数字测图原理指导书.doc

数字测图原理实 训 指 导 书资源环境学院 18第一部分 数字测图原理实训须知一、 数字测图原理实训教学的性质与任务1性质通过实训进一步理解和巩固数字测图原理理论知识，只有通过实际操作，才能了解测量仪器的构造和掌握测量基本方法与技能。 2任务 数字测图原理是一门基础技术课，实训的基本要求是：（1） 掌握测量仪器的使用方法。（2） 掌握测绘的基本方法与技术，培养测量作业能力。（3） 熟悉测量结果的闭合差计算与限差要求。二、基本理论知识 数字测图原理学的基本任务是测定实地的点位坐标，以及将设计的点位坐标在实地标定出来。这些测量工作都可以根据其距离、角度和高差来完成。不同的工程有不同的测量要求和计算方法，但这三个基本观测量的测量方法是一样的。为此，本实训就是以这三个观测量所用的仪器和测量方法进行实训。 三、基本技能要求1、高程测量 （1）学会使用水准仪测量高差的方法； （2）水准测量的一个测站工作，和记录、计算方法； （3）了解三角高程测量方法。 2、角度测量 （1）学会使用全站仪测量角度； （2）掌握“测回法”的测量方法和记录、计算方法； （3）了解垂直角的观测方法。 3、距离测量 （1）掌握巻尺量距方法； （2）了解全站仪测距的方法。本课程的实训主要有两个基本项目。实训小组人数一般为4-6人。以保证每个同学都能进行观测与记录。实训结束将记录上交。 第二部分 具体实训项目一、水准仪认识及使用（一）目的与要求1、了解工程水准仪（或自动安平水准仪）的构造，认识主要构件的名称和作用。2、练习水准仪的粗平，照准（调焦）和读数方法。3、记录与高差计算方法。4、每个实训班级，由仪器室人员安置5台水准仪（或自动安平水准仪），供各小组轮流试用。（二）所需仪具DS3水准仪1台（或自动安平水准仪），水准尺1支，记录板1块。（三）方法与步骤1、首先练习“粗平方法”。这是整平的基本功，各人必须反复练习，牢记“左手拇指法则的整平方法。 2、掌握望远镜的调焦方法：目镜调焦，使十字丝清晰，通过望远镜上面的准星瞄准水准尺，紧制动螺旋，进行物镜调焦，使水准尺像清晰，并消除视差。3、用“微倾螺旋”使长气泡居中（即气泡两端像符合）。再进行读数。在读数之前，必须使长水准管气泡居中（视线水平）。（四）注意事项1、自动安平水准仪不需要精平。二、 普通水准测量（变更仪器高法）（一）目的与要求1、掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算的方法。2、用两次仪器高法，每人至少完成一条水准路线的工作。3、实训小组由46人组成,每人必须观测、扶尺、记录。（二）所需仪器NA730自动安平水准仪，水准尺2支，尺垫2块，记录板1块。（三）方法与步骤1、在地面选定B、C、D三个坚固点作为待定高程点，BM、A为已知高程点，其高程由老师提供。安置仪器于A点和转点TP、1之间，目估前、后视距离相等，进行粗略整平和目镜对光。测站编号为1；2、 后视A点上的水准尺，读取前视读数，记入手簿；3、 前视TP、1点上的水准尺，读取后视读数，记入手簿；4、 升高（或降低）仪器10cm以上，重复2与3步骤；5、 计算高差：高差=后视读数前视读数 两次仪器高测得高差之差不大于6mm时，取其平均值作为平均高差；6、 迁至第2站继续观测。沿选定的路线，将仪器迁至TP1和点B的中间，仍用第一站施测的方法，后视TP1，前视点B，经过B点和点D连续观测，最后仍回到点A； 7、 计算简核： 后视读数前视读数= 高差 8、 高差闭和差的计算与调整；9、 计算待定点高程：根据已知高程点A的高程和各点间改正后的高差计算B、C、D、A四点的高程，最后算得的A点高程应与已知值相等，以资校核。（四）实训注意事项1、前、后视距应大致相等。2、同一测站，圆水准器只能整平一次。3、每次读数前，要消除视差。4、水准尺应立直，水准点和待测点上立尺不放尺垫，只在转点处放尺垫，也可选择有凸出点的坚实地物作为转点而不用尺垫。5、 仪器未搬迁，前、后视点若安放尺垫则均不得移动。仪器搬迁了，后视点才能携尺和尺垫前进，但前视点尺垫不得移动。6、 水准路线的高差闭合差不应大于或。（五）应交成果水准测量记录表仪器型号： 天气： 观测日期：测站测点后视读数前视读数高差平均高差高差改正值改正后高差高程mmmmmmmmmmmmmA后视1/2（高差+高差）-1/4 高差总和平均高差+高差改正值已知值后视B前视高差已知值+改正后高差前视高差总和检核 两次仪器高测得高差之差 6mm。（ ） 水准路线的高差闭合差 mm，限差 mm，是否合格？ 。第 组 观测员： 记录员： 三、等外水准测量（双面尺法）（一）目的和要求（1）进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行等外水准测量的观测、记录与计算方法。（2）熟悉等外水准测量的主要技术指标，掌握测站及线路的检核方法。视线高度0.2m；视线长度80m；前后视视距差3m；前后视距累积差10m；红黑面读数差4mm ；红黑面高差之差6mm。（二）仪器和工具DS3水准仪1台（自动安平水准仪），双面水准尺2支，记录板1块。（三）方法与步骤1、了解等外水准测量的方法双面尺法等外水准测量是在小地区布设高程控制网的常用方法，是在每个测站上安置一次水准仪，但分别在水准尺的黑、红两面刻划上读数，可以测得两次高差，进行测站检核。除此以外，还有其他一系列的检核。2、等外水准测量的实验（1）从某一水准点出发，选定一条闭合水准路线。路线长度200400米，设置46站，视线长度40m左右。（2）安置水准仪的测站至前、后视立尺点的距离，应该用步测使其相等。在每一测站，按下列顺序进行观测：后视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺黑色面，读上、下丝读数，精平，读中丝读数；前视水准尺红色面，精平，读中丝读数；后视水准尺红色面，精平，读中丝读数（3）记录者在“等外水准测量记录”表中按表头表明次序记录各个读数，（9） （16）计算结果：后视距离（9）=100（1）-（2）前视距离（10）=100（4）-（5）视距之差（11）=（9）-（10）视距差（12）=上站（12）+本站（11）红黑面差（13）=（6）+K-（7），（K=4.687或4.787）（14）=（3）+K-（8）黑面高差（15）=（3）-（6）红面高差（16）=（8）-（7）高差之差（17）=（15）-（16）=（14）-（13）平均高差（18）=1/2 （15）+（16）100每站读数结束( （1）（8） )，随即进行各项计算( （9）（16） )，并按技术指标进行检验，满足限差后方能搬站。（4）依次设站，用相同方法进行观测，直到线路终点，计算线路的高差闭合差。按等外水准测量的规定，线路高差闭合差的容许值为或，L为线路总长（单位：km）。（四）注意事项（1）前后视距相等（在限差以内）；从后视转为前视（或相反）望远镜不能重新调焦；水准尺应完全竖直，最好用附有圆水准器的水准尺。（2）每站观测结束，已经立即进行计算和进行规定的检核，若有超限，则应重测该站。全线路观测完毕，线路高差闭合差在容许范围以内，方可收测，结束实验。（五）应交成果等外水准测量记录 仪器型号： 天气： 观测日期： 测站编号后视上丝前视上丝方向及尺号水准尺读数黑+K-红平均高差下丝下丝后视距前视距黑面红面视距差视距差（1）（4）后（3）（8）（14）（18）（2）（5）前（6）（7）（13）（9）（10）后-前（15）（16）（17）（11）（12）后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前第 组 观测员： 记录员：四、 经纬仪的认识与使用一、目的和要求（1） 了解DJ6经纬仪的基本构造及各操作部件的名称和作用 （2） 练习DJ6经纬仪的对中、整平、瞄准与读数的方法，并掌握基本操作要领。 （3） 要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。 二、仪器和工具DJ6经纬仪1台，铁钉1根，斧1把，伞1把。三、实验内容（1）认识DJ6经纬仪的构造和各操作部件的名称、作用和操作方法。 （2）练习经纬仪的安置、对中、调平。 （3）练习用望远镜来瞄准目标和用十字丝交点来精确照准目标。 （4）练习水平度盘的读数方法。 四、实验方法与步骤 1安置经纬仪（1）在选定位置安置仪器前，认清、牢记经纬仪在仪器箱内安放的位置，以便实习完后仪器能按原样装箱。 （2）在地面上打木桩，桩顶钉一小钉或画十字作为测站点。 （3）松开三脚架，安置于测站上，高度应适中，架头大致水平，三脚架中心大致处于测站点正上方。 （4）取出经纬仪，置于架头上，一手紧握经纬仪支架，一只手将三脚架连接螺旋旋入经纬仪基座底部中心螺孔并拧紧2对中 对中可以采用垂球对中或光学对中器对中。 （1） 垂球对中1） 将垂球挂在三脚架底部连接螺旋的挂钩上，调整垂球线的长度，使垂球尖离地面大致13cm。 2） 平移三角架，使垂球尖大致对准测站点，并保持架头水平，踩紧三脚架。 3） 拖垂球尖与地面偏差小时，梢松连接螺旋，两手夹住基座，在三脚架头上平移仪器，使垂球尖端准确对准测站点，再拧紧螺旋。垂球对中的误差一般应小于2mm。 （2）光学器对中 1）转动光学对中器目镜调焦螺旋，使光学对中器分划板清晰。 2）伸缩对中器镜管，使地面测站点清晰。 3）调节脚螺旋使地面标志点位于对中标志中心，然后伸缩三脚架的架托（注意架腿不要位移），使圆水准器气泡居中，整平仪器。4）检查对中器中地面测站点是否偏离分化板对中圈。若发生偏离，则松开底座下的连续螺旋，在架头上轻轻平移仪器，使地面测站点回到对中器中心位置。5）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，光学对中器偏离目标中心不大于1mm为止，最后旋紧连接螺旋。3.整平（1） 松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内（或向外）转动这一对脚螺旋，使气泡居中，气泡移动的方向和左手大拇指运动的方向一致。 （2） 将仪器绕竖轴转动90，使水准管垂直于原来两脚螺旋的连线，左手转动第三只脚螺旋，使气泡居中。 （3） 如此反复调试，直到仪器转到任何方向，气泡中心不偏离水准管零点1格。图1（a）气泡居中，1、2等高123图1（b）气泡居中，3与1、2等高1236.瞄准目标（1） 将望远镜对向天空或者白色墙面，转动目镜调焦螺旋十字丝清晰。 （2） 松开望远镜的制动螺旋和水平制动螺旋，旋转照准部，用望远镜上的瞄准器瞄准目标，使其位于望远镜的视场内，固定望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。 （3） 转动物镜调焦使目标影像更清晰，再调节望远镜和照准部微动，用十字丝精确对准目标，使目标被十字丝的单根纵丝平分或被双根纵丝夹在中央。 （4） 上下、左右移动眼睛，观察目标像与十字丝之间是否有移动，如果有，则存在视差，转动目镜进行调焦，直到视差消除为止。 7.读数（1） 打开反光镜，调节反光镜位置，使读数窗亮度适当。 （2） 旋转读数显微镜的目镜，使度盘及分微尺的刻划清晰，并区别水平度盘与竖盘读数窗。 （3） 读数位于分微尺上的度盘刻划线所标记的度数，再读取落在分微尺上0刻划线到这条刻划线之间的分数,估度到0.1(即6秒)的整数倍。 （4） 盘左瞄准目标，读出水平度盘读数，倒转望远镜，盘右再瞄准目标并读数，两次读数之差约为180，以此检核瞄准和读数是否正确，并记录在实习记录中。六、注意事项 （1）三脚架要安置稳妥，架头要大致水平，先粗略对中地面标志。 （2）从仪器箱取出经纬仪时，须双手握住仪器支架将仪器取出；安置时，一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋。 （3）仪器对中时，若对中相差较远，可将整个脚架连同仪器一块平移，然后按照光学对中的方法精确对中，整平仪器。 （4）制动螺旋不可拧得太紧，微动螺旋不可旋得太松，亦不可拧得太紧，以处于中间位置附近为好。 （5）装箱前，把仪器的各调节螺旋到中间位置，将所有制动螺旋旋松。 （6）下雨或太阳光强时，要给仪器打伞。 五、 测回法观测水平角一、实验目的掌握用全站仪（或DJ6 光学经纬仪）按测回法观测水平角的操作、记录和计算方法，了解各项限差。二、实验组织（1）性质：综合性实验。（2）时数：课内2 学时，课外2 学时。（3）组织： 2 人1 组。三、实验设备（1）每组全站仪（或DJ6 光学经纬仪）1 套（含脚架）、记录板1 块、测伞1 把。（2）自备：铅笔。四、实验方法及步骤1任务及要求（1）每人在一个测站上对两个目标做两个测回的测回法观测，并计算出水平角；（2）测回间角度较差应小于24。2操作程序（一测回）如图所示，设测站为A，目标为B、C，测定水平角BAC = 。（1）安置仪器 在测站A 点处架设全站仪（或DJ6 光学经纬仪），并严格进行对中和整平；（2）盘左观测 盘左位置精确瞄准目标B，水平度盘配置为比0稍大的读数；盘左位置重新精确瞄准目标B，记下该水平度盘读数b左；松开照准部制动螺旋，精确瞄准目标C，记下该水平度盘读数c左；计算盘左半测回测得的水平角值： b左=b左-c左。（3）盘右观测 倒转望远镜成盘右位置，精确瞄准目标C，记下该水平度盘读数c右；松开照准部制动螺旋，精确瞄准目标B，记下该水平度盘读数b右；计算盘右半测回测得的水平角值：b右=b右-c右。若左与右的差值不大于40，则取其平均值作为一测回的水平角值：进行第二个测回时，操作方法和步骤与上述相同，仅是在盘左瞄准B 目标时，应变换水平度盘读数，即应配置在比90稍大的读数。五、注意事项（1）完成对中整平后应立即旋紧中心连接螺旋，防止仪器摔损。（2）观测过程中，若照准部水准管汽泡偏离居中位置，其值不得大于一格。同一测回内若气泡偏离居中位置大于一格则该测回应重测。不允许在同一个测回内重新整平仪器。不同测回，则允许在测回间重新整平仪器。（3）当使用DJ2 光学经纬仪时，为避免发生错误，在同一测回观测过程中，切勿碰动水平度盘变换手轮，注意关上保护盖。（4）记录员听到观测员读数后必须向观测员回报，经观测员确认后方可记入手簿，以防听错而记错；手簿记录、计算一律取至秒。（5）测回间盘左零方向的水平度盘读数应变动180/n(n 为测回数)。本实验测两测回，故n=2。（6）观测时，每一水平度盘读数均应当场记入测回法水平角观测记录手簿中，并当场计算半测回角值和平均角值。六、上交资料实验结束后将测量实验报告（含表4-1 测回法水平角观测记录表）以小组为单位装订成册上交。水平角测量记录表仪器型号： 天气： 观测日期：测站竖盘位置目 标水平度盘读数半测回角值一测回角值（ ）（ ）（ ）第 组 观测员： 记录员： 六、 竖直角观测一、实验目的（1）了解经纬仪竖盘的注记形式，掌握竖角的计算公式。（2）掌握竖角中丝法观测、记录、计算的方法。二、实验组织（1）性质：综合性实验。（2）时数：课内2 学时，课外2 学时。（3）组织：2 人1 组。三、实验设备（1）每组借全站仪（或DJ6 光学经纬仪）1 套（含脚架）、记录板1 块、测伞1 把。（2）自备：铅笔。四、实验方法及步骤1任务及要求（1）每