电子水准仪的使用„„„„„„„„„„„„„„„„„„9 实验四 DJ6光学经纬仪的使用„„„„„„„„„„„„„„„„11 实验五 测回法观测水平角和竖直角„„„„„„„„„„„„„„14 实验六 全圆方向法观测水平角„„„„„„„„„„„„„„„„17 实验七 全站仪的认识与使用„„„„„„„„„„„„„„„„„19 实验八 图根导线测量 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„22 实验九 数字测图的野外数据采集„„„„„„„„„„„„„„„23 实验十 数字测图的内业成图„„„„„„„„„„„„„„„„„25 实验十一 建筑施工测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„28 1 测量实验注意事项 1、实验前必须阅读有关教材及本实验指导书，初步了解实验内容、要求与步骤，并准备好所需文具用品。 2、实验分小组进行，组长负责组织协调工作，到仪器室办理实验仪器和工具的借领与归还工作，并服从实验老师的安排。借领仪器时，请仔细核对仪器和工具是否齐全。 3、实验时应服从老师的指导、遵守纪律，要求认真、按时、独立地完成任务。 4、实验记录书写工整，不可潦草或涂改，并按规定填写实验组号、日期、天气、仪器名称及组员的姓名等。 5、各项记录必须于测量进行时立即记下，不可另以纸条记录，事后抄写。 6、记录者在记录数据时，应向观测者回报读数，以免记错。 7、数据要全，不能省略零位。如水准尺读数 1300, 度盘读数 中的“ 0 ” 均应全部填写。 8、记录数字若有错误，不得涂改，也不可用橡皮擦拭，而应在错误数字上划一斜杠，将改正之数记于其旁。 9、简单计算及必要的检验，应在测量进行时算出。按四舍六入、五前单进双舍(或称奇进偶不进)的取数规则进行计算。如数据 2.3235 和 2.3245 进位均为 2.324 。 10、实验结束时，应把实验结果交给指导教师审阅，符合要求并经允许，方可收拾仪器结束实验，并按实验开始时领取仪器的位置，归还仪器与工具。实验完毕后要及时编写实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 。并在下次实验课前上交实验指导教师批阅。 2 测量仪器操作细则 1、测量仪器必须爱护，防止振动、日晒、雨淋，不应坐在仪器箱子上。 2、开箱提取仪器 1)先安置三脚架，将各架腿插入土中，使三脚架稳妥。启箱取出仪器前应看清仪器在箱中的位置，以免装箱时发生困难。 2)从箱中取出仪器时，不可握拿望远镜，应双手握住基座或远镜望的支架，取出仪器后小心地安置在三脚架上，并立即旋紧仪器与三脚架的中心连接螺旋。 3、野外作业 )仪器上的光学部分(如镜头等)严禁用手帕、纸张等物擦试，以免损坏1 镜头上之药膜。 2)作业时须握住支架转动，不得握住望远镜旋转，使用仪器各螺旋必须十分小心，用力要适度。 3)转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平衡转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋。动作要准确、轻捷，用力要均匀。 4)仪器所在地必须时时有人，做到人不离仪器，并防止其他无关人员使弄仪器。 5)在太阳或细雨下使用仪器时，必须撑伞，特别注意仪器不得受潮。 4、搬移仪器 1)搬移仪器前应使望远镜物镜对向度盘中心。若为水准仪，物镜应向后。 2)搬移仪器时先检查一下连接螺旋，必须一手握住仪器的基座或支架，一手抱住三脚架，竖向稳妥地搬移，不得横放在肩上或横抱在胸前以免损坏仪器，当距离较长时，必须装箱搬移。 3)搬移仪器时须带走仪器箱及有关工具。 5、使用完毕 1)应清除仪器及箱子上的灰尘、脏物和三脚架上的泥土，将基座的脚螺旋处于大致相同的高度。 2)测距仪、电子经纬仪、全站仪、GPS 等电子测量仪器，在野外更换电池时，应先关闭仪器的电源;装箱之前，也必须先关闭电源，才能装箱。 3)松连接螺旋，卸下仪器装入箱子后，应该旋紧有关的制动螺旋。 4)箱门要关紧，并立即扣上门扣或上锁。 5)工作完毕应检点一切附件与工具，以防遗失。 3 6、其它工具 1)水准尺、花杆等木制品不可受横向压力，以免弯曲变形，也应该轻取轻放;切勿将仪器工具贴靠树上、墙上或电线杆上，以防跌损。 2)一切仪器工具必须保持完整、清洁，不得任意放置，并需由专人保管，小件工具如测钎、垂球等尤应防止遗失。 7、一切仪器工具若发生故障，应及时向指导教师或实验室工作人员回报，不得自行处理，若有损坏，遗失应写书面检查，进行登记、酌情赔偿。 4 实验一:DS3水准仪的认识与使用 水准测量是高程测量的主要方法之一，水准测量所使用的仪器是水准仪，附件是脚架，工具是标尺与尺垫。本实验通过对微倾水准仪及自动安水准仪的认识和使用，使同学们熟悉水准测量的常规仪器、附件、工具，正确掌握水准仪的操作方法。 2学时 学时: 实验性质:基础性实验 一、目的与要求 (1) 了解,,,水准仪的构造，认识主要部件的名称、性能 和作用; (2)练习水准仪的安置、整平和读数; (3)测定两点间高差。 二、仪器与工具 每四,五人一组，每组的仪器有,,,水准仪一台，单面水准尺一根，记录板一块，尺垫一个，测伞一把。 三、实验步骤 1、水准仪的安置与认识 (1)安置水准仪于A、B两点之间(A、B相距约40,50米)。松开架腿，按需调整其高度并旋紧螺旋，打开三脚架，使其架头大致水平，如果在松软地面上踩实架腿。打开仪器箱(注意仪器的放置，以便用后装箱)，取出仪器安置在架头上，旋紧中心螺旋。 (2)认识仪器。认识各部件的名称，了解各部件的作用与性能;认识水准标尺的分划注记。 2、 水准仪的使用 (1) 粗平。通过旋转仪器的脚螺旋使圆水准器气泡居中。先用双手按相对(或相反)方向旋转两个脚螺旋使气泡在两螺旋连线的中垂线上，然后旋转第三螺旋使气泡居中。此过程反复一两次即可。注意观察圆水准器气泡移动方向与左手拇指运动方向一定的运行规律。 (2) 瞄准。用望远镜瞄准水准尺的步骤如下:转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰;转动望远镜，通过望远镜上的缺口和准星粗略瞄准标尺，旋紧制动螺旋;转动物镜调焦螺旋，使水准尺分划十分清晰;旋转微动螺旋，精确瞄准水 5 准尺(使水准尺像的一侧靠近十字丝纵丝);眼睛上下移动检查是否存在视差，并消除视差。 (3) 精平。调节微倾螺旋使水准管气泡居中;从目镜旁的气泡观察窗口中观察符合气泡的像是否吻合，若吻合表示气泡居中。注意观察微倾螺旋的运动方向与符合气泡左侧运动方向一致。 (4) 读数。大多数DS3水准仪望远镜成像是倒像。读数时，从上往下读、由小到大。读取,点标尺上的读数，并记录。 如图1所示，十字丝中丝的读数为0907 mm，或0.907 m。十字丝下丝的读数为0989 mm(或0.989 m)，十字丝上丝的读数为0825 mm(或0.825 m)。 观测水准尺读数 图1 同法读取,点标尺上的读数，记录。 3、计算,、,两点高差: hAB,,尺上读数尺上读数HHh,，ABBAAB， 四、注意事项 ? 三脚架应支在平坦、坚固的地面上，架设高度应适中，架头应大致水平，架腿制动螺旋应紧固，整个三脚架应稳定。 ? 安放仪器时应将仪器连接螺旋旋紧，防止仪器滑落。 ? 各螺旋的旋转应稳、轻、慢，禁止用蛮力，最好使用螺旋运行的中间位置。 ? 瞄准目标时必须注意消除误差，应习惯用瞄准器寻找和瞄准目标。 ? 立尺时，应站在水准尺后，双手扶尺，以便使尺身保持竖直。 6 ? 每次读数前一定要调节微倾螺旋使符合水准管气泡居中。 ? 做到边观测、边记录、边计算。记录应使用铅笔。 ? 避免水准尺靠在墙上或电杆上，以免摔坏;禁止用水准尺抬物,禁止坐在水准尺及仪器箱上。 ? 发现异常问题应及时向指导教师汇报，不得自行处理。 五、应交成果 (1)水准测量记录手薄; (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》 六、思考题 1、脚螺旋和圆水准器、目镜筒、准星和照门、对光螺旋、制动和微动螺旋以及微倾螺旋和水准管各部件的用途和用法, 2、水准仪操作的先后次序是什么, 实验二 普通水准测量(变仪高法或双面尺法) 水准路线一般布置成为闭合、附合、支线的形式。本实验通过对一条闭合水准路线按普通水准测量的方法进行施测，使同学们掌握普通水准测量的方法。 学时:2学时 实验性质:基础性实验 一、目的与要求 (1)学会从已知水准高程A点起，用变仪高法(或双面尺法)进行往返水准路线测算，测得待定点B的高程; (2)掌握计算方法，算出未知点B高程。 二、仪器与工具 每四,五人一组，每组DS3级水准仪一台，水准尺两根，记录板一块，尺垫两个。 三、实验步骤 7 领取仪器后，根据教师给定的已知高程点，在测区选点。选择1,,待测高程点，钉木桩并标明点号，形成一条闭合水准路线。已知点与待测点间、待测点与待测点间设站数应为偶数。如果是单面尺则采用变仪高法测站检核，如果是双面尺则采用双面尺法。 (一)变仪高法 1、施测第一站，在已知水准点A与转点1大约等距处安置水准仪，调节脚螺旋使仪器粗略整平，在水准点(后视点)上立尺，转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，用望远镜上的瞄准器粗略瞄准标尺、旋紧制动螺旋，旋转调焦螺旋进行调焦，转动微动螺旋使十字丝纵丝在标尺上，转动微倾螺旋使仪器精确整平，读取后视尺中丝读数a1;转动望远镜瞄准转点,(尺垫突起处)上标尺，调焦、精平、读取前视尺中丝读数b1，记入手簿。并计算高差h1=后视读数-前视读数=a1-b1,并记入表格。 2、变动仪器高度，重复第1步操作再观测一次高差，仪器高度变化10cm以上，两次高差之差不超过,毫米，取其平均值作为该站的高差并记入表格。若超限，重新观测。 注意:转点1处尺垫不能移动。 3、施测第二站，将水准仪迁站至转点,与转点,大约等距处安置并粗平，瞄准、精平、读取转点1上标尺的读数a2(此时转点1处的尺垫不能移动，将标尺转向仪器即可，此时由前视标尺变为后视标尺);转动望远镜、瞄准、精平、读取转点2上标尺前视读数b2, 记入手簿，并计算高差h2。同样方法。变仪高再观测一次，择取平均值作为该站的高差并记入表格。 h,h4、依次设站，直至待定点B。往测高差。 ,往往 5、同法进行返测，即从B点测到A点。返测高差h,h ,返返 6、成果检核。 abh,,,,,(1)计算检核 。 (2)计算高差闭合差，看是否符合要求，否则进行重测。 7、计算改正后高差以及待定点的高程。 (二)双面尺法 每个测站观测步骤如下: (1)瞄准后视尺黑面、精平、读数a; 黑 (2)瞄准后视尺红面、精平、读数a; 红 (3)瞄准前视尺黑面、精平、读数b; 黑 (4)瞄准前视尺红面、精平、读数b; 红 其他步骤和要求均与上述仪高法相同。 8 四、注意事项 1) 水准点和待定点上不要放置尺垫; 2) 前、后视距应大致相等，且水准尺要立直; 3) 读取读数前，应仔细对光以消除视差; 4) 每次读数时，都应精平(转动微倾螺旋，使符合式气泡吻合)。并注意勿将上、下丝的读数误读成中丝读数; ) 观测过程中不得进行粗平。若圆水准器气泡发生偏离，应整平仪器后，5 重新观测; 6) 应做到边测量，边记录，边检核，误差超限应立即重测; 7) 双仪器高法进行测站检核时，两次所测得的高差之差应小于等于6 mm;双面尺法检核时，两次所测得的高差尾数之差应小于等于5 mm(两次所测得的高差，因尺常数不同，理论值应相差0.1 m); ) 读完后视读数后，标尺不能立即搬迁;读完前视读数后，尺垫不能挪动，8 应等计算误差不超限时，仪器、标尺才可以搬迁。如果违规移动尺垫位置，则从起点开始重测。 五、应交成果 (1)记录手薄; (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、转点在水准测量中的作用, 2、视差对观测有何影响,如何消除, 实验三、电子水准仪的使用 电子水准仪是一种具有自动安平、自动显示、自动计算和程序化操作等功能的仪器。通过本实验让同学们认识现代电子仪器，了解其功能，掌握操作方法。 学时:2学时 实验性质:基础性实验 一、目的与要求 ,)了解电子水准仪的基本构造和性能，认识其主要构件的名称和作用; ,)练习电子水准仪的安置、粗平、瞄准、读数和高差、高程的测量方法。 9 ,)每位同学完成系列操作。 二、仪器与工具 每四,五人一组，每组的仪器有:精密水准仪一台，水准尺两根，记录板一块。 三、实验步骤 操作步骤基本上与DS3水准仪相同。 1、安置好精密水准仪，用脚螺旋将圆水准气泡居中后(方法同实验一和实验二)。按“电源键”开机，熟悉仪器各部件的名称和作用并了解其功能。 电子水准仪由望远镜、水准器、自动补偿器、调焦发送器(用于计算概略视距值)、补偿监视器(监测安平补偿器的工作状态)、分光镜(将由物镜计入的光分为可见光和红外光)、行阵探测器(用于识别水准尺上的条码，进行读数)。 操作面板键见仪器实物。 2、水准尺的安置 条形码水准尺应立在专用的尺垫上，利用标尺上的圆水准器使标尺竖直。应避免强光源照射。 3、粗平、瞄准 与DS3水准仪相同。 4、电子水准仪的水准测量作业 电子水准仪可进行的测量工作有:一般水准测量、高差测量、高程测量、高差放样测量、距离放样测量、高程放样测量等。下面介绍前三种基本的测量方法。 1) 一般水准测量 安置好仪器，开机后屏幕显示为“状态模式”，瞄准标尺后按测量键，标尺读数、仪器至标尺的平距自动显示在显示屏上。 2) 测量数据存储设置 对高差测量模式和高程测量模式的数据可以进行存储，在此之前应进行工作文件和记录方法的设置。 工作文件选定，按回车键即可。数据记录方法有自动记录和人工记录两种方法。 3) 高差测量 选择高差测量模式进行高差测量。将仪器安置于后视和前视的大致中间处，粗平，瞄准后视尺，调焦后按测量键，检查所显示的观测值，选取“是”按回车键，则点号、目标属性(后视BS或前视FS)及观测值(标尺读数和仪器与标尺的平距)均被保存，并显示内存中已储存和尚可储存的数据个数;瞄准前视标尺， 10 ,H同法操作，仪器自动算出高差并在屏幕上显示结果，并将观测数据和计算数据储存。 4) 高程测量 已知地面上A点高程HA，需测定B点高程HB。将仪器安置于A、B之间，粗平，选择菜单模式的高程测量模式进行高程测量。按照提示输入后视点的高程HA，按回车键保存。 瞄准后视尺，旋转调焦螺旋进行调焦，按测量键，显示测量值，选择“是”回车键保存数据;瞄准前视尺，同法操作，保存数据，仪器自动计算出待求点高程HB。 按菜单建，屏幕提示“是否移动测站,”，如果要搬站则选择“是”回车，前视点作为转点，其高程作为转点高程;否则选择“否”，则测量完成。 四、注意事项 1)水准仪安放到三脚架上，必须旋紧连接螺旋，以免发生意外。 2)一定要消除视差。 3)水准尺必须扶直，绝不允许斜靠在电杆上、树上或墙上。 五、应交成果 1)记录手薄 2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 实验四 DJ6光学经纬仪的使用 经纬仪是测定角度的仪器。通过本实验可使同学们了解光学经纬仪的组成与构造，经纬仪上各螺旋的名称与作用。 学时:2学时 实验性质:基础性实验 一、目的与要求 ,)了解,,,级光学经纬仪的基本构造和各部件名称及其作用; ,)掌握经纬仪对中、整平、照准、读数的方法; ,)要求对中偏差不超过2毫米，整平误差不超过一格。 ,)每位同学安置经纬仪一次 11 二、仪器与工具 每四,五人一组，每组的仪器有:,,,级经纬仪一台，花杆两根，记录板一块，测伞一把。 三、实验步骤 1、在指定点上安置经纬仪，并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2、经纬仪的操作。 (1) 对中:对中的目的是使仪器中心与测站点在一条垂直线上。 1)粗对中(移动三角架的架腿) 松开蝶形螺旋，根据身高调整好三角架的高度，旋紧螺旋使架腿固定。张开三角架、使架头中心对准测站点并大致水平(关键)。将经纬仪安置在架头上，通过拉伸、旋转光学对点器使标志圈清晰和视野清晰。两手轻轻移动两脚架，使目标标志点大致对准标志圈中心。 2)精对中(旋转脚螺旋) 按照水准仪的粗平方法调节脚螺旋使目标严格在光学对中器的中心。 (2)整平。整平分为粗略整平(粗平)和精确整平(精平)。 1)粗平(升降三角架的架腿) 升降一架腿A使圆水准气泡在另一架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。检查气泡居中情况，若气泡还没有居中，再次升降架腿A使圆水准气泡在架腿B的方向线上，然后再升降B架腿使圆水准气泡居中。此过程反复操作直至气泡居中即可。 若无圆气泡或圆水准气泡已坏则按如下操作: 旋转照准部，使照准部水准管与任两个脚螺旋方向平行，升降那个便于观看水准管移动情况的架腿使水准管气泡大致居中;旋转照准部90?，升降另一个架腿使水准管气泡大致居中;再反方向旋转照准部90?使其回到初始方向，检查水准管居中情况，这样反复操作一二次即可。 2)精平(旋转脚螺旋) 调节脚螺旋使水准管气泡严格居中。 操作步骤如下: 旋转照准部，使照准部水准管平行任两个脚螺旋，调节两个脚螺旋使气泡严格居中;旋转照准部90?，调第三个脚螺旋使气泡居中。再反方向旋转照准部90?使其回到初始方向，检查水准管居中情况，这样反复操作一二次即可。 3)检查对中的情况。如果偏得太多，重复以上操作。如果只有小量偏移，则松开中心螺旋，双手捏住基座的底板移动基座，眼睛观察对中窗口，直至严格 12 对中。 4)检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离，需再次整平，即重复前面过程，最后旋紧连接螺旋。 (3)瞄准。将望远镜对准天空(或远处明亮背景)，转动望远镜的目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰;然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一目标(如:远处的避雷针、天线等)，旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动对光螺旋(物镜调焦螺旋)，使目标影像清晰;再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵向单丝平分，或被纵向双丝夹在中央。 (4)读数。调节反光镜的位置，使读数显微镜读数窗亮度适当，旋转显微镜的目镜调焦螺旋，使度盘及分微尺的刻划线清晰，读取落在分微尺上的度盘刻划线所示的度数，然后读出分微尺上0刻划线到这条度盘刻划线之间的分数，估读至0.1′并将其换算为秒。(如图2所示，水平度盘读数为117º01.9′=117º01′54″，竖盘读数为90º36′12″)。 DJ6光学经纬仪读数窗 图2 (5) 设置度盘读数。可利用光学经纬仪的水平度盘读数变换手轮，改变水平度盘读数。作法是打开基座上的水平度盘读数变换手轮的护盖，拨动水平度盘读数变换手轮，观察水平度盘读数的变化，使水平度盘读数为一定值，关上护盖。 (6)记录。将观测的水平方向读数记录在表格中. ,,B目标读数-A目标读数(7)计算。用不同的方向值计算水平角。 四、注意事项 ? 尽量使用光学对中器进行对中，对中误差应小于1mm。 ? 瞄准目标时，尽可能瞄准目标底部。目标较粗时，用单丝平分;目标较细，用双丝夹住。 13 ? 观测过程中，注意避免碰动经纬仪的度盘变换手轮，以免发生读数错误。 ? 日光下测量时应避免将物镜直接瞄准太阳。 ? 仪器安放到三脚架上或取下时，要一手先握住仪器，以防仪器摔落。 ? 读数时，要注意区分读数窗里水平度盘和竖直度盘的读数。 ? 一定要消除视差，包括目标和读数窗口。 五、应交成果 1)记录手薄， 2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 实验五 测回法观测水平角和竖直角 测回法是测定由两个方向所夹水平角的主要方法，也是在测量工作中使用最为广泛的一种方法。在三角高程测量与视距测量中均需测量竖直角。竖直角测量时，要求竖盘指标位于正确的位置上。通过本实验可使同学们了解并掌握测回法测量水平角和竖直角的步骤和过程以及水平角和竖直角的计算方法。 学时:2学时 实验性质:验证性实验 一、目的与要求 1)进一步掌握经纬仪的基本操作方法——对中、整平、瞄准、读数。 2)掌握用 DJ6 经纬仪测回法观测水平角的操作、记录和计算方法 。 3)掌握用 DJ6 经纬仪测回法观测竖直角的操作、记录、计算方法以及指标差的计算方法 。 4)每位同学观测水平角一测回，观测两个目标的竖直角。 二、仪器与工具 每实验小组的仪器工具: DJ6经纬仪(含脚架)1台，测伞1把，标杆(花杆、测钎)2支，记录板(含记录纸)1块。 三、实验步骤或 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (设计性实验、研究创新性实验) 1、准备工作 1) 按要求在地面点B安置经纬仪(包括对中、整平)和A、C点竖立目 14 标(距测站30,40米)。 2) 根据本组人数进行水平度盘配置，设本组人数为n，则初始观测瞄 180:180:180:准起始方向时应配置的度盘读数依次为0?、、、„„ ，2，3nnn2、水平角观测 1) 上半测回:盘左位置照准目标A(目镜调焦、物镜调焦、消除视差、 º00′，记旋紧水平制动螺旋、精确瞄准)，拨水平度盘变换手轮使读数略大于0 下读数a;顺时针转动照准部，同样方法照准目标C，读取读数c; 左左2) 下半测回:松开水平制动螺旋和望远镜制动螺旋，纵转望远镜、逆时 针旋转照准部将竖盘置于盘右位置，照准目标C，读数c;逆时针转动照准部，右 照准目标A，读数a。 右 3) 计算 ,,c,a,,c,a ,,,,,,左左左右右右左右 1时，，超限须重新观测该测回。 ,,,40,，，,,,，,左右2 4) 当多个测回观测该水平角时，各测回间的互差应不大于?24″。 5) 示例 水 平 角 水 平 度 盘 测测盘目 水平方向值读数 半测回值 半测回一测回值 各测回平均值 站 回 位 标 º ′ ″ º ′ ″ 较差″ º ′ ″ º ′ ″ A 0 01 18 盘49 48 54 左 C49 50 12 1 24 49 48 36 A180 01 48 盘49 48 30 右 C229 50 18 B 49 48 39 A9 0 02 24 盘 49 48 48 左 C13 9 51 12 2 12 49 48 42 A270 02 18 盘 49 48 36 右 C319 50 54 3、竖直角观测 测回法观测竖直角俗称中丝法观测竖直角。 中丝法观测竖直角的操作步骤是: 1) 盘左位置瞄准目标，用十字丝横丝精确切准目标顶部或平分目标，转动 15 :,,90,LL 竖盘指标水准管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖直度盘读数L，得上半测回竖角: 。 2) 盘右位置，用十字丝横丝精确瞄准目标的同一部位，转动竖盘指标水准 :,,R,270R管微动螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取盘右读数R，得下半测回竖角: ，,,3) 计算竖直角:盘左盘右取平均得一测回竖直角，即 1:LR,,(R,L,180),221,，,:xLR(360)) 计算指标差: 42 1 或),,,,x(左右2,5) 指标差应??60″，同一台仪器的竖盘指标差的互差应??25″。否则，仪器需要校正指标差。 四、注意事项 1)安置经纬仪时，与地面点的对中误差应小于2mm。 2)注意要消除视差。 3)观测水平角时，应尽量瞄准目标底部，以减少由于目标倾斜引起水平角观测的无误。 4)同一测回观测时，切勿碰动度盘变换手轮，以免发生错误。 5)瞄准目标时，盘左盘右用十字丝横丝精确切准同一目标同一部位。 6)观测过程中，若发现水平盘水准管气泡偏移超过2格时，应重新安置仪器(对中、整平)，并重测该测回。 五、应交成果 (1)水平角、竖直角记录表 (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、影响水平角测量的误差因素中，哪些可以由盘左盘右取平均值的方法来消除, 2、设经纬仪的对中误差为2mm，若水平角的两条边的边长均约为40m，试问此对中误差对约180?的水平角将引起多大的误差? 3、设目标偏心误差为2mm，试问此误差对边长为40m的水平方向将引起多大的误差? 16 实验六 全圆方向法观测水平角 方向法是测定由三个或以上方向所夹水平角的方法。通过本实验可使同学们了解并掌握方向法测量水平角的步骤和过程以及水平角的计算方法。 学时:2学时 实验性质:基础性实验 一、目的与要求 掌握用 DJ6 经纬仪进行全圆方向法水平角观测的操作、记录和计算方法 。 二、仪器与工具 每实验小组的仪器工具: DJ6经纬仪(含脚架)1台，测伞1把，标杆(花杆、测钎)3,,根，记录板(含记录纸)1块，自备文具。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 1、准备工作 按要求在地面点(M)安置经纬仪(包括对中、整平)和距M点一定距离的点A、B、C、D竖立目标。如下图所示。 2、操作步骤 1)盘左位(正镜)瞄准第一目标A，配置度盘使其读数略大于0º00′，记下读数a，顺时针依次照准目标B、C、D，读数b、c、d，依次记入记录表中; 2)为了检核，顺时针再次瞄准A方向(归零)，读取读数a1。而(a-a1)，称上半测回归零差; 3)盘右位(倒镜)，瞄准A、读数a′，逆时针依次照准目标D、C、B、 A(归零)，读数b′、c′、d′、a1′，依次对应地记入记录表中。而(a′-a1′)为下半测回归零差。 3、记录与计算 ?归零差的计算: 分别计算盘左、盘右两次瞄准起始方向读数之差Δ;若Δ超限，应及时重测; ?计算2c值(两倍视准误差): 2c = 盘左读数-(盘右读数?180?) 若2c超限，应及时重测。 ?各方向平均读数的计算: 盘左读数，(盘右读数,180:)平均读数,2 17 B C ?归零后方向值的计算: 各方向平均读数分别减起始方向平均读数。 ? 各测回归零后平均方向值的计算: M 各测回归零后方向值相加求平均值。 ? 水平角的计算: A D 图3 相邻方向值之差，即为相邻方向所夹的水平角。 4、全圆方向法观测的限差要求 经纬仪型号 半测回归零差" 一测回内2c互差" 同一方向测回互差" DJ2 12 18 12 DJ6 18 24 四、注意事项 1)应选择远近适中、易于瞄准的清晰目标作为第一目标(起始方向)。 2)瞄准目标时，应尽量瞄准目标底部，以便以后精确瞄准目标，减少错误的发生。 3)同一测回观测时，切勿碰动度盘变换手轮，以免发生错误。 4)观测过程中，若发现水平盘水准管气泡偏移超过2格时，应重新安置仪器(对中、整平)，并重测该测回。 5)测回间应配置度盘。 五、应交成果 (1)记录表 (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、影响水平角测量的误差因素中，哪些可以由盘左盘右取平均值的方法来消除, 2、设经纬仪的对中误差为2mm，若水平角的两条边的边长均约为40m，试问 18 此对中误差对约180?的水平角将引起多大的误差? 3、设目标偏心误差为2mm，试问此误差对边长为40m的水平方向将引起多大的误差? 实验七 全站仪的认识与使用 全站仪具有测距、测角和测坐标等功能，它广泛应用于测绘、建筑、土木等领域。通过本实验可以加强同学们对全站仪的认识，了解全站仪的功能，掌握全站仪的操作方法。 学 时:2学时。 实验性质:基础性实验。 一、目的与要求 (1)了解全站仪的基本结构与性能及各操作部件的名称和作用; (2)了解全站仪的操作界面，键盘上各按键的名称及其功能、显示符号的含义; (3)掌握全站仪的基本使用方法。 二、仪器与工具 全站仪1台，脚架1个，带棱镜的对中杆1根，测伞1把。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 1(全站仪的安置 (1)在实验场地上选择一点作为测站，另一点安置棱镜。 2)将全站仪安置于测站点上，对中、整平(详细内容参考经纬仪的安置)。 ( 2. 全站仪的认识与功能介绍 (1)全站仪的开机。按“ON”或“power”键开机，将仪器初始化，即松开望远镜的制动螺旋和水平制动螺旋，旋转望远镜和照准部一周。若仪器给出“X补偿超限”信息，说明仪器没有整平，重新整平即可。 (2)全站仪的基本结构及各操作部件的介绍。参照仪器实物。 (3)全站仪操作界面的认识。了解全站仪的操作界面上各按键的名称及其功能、显示符号的含义。参照仪器实物。 下面介绍常用符号的含义。 符号 含 义 电源开关键。对苏一光全站仪关机时同时按F1和电源键。 19 照明状态 电池电量 V 竖盘读数或天顶距 % 斜率百分比 平距 HD或 高差 VD或 SD或 斜距 G 角度单位:格(角度采用“度”及“密度”作单位时无符号显示) HR 右旋(顺时针)水平方向值增大 HL 左旋(逆时针)水平方向值增大 N 坐标的北方向，即X坐标 E 坐标的东方向，即Y坐标 Z 高程 m/ft 距离单位:米/英尺 T.P 温度、气压 PSM 棱镜常数(一般为-30mm，有些仪器为0) PPM 气象改正数 (4)全站仪的功能介绍 全站仪的基本测量功能有角度测量、距离测量和坐标测量，还可以利用全站仪进行放样测量以及应用测量(如，悬高测量、对边测量等)。 3. 全站仪的使用 练习角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。 (1)角度测量 ? 在角度测量模式下，盘左瞄准目标A,按置零键，全站仪的操作界面上其水平度盘读数显示为0?00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准目标B，读取显示读数，此读数即为上半测回角值。 ? 盘右瞄准目标B，读取读数，逆时针旋转照准部，瞄准目标A并读取读数，即可算出下半测回角值。 ? 如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。 (2)距离测量 20 在距离测量模式下，设置好棱镜常数与大气改正值等参数，照准棱镜中心，按测量键，当听到仪器嘀嗒嘀嗒的响声后，距离值则显示出来。斜距和平距通过操作键互换显示。具体按键参照仪器实物。对于博飞全站仪再按一次测量键就显示平距;南方NTS-300系列全站仪在测距界面按HV软键即可;苏一光全站仪通过按操作界面的三角形符号键即可。 (3)坐标测量 进行坐标测量前，需设置测站坐标、仪器高、棱镜高以及后视点坐标(南方和博飞可以设置后视方位角)等参数。 ? 在坐标模式下，输入测站点及后视点坐标，以及仪器高、棱镜高。 ? 瞄准棱镜中心，按测量键，嘀嘀嗒嘀嗒的响声后，得出棱镜点的坐标。 四、注意事项 (1)盘左盘右瞄准目标时，一定要瞄准同一目标同一部位。 (2)全站仪是目前价格昂贵的先进测量仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，十分注意爱护仪器，操作仪器螺旋时，必须注意力度。 (3)在安装和拆卸仪器时，一定要一手握仪器，一手操作中心螺旋， 必须及时将中心螺旋旋紧。 (4)在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮掩仪器，严禁用望远镜对准太阳等强光源。 (5)禁止用手触摸仪器镜面反光镜面。 (6)在装卸电池时，必须先关断电源。 (7)迁站时，即使距离很近，也必须取下全站仪装箱搬运，并注意防震。 五、应交成果 (1) 每人上交全站仪测量记录表1份。 (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、试述全站仪的优点。 2、为什么全站仪对准强光源，会损坏仪器, 3、如何用全站仪测定点的坐标, 21 实验八 图根导线测量 图根导线测量是测图的前期工作，主要为测图提供控制点的坐标和高程，提高测图的精度。通过本实验可以加强同学们对导线测量的认识，掌握导线测量的观测与计算的方法。 学时:,学时 实验性质:综合性实验 一、目的与要求 1)掌握图根导线的选点、施测和内业计算方法。 2)边长(平距)用全站仪往返测量，相对误差应小于1/4000;转折角、连 ,,40,n接角测量一测回，上下半测回较差不大于30″;角度闭合差(n——为转折角的个数)。 二、仪器与工具 每实验小组的仪器工具: 全站仪(含脚架)1台，单棱镜1个，测钎(花杆)1根，记录板(含记录纸)1块，测伞1把。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 1、选点 在指定的测区内选定由4,5个点组成闭合导线。在各导线点打下木桩并钉上小钉、水泥钉或用油漆标定点位。 2、测角 采用用全站仪测回法观测导线各转折角(闭合导线测内角)，每个角观测2个测回。 3、测距 采用全站仪往返测量各导线边的水平距离，单程两次测距的较差不超过5毫米时取两次水平距离的均值作为该边水平距离的单程观测值，往返测距相对误差符合要求时取其平均值作为该导线边水平距离最终值。 4、计算(参照课本有关章节) 开始导线计算前，首先要检查外业观测记录;正确绘出导线略图，在略图标出各导线边边长、各角的大小。 如无起始边方位角时，可按实地大致方位假定一个数值。起始点坐标也可假定。 22 注意:每位同学至少观测一个折角(二测回)、一条边及导线计算工作。 四、注意事项 1、对于导线的布设范围，各小组应服从统一安排，避免各小组间在作业时相互干扰。 2、导线点不要选在道路的中间，以免妨碍交通。导线点选在水泥地上时，要特别注意保护仪器安全。 3、导线点间应互相通视，边长以60,80m为宜。若边长较短，测角时应特别注意提高对中和瞄准的精度。 4、测角时铁钎尽量竖直，测角瞄准时尽量瞄准铁钎的底部。 5、全部转折角测完后，应立即计算角度闭合差。如角度闭合差超限，应查明原因，重测相应的折角。 五、应交成果 1、转折角观测表、距离观测值表、计算成果表 2、实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、什么是坐标方位角,如何根据直线上两个点(平面坐标已知)确定该直线的坐标方位角, 2、单一导线测量中，如有一个角、一条边测量错误，如何确定其位置, 实验九 数字地形测图的野外数据采集 通过本实验可以加强同学们对数字地形测图的野外数据采集的认识，掌握利用全站仪采集数据的操作方法。 学 时:2,,学时。 实验性质:综合性实验。 一、目的与要求 (1)掌握全站仪的数据采集方法及存取技术。 23 (2)掌握全站仪数据传输操作方法。 二、仪器与工具 每组的仪器与工具有: 全站仪(脚架)1台，带棱镜的对中杆1根，2,小钢尺1个，记录板1块，测伞1把。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 1、在选定的测区内选一已知点和一已知方向(或两个已知点)。 2、在已知点上安置全站仪(包括对中、整平)，量取仪器高。 3、进行测站设置。将测站点的坐标和后视点坐标(或方向)、测站点高程以及仪器高输入到测站信息中。 (1) 按菜单键，仪器进入主菜单模式，选择数据采集。 (2) 选择数据采集文件，使其所采集数据存取在该文件中。 (3) 设置测站点参数，包括测站点号、坐标、高程和仪器高。 (4) 设置后视点参数。可以通过设置后视点坐标，由系统自动计算出方位角;也可以瞄准后视点进行定向，直接输入方位角角值。 4、数据采集。设置待测点棱镜高，开始采集数据，并保存数据。 5、依次瞄准碎部点，测量、记录，并绘制草图。 6、测量完毕，下载数据留待下一次实验用。 四、注意事项 (1)已知数据设置时，要记得保存。 (2)当碎部点棱镜高改变时，需重新设置棱镜高。 (3)绘制草图编号时，一定要细心，尽量与实地形状相似，而且草图编号要与仪器保存的点号一致。 五、应交成果 (1)如果手工记录时，按记录表格记录。 (2)地形草图。 (3)实验报告。 注:与室内成图实验一起交。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 (1)如何用全站仪进行数据采集, 24 (2)在测量过程中，如果仪器出现“X补偿超限”，该怎么办, 实验十 数字地形测图的内业成图 本实验就是利用测绘软件将采集的野外数据，按照现场绘制的野外草图，绘制成一张地形图。通过本实验可以加强同学们对数字地形测图的内业成图的认识，了解测绘成图软件CASS7.0的功能和操作方法，掌握利用测绘成图软件绘地形图的方法。 学 时:2,,学时。 实验性质:综合性实验。 一、目的与要求 (1)掌握,,,,,.,地形成图软件编辑地形图的方法。 (2)学会解决绘图过程中遇到的实际问题。 二、仪器与工具 每人:,,,,,.,成图软件系统、计算机一台。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 1、如果采用键盘录入数据的话，则其操作步骤为: (1)在记事本里，按照CASS70的数据格式(点号，，Y坐标，X坐标，H高程)，将所有的坐标录入，保存为,.dat格式文件。 (2)打开,,,,7.,成图软件，进入绘图系统。 (3)定显示区(即打开,.dat格式文件)。 (4)改变当前比例尺。 (5)展点/野外测量数据。 图4 25 (6)根据现场绘制的草图中地物、地貌所表示的信息依照下图5的分类画图。例如，画草图中的房子，只要点击居民地，就会出现如图6显示的窗口，根据实际情况做出选择。按照窗口下方命令提示栏操作就可以了。 图5 图 6 (7) 依次画出其他地物 (8) 等高线的绘制，点击菜单栏的等高线如图7，按照提示操作即可。 图7 图7 26 2、如果采用全站仪内存数据的话，则其操作步骤为: (1) 利用数据传输线将全站仪和微机连接，并打开CASS70成图软件，进入绘图系统。 (2) 按照成图软件菜单提示，将野外观测的坐标数据传到计算机上来。(注:以上两步上个实验已完成 ) 图8 (3)参照1中第(3),(8)。 四、注意事项 (1) 一定要按照CASS60的数据格式输入数据(其中分隔符“，”为英文格式下的“,” )，否则将会出错，并保存为为,.dat格式文件。 (2) 在编辑数字地形图的过程中，一定要注意屏幕左下角的菜单命令栏的提示。 (3) 要对照草图绘制，要与实际地形相符。 五、应交成果 (1) 数字地形图 27 (2) 草图 (3)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 (1) 编辑菜单没有显示出来，如何解决此问题, (2) 如何能够更精确的捕捉测点, 实验十一 建筑施工测量 在道路、桥梁、渠道、管道、建筑物及构筑物的施工中，往往要将设计的点位按设计施工图纸的要求，在地面上测设出来，以便指导施工。通过本实验使同学们对测设工作有一个综合性的了解，掌握用全站仪放样三维坐标的方法，加深测量工作在工程中应用的认识，提高测量的综合能力。 学时:2学时 实验性质:综合性实验 一、目的与要求 (1) 练习用全站仪在地面测设水平角。 (2) 练习用全站仪在地面测设水距离。 (3) 掌握用全站仪测设点的平面位置。 二、仪器与工具 每实验小组的仪器工具: 全站仪1台，单棱镜1个，记录板(含记录纸)1块，木桩若干，水准仪1台，水准尺1把，铁锤1个，小钉若干，测伞1把。 三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验) 根据下图所示，AB为建筑轴线，长方形建筑物的1,2与轴线AB平行。已 H,38.213mA知轴线端点A、B及建筑物角点(2,4)的坐标，轴线端点A的高程,建筑物室内地平设计标高(?0)为38.500m。各小组根据选定的轴线在实地测设出建筑物的四个角点以及?0的位置。每位同学测设一个点。 28 图9 1、准备 选择50m×30m场地，该场地的情况选定轴线端点A，并用全站仪确定轴线另一端点B。 2、平面点位测设与检核 根据所选择的平面点位测设方法计算相应的测设元素，用全站仪测设出建筑物的四个角点。 现以全站仪坐标模式放样举例说明实验步骤。 1)推算测设数据 根据已知数据可知1点(210.00，310.00)、3点(224.10，337.00)。 2)全站仪放样 ? 安置全站仪于已知点A(对中、整平)，精确量取仪器高并记录，开机，在坐标放样模式下，按照仪器提示设置测站坐标、高程和后视点坐标并瞄准后视点，并设置好棱镜常数、气象等参数。输入待放样点1的坐标和高程，仪器自动算出放样数据水平角、水平距离和高差值。 ? 观测者根据算出的水平角转动望远镜，直到屏幕显示的水平方向值约为测设的角度值，用制动螺旋固定照准部，转动微动螺旋，使屏幕显示的水平方向值为测设的角度值(或角度差dHA为0º00′00″)，确定出A1的方向。 ? 按“距离”键，然后根据仪器显示的距离和望远镜的指示方向指挥持反光镜者前后左右移动，直至屏幕显示的水平距离值大约为测设的值(或距离差dHD大约为0)为止，并打下木桩。精确定位，并做记号。 ? 在斜距\平距\高差间切换为高差，调用内存中的已知高程，按观测进行放样; ??表示低于放样高程，?表示高于放样高程，按照屏幕显示上下移动棱镜; ? 放样结束在对中杆底部所对位置做好标记，在实际土方工程中一般用桩 29 标记放样高程或标记在桩顶或用油漆记在桩侧; ? 同样方法放样出2、3、4点的位置。 3、检核 测设完毕后，分别测量水平角?4、?3(1测回)，观测值与设计值(90?)1 d1000的差不应超过,1′;测量3,4水平距离，其相对误差不应超过。检测放样点高程。 四、注意事项 1、放样时，是目标对仪器，而不是仪器对目标，即不能调节全站仪的微动螺旋来对准目标，而是移动反光镜，使其准确地对准仪器。 2、反光镜要立直，即水准气泡要居中。 3、测设数据经检核无误后才能使用。 4、测设完毕后应进行检测，如发现超限，应及时返工。 五、应交成果 (1)教师现场检查。 (2)实验报告。 实验结束后将测量实验报告以小组为单位上交，测量实验报告见附录。实验数据记录表格见《测量实验记录手簿》。 六、思考题 1、在只有钢尺和经纬仪的条件下，如何精确测设点位, 2、直角坐标法和极坐标法各有什么优缺点, 30