测绘学基础实验指导书(

1、测量学基础实验指导书（适合非测绘专业） 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。2、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。3、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。4、记录者在记录数据时，应向观测者回报读数，以免记错。5、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。6、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。7、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

2、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 。 8、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。9、实验完毕后要及时编写实验报告。并在下次实验课前上交实验指导教师批阅。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

3、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1）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

4、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。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

5、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。目 录实验一 水准仪的认识与使用 实验二 普通水准测量实验三 光学经纬仪的安置实验四 水平角观测（测回法）实验五 全站仪的认识与使用实验六 图根导线测量实验七 三四等水准测量实验八 建筑施工测量实验一：水准仪的认识与使用学时：2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

6、、性能和作用；（2） 练习水准仪的安置、整平和读数；（3） 能测定两点间高差。二、仪器与工具每四人一组，领取：级水准仪一台，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两点间（A、B相距约4050米）。松开架腿，按需调整其高度并旋紧螺旋固定之，打开三脚架，使其架头大致水平，踩实架腿。打开仪器箱（注意仪器的放置），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。（2） 瞄准。用望远镜瞄准水准

7、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，通过望远镜上的准星和缺口粗略瞄准标尺，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符合，若符合表示气泡居中。（4） 读数。DS3水准仪望远镜成像是倒像，水准尺要倒立。读数时，从上往下数。读取点尺上读数，并记录。同法读取点尺上读数，记录。3、计算、两点高差：，四、注意事项（1）脚架要安置稳妥，高度适中，架腿螺旋要旋紧。（2）每次读数前

8、均要调节微倾螺旋使符合水准管气泡居中。（3）要注意消除视差。（4）读数时，应以中丝读取，由小往大读取。五、应交成果（1）记录手薄；班组： 观测者姓名、学号： 日期： 指导教师： 测站点号水准尺读数高差平均高差后视前视（2）实验报告。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 普通水准测量学时：2学时实验性质：基础性实验一、目的与要求（1）根据已知水准点测算待定点的高程；（2）高程闭合差应。二、仪器与工具每四人一组，领取：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

9、骤选定一条闭合或符合水准路线，安置46测站（最好为偶数站以消除水准尺的零点差引起的误差）。1、施测第一站，在已知水准点与转点1大约等距处安置水准仪并粗平，在水准点（后视点）上立尺，瞄准、精平、读取后视中丝读数a1；转动望远镜瞄准转点（尺垫突起处）上标尺，瞄准、精平、读取前视中丝读数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、红面，再观测一次，两次高差之差不超过毫米，取其中数作为该站的高差并记录表格。若超限，重新观测。注意：转点1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上标尺后视读数a2；转动望远镜、瞄准

10、、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。同样变仪高再观测一次，取中数。4、 同法继续进行，直至返回原水准点（或另一水准点上），组成闭合（或附合）水准路线。5、 成果检核。（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。6、 计算改正后高差以及待定点的高程。四、注意事项1）水准点和待定点上不要放置尺垫；2）每站只能调节脚螺旋一次，每次读数前要调节水准管气泡居中；3）读完后视读数仪器不能搬迁，读完前视读数尺垫不能动。4）读数时，水准尺要立直。五、应交成果 （1）记录手薄；普通水准测量（双面尺）班组： 观测者姓名、学号： 日期： 同组成员 指导教师： 测

11、 站点号方向及尺号水准尺读数平均高差高 程备 注黑面红面后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前验算普通水准测量计算表参赛组别及编号 日期 2014 年 月 日 计算者 检核者 成果上交时间时分裁判签名点 号测站数观测高差(m)改正数(mm)改正后高差(m)高程(m)备 注辅助计算：略图：（2）实验报告。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 光学经纬仪安置学时：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功能；）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毫米，整平误差不超过一格。二

12、、仪器与工具每四人一组，领取：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） 对中和整平。 粗对中（平移三角架）； 精对中（脚螺旋）； 粗平（升降三角架）； 精平（脚螺旋）； 观察对中与整平的情况。直至对中和整平都完成。（2） 瞄准。用望远镜上的照门和准星瞄准目标，转动目镜使十字丝清晰；转动物镜调焦螺旋，使目标像清晰；转动望远镜和照准部微动螺旋，使目标被十字丝（竖丝）的单丝平分，或被双丝夹在中央。（3） 读数。调节反光镜的位置和读数显微镜，使度盘及分划尺的刻划清晰，读取读数，记入手簿。3、 转动照准部，

13、瞄准目标A，读数，记入手簿。4、 顺时针瞄准目标B，读数并记入手簿。5、计算水平角。四、注意事项1）瞄准目标时，尽可能瞄准目标底部，目标较粗时，用双丝夹住，目标较细，用单丝平分。2）读数时，分清水平度盘读数窗。五、应交成果 1）记录手薄； 2）实验报告。六、思考题 1、 经纬仪对中整平的目的是什么？ 2、 水平角计算时（），若B读数小于A读数时，其对应角度应为多少？实验四 水平角观测（测回法）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 经纬仪进行测回法水平角观测的操作、记录和计算方法 。3）每位同学安置经纬仪一次并

14、观测水平角一测回。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（设计性实验、研究创新性实验）1、准备工作 按要求在地面点(B)安置经纬仪和树立目标（距测站3040米）。 根据本组人数进行水平度盘配置，设本组人数为n，则初始观测瞄准起始方向时应配置的度盘读数依次为0°、2、观测 上半测回：盘左位置照准目标A，读数a左；顺时针转动照准部，照准目标C，读数c左； 下半测回：盘右位置照准目标C，读数c右；逆时针转动照准部，照准目标A，读数a右。3、计算时，4、示例测站测回盘位目标水 平 度 盘水平

15、方向值读数º 水 平 角半测回值 º 一测回值º 各测回平均值º B1盘左A0 01 1849 48 5449 48 3649 48 39C49 50 12盘右A180 01 4849 48 30C229 50 182盘左A90 02 2449 48 48494842C139 51 12盘右A270 02 1849 48 36C319 50 54四、注意事项1）安置经纬仪时，与地面点的对中误差应小于3mm。2）瞄准目标时，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误羌。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，

16、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）记录表测站测回盘位目标水 平 度 盘水平方向值读数º 水 平 角半测回值 º 一测回值º 各测回平均值º B（2）实验报告。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?实验五 全站仪的认识与使用学 时：2学时。实

17、验性质：验证性实验。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”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“

18、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。(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，使水平度盘读数显示为0°0000，顺时针旋转照准部，瞄准目标B，读取显示读数。 盘右瞄准目标B，读取读数，逆时针旋

19、转照准部，瞄准目标A并读取读数。 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，

20、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。全站仪测量记录计算表仪器型号 仪器编号观测日期班组 观测者

21、记录者 测站点名： 仪器高： mX： m Y： m H： m 定向点名： 镜高： mX： m Y： m H： m定向方位角： 1、水平角测量略图目标竖盘位置水平度盘读数°半测回角值°一测回角值°盘左盘右盘左盘右2、竖直角测量目标盘左读数°盘右读数°竖盘指标差竖直角°3、距离及高差测量目标镜高m竖盘位置斜距m斜距均值m平距m平距均值m高差m高差均值m盘左盘右盘左盘右4、坐标测量目标XmYmHm（2）实验报告。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？实验六 图根导线测量学时：学

22、时实验性质：综合性实验一、目的与要求1）进一步掌握用DJ6经纬仪进行测回法水平角测量的方法。2）掌握全站仪测量水平距离的方法。3）掌握图根导线的选点、施测和内业计算方法。4）边长（平距）用全站仪往返测量，相对误差应小于1/4000；转折角用经纬仪测量一测回，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：DJ6光学经纬仪（含脚架）1台，测钎（花杆）3根，木桩6个，小铁钉6个，铁锤1个，记录板(含记录纸)1块，测伞1把。每班的仪器工具：全站仪（含脚架）2台，单棱镜（含基座、脚架）4个。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

23、区内选定由45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DJ6光学经纬仪测回法观测导线各转折角（内角），每个角观测1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。注意：每位同学至少观测一个折角（一测回）、一条边

24、及导线计算工作。四、注意事项1、对于导线的布没范围，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6080m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、测角时花杆（铁钎）尽量竖直，测角瞄准时尽量瞄准花杆（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、转折角观测表测站测回盘位目标水 平 度 盘水平方向值读数º 水 平 角半测回值 º 一测回值º 2、距离

25、观测值边长名称距离值往测返测平均值3、计算成果表闭合导线计算表点号观测角º 改正后角值 º 坐标方位角º 边长（m）坐标增量坐标值xyxy123456789计算公式 （2）实验报告。 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？实验七 四等水准测量一、实习目的与要求1、进一步熟练水准仪的操作，掌握用双面水准尺进行四等水准测量的观测、记录和计算方法；2、熟悉四等水准测量的主要技术指标，掌握测站和线路的检核方法。每测站，红黑面读数差不大于3mm，红黑面所测高

26、差之差不应大于5mm，高差闭合差限差为： mm（L为环线长度的公里数）二、仪器设备每组领取DS3 水准仪 1 台、水准尺 1 对、尺垫1 对、记录板 1 块。三、实习任务每组完成一条闭合水准路线的观测任务，小组成员轮流观测、记录、立尺，每人至少观测、记录一测段。四、操作步骤1、选点、布置水准路线在实验场地选定4 个点（编号为A、B、C、D，各点应为光滑凸起的固定地物），使之构成一条闭合水准路线ABCDA。假定A 点高程已知，各测段设置24 站为宜。2、测站观测顺序安置水准仪的测站至前、后视尺的距离，应用步测使其大致相等（前后视距离差不大于3m）。在每一测站，按下列顺序进行观测：后视水准尺黑面，

27、读取上丝读数（1）、下丝读数（2），精平，读取中丝读数（3）；前视水准尺黑面，读取上丝读数（4）、下丝读数（5），精平，读取中丝读数（6）；前视水准尺红面，精平后读取中丝读数（7）；后视水准尺红面，精平后读取中丝读数（8）。以上观测顺序简称为“后-前-前-后”，也可采用“后-后-前-前”的观测顺序。3、测站计算检核做到边测边记边算，测站计算内容包括：后视距离（9）；前视距离（10）；前后视距差（11），不大于3m；前后视距累积差（12），不大于10m；前视尺黑、红面读数差（13），不大于3mm；后视尺黑、红面读数差（14），不大于3mm；黑面高差（15）；红面高差（16）；黑、红面高差之差（1

28、7），不大于5mm；平均高差（18）。检查各项精度指标，若超出给定的限差，应检查重新观测。4、迁站当一测站完成后，前视尺立尺点不动、标尺原地掉转（即为下一测站的后视尺），尺面面向下一站的仪器即可；后视尺通过步测下一测站的后、前视距，在合适的地点立尺（即为下一测站的前视尺）。5、转点设立当两水准点间距离较长或两点间高差较大时，可在两点间选定转点（各测段转点数为奇数）。注意在转点上立尺时，应使用尺垫。6、测段及线路计算检核整条线路测量完毕后，计算以下内容：测段路线长度，即该测段各测站后、前视距之和（后视距之和与前视距之和的差应与该测段最后一站的前后视距累积差相等）；测段高差，即该测段各测站平均高差

29、之和（黑面高差之和与红面高差之和的平均数应等于平均高差之和）；水准路线高差闭合差。7、平差当路线高差闭合差不大于限差时，对闭合差进行调整，求出各待测点的高程。五、注意事项1、水准点和待定点上不要放置尺垫；2、每一测站只能粗平一次（测站重测，需重新粗平仪器）；但每次读数前要调节水准管气泡居中；3、每一测站只有检核后才能搬站。仪器未搬站时，前、后视水准尺的立尺点不得移动；仪器搬站时，前视尺的立尺点不得移动，后视尺前移至下一转点。否则，再从起点重新观测。4、读数时，水准尺要立直。5、两固定点间测站数应为偶数。6、四等水准测量基本技术要求：附表一：四等水准测量记录表附表二：水准测量计算表实验报告四等水

30、准测量手簿测自 至 仪器及编号 观测日期2012 年 月 日开始时刻： 时 分 天气 观测者 共 页结束时刻： 时 分 成象 记录者 第 页测站编号后尺下丝前尺下丝方 向及尺 号标尺读数K+黑减红高差中数备考上丝上丝后距前距黑面红面视距差dd后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前后前后-前水准测量计算表班级及组号 计算者检查者计算日期 2012 年 月 日点 号 距离(m)/测站数观测高差(m)改正数(mm)改正后高差(m)高程(m)备 考辅助计算：略图：实验八 建筑施工测量放样学时：2学时实验性质：综合性实验一、目的与要求1）进一步掌握全站仪、水准仪的基本操作方法。2）掌握点的平面位置和高程测设方法。二、仪器与工具每实验小组的仪器工具：全站仪1台，