测量学实习报告

测量学实习报告测量学实习报告 前前 言言 测量学是测绘学科中的一门基础技术课 也是土木工程 交通工程 测绘 工程和土地管理等专业的一门必修课 学习本课程的目的是为了掌握地形图的 测绘 地形图的应用和工程建筑施工放样的基本理论和方法 在城市规划和行 政管理 工程建筑设计和土地管理等工作中 都需要地形信息 而地形信息的 基本元素是一系列点位的空间位置及其属性 地形测量是地形点的空间位置和 属性的采集 计算和整理 其主要成果是地形图 地形测量的基本理论和方法 是测量学的主要内容之一 测绘学科已有悠久的历史 据 史记 记载我国在公元前 22 前 21 世纪时 测量工作已运用到治理洪水方面 测绘学科是地球科学的一个分支科学 为研 究测定和描绘地球及其表面的各种形态的理论和方法 为此 测绘学科的研究 内容和基本任务包括以下几个主要方面 首先 需要测定地球的形状和大小及 与此密切相关的地球重力场 并在此基础上建立一个统一的空间坐标系统 用 以表示地表任一点在地球坐标系统中的准确几何位置 其次 测定一系列地面 控制点的空间坐标 并在此基础上进行详细的地表形态的测绘工作 其中包括 地表的各种自然形态以及人类社会活动所产生的工种人工形态 第三 各种经 济建设和国防工程建设的规划 设计 施工和建筑物建成后的运营管理中 都 需要测绘工作相配合 需要进行控制测量和地形测量 并利用测绘手段来指示 建筑工程和设备安装的进行等测设工作 监测建筑物的变形等 测绘学科同时也是一门实践性非常强的学科 光有理论作指导而没与之相 对应的实践一切显的苍白 为了提高同学们的动手能力和更好地学习测量学这 门课程 学校为我专业安排了为期一个月的测量学实习 实习过程中不仅温习 了课堂中的理论知识而且熟练了对仪器的操作 同时也培养吃苦耐劳和团队合 作的精神为我们以后的工作奠定基础 一 实习目的与要求一 实习目的与要求 一 实习目的 使学生巩固 扩大和加深从课堂学到的理论知识 获得实际测量工作的初 步经验和基本技能 进一步掌握测量仪器的操作方法 对测绘小区域大比例尺 地形图的全过程有一个全面和系统的认识 在实践中提高分析问题 解决问题 的能力 掌握常用测绘仪器测量的原理和操作 检教方法 技能 步骤 掌握 控制测量 碎步测量 地形图测绘等的基本方法与技术 并在实习的过程中增 强其独立工作于团队协作意识 为今后解决实际工作中有关测量问题打下坚实 的基础 二 要求 1 熟练掌握水准仪 全站仪的的使用和检校并掌握野外数据采集的方法和 步骤 2 掌握小地区大比例尺地形图的成图过程与测绘方法 3 熟悉使用南方 CASS 等绘图软件绘制地形图 提高处理内业的能力 4 各小组分工明确 通过合作完成测量任务 增强独立工作能力与团队协 作意识 5 按时上交测量成果及实习报告书一份 二 实习时间二 实习时间 2010 年 11 月 8 日 12 月 5 日 三 实习仪器及工具三 实习仪器及工具 拓普康 GTS 225 全站仪一台 配套棱镜 2 个 三脚架三个 花杆 2 个 卷 尺 3 个 DS3 自动安平水准仪一台 尺垫 2 个 配套黑红面水准尺 2 个 三脚 架一个 木桩若干 斧子一个 四 实习内容四 实习内容 实习由任筱芳老师带领和指导 以班级为单位 我班分为两个小组 组长 负责领导组员进行测量 并且要求每组成员都参与控制点的选点 布设 控制 网的计算 数据采集和绘制图形 实习内容如下 1 根据测区情况在河南理工大学老校区布置三条闭合导线控制网 先后进 行平面控制测量和高程控制测量 根据内业成果数据进行碎部测量 最后绘制 1 500 的老校区地形图 2 在影视城北山布置两条复合导线 先后进行平面控制测量和高程控制测 量 根据控制测量数据计算各控制点坐标 完成以上步骤后进行测区碎部测量 并绘制 1 1000 的地形图 五 测区概况及已有控制点成果五 测区概况及已有控制点成果 一 测区概况 本次测量实习有两个测区 分别为河南理工大学老校区和影视城北山 其中河南理工大学老校区位于焦作市中心 占地面积三百余亩 地势较平 坦 地物以教学楼 办公楼 宿舍楼及附属房屋等 内部道路和绿化用地为主 但房屋繁多 错落 树木茂盛 通视条件一般 影视城北山位于焦作市西北 地势复杂 山体坡度一般 杂草丛生 海拔五 十米左右 其中测区有两条道路 一条沥青路比较平整 另外一条为土路 运 输车比较多 道路崎岖 灰土较大 通视条件一般 2 已有控制点成果 1 河南理工大学老校区 孙铜像前控制点 BM2 200 200 100 东门口控制点 BM1 200 437 778 100 2 影视城北山 T01 3904303 7711 426453 1306 244 658 T04 3905040 6068 426376 3287 267 650 T14 3904289 4147 426112 6156 253 805 T15 3904883 8232 426659 3267 293 528 6 6 测量依据测量依据 地形图图示 城市测量规范 工程测量规范 数字测图原理 7 7 实习过程实习过程 1 借领仪器并检校 2010 年 11 月 9 号与河南理工大学仪器室借领 DS3 水准仪和拓普康全站仪并 进行仪器的检核 1 水准仪 i 角检核 在比较平坦的地面上选取距离为 20 米的 A B 两点 然后在 BA 延长线上 选取一点 1 使 1 到 A 的距离等于 20 米 最后在 AB 延长线上选取 2 点 使 2 点到 B 点的距离也等于 20 米 在 A B 两点放上尺垫并在尺垫上竖立水准尺 在 1 点架设水准仪分别读 取在 A B 两点所竖立的水准尺上的中丝读数 a1 b1 为了提高 a1 b1 的精度 可在 A B 两点水准尺上读中丝读数 3 至 4 次 然后取其平均值 将水准仪搬至 2 点 以同样的方法分别获取 A B 两点所竖立的水准尺上 的 中丝读数 a2 b2 经过计算可求出水准轴与视准轴之间的夹角 i 角 经 计算 i 角不超限 2 全站仪检校 1 水平盘倾斜的校验 安置仪器精平后 固定水平盘 记录竖直盘 90 度或 270 度时的水平盘读 数 望远镜上仰 45 度 记录水平盘读数 下俯 45 度 记录水平盘读数 比较 后两个读数与第一个读数之间差值 2 竖直盘倾斜的校验 安置仪器精平后 固定竖直盘 记录竖直盘读数 每 90 度旋转水平盘读取 竖直盘读数 比较后三个读数与第一个读数差值 3 2C 互差检校 安置仪器精平后 使用盘左盘右对同一目标进行水平角度观测 左右盘 读数不可大于 12 经检核水准仪和全站仪均误差均不超限都可以使用 二 河南理工大学老校区控制网的布设 根据测区情况和已有的已知点 我组人员经研究后决定布置三条闭合的控 制网对整个校区进行控制 控制点用钢钉做标志并用喷漆画 作为标记 字头 朝北 考虑到控制点的布设并不能控制整个校区 在进行碎部测量时应该引点 其控制网的布设如下图所示 图图 1 1 河南理工大学老校区控制网示意图河南理工大学老校区控制网示意图 南闭合环 BM2 BM1 K01 K02 K03 K04 K05 K06 K07 K08 BM1 北闭合环 BM1 BM2 K09 K10 K11 K12 K13 K14 K15 BM2 西闭合环 BM1 BM2 K16 K17 K18 K19 BM2 三 河南理工大学老校区四等水准测量 由所领水准仪决定四等水准测量的方法为双面尺法 在进行水准测量时 需 用红 黑两面分划的水准尺 在每一测站上需要观测后视和前视水准尺的红黑 面读数 并通过规定的检核 在每一测站上 仪器经过粗平后的观测程序如下 1 瞄准后视点水准尺黑面分划 读数 2 瞄准前视点水准尺黑面分划 读数 3 瞄准前视点水准尺红面分划 读数 4 瞄准后视点水准尺红面分划 读数 对于立尺点而言 其观测程序为 后 前 前 后 对于尺面而言 其观测程 序为 黑 黑 红 红 每支双面尺的红面与黑面分划注字有一个零点差 对于 后视读数或前视读数都可以进行一次检核 根据前 后视尺的红 黑面读数 分别计算红面高差和黑面高差 这也是一次检核 一下是四等限差要求 表表 1 1 四等水准测量技术要求四等水准测量技术要求 前后视 距不等 差 前后视距不 等差累计差 K 黑 红 黑红面 高差之 差 视线最 长距离 中丝最 小读数 值 闭合差以及 往返较差 5m 10m 3mm 5mm 80m 0 2m 20S 1 2 mm 注 表中 S 为闭合导线长度 以 km 为单位 操作步骤 以 BM1 K01 测站为例 首先在两站中点位置附近安置水准仪 整平 分别 在 BM1 K01 点上按照上述的方法立尺 后观测读数 读数顺序如下 后尺 BM1 上丝读数 下丝读数 中丝读数 前尺 K01 上丝读数 下丝读数 中丝读数 转尺 前尺 K01 中丝读数 后尺 BM1 中丝读数 观测的同时记录数据并检核 若发现错误需重测 这就是一个测站上的操作方法 以此方法对测区导线网进 行四等水准测量 直到完成测区的水准测量任务 在进行四等水准测量时应注意一下几点 1 对于视距较长的测站需设置转点 设置转点时需用尺垫做标记 2 对于立尺人而言在立尺时应使尺上水准气泡居中 3 每一站都必须进行检核 检核无误后方可进行下一站的水准测量 4 一个闭合环的总测站数必须是偶数 4 河南理工大学老校区导线控制测量 控制测量是碎部测量的前提工作 其任务是测量出控制点间的距离和角度 然后很据已有控制点坐标推算出各控制点坐标 其限差如下 表表 2 2 导线测角技术限差导线测角技术限差 表表 3 3 导线测距技术限差导线测距技术限差 表表 4 4 角度限差要求角度限差要求 1 操作步骤 控制测量要求对每个测站进行两个测回的角度观测和对距离的往返测 在 观测角度时若沿导线以顺时针方向进行 则观测测站内角 反之 观测其外角 其具体操作步骤如下 以 K07 测站为例 在 K07 站上安置全站仪 对中并整平 在 K08 和 K06 测站 上分别架设棱镜 以上步骤完成后 开机对测距类型 棱镜常数 气象数据等 等 级 导线 长 平均边 长 每边测距 中误差 测角中 误差 水平角 测回数 导线全 长闭合 差 导线全长 相对闭合 差 一 3 6km300 m 15mm 5mmJ64 1 14000 观测要 求 往返测较 差 测回数一测回读数较 差 测回较 差 一测回读数次 数 往 返 15mm210mm15mm3 仪器型号半测回归零差同一方向值上下 半测回之差 2C 值 同一方向测回较 差 DJ2 12 18 12 DJ625 35 24 测距参数进行设置后进行角度观测 1 第一测回 在角度观测模式中 用全站仪望远镜盘左瞄准 K08 棱镜后置 零 在测距模式中测量 K07 到 K08 之间的距离 完成后调成测角模式 顺时针 旋转望远镜至 K06 点瞄准其棱镜中心 读数并做记录 在测距模式中测量 K07 到 K06 的距离做记录 后调成测角模式 顺时针旋转望远镜 180 度 瞄准 K06 点 读数并做记录 逆时针旋转望远镜至 K08 点读数并做记录 至此第一测回的工 作已完成 2 第二测回 在角度观测模式中 用全站仪望远镜盘左瞄准 K08 棱镜后 将角度设置为 90 00 00 其剩下的步骤与第一测回中的步骤完全一致 这 里就不再叙述 至此该站的角度和距离观测就结束了 核对数据发现无误即可 进行下一站的测量 按照上述的操作方法对其余的控制点分别进行角度和距离的观测 至所有控 制点观测完并确定无误后 校内控制测量亦结束 在进行控制测量时应注意一下几点 1 全站仪和棱镜的对中整平需严格对待 做到一丝不苟 2 在用望远镜瞄准目标时 应该始终瞄准目标的同一个部位 3 每个测站都需检核 发现无误后方可搬站 做到步步检核 4 在使用仪器时要严格按照仪器的使用方法进行操作 保证人不离开仪器 2 内业数据处理 完成外业的控制测量后 需对内页数据进行处理 包括高差闭合差的计算和 各控制点坐标的计算 1 高差闭合差 对校内四等水准测量的所测得高差成果进行计算 三条控制网都是闭合的导线 把每条导线的高差整理计算相加可得高差闭合差 经计算三条导线网的高差均 不超限 2 控制点坐标计算 我组使用的是杨运英控制测量优化与平差 v2 13 软件 按照软件操作方 法对数据进行处理 最后得出网形与精度统计 导线闭合差 控制点成果表 方向平差成果表 点位误差 点间误差 最后进行控制网的优化设计 5 影视城北山测区控制网的布设 很据北山测区已有控制点位置和测区综合情况 经实地踏勘和控制点的选点 要求 我组布设了两条双附和的控制网对整个测区进行控制 控制点出打下木 桩 且在木桩中心打下钢钉并用喷漆做标记 其控制网图形如下 图图 2 2 影视城北山控制网示意图影视城北山控制网示意图 西双附和导线 T14 T01 K8 K7 K6 K5 K4 K3 K2 K1 T15 T04 东双附和导线 T14 T01 K9 K10 K11 K12 K13 K14 K15 K16 K17 K18 K19 T15 T04 6 影视城北山测区导线四等水准测量及三角高程测量 1 四等水准测量 利用 DS3 自动安平水准仪对测区所有的控制点进行四等水准测量 由于控 制点之间高差较大 需在测量时设置转点 其具体操作方法同学校内四等水准 测量一致 在测量时务必做好记录 并做到步步检核 2 三角高程测量 从 K1 到 T15 这一侧段 由于地形的限制无法进行四等水准测量 需要用全 站仪三角高程的方法进行测量 很据三角高程的原理 严格按照操作步骤测量 并做记录 由于两点间的距离较远 超过 300m 要加上两差改正 完成以上两 个测量后北山的水准测量任务也就结束了 7 影视城北山测区附和导线的控制测量 北山测区内的符合导线测量操作方法与学校内的控制测量方法是完全一致 的 这里就不再叙述 在操作的时候注意应该注意的事项并做好记录 若发现错 误需重测 完成水准测量和控制测量后要对数据进行处理 求算符合水准的误差是否超限 用平差软件计算出个控制点的坐标 网型精度 导线闭合差等和控制网的优化设 计 经计算水准测量和控制测量的数据均不超限 符合限差要求 8 影视城北山测区地形及地物的碎部测量 北山测区的主要任务是测绘等高线地形图 对于高低起伏 从表面上看来没 有 规则的地貌 仍与测绘地物一样 也应测定其地貌特征点 然后才能用等高 线正确地表示其形状 但自然地貌往往十分琐碎 对于地貌特征点也应有取舍原 则 不管地形怎样复杂 实际上都可以把地面看成是有向着各个不同方向倾斜和 具有不同坡度的面所组成的多面体 山脊线 山谷线 山脚线等可以看做是多面 体的棱线 称为 地性线 测定地性线的空间位置 地形的轮廓也就确定下来 了 因此 这些棱线上的转折点就是地貌特征点 地貌特征点还包括山顶 鞍部 洼坑底部等以及其他地面坡度变化出 等高线的测绘也就是测定这些点的三维坐 标 碎部测量操作步骤如下 以 K02 测站为例 在 K02 上安置全站仪 对中并整平 在 K01 测站上立棱 镜 作为后视点 完成以上步骤后开机 新建工程 量取仪器的高 输入测站 K01 点坐标和后视 K02 点坐标 输入仪器高和棱镜高 然后瞄准后视点 K02 此时 要精确瞄准 对后视点进行观测 测得数据坐标与已知数据坐标对比 看是否 超限 若不超限则进行前视测量 若超限则另立后视点 完成以上步骤后则可 进行前视观测 观测时要注意的是若以盘左定后视则用盘左进行前视测量 若 以盘右定后视则以盘右进行前视测量 观测的同时做好草图的绘制 跑尺员在跑尺时要将棱镜立在地物特征点上 立尺时要尽量保证棱镜杆竖 直 在采集等高线点时 在上述的等高线点特征点立尺 对于不规则的地貌需 要多测一些点 在通视不良的测区 则需引控制点到通视良好的地方进行数据 采集 应尽量避免花杆偏离地形地物点位而带来的人为误差 9 河南理工大学老校区校内碎部测量 校内的碎部测量与山上的碎部测量原理是一样的 但是校内任务是测绘地 物 校内房屋较多 内部道路和独立地物也较多 在采集这些地物特征点时应 该多观测 在一个测站上尽可能多的观测视线能到达的地方 对于通视不好的 测区要引点 观测的同时要做好草图的绘制 以便后期的内业成图 其具体操 作步骤同上 这里就不叙述了 10 内业成图 等所有的外业观测结束后 开始内业成图 成图所用软件是南方 CASS2008 用数据线把全站仪与计算机连接 在 CASS 中读取全站仪的数据并保 存 外业数据采集采用的是无码作业方式 内业成图时根据草图绘制图形 要 求地貌与实地相符 地物位置精确 地物地貌的符号利用要正确 满足可出各种 专题地图的要求 河南理工大学老校区成图比例尺为 1 500 北山成图比例尺 为 1 1000 8 8 实习体会实习体会 流逝的是时间 沉淀的是心情 为期一个月的测量学实习就这样结束了 虽 然实习时间不太长 却给