《地形测量》实验指导书.doc

地形测量实验指导书 1 一、目的与要求 1、了解S3的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用。 2、练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。 二、方法与步骤、水准仪的认识与使用 1、安置仪器先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架脚踩实；再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。 2、认识仪器指出仪器各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉其使用方法。 同时弄清水准尺的分划注记。 3、粗略整平双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向（或反向）转动，使圆水准器气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气泡移至圆水准器居中位置。 若一次不能居中，可反复进行。 （练习并体会脚螺旋转动方向与圆水准器气泡移动方向的关系。 ） 4、水准仪的操作瞄准转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋；转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央；转动物镜调焦螺旋，消除视差使目标清晰（体会视差现象，练习消除视差的方法）。 精平转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合（成圆弧状），即符合气泡严格居中。 读数从望远镜中观察十字丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，即直读出米、分米、厘米的数值，估读毫米的数值。 5、观测练习在仪器两侧各立一根水准尺，分别进行观测（瞄准、精平、读数）、记录并计算高差。 不动水准尺，改变仪器高度，同法观测。 或不动仪器，改变尺面同法观测。 检查是否超限。 、普通水准测量 1、选定一条闭合水准路线，其长度以安置46个测站为宜。 确定起始点及水准路线的前进方向。 22、在起始点和第一个待定点分别立水准尺，在距该两点大致等距离处安置仪器，分别观测得后视读数a1和前视读数b1，计算高差h1；改变仪器高度（或换水准尺另一面），再读取后、前视读数a2和b2，计算高差h1。 检查互差是否超限。 计算平均高差h1。 将仪器搬至第 一、第二点中间设站观测，测出h2。 依次推进测出h 3、h4。 3、根据已知点高程及各测站的观测高差，计算水准路线的高差闭合差，并检查是否超限。 对闭合差进行配赋，推算各待定点的高程。 三、注意事项 1、仪器的安置位置应保持前、后视距大致相等。 每次观测读数前，应使符合水准管气泡居中，并消除望远镜视差。 2、立尺员要思想集中，立直水准尺。 注意已知水准点和待定水准点不放尺垫。 仪器未搬迁，后视点尺垫不能移动；仪器搬迁时，前视点尺垫不能移动。 迁站时应防止摔碰仪器或丢失工具。 3、限差要求为同一测站两次所测高差之差应小于5；路线高差闭合差应在12（）之内，n为测站数。 超限应重测。 4、实验结束时每人上交“水准仪的认识与使用”报告一份，“普通水准测量记录”表一张。 3 一、目的 1、掌握普通水准测量一个测站的工作程序和一条水准路线的施测方法。 2、掌握普通水准测量的观测、记录、高差及闭合差的计算方法。 二、任务与要求按普通水准测量要求，施测一条闭合水准路线，路线长度约500米，设6?8站。 高差闭合差要求:fh允=12nmm。 三、实验步骤简要 1、拟定施测路线。 在指导教师的指导下，选一已知水准点作为高程起始点，记为BMi，选择有一定长度（约500米）、一定高差的路线作为施测路线。 一般设6?8站，1人观测、1人记录、2人立尺，施测1?2站后应轮换工种。 2、施测第一站。 以已知高程点BMi作后视，在其上立尺，在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立尺点（转点1，记为ZD1或TP1）作为前视点，在ZD1处放置尺垫，尺垫上立尺（前视尺）。 将水准仪安置在距后视点、前视点距离大致相等的位置（常用步测），按粗平、瞄准后视尺、精平、读数a1，记入记录表中对应后视栏中；再转动望远镜瞄前尺、精平、读数b1，将前视读数记入前视栏中。 （本次实验只读水准尺黑面）。 3、计算高差。 h1=后视读数一前视读数a1-b1,将结果记入高差栏中。 4、仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。 5、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点BM1为止，完成最后一个测站的观测记录。 6、成果校核。 计算闭合水准路线的高差闭合差，fh=h12n(mm),式中n为测站数。 若高差闭合差超限,应先进行计算校核,若非计算问题,则应进行返工重测。 四、仪器及附件DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块、测伞1把。 五、注意事项 1、立尺员应认真将水准尺立直，注意不要将尺立倒。 并用步测的方法，使各测站的前、后视距离基本相等。 2、正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知高程点和待求高程点上均不能放置尺垫。 3、同一测站，只能粗平一次（测站重测，需重新粗平仪器）；但每次读数前，均应检查水准管符合气泡是否居中，并注意消除视差。 4、仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。 仪器搬迁了，后视尺立尺4员才能携尺和尺垫前进，但前视点上尺垫仍不能移动。 若前视尺垫移动了，则需从起点开始重测。 5、测站数一般布置为偶数站。 六、学时分配课内2学时 七、上交资料每组交水准测量记录1份，每人交实验报告1份。 5巩固水准路线测量知识与技能，正确使用自动安平水准仪，学会组织和实施四等水准测量。 一、目的 1、掌握四等水准测量的观测、记录、计算的方法。 2、熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站及水准路线的检核方法。 二、任务与要求按四等水准测量的方法，施测一条闭合水准路线，路线长度约500米，设68个测站。 高差闭合差限差:fh允=6mm。 三、施测步骤简要 1、拟定施测路线，在指导教师的指导下，选一已知水准点作为高程起始点，记为BMi，选择一定长度（约500米）、一定高差的路线作为施测水准路线。 一般设68站，1人观测、1人记录、2人立尺，施测12站后应轮换工种。 2、四等水准测量测站观测程序如下瞄准后视标尺黑面，精平，读取下丝、上丝、中丝读数；瞄准前视标尺黑面，精平，读取下丝、上丝、中丝读数；瞄准前视标尺红面，精平，读取中丝读数；瞄准后视标尺红面，精平，读取中丝读数。 这种观测程序简称为“后、前、前、后”。 3、四等水准测量计算与技术要求后（前）视距=后（前）视尺（下丝-上丝）100?式中下（上）丝读数以米为单位，后（前）视距长度应80m。 后、前视距差=后视距-前视距应5m。 ?视距累积差=前站累积差+视距差应10m。 前（后）视黑、红面读数差=黑面读数+标尺常数-红面读数应3mm。 黑（红）面高差=后视黑（红）读数-前视黑（红）读数黑、红面高差之差=黑面高差-红面高差0.1m应5mm高差中数=黑面高差+红面高差0.1m/24在已知水准点和第一个转点上分别立后视、前视水准尺，水准仪置于距两尺等距处。 粗平后，按上述测站观测程序进行观测，并记入表格相应位置，进行测站计算与校核；各项指标均符合要求后方可迁站，否则，立即重测该站。 5、仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。 66、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点BM1为止，完成最后一个测站的观测、记录、测站计算与校核。 各站水准尺的移动与普通水准测量一样。 7、计算高差闭合差及其允许值。 当fh=h中fh允=6mm，或20mm时，成果合格，否则需查明原因，返工重测。 四、仪器及附件水准仪或自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块。 五、注意事项 1、一般注意事项与普通水准测量相同。 2、施测中每一站均需现场进行测站计算和校核，确认测站各项指标均合格后才能迁站。 水准路线测量完成后，应计算水准路线高差闭合差，高差闭合差小于允许值方可收测，否则，应查明原因，返工重测。 3、实验中严禁专门化作业。 小组成员的工种应进行轮换，保证每人都能担任到每一项工种。 4、测站数一般应设置为偶数；为确保前、后视距离大致相等，可采用步测法；同时在施测过程中，应注意调整前后视距，以保证前后视距累积差不超限。 六、学时分配课內2学时，课外2学时。 七、上交资料每组交四等水准测量记录1份，每人交实验报告1份。 7 一、实验目的与要求了解全站仪的基本结构与性能、各操作部件、螺旋的名称和作用。 2.熟悉面版主要功能。 3.掌握全站仪的基本操作方法。 二、实验内容1认识仪器的主要部件、螺旋的名称和作用。 2认识面版的主要操作功能。 3练习全站仪进行角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。 三、实验步骤简要 1、认识全站仪的构造、部件名称和作用全站仪的基本构造主要包括光学系统、光电测角系统、光电测距系统、微处理机、显示控制/键盘、数据/信息存储器、输入/输出接口、电子自动补偿系统、电源供电系统、机械控制系统等部分。 2、认识全站仪的操作面版（图2-12- 1、 2、3为NTS-305各模式下操作面板）图2-12-1角度测量模式面板图2-12-2距离测量模式面板图2-12-3坐标测量模式面板 3、熟悉全站仪的基本操作功能。 全站仪的基本测量功能是测量水平角、竖直角8和斜距，借助机内固化软件，组成多种测量功能，如计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、对边测量、悬高测量和面积测量计算等功能。 4、练习并掌握全站仪的安置与观测方法。 在一个测站上安置全站仪，选择两个目标点安置反光镜，练习水平角、竖直角、距离及三维坐标的测量，观测数据记入实验报告相应表中。 水平角测量在角度测量模式下，每人用测回法测两镜站间水平角1个测回，同组各人所测角值之差应满足相应的限差要求。 竖直角测量在角度测量模式下，每人观测1个目标的竖直角1测回，要求各人所测同一目标的竖直角角值之差应满足相应的限差要求。 距离测量在距离测量模式下，分别测量测站至两镜站的斜距、平距以及两镜站间距离。 三维坐标的测量在坐标测量模式下，选一个后视方向，固定仪器，输入后视方位角、测站坐标、测站高程和仪器高，转动仪器，测量两镜站坐标，分别输入反光镜高得各镜站高程。 四、仪器与工具全站仪1套、反光镜2套、记录板1块 五、注意事项全站仪是目前结构复杂、价格较贵的先进仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，注意爱护仪器。 2在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮阳，严禁用望远镜对准太阳。 3仪器、反光镜站必须有人看守。 观测时应尽量避免两侧和后面反射物所产生的信号干扰。 4开机后先检测信号，停测时随时关机。 5更换电池时，应先关断电源开关。 六、学时分配课內2学时，课外2学时。 七、上交资料每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。 9 一、实验目的与任务 1、了解导线测量工作内容和方法，进一步提高测量技术水平。 2、掌握全站仪坐标测量原理和方法。 二、实验内容利用全站仪三维导线测量功能测量一个任意三角形的各角点坐标。 三、实验步骤简要1在实验区域内选取A、B、C、D四点，A、D通视，A、B、C相互通视，如图2-13-1组成三角形，假设AD为已知方位边，A为已知点。 图2-13-12在A点架设全站仪，对中、整平后，量取仪器高，输入测站坐标、高程、仪器高。 后视D点，设置后视已知方位角。 3依次观测C点、B点，输入各反光镜高，测量并记录其三维坐标及AB方位角。 4搬站至B点，以B为测站，以A为后视，观测C点，记录其三维坐标，注意各边高差应取对向观测高差的平均值，以消除球气差的影响。 5搬站至C点，以C为测站，以B为后视，观测A点，记录其三维坐标。 6计算坐标闭合差，评定导线精度。 四、仪器及工具全站仪1套、对中架2副、棱镜2个、花杆1根、记录板1块 五、注意事项1边长较短时，应特别注意严格对中。 2瞄准目标一定要精确。 3注意目标高和仪器高的量取和输入。 六、学时分配课內2学时，课外2学时。 七、上交资料每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。 10 一、目的与要求 1、了解J6的基本构造及主要部件的名称与作用。 2、掌握经纬仪的操作方法及水平度盘读数的配置方法。 3、掌握测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算方法。 二、方法及步骤、经纬仪的认识与使用 1、在指定点位上安置经纬仪并熟悉仪器各部件的名称和作用。 2、经纬的操作对中及整平（利用光学对点器）将三脚架打开，使其高度适当，架头大致水平，并使架头大致位于点标志的竖直上方，踩紧三脚架，将仪器固连在三脚架上。 调整光学对点器目镜，使对点器中的对中标志清晰（十字丝或小圆圈），再调整光学对点器物镜，使地面成像清晰。 调整脚螺旋，使对中标志与地面点标志重合。 利用三脚架三个架腿的伸缩使圆水准器的气泡居中，再用脚螺旋精平仪器。 （转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对旋转这两个脚螺旋，使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90，再转动第三只脚螺旋，使气泡居中。 ）从光学对点器中观察，检查对中标志是否仍与地面点标志重合，如有小的偏离，稍松连接螺旋，在架头上平移仪器，使两标志重合，再用脚螺旋精平仪器。 然后再检查对中，如此反复，直至对中整平都符合要求。 瞄准用望远镜上的照门和准星瞄准目标，使目标位于视场内，旋紧望远镜和照准部的制动螺旋；转动望远镜的目镜螺旋，使十字丝清晰；转动物镜调焦螺旋，使目标影像清晰；转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的纵丝单丝平分，或被双根纵丝夹在中央。 读数调节反光镜的位置，使读数窗亮度适当；旋转读数显微镜的目镜套，使度盘及分微尺的刻划清晰；读取度盘刻划线位于分微尺所注记的度数，从分微尺上该刻划线所在位置的分数估读至0.1（即6的倍数）。 、测回法观测水平角 1、度盘配置设共测n个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于（i-1）180/n。 2、一测回观测11盘左瞄准左目标A，进行读数记a1；顺时针方向转动照准部，瞄准右目标B，进行读数记b1；计算上半测回角值左=b1-a1。 盘右瞄准右目标B，进行读数记b2；逆时针方向转动照准部，瞄准左目标A，进行读数记a2；计算下半测回角值右=b2-a2。 检查上、下半测回角值互差是否超限。 计算一测回角值=（左-右）。 3、测站观测完毕后，当即检查各测回角值互差是否超限，计算平均角值。 三、注意事项 1、瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。 2、同一测回观测时，切勿转动度盘变换手轮，以免发生错误。 3、观测过程中若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测该测回。 4、计算半测回角值时，当左目标读数a大于右目标读数b时，则应加360。 5、限差要求为对中误差小于3；上、下半测回角值互差不超过40，超限重测该测回；各测回角值互差不超过24，超限重测该测站。 6、实验结束时每人上交“经纬仪的认识与使用”报告一份，“测回法观测水平角记录”表一张。 12 一、目的与要求1掌握测回法观测时每个测回度盘读数的配置方法。 2了解测回法观测水平角的观测顺序、掌握其记录和计算方法。 3练习测回法观测水平角的过程和上、下半测回角度互差的限差要求。 二、方法与步骤 1、在指定的地面点O安置仪器。 在测站周围确定2个目标。 2、一测回观测盘左瞄准左目标A，进行读数记a1；顺时针方向转动照准部，瞄准右目标B，进行读数记b1；计算上半测回角值左=b1-a1。 盘右瞄准右目标B，进行读数记b2；逆时针方向转动照准部，瞄准左目标A，进行读数记a2；计算下半测回角值右=b2-a2。 检查上、下半测回角值互差是否超限。 计算一测回角值=（左+右）/2。 3、测站观测完毕后，当即检查各测回角值互差是否超限，计算平均角值。 三、注意事项 1、瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。 2、同一测回观测时，切勿转动度盘变换手轮，以免发生错误。 3、观测过程中若发现气泡偏移超过一格时，应重新整平重测该测回。 4、计算半测回角值时，当左目标读数a大于右目标读数b时，则应加360。 5、限差要求为对中误差小于3；上、下半测回角值互差不超过40，超限重测该测回；各测回角值互差不超过24，超限重测该测站。 6、实验结束时每人上交，“测回法观测水平角记录”表一张。 13 一、目的与要求 1、掌握方向法观测水平角的操作顺序及记录、计算方法。 2、弄清归零、归零差、归零方向值、2c变化值的概念以及各项限差的规定。 二、方法与步骤 1、在指定的地面点O安置仪器。 在测站周围确定3个以上目标。 2、按实验三的方法对中、整平并进行度盘配置。 3、盘左瞄准起始方向目标读数，顺时针方向依次瞄准各方向目标读数，转回至起始方向仍瞄准目标读数。 检查归零差是否超限。 4、盘右瞄准起始方向目标读数，逆时针方向依次瞄准各方向目标读数，转回至起始方向仍瞄准目标读数。 检查归零差是否起限。 5、计算。 同一方向两倍视准误差2c=盘左读数-（盘右读数180）；各方向的平均读数=盘左读数+（盘右读数180）；归零后的方向值。 6、测完各测回后，计算各测回同一方向的平均值，并检查同一方向值各测回互差是否超限。 三、注意事项 1、应选择远近适中、易于瞄准的清晰目标作为起始方向。 如果方向数只有3个时，可以不归零。 2、限差规定为半测回归零差18，同一方向值各测回互差24。 超限应重测。 3、实验结束时每人上交“方向法观测水平角记录”表一张。 14 一、目的与要求 1、了解经纬仪竖盘注记形式，弄清竖盘与指标、指标差与指标水准管之间的关系。 2、掌握垂直角观测、记录、计算及指标差的计算。 二、方法与步骤 1、在指定地点安置经纬仪，并进行对中、整平。 转动望远镜，观察竖盘读数的变化规律。 写出垂直角及竖盘指标差的计算公式。 2、盘左瞄准目标，用十字丝中横丝切于目标某一部位（如花杆顶端）；转动竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中；读取竖盘读数，计算垂直角值。 3、盘右同法观测、记录。 4、计算一测回竖盘指标差及上、下半测回垂直角的平均值。 检查各测回指标差互差及垂直角值的互差是否超限，计算同一目标各测回垂直角的平均值。 三、注意事项 1、观测过程中，对同一目标应用十字丝横丝切准同一部位。 每次读数前应使竖盘指标水准管气泡居中。 计算垂直角和指标差时，就注意正、负号。 2、限差要求为指标差互差在25之内；同一目标各测回垂直角互差在25之内。 超限应重测。 3、实验结束时每人上交“垂直角观测记录”表一张。 15 一、目的与要求 1、掌握经纬仪钢尺导线的布设、施测和计算方法。 二、方法与步骤 1、在测区内选定由45个导线点组成的闭合导线。 在各导线点打下木桩，钉上小钉或用油漆标定点位。 绘出导线略图。 2、用钢尺往、返丈量各导线边的连长，读至毫米，平均值取至厘米。 3、采用测回法观测导线各转折角（内角），测1个测回。 4、计算角度闭合差f=-(n