工程测量实验报告2015

1、第一部分 土木工程测量实验须知一、实验的基本目的土木工程测量是一门技术基础课，它的任务是通过课堂教学、实验和实习，使学生掌握测量学的基本理论、基本知识和基本技能，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，为以后的专业课的学习和拓宽知识面奠定基础，为将来的生产实践和科学研究创造良好的条件。对培养学生的动手能力和解决实际问题的能力，具有重要的意义。土木工程测量是土木工程类各专业必修的一门专业基础课，具有理论性和实践性紧密结合的特点。因此，学生必须通过测量实验这一重要的教学环节才能真正理解和掌握测量学的基本理论和基本方法。学生通过测量实验应达到如下基本目的：1掌握现代测绘仪器和工具的使用方法；2掌握现

2、代测量技术的观测、记录、计算及检核方法；3掌握工程测量的基本程序和作业过程，获得解决工程测量问题的初步能力；4培养严谨认真的科学素养、团结协作和团队意识、吃苦耐劳的坚韧品质。二、实验实习的基本要求 1测量实验的目的是为了验证、巩固在课堂上所学的知识。学生通过实验进一步熟悉现代测绘仪器的构造和使用方法，通过亲手操作和观测成果的整理，更好地掌握测量学的基本理论，培养学生进行测量工作的基本操作技能，使理论与实践紧密结合。 2在实验前，必须复习教材中的相关内容，认真仔细地预习实验指导书，明确实验的目的要求、方法步骤及注意事项，以保证按时完成实验教学任务。 3实验课要分小组进行，组长负责组织协调工作，办

3、理所有仪器的借领和归还手续。每个人必须独立进行操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，同时要发扬相互协作精神。 4实验应在规定的时间和地点进行，不得无故缺席或迟到早退，不得擅自改变地点或离开场地。 5在实验过程中或实验结束时，发现仪器或工具有遗失、损坏情况，应立即报告指导教师，同时要查明原因，根据情节轻重，给予适当赔偿和处理。 6实验结束时，应提交书写工整、规范的实验报告和记录，经指导老师审阅同意后，才可结束实验，交还仪器工具。7测量实验应严格遵守有关规范及本书列出的相关规定。实验成果当场校核，若未达到精度要求且时间允许应该立即重测；若时间不允许应另择日补测。8测量工程是一项集体作业。因此，每

4、个实验小组的所有成员必须合理分工、密切配合、团结协作，共同完成实验任务。9实验过程中，严禁一切违纪行为。三、实验实习报告记录及计算的要求1记录（1）测量记录是最重要的原始资料，是内业数据处理的依据，要保证真实性，严禁伪造，谨防丢失。（2）测量记录应该使用2H铅笔书写，字体的高度应占格高的一半，字脚靠近底线，一旦记录出现错误，可在留出的空隙处对错误的数字进行更正。记录时字迹应工整、清晰。（3）记录观测数据之前，应将表头栏目填写齐全，不得空白。（4）观测过程中，坚持回报制度。观测者读完读数，记录者应该复诵，防止读错、听错或记录错误。得到观测者默许后，方可记入手簿。若记录者复诵错误，观测者及时纠正后

5、，记录者方可记录。（5）严禁另纸记录，事后转抄。（6）测量记录严禁擦拭、涂改、挖补或就字改字等。如果观测数据出错，应用细横线划去（必须使原错误数据清晰可辨），在原数字的上方填写正确数字。但观测数据的尾数出错不得更改，而必须重测重记。（7）严禁连环修改，即相关三个数字只能修改一个。如果已经修改了平均数，则不准再改计算得此平均数之任一原始数。已改正了一个原始读数，则不准再改其平均数。如果两个读数均错误。则应该重测重记。（8）凡修改了的数据必须在备注中注明修改原因。（9）凡废去的记录或页码，应从左下角至右上角以细实线划去，并在备注栏中注明原因，不得涂抹或撕页。（10）应保持原始记录的整洁，严禁在记录

6、表格内外和背面书写无关的内容。测量数据不许更改和应废去重测的范围见表1-1所示。表1-1 原始数据记录要求测量内容不许更改的部位应重测的范围水平角分及秒的读数一测回竖直角分及秒的读数一测回量 距厘米及毫米的读数一尺段水准测量厘米及毫米的读数一测站2计算（1）外业计算根据外业观测数据完成外业的相关计算并对观测结果进行计算检核。观测结果达到规定精度要求，可进行后续内业数据处理工作；否则，应该查找原因，进行补测或重测。（2）内业数据处理内业数据处理应该遵循内业计算不得降低外业观测精度的原则进行。观测值的平差值计算：根据闭合差及其影响因素计算改正数，进而求出观测值的平差值。推算元素计算：即观测值函数的

7、最或然值计算，根据起算数据、观测值的平差值按相应的函数关系进行推算。精度评定：按照相应的计算公式进行。（3）测量计算应遵循的规定测量计算应遵循“步步有检核”的规定，必须完成规定的计算检核项目。本步检核未通过时，不得进行下一步计算，以确保计算结果的正确性，避免不必要的返工。（4）数值的近似计算有效数字：如果一个近似数的最大凑整不超过该数字最末位的0.5个单位，则从这个数字起一直到该数最左面第一个不为零的数为止，称为该数的有效数字，并用其位数表示。数值舍入规定：“4舍6入，逢5凑双”，即舍去部分的数值大于所保留末位的0.5时，末位加1；舍去部分数值小于所保留末位的0.5时，末位不变；舍去部分的数值

8、恰好等于所保留末位的0.5时，末位凑整为偶数。数字运算中的取位：对于加减运算，以小数位数字最少的数为标准，其余各数均凑整成比该数多一位；对于乘除运算，积的有效数字的个数与计算因子中有效数字个数最小的相同，最后成果的有效数字应不超过原始资料的有效数字。外业数据记录及计算取位要求见表1-2表1-4所示。表1-2 外业数据记录取位要求测量内容数字单位记录数字水准测量毫米4位角度的分分2位角度的秒秒2位如水准测量是读数为582毫米，应记录为0582；角度测量中如读数为6°82"，应记为：6°0802"。表1-3 水准测量取位要求视距（m）视距总和（km）中丝读数

9、（mm）高度差中数（mm）高差总和（mm）1.00.011.00.11.0表1-4 角度测量取位要求读数（"）一测回中数（"）1.01.0四、测量实验与实习中常用的规范测量规范是测量工作的标准，在测量实验与实习中，所采用的技术标准是以测量规范为依据的。每一位测量工作者都要认真学习，熟悉并掌握测量规范，在测量实验与实习严格遵守和执行测量规范。常用的测量规范包括：1工程测量规范(GB50026-2007)2城市测量规范（CJJ899）3国家一、二等水准测量规范（GB128972006）4国家三、四等水准测量规范（GB128972006）5建筑变形测量规程(JGJ8-2007)6

10、全球定位系统（GPS）测量规范（GB/T 18314-2009）71：500 1：1000 1：2000地形图数字化规范（GB/T 17160-2008）8数字测绘产品检查验收规定和质量评定（GB/T 18316-2008）9测绘技术总结编写规定（CH/T 1001-2005）第二部分：测量课间教学实验测量课间实验是课堂教学期间，某一章节内容讲授完之后紧接着安排的课内的实践性教学环节。每项实验的教学时数为2个学时，实验小组人数为4人左右。但也可以根据实验的具体内容和仪器设备的条件灵活安排，以保证每人都能进行实际操作、记录计算和辅助工作等实践。工程测量实验是以小组为单位，小组成员应该相互配合、相

11、互协助才能很好的完成每项实验任务。实验一：DS3水准仪的认识与使用一、目的和要求1认识DS3微倾式水准仪的基本构造，掌握其主要部件的名称和作用。2掌握NAL200自动安平水准仪的使用方法。二、仪器和工具每小组配备的仪器及工具：NAL200自动安平水准仪1台；水准仪脚架1个；水准尺1付，尺垫1付，记录板1块。三、实验内容1认识NAL200自动控制安平水准仪的构造、认识水准仪上各螺旋的位置及作用。2练习水准仪的安置、整平、瞄准、调整焦距的步骤和水准仪读数的方法。3掌握高差测量的观测、记录、计算的方法。四、实验方法与步骤1安置仪器，熟悉水准仪的基本构造、各部件的名称和作用（1）选择坚固、平坦、空阔的

12、地方打开三脚架，使三脚架的三条支架近似等距，架设的高度应与观测者的身高相一致，架头大致水平，架腿制动螺旋旋紧即可。（2）打开仪器箱，双手取出水准仪，将仪器小心地安置在三脚架的顶面上，然后用左手握住水准仪的脚螺旋，用右手松开三脚架中心连接螺丝，将仪器固定在三脚架上。（3）对照图2-1-1所示的NAL200系列自动安平水准仪的结构介绍，观测水准仪各部件的结构和位置，熟悉水准仪上各螺旋的名称、功能和操作方法，试着旋拧各个螺旋以了解其功能。粗瞄器，调焦螺旋，圆水准器反光镜，目镜，圆水准器，检查按钮，脚螺旋，微动螺旋，物镜，度图2-1-1 NAL200系列自动安平水准仪2NAL200系列自动安平水准仪的

13、操作步骤和方法（1）粗略整平仪器粗略整平仪器是借助水准仪的脚螺旋使圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致处于铅垂线位置，从而使视准轴粗略水平。如图2-1-2所示。气泡未居中而位于a处；则先按箭头所指的方向，用双手相对转动脚螺旋和，使气泡移动到b的位置，如图2-1-2（b）所示。再用左手转动脚螺旋，即可使气泡居中。注意：在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指运动的方向一致。（a）两个脚螺旋转动方向；（b）第三个脚螺旋转动方向图2-1-2水准仪的粗略整平（2）瞄准水准尺将望远镜对着明亮的背景，转动目镜螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动望远镜，采用望远镜镜筒上面的粗略瞄准器瞄准水准尺，然后拧紧制

14、动螺旋，使水准仪的望远镜固定。从望远镜中观察，转动物镜调焦螺旋进行对光，使目标清晰，再转动水平微动螺旋，使水准仪的十字丝对准水准尺（十字丝的竖丝平分水准尺的刻划）。眼睛在目镜端上下微微移动，若十字丝与目标影像有相对移动，则应重新进行物镜调焦对光。通过反复调整对光螺旋和目镜螺旋，直到读数不变为止。十字丝与目标影像有相对移动，这一现象为视差。（3）读数观察十字丝的中丝在水准尺上的分划位置，利用十字丝的中丝，在水准尺上读取中丝读数。水准久在水准尺上的读数应读4位有效数字，小数点后三位数，毫米为估读数据。如图2-1-3所示，中丝读数为：0.859m。3一测站上的观测、记录和计算 每一个小组在实验场地上

15、选定两个点（相距40米左右），放上尺垫，在尺垫上立水准尺。一个点作为后视。另一个点作为前视，小组中每个人独立进行仪器安置、粗平、瞄准后视尺、读数、记录。再瞄准前视尺，读数、记录。记录表格如表2-1-1所示。 要求每人改变一次仪器高，观测两点间的高差两次，观测数据记录在表2-1-1中，一人完成后，其他人依次轮流进行，每人至少做一次。五、技术要求 图SY1-3 水准尺的读数窗口1仪器高度的变化（升高或降低）幅度应不小于10厘米。2两次测定的高差之差应小于5mm。3各小组成员所测高差的最大值与最小值之差不应该超过5mm。六、注意事项1选择前、后视点时，尺垫应该用脚踏实。前、后视点不应该选在草坪上，因

16、为在草坪上不易固定尺垫，且两点不要高差太大。2前、后视距应尽量相等，并不要太长，视线长度在1520米左右即可。因为刚开始读数不很熟练，太远了不容易寻找到目标和读取水准尺读数。3中心连接螺旋要旋紧，以防水准仪从三脚下架架头上摔落到地面。4首次接触仪器，在操作时不要用力过大或强硬拧动螺旋，以免损坏水准仪各部件。5瞄准目标时必须注意消除视差的影响，因为每个人的视力不一样，视差可能对每个人都不一样。因此，在每个人读数时，都要消除视差。6读数时，正像的仪器应由下往上读数，倒像的仪器应由上往下读（目前的水准仪大部分都是正像）。7读数必须读4位数，即：米、分米、厘米和毫米，记录时以米为单位，如：0.859m

17、。8水准测量实验是以小组为单位，每个人必须相互配合、相互协作才能完成，小组成员必须做到相互协作、相互帮助和相互支持。七、实验结束后应上交的资料每人上交水准测量记录表，如表2-1-1所示。表2-1-1水准观测记录表日 期： 天气： 观测者：仪器型号： 记录者：测站点号后视读数（m）前视读数（m）高 差（m）备 注11.483+0.41421.069实验二：普通水准测量一、实验目的和要求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、计算的方法；3掌握高差闭合差的调整计算方法二、普通水准测量所用仪器和工具每组应有：DS3水准仪1台；水准仪脚架1个；水准

18、尺1付；尺垫1付，记录板1块。 三、普通水准测量的实验内容1学习在实验现场如何选择测站点和立尺点（转点：）。踏勘实验现场，在现场先定一条闭合水准路线，选定一个固定点为已知高程的点（BM点），假设本点的高程为。沿选定的闭合水准路线选择45个固定点为转点（）。形成一条闭合水准路线。2练习普通水准测量（等外水准测量）的观测、记录、计算与检核的方法。3由于BM高程开始，求出各待定点（）的高程，并完成辅助检核计算。四、技术要求1视线长度应小于80米，前、后视距差不超过5米。2高差容许闭合差按下式计算： mm，其中为测站数 或： mm，其中：为水准路线的长度，以千米为单位。五、观测方法与步骤1安置仪器于B

19、M点和TP1点之间，通过目估法或步量法，使前、后视距大致相等，进行粗略整平和目镜对光。2在BM点上竖立水准尺。水准仪安置完成后，转动水准仪望远镜，瞄准BM点上的水准尺，通过调整焦距、消除视差，然后在水准尺上读取中丝读数，此读数为后视读数。将读取的中丝读数记录在普通水准测量记录手簿中的后视读数一栏中，如表格2-2-1所示3在TP1点上竖立水准尺。转动水准仪的望远镜，瞄准TP1点上的水准尺，通过调整焦距、消除视差，读取中丝读数，此读数为前视读数。将读取的中丝读数记录在普通水准测量记录手簿中的前视一栏中。如表格2-2-1所示。4记录员通过前视读数和后视读数，计算本测站的高差，填入表格2-2-1所示的

20、相应的高差栏内。 5本测站观测完成后，TP1点上的水准尺不动，将BM点上的水准尺转移到TP2点上，水准仪转移到TP1和TP2点之间，精确整平水准仪。6水准尺和水准仪安置好后，转动水准仪，先瞄准TP1点上的水准尺，通过精平，消除视差，读取中丝读数，此读数为本测站的后视读数，记录在本测站的后视一栏中。7然后转动望远镜，瞄准TP2点上的水准尺，读取中丝读数。此读数为本测站的前视读数，记录在本测站的前视读数一栏中。第二测站观测结束。图SY2-1 水准测量观测方法及观测路线8重复（2）至（7）步，一直到最后闭合在原已知高程的BM点上，一条闭合水准路线完成。观测顺序如图2-2-1所示。9观测结束后，立即计

21、算出高差闭合差，。如果说明观测成果满足规范要求。即可进行高差闭合差的计算与调整。并在普通水准测量记录手簿中计算出各未知点（各TP点）的高程。否则要分析原因，重新进行观测。记录及计算表格如表2-2-1所示。六、注意事项（1）选择测站点和转点位置时，应尽量避开车辆和行人的干扰。（2）前、后视距应大致相等，以消除仪器角误差及地球曲率和大气折光的影响。（3）每次读数前，要消除视差，并使水准管气泡严格居中。（4）水准尺应立直，起始水准点及待求点上不得放尺垫，转点上必须放尺垫，并一定要踩实。在转点上立尺，读完上一站前视读数后，在下一站的测量工作未完成之前绝对不能碰动尺垫或弄错转点的位置。（5）正确使用尺垫

22、，应将水准尺置于尺垫半圆球的顶点上。（6）同一测站上，圆水准器只能调整一次。读完后视后，在读前视前不能转动脚螺旋。（7）观测员读数必须读出4位数。记录员必须记满4位数，“0”不能省略。（8）水准测量工作要求全组人员紧密配合，互谅互让，禁止打闹。在观测过程中，要轮流进行，对每项工作，每人都要实际操作、记录、计算。七、实验结束后应上交的资料 每组上交：（1）水准测量记录表（表SY2-1）；表SY2-1 普通水准测量记录手簿观测日期： 天气： 仪器编号： 观测者： 记录者： 校核者： 测点水准尺读数（m）高差（m）高程（m）备注后视读数前视读数+-BM已知点TP1TP2TP3TP4TP5TP6BM已

23、知点计算校核实验三：三、四等水准测量一、实验的目的1掌握三、四等水准测量的观测、记录和计算方法；2掌握三、四等水准测量测站检核及水准路线检核的方法和标准；3熟悉三、四等水准测量的主要技术指标。二、实验所用仪器和工具每小组配备的仪器：DS3水准仪1台；水准仪脚架1个；木制区格式双面水准尺1付（尺常数分别为：4.687和4.787）；尺垫1付，记录板1块。三、实验内容1在实验现场每小组布置一条闭合水准路线，并在各转点处设立固定标志，水准路线的长度大约在500600m为宜。其中有一个点为BM点，另外的点为待求高程的点。2.按照四等水准测量的方法，施测这条闭合水准路线，路线长度以安置46个测站为宜。沿

24、线标定待定点的地面标志。3. 完成每一个测站的外业观测、记录、计算及计算检核。根据已知点（BM点）的高程，计算待求点的高程。四、三、四等水准测量的技术要求根据工程测量规范（GB50026-2007）之规定。水准测量的主要技术要求如下表2-3-1所示。表2-3-1 水准测量的主要技术要求等级每千米高差全中误 差 (mm)路线长度(km) 水准仪 的 型 号 水 准 尺观 测 次 数 往 返 较 差 附 合 或 环 线 高 差 闭 合 差与已知点联 测附 合或环线平 地(mm)山 地(mm)二2 DS1(DiNi12)因瓦条码 往 返 各一次往 返各一次三6DS1因瓦 往 返 各一次往一次DS3双

25、面往返各一次四 10 DS3 双面 往 返 各一次往一次五 15 DS3单面 往 返 各一次往一次 图根 DS3单面 往 返 各一次往一次注：结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度，不应大于表中规定的0.7倍； L为往返测段，附合或环线的水准路线长度(km)；n为测站数。（各等级均可用电子水准仪观测）水准测量过程中，以上规范对每一个测站上水准观测的技术要求也给出了具体规定，在进行各等级水准测量时，在每一测站上也要严格执行，三、四等水准观测的主要技术要求如下表2-3-2所示。表2-3-2 水准测量每测站观测的主要技术要求等级水准 仪型号前后视距不等差（米） K+黑红（mm）红黑面所测高差之差（

26、mm）视线标准长度（m）视线距地面最低高度 (m)累积差二 DS1 三 DS1 DS3 四 DS3 五 DS3100大致相等注：二等水准视线长度小于20m时，其视线高度不应低于0.3 m； 三、四等水准采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应与黑面、红面所测高差之差的要求相同。五、三、四等水准测量的方法和步骤1在已知高程的BM点与第一个转点（TP1）之间，安置水准仪。在前、后视点上竖立水准尺。水准仪安置好后，在前后视距尺上读取数据，2四等水准测量在一个测站上观测顺序如下： 照准后视尺黑面，读取上、下、中丝读数（1）、（2）、（3）； 照准前视尺黑面，读取上、下、中丝读数（4）、（

27、5）、（6）； 照准前视尺红面，读取中丝读数（7）； 照准后视尺红面，读取中丝读数（8）。 这样的观测顺序简称为“后前前后”（即：BFFB）。其优点是可以抵消水准仪下沉产生的误差。四等水准测量每站的观测顺序也可为“后后前前”（即：BBFF），即“黑红黑红”观测顺序。 3. 每一个测站观测完成后，要进行测站平差计算，记录及计算表格如表2-3-3所示。4. 一个测站上的计算顺序：每一个测站观测并记录完成后，要及时进行测站计算检查。每测站的计算与检核顺序如下（1）视距计算 后视距离：（9）=（1）（2）×100。 前视距离：（10）=（4）（5）×100。 前、后视距差：（11）

28、=（9）（10）。限差要求见表SY3-2所示。 前、后视距累积差：本站（12）=前站（12）+ 本站（11）。限差要求见表SY3-2所示。 （2）同一水准尺红、黑面中丝读数差的校核 同一水准尺红、黑面中丝读数之差，应等于该尺红、黑面的常数差K（4.687或4.787），即 前尺：（13）=（6）+ K （7）。 后尺：（14）=（3）+ K （8）。限差要求见表SY3-2。（3）黑、红面所测高差的计算与检核 黑面高差：（15）=（3）（6）。 红面高差：（16）=（8）（7）。 检核计算：（17）=（14）（13）=（15）（16）。限差要求见表SY3-2。 高差中数：（18）=。 上述各项记

29、录、计算见表2-3-3所示。观测时，应随测随算。若发现本测站某项限差超限，应立即重测，只有各项限差均检查无误后并满足技术要求后方可移站。5. 依次设站观测，测出路线上其它各测站的高差。6. 全部路线施测完成后，进行整个路线的计算检核。路线总长度： 当测站数为偶数站时 当测站数为奇数站时7进行高差闭合差的计算与调整，并根据已知点（BM）点的高程，计算出所有待定点的高程。例表2-3-3 四（三）等水准观测记录测段: BMBM 日期: 2011年12月10日 仪器: 苏光25007开始: 8时35分 天气: 晴微风 观测者: 张宁结束: 9时47分 成像: 清晰稳定 记录者: 王靖 测 站 编 号

30、点 号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水 准 尺 读 数黑红面读数差（K+黑-红）（mm）高 差中 数(m)备 注下丝下丝后视距(m)前视距(m)黑 面红 面(1)(4) 后(3)(8)(14) K1= 4.687 K2= 4.787(2)(5) 前(6)(7)(13)(9)(10) 后前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1 BM TP11.8751.328 后11.7606.44701.6461.093 前21.2095.997-122.923.5 后前 + 0.551 + 0.450+1+0.5505-0.6-0.62TP1TP21.5781.457 后21.4566.24301.

31、3331.225 前11.3406.028-124.523.2 后前 +0.116 +0.215+1+0.1155+1.3+0.7六、三、四等水准测量注意事项1三、四等水准测量比普通水准测量有更严格的技术要求，要求达到更高的精度，其关键在于：前、后视距要尽量相等；从后视转为前视时望远镜不能重新调焦；水准尺应完全立直，必要时要用两根竹竿支撑，确保水准尺的气泡居中并稳定一段时间。2木制区格式双面水准尺每两根为一付，其中一根的尺常数为4.787，另一根尺常数为4.687，两尺的红面读数相差0.100m，当第一测站前尺的位置确定后，两尺要交替前进，即后视尺变为前视尺，前视尽变为后视尺。在记录表中的方向

32、及尺号栏内要写明尺号，在备注栏内写明相应尺号的值。3每测站观测结束后，应立即进行计算和进行规定的检核，若有超限，测应重测该站。全部路线观测完成后，线路高差闭合差在容许范围以内，方可收测，结束实验。否则应查明原因，返工重测。4. 测站数一般应设置为偶数；同时在施测过程中，应注意调整前后视距离，以保证前后视距累积差不超限。七、实验结束后应上交的资料1实验报告三：四等水准测量记录表（表2-3-4）实验报告三：三、四等水准测量记录表（表2-3-4）测段: 日期: 仪 器: 开始: 天气: 观测者: 结束: 成像: 记录者: 测 站 编 号 点 号后尺上丝前尺上丝方向及尺号水 准 尺 读 数黑红面读数差

33、（K+黑-红）（mm）高 差中 数(m)备 注下丝下丝后视距(m)前视距(m)黑 面红 面(1)(4) 后(3)(8)(14) (2)(5) 前(6)(7)(13)(9)(10) 后前(15)(16)(17)(18)(11)(12) 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前计算校核 末站(12)= = = = = = = = 实验四：经纬仪的认识与DJ6经纬仪的使用一、目的和要求1了解DJ6光学经纬仪的基本构造，认清其主要部件的名称和作用。2掌握DJ6光学经纬仪仪的安置、对中、整平、瞄准与读数的方法。二、仪器和工具每小组配备的仪器及工具：DJ6光学经纬仪仪1台；经纬

34、仪脚架1个；测钎2根；花杆2根；记录板一块。三、实验内容1认识DJ6光学经纬仪的构造、认识经纬仪上各螺旋的位置及作用；2练习经纬仪的对中、整平、瞄准、调整焦距的步骤和方法。3练习经纬仪的读数方法。四、实验方法与步骤1安置经纬仪，熟悉经纬仪的基本构造、各部件的名称和作用（1）选择坚固、平坦、空阔的地方打开三脚架，使三脚架的三根支架近似等距，架设的高度应与观测者的身高相一致，架头应大致水平，架腿制动螺旋旋紧即可。（2）打开仪器箱，双手取出经纬仪，将仪器小心地安置在三脚架的顶面上，然后用左手握住经纬仪的脚螺旋，用右手松开三脚架中心连接螺旋，将仪器固定在三脚架上。注意：此时一定要及时将经纬仪固定在三脚

35、架上，千万不要只将经纬仪放置在三脚架上而不用中心连接螺旋固定，这样很容易使仪器滑落到地面上而摔坏。（3）对照图2-4-1所示的仪器构造介绍，观察经纬仪各部件的构造和位置，熟悉经纬仪上各螺旋的名称、功能和操作方法，试着旋拧各个螺旋以了解其功能。1-望远镜物镜;2-粗瞄器;3-对光螺旋;4-读数目镜;5-望远镜目镜;6-转盘手轮;7-基座;8-导向板;9-堵盖;10-水准管;11-反光镜;12-竖盘自动补偿旋钮;13-竖直度盘;14-调指标差盖板;15-光学对点器;16-水平制动扳钮;17-固定螺旋;18-脚螺旋;19-圆水准器;20-水平微动螺旋;21-望远镜微动螺旋;22-望远镜制动扳钮图2-

36、4-1 光学经纬仪的构造光学经纬仪采用的是玻璃度盘，借助光学放大镜和光学测微器进行读数，图2-4-1是苏州第一光学仪器厂生产的J6光学经纬仪。光学经纬仪的主要部件如下：望远镜：望远镜用于精确瞄准远处的测量目标，与水准仪望远镜一样。经纬仪望远镜也是由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板等组成。水准器：经纬仪的水准器有圆水准器和长水准管。圆水准器用于粗略整平经纬仪，长水准管用于精确整平经纬仪。水平度盘和竖直度盘：经纬仪的水平度盘和竖直度盘均是用玻璃制成，在度盘平面的圆周边缘刻有等间隔的分划线，两相邻分划线间距所对的圆心角称为度盘的格值，又称为度盘的最小分划，一般DJ6光学经纬仪的度盘格值为1

37、6;，DJ2光学经纬仪的度盘格值为20。不足1个分划值的角度值采用光学测微器测定。基座：经纬仪的基座主要有轴座、脚螺旋、连接板等构成，主要是用来支撑上部仪器及连接三角架。2经纬仪的使用使用经纬仪时，首先应将经纬仪安置在测站（所测角的顶点）上，然后再进行观测。经纬仪的安置包括对中、整平。观测包括瞄准和读数，即经纬仪使用步骤可分为对中、整平、瞄准、读数等4个步骤。（1）对中对中的目的是使经纬仪水平度盘的中心与测站点位于同一铅垂线上。目前的光学经纬仪大部分是采用光学对点器进行对中的。对中时，首先旋转光学对点器的目镜调焦螺旋，看清分划板刻划线，转动物镜焦螺旋，使地面标志点清晰。然后固定一个脚架，用两手

38、各拿住一个脚架，通过前、后、左、右水平移动经纬仪，使光学对点器的中心与观测点上的中心标志对齐。此时，眼睛一直盯着光学对点器，通过移动脚架，确保光学对点器的中心与测站点的中心位于一条铅垂线上。（2）粗略整平经纬仪粗略整平经纬仪主要目的是使经纬仪的基座水平。粗平经纬仪是通过伸缩三根架腿的长度（此时，三个脚架尖的位置不能移动了），松开脚架上的紧固螺旋，伸长或缩短每一个脚架的长度，使经纬仪的圆水准器气泡居中。可以反复调整每一个脚架的长度，使圆水准器气泡严格居中。此时经纬仪的基座基本水平，经纬仪的对中基本不变，粗略整平完成。（3）精确整平经纬仪精确整平经纬仪的目的，是使经纬仪的竖轴处于铅垂位置，从而使经

39、纬仪的水平度盘和横轴处于水平位置。在经纬仪粗平的情况下，通过经纬仪的脚螺旋使经纬仪精确水平。首先松开照准部制动螺旋，转动照准部，使经纬仪上的长水准管与基座上任意两个脚螺旋的连线平行；如图2-4-2（a）所示，相向转动这两个脚螺旋使长水准管气泡居中。气泡移动的方向始终与左手大母指运动的方向一致；然后，将照准部旋转90°，如图2-4-2（b）所示再转动第三个脚螺旋，使气泡居中。如果水准管位置正确，则此时经纬仪旋转至任意位置，水准管气泡应该居中（容许偏差1格内）。转动经纬仪的照准部，如果气泡在某一方向不居中，再通过上面的步骤反复进行调整，使气泡在任意位置均居中即可。图2-4-2 经纬仪的精

40、确整平（4）精确对中在精确整平经纬仪的过程中，由于旋转了经纬仪的脚螺旋，此时经纬仪的竖轴有微小的变化，对中可能有微小偏离。此时，可以松动经纬仪的中心连接螺旋，双手扶基座轻轻的移动经纬仪，使经纬仪在三脚架上做微小的移动，使地面测量标志位于刻划的中心，此时经纬仪严格对中。注意：此时由于移动了经纬仪，破坏了刚才的精平状态，这样再通过步骤（3）精确整平经纬仪；又由于旋转了脚螺旋，可能破坏了对中状态，又需要精确的对中，这样经过反复的对中、精平，使经纬仪处于对中和精平的最佳状态，即可进行水平角观测了。（5）瞄准目标松开照准部制动螺旋和望远镜制动螺旋，将望远镜指向明亮背景。调节目镜调焦螺旋使十字丝清晰；然后

41、用望远镜的瞄准器对准目标，旋紧制动螺旋；调节物镜调焦螺旋（对光螺旋）使目标的成像十分清晰；再旋转望远镜微动螺旋和照准部微动螺旋精确瞄准目标，如图2-4-3所示：通过左、右、上、下移动眼睛，观察目标像与十字丝之间是否的相对移动，如果存在相对移动，则存在视差。通过进一步的转动物镜调焦螺旋和目镜调焦螺旋，直至消除视差为止。测量水平角时应该使十字丝的纵丝尽量对准目标底部，可用纵丝的中间部分平分或夹住目标，如图2-4-3所示。测量竖直角时，则应该用横丝切准目标顶部。图2-4-3 目标瞄准视窗（6）读数光学经纬仪读数时需要先调节反光镜，使得读数窗明亮。然后旋转显微镜调焦螺旋，使刻划数字清晰，认清度盘刻划形

42、式并确定读数方法后，读取正确的读数。如图2-4-4所示，在读数显微镜的视场内的2个读数窗，标有“H”或“水平”字样的读数窗内为水平度盘分划线及其分微尺的像；标有“V”或“垂直”字样的读数窗内为垂直度盘的分划线及分微尺的像。读数时，先读取位于分微尺060条分划线之间的度盘分划线的“度”数，再以该分划线为指标，读取分微尺上度以下的读数，并估读至0.1，二者之和即为完整读数。对于DJ6的经纬仪，最小的读数为0.1，相当于6 ，这是估读数据。因此，对于DJ6经纬仪的读数的“秒”数都是6的倍数。如图2-4-4的水平度盘读数度为256 2330，竖直度盘读数为90 0036。 （7）其它练习盘左盘右进行观

43、测的练习：松开望远镜制动螺旋，将望远镜从盘左位置转为盘右（或相反），进行瞄准目标和读数的练习。 设置水平度盘读数的练习：旋紧水平制动螺旋，打开度 图2-4-4 经纬仪读数窗口图盘变换手轮保护盖，转动水平度盘变换手轮，从水平度盘的读数镜中观察水平度盘读数的变化情况，并对准某一目标，设置一个整数度数，例如：0 0000或90 0000等。最后盖好保护盖。五、注意事项1. 经纬仪对中时，应使经纬仪三脚架架头大致水平，否则会导致仪器整平困难，利用光学对点器对中时，对中误差不得超过1mm。若是垂球对中误差也不得超过3mm。2经纬仪的整平误差不得超过1格。在仪器整平后，应严格检查经纬仪的整平情况。在任意位

44、置，长水准管气泡都应该是居中的，最大偏差不得超过1格。3使用经纬仪的各制动螺旋时，达到制动目的即可，不可强力过量旋转。仪器制动后，绝不能转动仪器，否则仪器制动系统就会被损坏。更不能强力转动仪器，否则经纬仪将被损坏。4各微动螺旋应该始终使用其中部，不可强力过量旋转。三个脚螺旋也应该使其处于中间部位，便于经纬仪的精平与对中。5照准目标时，应注意检查并消除视差。并尽量照准目标的最下部，以提高目标瞄准的精度。6度盘读数时直接读取的数据应准确，估读的数据应尽量保证精度，估读时可以直接读取“秒”的数值。在读数时也应该检查并消除视差。7观测过程中，度盘变换手轮保护盖一定要盖好，并且观测中不能碰动度盘变换手轮

45、，以免出现观测数据错误。8仪器安置好后，最好用手轻轻拍打几下三脚架，以消除仪器和三脚架的残余空隙，然后再精确整平与对中。观测过程中不可触动仪器和三脚架。9观测过程中，若发现水准管气泡偏移超过1格，同一测回内不得重新整平仪器，测回之间可以重新整平与对中仪器。六、应交的资料实验完成后，应交一份DJ6经纬仪认识与使用的实验报告一份。实验报告四：经纬仪的认识与使用经纬仪部件名称功能照准部水平制动螺旋照准部水平微动螺旋望远镜竖直制动螺旋望远镜竖直微动螺旋照准部水准管度盘变换手轮竖直度盘指标水准管竖盘指标水准管微动螺旋脚螺旋水平度盘读数记录测 站目 标盘左读数盘右读数备注实验五：测回法观测水平角一、目的和

46、要求1进一步熟悉DJ6光学经纬仪的使用方法；2掌握测回法观测水平角的观测程序、记录、计算方法；二、测回法所使用的仪器与工具每组配备的仪器和工具：DJ6经纬仪1台；经纬仪三脚架1个；测钎2根；记录板1快；铁锤1个；钢钉（或道钉）3个。三、测回法水平角观测的实验内容1学习在实验现场如何选择平面控制点，在实验现场选择三个控制点；2进一步练习经纬仪的对中与整平；3掌握测回法观测水平角的步骤、记录、计算方法。四、测回法水平角观测的技术要求1经纬仪的对中误差不应超过1mm；2经纬仪在各个方向上的整平误差不应超过1格；3上、下半测回角值之差不能大于；4各测回角值之差不能大于。5目标瞄准误差不能超过3mm。6

47、不同的工程项目对各测回水平角观测的精度要求也不同，其测回法观测水平角的限差要求，如表2-5-1所示。表2-5-1 测回法观测水平角限差要求标准仪器级别半测回之间角值差各测回之间角值差城市测量规范DJ2DJ6工程测量规范DJ2DJ6五、观测方法与步骤1在指定的实验场地，选择边长大约相等的3个点打入木桩（或道钉），在木桩的顶面上钉入一钢钉作为控制点的标志，分别为A、O、B。如图2-5-1所示。图2-5-1 测回法水平角观测2安置仪器：在测站O点上安置经纬仪，选定A、B为观测目标，用测回法观测。在点A和点B上分别立一根测钎。3首先使竖直度盘置于望远镜的左侧（即盘左位置）。将望远镜瞄准一白色的物体，通

48、过目镜调焦螺旋，使十字丝清晰。然后松开制动螺旋，转动望远镜，瞄准左边目标（即A点目标），固定制动螺旋。4打开度盘变换手轮保护盖，转动度盘变换手轮。同时，打开反光镜，通过读数窗口，观察水平度盘读数的变化，当水平度盘读数为附近的一个读数（一般比大一点的数）时，关上度盘变换手轮保护盖，水平度盘起始读数设置完成。5利用水平微动螺旋和竖直微动螺旋，将望远镜内的十字丝精确地瞄准目标点A上的测钎（尽量瞄准测钎的下端）。然后，读取水平度盘读数为：。6松开各个制动螺旋，顺时针转动经纬仪，利用望远镜的粗略瞄准器瞄准右侧的目标点B上的测钎，固定水平制动螺旋。通过水平微动螺旋和竖直微动螺旋，使十字丝的中心精确地瞄准目标点B上的测钎的下部。然后，读取水平度盘读数为：。则上半测回观测的水平角值为：。7松开竖直制动螺旋并倒转望远镜成盘右位置（即竖直度盘在望远镜的右侧），松开水平制动螺旋，转动经纬仪再瞄准右侧目标点B。通过水平微动螺旋和竖直微动螺旋，精确地瞄准目标点B上的测钎，读取水平度盘读数为：。8松开各制动螺旋，逆时针转动经纬仪，盘右位置瞄准左侧目标点A。然后，读取水平度盘读数为：，则下半测回的水平角值为：。9计算上、下半测回角值之差：，当小于40"时，即观测精度满足误差要求。则上半测回和下半测