测绘工程13-04张清兰实习报告

工程测量学课堂实习报告学院： 测绘与国土信息工程学院 班级： 测绘工程2013-04 姓名： 张清兰 学号： 6 指导老师： 李永强 年度： 2015-2016-2 综合成绩： 评语： 实习说明1.所有实习报告装订为1册，全部实习结束后统一上交；2.实习报告采用机打形式，字体为小四号楷体，字间距为1.5倍行距；3.实习报告电子版传到Sakai上，指导老师使用相似性检测软件进行检测，一经发现抄袭或严重雷同现象，相关人员全部为零分；4.每个实习要求配上相关的效果图或数据，要求排版美观，图表正确；5.原理和步骤为实习报告的主体，要求内容充实，页码不够可以增加页码；6.实习报告都采用双页面打印，但要求每个实习占用页面为双数，即2、4等；7.每个实习报告必须由个人单独完成；8.承诺实习报告由本人独立完成。承诺人： （本人签字）实习一：“激光垂准仪与激光扫平仪认识”一、实习目的：通过激光垂准仪和激光扫平仪的认识实习，进一步加深对激光垂准仪和激光扫描仪工作原理的认识，了解并基本掌握激光垂准仪和激光扫平仪的操作方法。二、实习任务：认真观察老师操作激光垂准仪和激光扫平仪的演示，在条件允许的情况下，分组进行激光垂准仪和激光扫平仪的操作；实习结束后，每人提交实习报告。三、实习器材：激光垂准仪、激光扫平仪。四、实习要求：1、认真观察老师对垂准准直仪和激光扫平仪的操作；2、每位同学都必须掌握激光垂准仪和激光扫平仪的工作原理；3、在实习中认真操作激光扫描仪，认真体会其操作方法和技巧。五、实习学时与实习时间：2学时； 2016 年 3 月 19 日六、实习原理与步骤：1.实习原理： （1）激光垂准仪：垂准仪是以重力线为基准，给出铅垂直线的光学仪器。可用来测量相对铅垂线的微小水平偏差、进行铅垂线的点位转递、物体垂直轮廓的测量以及方位的垂直传递。（2）激光扫平仪：工程中为了得到某一水平高度利用光直线传播的原理和可视光束定高度。对于光点扫出线的仪器，是利用可视激光点在快速移动时，因为人的视觉暂留的缘故，人看到光点移动就是一条线的原理。仪器在整平的情况下，光电扫出的线在同一高度。2.实习步骤：（1）激光垂准仪的认识:1) 架好仪器，让仪器大致水平，然后仪器自动安平。2) 仪器上有两个按钮，分别是“POWER”和“MENU”，“POWER”绿灯亮，可以观察到仪器射出红色的激光线。3) 若“MENU”红灯亮，证明仪器的倾斜程度超出自动安平的范围，需要重新整平仪器。4) 激光垂准仪上下射出红色激光线，根据地面的点便可确定垂准线。（2）激光扫平仪的认识:1) 架好仪器，按下开机键，观察到有红色激光线发出并进行360度旋转，形成一个水平面。2) 用激光跟踪靶跟踪则红色激光线不动，晃动激光跟踪靶，红色激光线左右摆动，在墙面上形成一条水平线。七、实习结论与体会： 通过这次实习，我们对激光垂准仪和激光扫平仪有了一个初步的认识，我们对这两种仪器的原理有了更深的认识，其实这就是将简单的理论知识转化为实际产品的结果。这也启示我们在学习中不要忽视最基本的理论原理，我们应该做的是在学习基础理论的基础上深入进行思考，将理论与实际结合，让理论为我们的实际工作服务。由于实习的条件所限，虽然我们没有亲自进行仪器的操作，但我们通过观看老师、学长进行的仪器操作和相关的讲解，学习到了很多知识，也基本掌握了这两种仪器的相关知识。成绩： 教师签名：实习二：“三维激光扫描地形图测绘”一、实习目的：掌握三维激光扫描技术测绘地形的基本原理和方法；体会三维激光扫描技术用于地形图测绘的优势；从熟悉相关的软件系统，并对激光点云数据进行简单操作，完成地形图的生成。二、实习任务：认真观测指导老师的现场演示和操作，理解三维激光扫描仪的测量原理和测图方法，体会三维激光扫描技术的优势；掌握Surfer软件系统的基本使用方法，每个按照操作说明独立完成表面模型的生产；每人独立完成实习报告。三、实习器材： Riegl VZ1000三维激光扫描仪及配套软件系统。四、实习要求：1、真正理解三维激光扫描仪测绘原理和方法；2、认真按照操作说明，认真操作Srufer软件系统，实现美观的地面表面模型效果；3.条件允许可以对试验效果进行彩打。五、实习学时与实习时间：4学时； 2016 年 3 月 26 日六、实习原理与步骤：1.三维激光扫描仪测绘原理： 三维激光扫描系统主要有三部分组成，扫描仪、控制器(计算机)和电源供应系统这三部分组成，在仪器内，通过一个测量水平角的反射镜和一个测量天顶距的反射镜同步、快速而有序地旋转，将激光脉冲发射体发出的窄束激光脉冲依次扫过被测区域，测距模块测量每个激光脉冲的空间距离，同时扫描控制模块控制和测量每个脉冲激光的水平角和天顶距，最后按空间极坐标原理计算出扫描的激光点在被测物体上的三维坐标。2.三维激光扫描仪基本操作：观察老师进行具体的三维激光扫描仪操作。在校园小山丘上设站进行周围地形的激光扫描。3.Srufer软件系统的使用（1）导入数据Surfer主界面运行后，鼠标点击打开然后将土建楼南的电子文档直接读入。（2）等值线图绘制1）网格化数据Surfer主界面运行后，点击网格、数据，选择土建楼南的数据文件，并输入相应的参数，点击确认，按提示即可完成网格化数据，其保存的网格化文件后缀名为*.grd。2）限定作图范围建立边界文件打开一个新的工作表，输入要成图的范围坐标（A1单元格为成图坐标的个数，B1输入“0”，如右上图所示）。完成后点击文件、另存为，输入文件的后缀名必须为*.bln文件，存盘即可。修改网格文件点击网格、空白，选取前述网格文件“*.grd”，点击打开，选取“*.bln”文件，点击打开，在保存网格为输入另存的文件名“*.grd”，点击保存，看到一个成功白化的对话框，点击确定即可。3)绘制等值线图点击地图、等值线图、新建等值线图（如下图所示），选择刚才建立的网格文件（*.grd），点击打开，即可看到一幅等值线图已经绘制完成。（如图1）（3）图件调试1) 充填等值线图（图2）首先双击地形，打开Map：地形 属性对话框，点击填充等值线；再点击等级、填充、前景色，选择更改的颜色，点击确定，即可看到等值线图已经充填上设定的颜色。2) 改变图形间隔并标注（图3）Map：地形 属性对话框下，点击等级，双击等级，在等值线等级对话框下即可对其间距进行修改；点击标注，在标注对话框下即查对等值线标注进行详细的设定、修改。完成后点击确定，即可看到等值线图已经按要求进行了修改和完善。3) 比例尺调整（图4）在Map：地形 属性对话框下，点击比例，即可对其图形比例进行修改和设定，点击应用，即可看到等值线图的比例尺已经按要求进行了修改。完成后点击确定。4) 给图形添加汉字标题（图5）首先双击Top Axis，打开Map： Top Axis 属性对话框，在标题栏下输入图形名称，点击确定，即可看到等值线图已经加上了标题。此外，在Map： Top Axis 属性对话框下可对标题字体及图形顶部坐标显示、格式、字体等进行修改。5) 修改坐标标尺（图6）首先双击Right Axis，打开Map：Right Axis 属性对话框，在标注栏下点击显示，点击应用，即可看到等值线图右坐标轴上已经显示了标注。此外，在Map：Right Axis 属性对话框下可对右坐标轴字体、格式、刻度、比例等进行修改和完善。 图1 图2 图3 图4 图5 图6（4） 数据提取（图1图10）1）确定坐标选取要抽取的数据点位置，并记下其两端点的X、Y坐标。2）建立切片文件打开一个新的工作表，输入要抽取数据点两端坐标（A1单元格输入“2” ，B1输入“0”）。完成后点击文件、另存为，输入文件的后缀名必须为*.bln文件，存盘即可。3）抽取剖面数据点击网格、片段，选取前述网格文件“*.grd”，点击打开，选取“*.bln”文件，点击打开，在网格片段对话框下输出DAT文件下对输出的数据文件进行保存，点击确定即可。 图7 图8 图9 图10七、实习结论与体会： 通过本次的实习，自己了解了三维激光扫描仪的基本原理和操作方法，相对于传统的测绘测量方法，三维激光扫描仪为快速测绘提供了极大的便利。精度也有极大的提高，可以短时间内完成大量的测绘工作，减少工作人员的劳动强度。三维激光扫描仪有着极好的发展前景，在未来，三维激光扫描仪将会得到发展和普及。 本次实习中我根据老师给的相关surfer软件的操作课件，对该软件进行了相关的学习。主要是利用我们外野三维激光扫描仪采集到的土建楼南的DEM数据进行软件的相关操作。主要学习了相关数据的建立和读入，然后进行相关的数据处理，生成相关的等值线图，并对图进行相关的修饰，还有部分数据的提取，进行剖面分析。总之，通过对surfer软件的反复操作，自己对软件的功能和应用都有了一个比较清晰的认识。也进一步促进了自己对理论知识的深入认识。成绩： 教师签名：实习三：“大型建筑物变形监测遥测遥控方案设计”一、实习目的：深刻理解变形监测几何模型概念及构成，理解采用遥测遥控技术进行变形监测的优势和适用范围，基本掌握用遥测遥控技术实现大型建筑物（整体结构）变形监测的方案设计。二、实习任务：在实习现场（焦作广播电视塔）认真聆听指导老师讲解；根据指导老师的讲解，认真设计基于测量机器人技术的变形监测方案，包括参考点、监测点的布设、仪器选择、精度设计、监测系统组成等。并画出监测方案设计图（参考点、监测点、监测系统）。三、实习要求：1.地面控制点的数量为3-6个，监测点的数量为15-20；2.方案要合理，有可执行性，论述清楚、详细；3.每人根据各组的设计方案，独立撰写实习报告。四、实习学时与实习时间：2学时； 2016 年 4 月 15 日五、方案设计：1.工程概况 焦作广播电视塔(焦作电视塔)位于焦作市新城区龙源湖公园中心。塔高238米，主体为钢结构，总建筑面积12000平米，占地面积4.8公顷。由塔下裙房、塔身、上塔楼和天线四部分组成。焦作广播电视塔于一九九五年十二月三日开工建设，一九九七年十一月主体工程竣工并投入使用，二零零三年塔下裙房主体完工。 由于电视塔其本身的重大重量和外部各种作用力的影响，会使其产生沉降，倾斜，扭曲，位移等一系列的变形。这些变形超过一定的限值就会对电视塔的正常使用产生影响。因而需要进行定期的变形监测。2. 监测方法选择现阶段变形监测网的施测方法主要有: 传统方法、测量机器人方法和 G P S 方法 。传统方法选用测距仪和经纬仪进行施测,大多都是人工观测和记录,效率比较低，费时费力，而且对操作人员的技能和经验要求相当高,容易产生人为粗差，不选这种方法作为本次作业的监测方法。GPS具有全能性 、全球性 、全天候、连续性和实时性的特点,是传统测绘技术的革命性发展成果,在变形监测网的应用上已取得许多试验研究成果,但其在建筑物密集的地方，信号会受到干扰，精确度和准确度会降低; 测量机器人是在经纬仪基础上集成激光、精密机械、微型计算机、CCD传感器以及人工智能技术发展起来的智能型电子全站仪 。它能通过 CCD 传感器识别目标,并在软件控制下自动搜索，跟踪，识别和精确照准目标并获取角度，距离等信息,是当代测绘技术的最新发展成果之一。本设计方案就采用测量机器人方法。3.变形监测方案 （1）参考点的布设按照工程测量规范中关于监测网建立的要求 ,结合焦作广播电视塔测区实际情况 ,拟在电视塔外布设 3个稳定可靠的参考点 , 并且在测区内比较稳定可靠的地方建立 3个工作基点，工作基点应均匀布设在电视塔周围，便于对其全面监测。（2）监测点的布设 焦作广播电视塔由塔下裙房、塔身、上塔楼和天线四部分组成。为了对其进行比较全面的变形监测，需要在每个部分都布设有不少于3个的变形监测点。变形监测点应能全面反映电视塔的变形情况与特征，且便于测量机器人在工作基点对其进行测量。 （3）仪器的选择 本方案所选用的变形监测方法是测量机器人方法，与之对应选择的仪器为测量机器人即智能型电子全站仪。（4）精度要求 根据工程的实际情况，及变形监测的目的，变形观测精度要求应符合工程测量规范 。（5）监测系统的组成监测系统监测目标全站仪控制终端监测系统分为三个处理部分: 监测目标、全站仪和控制终端 。监测目标要根据建筑物的状况进行规范操作，全站仪是进行监测的工具，是测量机器人的代表类型，控制终端则是监测系统的中心，它是对所有数据进行处理的处理终端。 （6）监测方案设计图参考点：C1 C2 C3 工作基点：G1 G2 G3 监测点：J01 J02 J03 J04 J05 J06 J07 J08 J09 J10 J11 J12 （7）监测周期及监测步骤1）监测周期 考虑到成本，相关的工作量和电视塔周围的实际情况，变形监测周期定为3-6个月。2）监测步骤在相关的监测点上使用移动式周期性监测系统进行变形点观测, 根据情况可对监测点分组, 连接测量机器人和笔记本电脑, 通过自动监测系统软件控制测量机器人变形监测点自动测量, 并保存测量结果。并进行数据处理。（8）监测预警根据所得的数据进行数据分析和处理，得出相关变形监测的结论，并对焦作电视塔的变形情况进行说明和相关预测。六、实习结论与体会： 本次的实习，我们先进行了相关文献的收集，主要是一些大的变形监测设计方案，通过对收集到的设计方案进行阅读和分析，吸取了很多有用的知识，自己对变形监测方案的设计有了更加深刻的认识，在脑海里也有了一个关于变形监测方案设计的初步框架。之后我们又进行了实地的考察，在实地老师给我们讲解了方案设计的各种要求和注意事项，自己也对方案设计有了一个更加清晰深刻的认识。然后就根据老师讲的重点我们在焦作电视塔周围进行了实地的勘察，了解地形地貌。 由于实习要求的是设计基于测量机器人技术的变形监测方案，而自己虽然课堂上学到了些测量机器人的相关知识，但不是很全面，就课下收集了一些相关文献来学习。经过学习总结，自己设计了以上相关变形监测方案，虽然有很多不足之处，但仍让感到欣慰。毕竟通过这次实习，自己收获了很多。成绩： 教师签名：实习四：“建筑物轴线与角点放样”一、实习目的：进一步加深对工程建筑物施工放样原理和方法的理解和认识；能根据实际情况设计建筑物轴线放样的方法；能用多种方法实现建筑物角点的精确放样。二、实习任务：用距离交会法或角度交会法放样建筑物轴线；根据建筑物设计的要求用极坐标法放样建筑物角点；对其中1-2个角点用归化法进行放样。三、实习器材：全站仪、反光镜、卷尺。四、实习要求：1、掌握极坐标法、交会法、归化法等放样方法的基本原理和方法；2、放样误差在允许范围之内。五、实习学时与实习时间：4学时； 2016 年 4 月 29 日六、实习原理与步骤：1实习原理（1）交会法1）交会法-距离交会法先根据放样点和已知点坐标计算放样距离 S1 、 S2 ，然后在现场分别以已知点为圆心，以钢尺分别画圆弧，交点即为待放样点位置 。2）交会法-角度法根据放样点和已知点坐标计算得放样元素 ，在A 、B 上架设 经纬仪放样相应角度，两视线交点为待放样点。 通常先沿 AP 、 BP 的方向线打“骑马桩”，然后交会出P 点位置。（2）极坐标法放样原理：控制点上测设一个角度和一段距离来确定点的平面位置。如图所示，P为待放样点，其坐标为已知。极坐标的两个放样元素b和S可由A，B，P三点的坐标反算得到b=aAP-aAB =arctan(yP-yAxP-xA)-arctan(yB-yAxB-xA)S=xP-xA2+(yP-yA)2在A上架设仪器，放样一个角b，在放样出的方向上标定一个P，点，再从A出发沿AP，方向放样距离S，即得待定点P的位置。 B A b S P P，（3）归化法放样原理：归化法是将放样和测量相结合的一种放样方法。先初步放样出一个点，再通过多测回观测获取该点的精确位置，与待放样量比较，获得改正量，通过改正，得到待放样点。2.实习步骤：（1）给定的A点上架设仪器，给出指定方向（本实验中任意方向均可），在该方向上精确放样出B点；（2）在AB方向上放样出O点，然后在O点架设仪器，在A、B上架设棱镜，用两个测回精确测量AOB的角度，用最大角法计算出归化值，确定最终的O点位置；（3）在O点上架设仪器，用极坐标法分别放样出C、D点；（4）分别采用极坐标法和归化法分别放样出建筑物的各角点。1）极坐标法放样角点：计算放样元素：首先根据相关的已知点的坐标，求出相关的放样元素（角度，距离），并将其标在相应的图上位置。实地放样：在已知点架设全站仪，整平对中，进行后视，放样计算出的相关角度，并在该角度上放样出计算的相关距离，确定出放样点的点位，逐一进行角点的放样，直至完成。 2）归化法放样：初步放样：首先根据已知点和待放样点的坐标估计两者的相对位置，直接将反光镜安置于估计出的放样点的位置上。 多测回观测：利用全站仪对放置于估计位置上的反光镜进行多测回的观测确定其准确位置。 改正放样：读出的精确位置与待放样点坐标进行比较，得到相关的改正量，根据改正量移动反光镜，重复上述步骤，最后确定待放样点的位置。84m 4m1D72m4m62mOBA544m32C六、实习结论与体会： 通过本次的实习，基本上掌握了利用全站仪进行放样的各种方法，了解到不同的放样方法适用于不同的情况，在实际的施工放样中我们应根据不同的情况灵活的采取不同的放样方法。虽然施工放样有许多不同的种类，但都可归结为点的放样，所以各种放样方法总的来说都是针对点的放样。本次的实习通过具体的实践加深了对课堂理论的理解和认识。在实际的施工中我们会遇到很多相关的放样问题。我们需要在实践中不断熟练操作，不断进行总结，不断创新。成绩： 教师签名：实习五：“全站仪曲线放样”一、实习目的：熟练掌握使用全站仪进行放样的原理、方法和步骤；熟练掌握曲线的主要参数及曲线上任意点坐标的计算方法；能熟练操作全站仪并完成曲线的准确放样。根据设计坐标，使用多种方法完成曲线的准确放样。二、实习任务：根据仪器操作说明书，熟练掌握拓普康ES-600G型全站仪的三种放样模式及方法；计算给定曲线上主点及放样点的坐标；用不同方法准确放样出设计的曲线点，并进行精度检核；实习结束后，每人提交实习报告。三、实习器材：全站仪、反光镜、卷尺。四、实习要求：1、每组放样所使用的方法不少于3种；2、放样误差在允许范围之内。五、实习学时与实习时间：2学时； 2016 年 5 月 6 日六、实习原理与步骤：1.实习原理：（1）曲线测设：包括曲线主点测设和曲线点放样，平面和高程放样，曲线中线和边线放样（2）圆曲线主点及要素计算：圆曲线的主点ZY（直圆） 、 QZ（曲中 ）、YZ （圆直） 圆曲线的要素计算切线长：曲线长：外矢距：切曲差：根据计算出的曲线的相关要素，利用全站仪进行放样。（3）全站仪放样方法：1）交会法：距离交会法先根据放样点和已知点坐标计算放样距离 S1，S2 ，然后在现场分别以已知点为圆心，以钢尺分别画圆弧，交点即为待放样点位置 。角度交会法根据放样点和已知点坐标计算得放样元素，在A、B上架设经纬仪放样相应角度，两视线交点为待放样点。 通常先沿AP，BP的方向线打“骑马桩”，然后交会出P点位置。2）极坐标法已知点A、B，P 为放样点，极坐标的两个放样元素可由三个已知点结算 。在A上架设仪器，放样一个角度，在放样出的方向上标定一个点PP 点，再从A出发沿 AP 方向放样距离S，即得待定点P的位置。3）自由设站法若有两个（ 或以上 ）的已知点， 全站仪架设在一个合适的地方，通过测量到已知点的边长和角度 ，按最小二乘平差求得测站点坐标 ，同时完成测站定向 。放样是根据测站点和待放样点的坐标，计算出放样元素，采