土木工程测量学教案2008

1、土木工程测量学教案资源与土木工程学院（土木工程专业）任课教师： 宫雨生 授课班级： 土木工程2007-1课程学分： 2.5 总学时数： 40 周学时数： 4 上课周次： 10 71第二章水准测量第一节 水准测量原理第二节 水准测量的仪器、工具及使用课 时2学时教学方法讲授、自学、启发式进 程第2次课教学目的1使学生理解水准测量原理；2使学生熟悉水准测量仪器、工具及使用。重 点水准测量原理及水准测量仪器的使用。难 点水准测量原理。复习提问测量工作的基准线、基准面是什么？测量工作的原则是什么？实施步骤：一、回顾上节主要内容并进行课堂提问（7）二、教学引导（3）三、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）

2、（85）四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）讲授内容：第一节 水准测量原理（20）一、 水准测量原理（）（15）利用一条水平视线，并借助于竖立在地面点上的标尺，来测定地面上两点之间的高差，然后根据其中一点的高程推算出另外一点的方法。水准仪提供水平视线，读取水平视线在标尺上的读数水准测量方向12。1尺后视尺， 读数a后视读数。2尺前视尺， 读数b前视读数。由图可知：2点相对于1点的高差为：水准测量方向21。2尺后视尺， 读数a后视读数。1尺前视尺， 读数b前视读数。由图可知：1点相对于2点的高差为：结论：两点间的高差为“后视读数”减“前视读数”注意：与是不同的，其绝对值相等，但符号相反

3、。 二、 高程计算方法（）（5）1高差法1点高程已知， 求出2点高程 2视线高法若用表示仪器的视线高程，则有 第二节 水准测量仪器、工具及使用（65）一、 水准测量仪器简介（5）1水准测量所用的仪器为水准仪，所使用的工具为水准尺和尺垫。2水准仪按其精度划分为四个等级：精密水准仪DS05、DS1；普通水准仪DS3、DS10 D大地测量； S水准仪；后面的数字代表仪器的测量精度（每公里往返测高差中数的中误差，即精度）。3水准仪按其构造可分为三种： 微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪。二、 DS3微倾式水准仪的基本构造（25）组成望远镜、水准器、基座。作用为测量高差提供一条水平视线。1望远镜组

4、成物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜。作用主要是瞄准目标，其次是距离测量。（1）视准轴视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线。用于精确瞄准目标。注意：视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！（2）视差视差是精确瞄准后，眼睛在目镜前上下微动，若发现十字丝横丝在水准尺上的位置也随之移动，这种现象称为视差。视差产生的原因是水准尺通过物镜组所成的影像与十字丝平面不重合。消除视差的方法是先转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰，称为“目镜调焦”；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像最清晰，称为“物镜调焦”；最后眼睛上下稍微移动，如果没有发现目标和十字丝之间有相对位移，则视差消失。2水准器水准器是用来指示水准仪的

5、视准轴是否水平或竖轴是否铅垂的一种装置。水准器依形状分为圆水准器和管水准器两种。（1）圆水准器轴圆水准器分划圈的圆心称为水准零点。通过零点的半径称为圆水准器轴LL，也即通过圆心的球面法线。（2）水准管轴分划线的对称中心称为水准管零点。过零点与水准管纵向圆弧相切的直线称为水准管轴LL。3基座组成轴座、脚螺旋、三角压板和底板。作用支撑仪器上部，并通过中心螺旋与三角架连接。仪器竖轴VV：就是水准仪的旋转轴。三、 水准尺和尺垫（10）1水准尺水准尺有单面尺、双面尺、塔尺三种。（1）塔尺（2）双面尺（成对出现）2尺垫尺垫主要在转点处放置水准尺。四、 水准仪的使用（）（25）水准测量操作步骤：安置仪器粗略

6、整平瞄准水准尺精确整平读数 1安置仪器（1）松开三角架腿的伸缩螺旋，将架头提升到合适的高度；（2）拧紧伸缩螺旋，再张开三脚架，目估使架头大致放平；（3）最后用中心螺旋将水准仪安置在三脚架头上。2粗略整平 目的是使仪器竖轴大致铅垂，视准轴粗略水平。 注意：调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。3瞄准水准尺先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转动望远镜瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视差！4精确整平注意：在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合水准器的两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳定不动而又居中的时

7、候，水准管轴水平，视准轴亦水平，即提供了一条水平视线。5读数教学提示：回顾第一章讲过的测量三项基本工作。以实例讲述高程的重要性，从而引入本节内容结合板书重点讲解强调一下水准测量方向，高差公式下标和字母对应关系结合板书并举工程实例讲述两种方法的不同用途结合图片让学生了解水准仪发展史结合仪器进行讲解，并让学生现场进行讲解什么是视差，产生原因并演示如何消除视差采用图片练习水准尺读数训练现场演示强调一下望远镜成正像还是倒像小结巩固一、水准测量原理；二、高程计算方法；三、DS3微倾式水准仪的基本构造；四、水准仪的使用。 课堂练习水准尺读数和水准仪的使用。课后作业P39思考题与习题2第1题。参考资料教材相

8、关章节；DS3水准仪说明书。第二章水准测量实验一 水准仪的认识与使用课 时2学时教学方法讲授、指导进 程第3次课教学目的1了解DS3微倾式水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用；2练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。重 点水准仪的正确安置、瞄准和读数。难 点水准仪的正确读数。复习提问实施步骤：一、教学引导（15）二、进入本次课指导内容（80）四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）实验一 水准仪的认识与使用一、 目的与要求1了解DS3微倾式水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用；2练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。二、 计划和设备1实验时数安排2学时，实验小组由5人

9、组成：1人操作、1人记簿、2人扶尺；组内人员轮流操作；2实验设备为DS3 水准仪1台，水准尺2把，尺垫2个，记录板1个，铅笔1支（2H或3H）。三、 实验方法和步骤1水准仪的认识图1.1所示为型微倾式水准仪的外形和各部件名称。图1.1 DS3微倾式水准仪2水准仪的安置与使用（1）安置仪器仪器所安置的地点称为测站。首先，松开三角架腿的伸缩螺旋，将架头提升到合适的高度，然后拧紧伸缩螺旋，再张开三脚架，目估使架头大致放平并踩实架腿；打开仪器箱取出仪器（取出前注意仪器在箱中的安放位置），一手握住仪器，一手将三脚架架头上的连接螺旋旋入仪器基座内（松紧适度），关上仪器箱。（2）粗略整平双手食指和拇指各拧一

10、只脚螺旋，同时对向（或反向）转动，使圆水准器泡向中间移动，再拧另一只脚螺旋，使气泡移至圆水准器居中位置。若一次不能居中，可反复进行。（练习并体会脚螺旋转动方向与圆水准器泡移动方向的关系。）图1.2 圆水准气泡居中（3）瞄准水准尺旋转目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开水平制动螺旋，在水平方向轻轻转动仪器，通过望远镜上的照门和准星初步瞄准水准尺，旋紧水平制动螺旋，旋转物镜调焦螺旋使水准尺成像清晰；转动水平微动螺旋，使水准尺影象的一侧靠近十字丝纵丝（检查水准尺是否竖直）；眼睛略做上下移动，检查十字丝与水准尺分划影象间是否有相对移动（视差）；如果存在视差，则重新进行目镜调焦与物镜调焦，以消除视差。（4）

11、精平确定水准管的水平位置，使水准仪的视线水平，是水准测量中关键性的一步。转动微倾螺旋，使水准管气泡居中，从目镜旁的符合水准管气泡观测窗中，可以看到符合气泡两个半边的影象，如图1.3所示，当两端的影象符合时，水准管气泡居中。注意微倾螺旋转动的方向与水准管气泡影象移动方向的一致性。图1.3 水准管气泡居中（5）读数从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，即直读出米、分米、厘米的数值，估读出毫米的数值。读取四位数，即直读米、分米、厘米、估读毫米。读数后应立即观察水准管是否居中，不居中应重新调整，使气泡居中后再读数。（6）观察练习：在仪器两侧各立一根水准尺，分别进行观测（瞄准、精平

12、、读数）、记录并计算高差。四、 注意事项1仪器安放到三角架上，必须旋紧连接螺旋，检查是否连接牢固；2水准仪在每次读数前，必须精平（使水准管气泡严格居中）；3瞄准目标必须消除视差；4每个测站前、后视距离尽量相等；5在水准测量中，相邻前、后两站观测中的转点位置不得变动。教学提示：结合课堂讲述，将实习所要达到的效果讲清，然后安排实习，进行分组单独指导。小结巩固一、水准测量原理；二、水准仪的使用和水准尺读数。 课堂练习水准仪的使用和水准尺读数。课后作业按照要求上交实习报告。参考资料教材相关章节；DS3水准仪说明书及实验指导书。第二章水准测量实验二 普通水准测量方法（双仪器高法）课 时2学时教学方法讲授

13、、指导进 程第5次课教学目的1了解DS3微倾式水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用；2练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。重 点水准仪的正确安置、瞄准和读数。难 点水准仪的正确读数。复习提问实施步骤：一、教学引导（15）二、进入本次课指导内容（80）三、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）实验二 普通水准测量方法（双仪器高法）一、 目的与要求1了解DS3微倾式水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用；2学会从已知高程点A起，用双仪器高法进行闭合水准路线测量（如图1），测得未知点1，2的高程（由指导教师指定）。3掌握计算方法，算出B点高程（参考教材P26）。二、 计划

14、和设备1实验时数安排2学时，实验小组由5人组成：1人操作、1人记簿、2人扶尺；组内人员轮流操作；2实验设备为DS3 水准仪1台，水准尺2把，尺垫2个，记录板1个，铅笔1支（2H或3H）。图1 闭合水准路线三、 实验方法和步骤1以已知高程点A为起点，在起点与第一个立尺点（转点）中间（前、后视距离大致相等，用目估或步测）安置水准仪，立尺点处安置尺垫，观测者按照下列顺序观测：（1）安置仪器后进行粗略整平；（2）瞄准后视（A点）尺，进行精确整平后读数，得后视读数a1。记录员复诵后记录手簿；（3）转动仪器瞄准前视（转点TP1点）尺（此时圆水准气泡可能有少许偏移，但是不能旋转脚螺旋使气泡重新居中，而是调节

15、微倾螺旋，使气泡影像吻合，）精确整平后读数，得前视读数b1。记录员复诵后记入手簿，立刻计算A、转点TP1两点之间的高差h1,并将其填入表中；（4）改变水准仪的仪器高度10cm左右，重新安置仪器；（5）再次瞄准后视（A点）尺，进行精确整平后读数，得后视读数a1。记录员复诵后记录手簿；（6）转动仪器瞄准前视（转点TP1点）尺（此时圆水准气泡可能有少许偏移，但是不能旋转脚螺旋使气泡重新居中，而是调节微倾螺旋，使气泡影像吻合，）精确整平后读数，得前视读数b1。记录员复诵后记入手簿，立刻计算A、转点TP1两点之间的高差h1,并将其填入表中；2依次设站，用相同的方法进行观测，分别观测1，2点高程，最后闭合

16、到A点上；3观测者的每次读数，记录者应复述并当场记录并立即计算高差，并做测站检核，取平均高差；若测站检核超限应重测；4外业观测结束，计算检核、计算闭合差、判断闭合差是否超限、计算各测段观测高差的改正数、检查闭合差是否分配完、计算各测段的改正后的高差、计算各点的高程值。四、 注意事项1当用水准仪瞄准、读数时，水准尺必须立直。尺子的左、右倾斜，观测者在望远镜中根据十字丝可以判断，而水准尺的前后倾斜则不易察觉，立尺者应注意；2每站观测完毕后，必须及时进行计算，检核满足要求后才能搬站；3选择测站及转点位置时，应尽量避开车辆和行人的干扰；4前、后视距应大致相等，仪器与前、后视点并不一定要求三点成一线；5

17、每次读数前，要消除视差，并使水准管气泡严格居中，即符合气泡符合；6同一测站，圆水准器只能整平一次；7仪器未搬迁时，前、后视水准尺立尺点如为尺垫则不得移动；仪器搬迁时，前视点的尺垫不得移动，后视点的尺垫由扶尺员连同水准尺一起携带前行；8水准尺应立直，起始水准点及待定点不得放尺垫，转点上必须放尺垫，并一次踩实。水准尺应放在尺垫上凸出的半圆球顶上。教学提示：结合课堂讲述，将实习所要达到的效果讲清，然后安排实习，进行分组单独指导。小结巩固一、水准测量实测方法；二、 水准测量测站检核；三、 水准测量路线及成果检核；四、 水准测量成果计算。 课堂练习水准仪的使用和水准尺读数。课后作业按照要求上交实习报告。

18、参考资料教材相关章节；测量学实习指导书。第二章水准测量第四节第六节课 时2学时教学方法讲授、观看录像、启发式进 程第6次课教学目的1掌握水准仪的检验与校正；2了解自动安平水准仪；3了解精密水准仪和精密水准尺；4了解电子水准仪和配套水准尺。重 点1水准仪的轴线应满足的条件；2水准管轴平行于视准轴的检验与校正。难 点水准管轴平行于视准轴的检验与校正； 实施步骤：一、组织教学、课前提问（5）二、教学引导（5）二、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）（85）三、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）讲授内容：第四节 水准仪的检验与校正（60）一、 回顾（5）视准轴：水准仪望远镜物镜光心与十字丝交点的

19、连线。（CC） 圆水准器轴：通过水准仪的圆水准气泡分划圈的圆心的球面半径。（LL）水准管轴：通过水准仪的水准管零点与水准管纵向圆弧相切的直线。（LL）仪器竖轴：水准仪的旋转轴。（VV）二、 水准仪的轴线应满足的条件（）（5）应满足三个条件：1圆水准器轴LL仪器的竖轴VV；2十字丝分划板的横丝竖轴VV；3水准管轴LL视准轴CC。三、 圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正（15）1检验方法2校正原理及方法四、 十字丝横丝垂直于竖轴的检验与校正（10）1. 检验方法2. 校正方法五、 水准管轴平行于视准轴的检验与校正（）（25）1角误差 望远镜视准轴和水准管轴是两条空间直线，若这两条直线在竖直面上的

20、投影不平行 ，其产生的夹角用表示，所产生的误差称为角误差。 角误差会使前后视读数产生较大误差 。因此此项检校是水准仪各项检校中最重要的一项。2检验方法（1）选择场地：平坦，两点相距约80100m，立尺。（2）安置水准仪于两尺中间(用目估或步测的方法确定)，采用双面尺法或双仪器高法测量两点间的高差由于前后视距基本相等,无论水准管轴与视准轴是否平行,所测高差为正确高差。（3）安置水准仪距点23m处，分别读取两点的尺上读数,因仪器距点很近,角误差的影响可忽略,则为正确读数,则可计算尺正确读数 若尺实际读数与计算所得正确读数相等,则表明水准管轴与视准轴平行。否则,两者不平行,其夹角为 ”=206265

21、，弧秒值。应小于20，否则应校正。3校正方法仪器不动,调节微倾螺旋,使十字丝中丝在尺上读数为正确读数,此时视准轴处于水平位置,但水准管气泡不居中,用校正针稍松左右校正螺丝,然后拨动上、下两个校正螺丝，采取松一点，紧一点的方法， 使符合气泡吻合，此项检验需要反复进行，直到角小于为止，最后拧紧校正螺丝。第五节 自动安平水准仪（10）一、 自动安平原理（5）1自动安平的基本原理2自动安平水准仪的工作原理二、 自动安平水准仪的使用（）（5）使用时，转动脚螺旋，使圆水准的气泡居中；用瞄准器将仪器对准水准尺；转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰；旋转物镜调焦，使水准尺分划像最清晰，检查视差；用水平微动螺旋使十

22、字丝纵丝靠近尺上读数分划；根据横丝在水准尺上读数。第六节 精密水准仪和精密水准尺（10）一、 精密水准仪的特点（5）1望远镜放大倍数大，分辨率高，放大倍数，DS138倍，DS0540倍；2管水准器分划值为10/2mm，精平精度高；3望远镜的物镜有效孔径大，亮度好；4望远镜外表材料一般采用受温度变化小的铟瓦合金钢，以减小环境温度变化的影响；5安置有读数测微器装置，读数误差小；6配备精密水准尺。二、 精密水准尺(铟瓦水准尺) （5）1. 水准尺基本情况2. 水准尺读数精密水准仪的使用方法与DS3水准仪基本相同,不同之处是读数方法.读数时,先转动微倾螺旋,使望远镜视场中左侧的符合气泡吻合,再转动测微

23、螺旋,使十字丝的楔形丝精确地夹住尺上一分划线,读取该分划线读数,然后从测微尺读数窗中读取测微尺读数,水准尺的完整读数为分划线读数与测微尺读数之和。附加：电子水准仪和条码水准尺（5）电子水准仪是仪器望远镜光路中增加分光镜和光电探测器采用条形码分划水准尺，图像处理电子系统构成光、机、电及信息存储处理一体化水准测量系统。教学提示：回顾水准仪的各种轴线，由此开始引入通过仪器来引导学生思考水准仪轴线应满足的条件先讲述一遍，然后观看录像，加深理解重点讲述通过图片简单讲述。 跟DS3光学水准仪对比讲述跟DS3光学水准仪对比讲述，通过图片介绍一下不同厂家的精密水准仪强调一下读数通过图片介绍一下当今电子水准仪的

24、发展趋势小结巩固一、水准仪的轴线应满足的条件；二、水准管轴平行于视准轴的检验与校正；三、自动安平水准仪的使用。课堂练习精密水准仪的读数。课后作业P39思考题与习题2第6题参考资料教材相关章节；DS3水准仪说明书相关内容。第三章角度测量第一节 角度测量原理第二节 光学经纬仪课 时2学时教学方法讲授、观看录像、启发式进 程第7次课教学目的1理解并掌握角度测量原理；2熟悉经纬仪的构造及使用。 重 点1角度测量原理；2经纬仪的使用。难 点1角度测量原理；2经纬仪读数。复习提问1水准仪的轴线应满足的条件？ 实施步骤：一、组织教学、课前提问（5）二、教学引导（5）三、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）（8

25、5）四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）讲授内容：第一节 角度测量原理（15）一、 水平角测量原理（10）1水平角定义（1）如图：地面上一点至两个目标点和的方向线垂直投影到水平面上所夹的角度，称为水平角。 （2）地面上一点到两目标的方向线间所夹的水平角，就是过这两方向线的铅垂面所夹的二面角。2水平角测量原理根据水平角的定义，若在点的上方，水平地安置一个带有刻度的圆盘（水平度盘），度盘中心与点位于同一铅垂线上，过、直线的竖直面与水平度盘相交，其交线分别为、，在水平度盘上的读数分别为、。则为欲测水平角。一般水平度盘是顺时针注记，则二、 竖直角测量原理（5）1竖直角定义在同一竖直面内，某一

26、方向与水平线的夹角。测量上又称为倾斜角或竖角。视线在水平线上方为仰角，竖直角>0视线在水平线下方为俯角，竖直角<02竖直角测量原理欲测竖直角的大小，在过A、两点的竖直面内，假想有一个竖直刻度圆盘，并使其圆心位于过点的铅垂线上，通过瞄准设备和读数设备，可分别获得目标视线和水平视线的读数，则竖直角为：=目标视线的读数-水平视线的读数或=水平视线的读数-目标视线的读数第二节 光学经纬仪（70）一、 经纬仪的种类（8）1按构造原理和读数系统分为： 游标经纬仪、光学经纬仪、电子经纬仪2按精度高低分为： DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ10、DJ30 D，J代表 “大地测量”和“经纬仪”

27、 07，1，2，6，10，30分别为一测回方向观测中误差秒数。一般工程测量最常用: DJ6级光学经纬仪二、 DJ6级光学经纬仪的构造（42）DJ6级光学经纬仪主要由照准部、度盘、基座、读数装置四部分组成。1基座 基座就是支撑整个仪器的底座，主要有三个脚螺旋,一个圆水准气泡，光学对中器。2照准部水平度盘上，能绕竖轴旋转的全部部件总称。包括U形支架、横轴、竖轴、望远镜、水平和竖直制动微动装置和水准器等。竖轴VV照准部旋转轴。3度盘 经纬仪的水平度盘和竖直度盘用光学玻璃制成，上有精细的圆周刻度。4读数装置及读数方法 读数时，先调节读数显微镜目镜，使度盘分划线和分微尺分划线影像清晰，然后，先以分微尺0

28、 刻划线为指标线，在度盘上读取整度数，再以度盘刻划线为指标线，在分微尺上读取小于1°的数值，估读到0.1，即6，两者相加既得度盘读数。 三、 DJ6经纬仪的使用（20）经纬仪的使用包括仪器的安置（对中、整平）、瞄准目标、读数。1经纬仪的安置与水准仪对比，在测站上安置经纬仪包括对中和整平两项工作。（1）对中 对中就是将经纬仪的竖轴中心安置到测站的铅垂线上。 对中精度：垂球对中3mm，光学对中1mm。（2）整平 整平的目的是使经纬仪的竖轴铅直，亦即使水平度盘水平。2瞄准目标（1）粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准；（2）用水平微动完成瞄准；（3）尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引

29、起的方向误差。3读数 打开度盘照明镜，调整角度和方向，照亮读数窗口。教学提示：通过回顾来引导新内容通过录像演示通过录像演示通过图片介绍一下不同类型的经纬仪结合仪器讲述各部件的名称及作用，为实验课做铺垫利用多媒体技术练习读数进行现场演示小结巩固一、角度测量原理；二、经纬仪的构造及使用。 课堂练习经纬仪读数。课后作业课后复习经纬仪的使用，为实验课做准备。参考资料教材相关章节；仪器说明书及期刊杂志的相关内容。第三章角度测量实验三 光学经纬仪的认识与使用课 时2学时教学方法讲授、指导进 程第8次课教学目的1了解DJ6型光学经纬仪的基本构造及主要部件的名称和作用；2掌握经纬仪的基本操作方法对中、整平、瞄

30、准、读数；3练习水平角测量方法。重 点经纬仪的正确安置、瞄准和读数。难 点经纬仪的正确读数。复习提问实施步骤：一、教学引导（15）二、进入本次课指导内容（80）三、小结巩固（5）实验三 光学经纬仪的认识与使用一、 目的与要求1了解DJ6型光学经纬仪的基本构造及主要部件的名称和作用；2掌握经纬仪的基本操作方法对中、整平、瞄准、读数；3练习水平角测量方法。二、 计划与设备1实验时数为2学时，实验小组为5人，轮流操作仪器、读数和记录；2实验设备为DJ6型光学经纬仪1台，记录板一个，铅笔自备。三、 方法与步骤1认识DJ6型光学经纬仪的构造和各部件名称2经纬仪的使用经纬仪的使用包括仪器的安置（对中、整平

31、）、瞄准目标、读数。（1）经纬仪的安置 对中光学对中步骤：对中、粗平、平移对中、精确整平l 打开三脚架，使架头中心粗略对准地面点，装上经纬仪；l 调节光学对点器，使其十字丝分划板清晰，地面影像清晰；l 固定三脚架一脚，双手持脚架另二脚并不断调整其位置，同时观测光学对点器十字丝分划，使其对准测站标志，踩实脚架；l 伸缩三脚架腿，调平仪器，使圆气泡居中；l 观察对中情况，未完全对中，松开连接螺旋，在架头上平移仪器，使对中器十字丝中心完全对准地面点。 整平l 整平的目的是使经纬仪的竖轴铅直，亦即使水平度盘水平。l 整平使仪器纵轴铅垂，水平度盘与横轴水平， 竖盘位于铅垂面内。整平误差1格。l 用左手大

32、拇指法则，转动脚螺旋，调节水准管气泡居中(反复)。（2）瞄准目标用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心。操作步骤：粗瞄、制动、调焦消除视差、水平微动精确瞄准。（3）读数打开度盘照明镜，调整开度和方向，照亮读数窗口。3练习观测水平角设测站点，左方向目标为，右方向目标为,测定水平角，步骤如下：（1）在测站安置仪器（对中、整平）；（2）将仪器置于盘左位置（竖盘在望远镜观测方向的左边，又称正镜），瞄准左方目标读取水平度盘读数，将其记入观测手簿；（3）松开水平和竖直制动螺旋，顺时针方向旋转照准部，瞄准右方目标，读取水平度盘读数并记录。其角值为： （4）倒转望远镜成盘右位置（竖盘在望远镜观测方向的右边，又称倒

33、镜），瞄准目标，并记录读数，逆时针方向旋转照准部，瞄准目标，记录读数。其角值为：要求： 满足取其平均值四、 注意事项1经纬仪对中时，应使三脚架架头大致水平，否则会导致仪器整平困难；2经纬仪整平时，应检查照准部在旋转至任意方位时水准管气泡居中；3用望远镜瞄准目标时，必须消除视差；4用分微尺读数时，必须估读到0.1并化为06，估读要准确；注意水平度盘变换轮。教学提示：结合课堂讲述，将实习所要达到的效果讲清，然后安排实习，进行分组单独指导。小结巩固一、角度测量原理；二、 DJ6光学经纬仪的认识与使用。 课堂练习DJ6光学经纬仪的认识与使用。课后作业按照要求上交实习报告。参考资料教材相关章节；测量学实

34、习指导书。第三章角度测量第三节 第六节 课 时2学时教学方法讲授、观看录像、启发式进 程第9次课教学目的1理解并掌握水平角观测、竖直角观测；2理解经纬仪的检验与校正；3了解角度测量误差分析及注意事项；4了解电子经纬仪的发展历程。重 点水平角观测、竖直角观测；难 点水平角观测读数、竖直角观测读数；复习提问经纬仪的使用包括哪几部分？ 实施步骤：一、组织教学、课前提问（5）二、教学引导（5）三、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）（85）四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）讲授内容：第三节 水平角测量（35）水平角测量常用的方法有测回法和方向观测法。测回法：一个测站观测2个方向时用。方向观测

35、法：一个测站观测3个或3个以上方向时用。一、 测回法（15）1观测程序（1）在测站O 安置仪器（对中、整平）；（2）将仪器置于盘左位置（竖盘在望远镜观测方向的左边，又称正镜），瞄准左方目标读取水平度盘读数，将其记入观测手簿；（3）松开水平和竖直制动螺旋，顺时针方向旋转照准部，瞄准右方目标，读取水平度盘读数并记录。以上称为上半测回，其角值为：；（4）倒转望远镜成盘右位置（竖盘在望远镜观测方向的右边，又称倒镜），瞄准目标，并记录读数；（5）逆时针方向旋转照准部，瞄准目标，记录读数。以上称为下半测回，其角值为：， 上、下半测回合称为一个测回。2精度要求 （DJ6型） 取: 当测角精度要求较高，需要观

36、测多个测回时，为了减少度盘刻划不均匀误差的影响，各测回间应按照180°/n的差值变换水平度盘的位置。二、 方向观测法（15）1观测程序（1）安置仪器于O 点(对中、整平) ；（2）仪器置于盘左位置，瞄准起始方向（又称为零方向）目标点A，将水平度盘设置在0°略大一点的位置，读取水平度盘读数，记入手簿；（3）顺时针方向依次瞄准观测点B、，并得到读数，记入手簿；（4）再次瞄准点A，读取读数a，称为归零。a与a之差叫做归零差。以上称为上半测回；要求：对于DJ6型光学经纬仪，归零差不得超过18；DJ2型光学经纬仪，归零差不得超过8（5）倒转望远镜，即盘右位置，按照逆时针方向依次瞄准A

37、、D、C、B、A，读数并记入手簿。以上称为下半测回。如需要观测n个测回，各测回仍然按180°/n配置水平度盘起始位置2方向观测法计算方法（1）计算二倍视准轴误差2c值（）2c值：同一方向，盘左与盘右读数之差，即2c=盘左读数-（盘右读数±180°）（2）计算各方向的方向值如果2c互差在规定范围内，则取同一方向盘左、盘右读数的平均值作为该方向的方向值。（3）计算归零方向值将各方向的方向值减去起始方向的方向值，即得各方向的“归零方向值”（4）计算各测回平均方向值要求：各测回中同一方向归零后方向值之间的互差限差：DJ6型经纬仪为24；当观测结果在规定的限差范围内，取各测

38、回归零方向值的平均值，作为该方向的最后结果。三、 水平角测量的误差来源及注意事项（5）水平角测量的误差来源主要有：仪器误差、观测误差和外界条件的影响等。1仪器误差（1）仪器制造、加工不完善而引起的误差（水平度盘刻划误差，水平度盘分划中心与照准部旋转中心不重合引起的度盘偏心差）；（2）仪器校正后的剩余残差（视准轴不垂直横轴、横轴不垂直竖轴、水准管轴不垂直竖轴）。2观测误差（1）仪器对中误差 结论：对中误差的影响与偏心距成正比，与测站点到目标点的距离D成反比。注意：当边长较短时，应特别注意仪器的对中，把对中误差控制到最小的程度。（2）目标偏心误差 结论：目标偏心误差对水平方向的影响与偏心距成正比，

39、与边长成反比。要求：当用标杆作为照准目标时，应尽量瞄准标杆的底部。（3）照准误差 （4）读数误差 3外界环境的影响（1）产生原因松软的土壤和风力影响仪器的稳定；日晒和环境温度的变化引起管水准气泡运动和视准轴变化；太阳照射地面产生热辐射引起大气层密度变化导致目标影像的跳动；大气透明度低时目标成像不清晰；视线太靠近建、构筑物时引起旁折光。（2）削弱方法选择有利的观测时间；布设测量点位时，注意避开松软的土壤和建、构筑物。第四节 竖直角测量（15）一、 竖直角的用途 （3）1倾斜距离化算为水平距离 2三角高程计算 二、 竖直度盘构造（3）竖直度盘部分主要由竖直度盘、竖直度盘读数指标、竖直读数指标水准管

40、和竖盘指标水准管微动螺旋组成。光学经纬仪的竖直度盘由玻璃制成，按0°360°刻划注记，有顺时针方向和逆时针方向注记两种。三、 竖直角计算公式（）（2）在测量工作中，可以按照以下规则，确定任何一种竖盘注记形式（盘左或盘右）1若抬高望远镜时，竖盘读数增加，则竖直角为 =瞄准目标竖盘读数-视线水平竖盘读数2若抬高望远镜时，竖盘读数减少，则竖直角为 =视线水平竖盘读数-瞄准目标竖盘读数四、 竖盘指标差（）（2）竖盘指标差望远镜视准轴水平、竖盘指标水准管气泡居中时，盘左、盘右竖盘读数分别为90°+、270°+，与90°、270°的差值。竖盘指标

41、差为盘左盘右取平均：（抵消竖盘指标差）五、 竖直角观测（5）1在测站点上可以安置仪器（对中、整平），量取仪器高，目标点应量取觇标高；2盘左位置，用十字丝的中横丝瞄准目标的某一位置，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中，读取竖盘读数，将其记入竖直角观测手簿，并按公式计算盘左竖直角；3盘右位置瞄准目标的原位置，调指标水准管气泡居中，读取竖直度盘读数R，将其记入手簿，并按公式计算出盘右竖直角。第五节 经纬仪的检验和校正（30）经纬仪四条主要轴线：照准部水准管轴LL，照准部的旋转轴（即竖轴）VV，望远镜视准轴CC、望远镜的旋转轴（即横轴）HH。一、 经纬仪轴线应满足的关系（）（5）1 LL

42、VV2望远镜十字丝竖丝HH3CCHH4HHVV二、 照准部水准管垂直于竖轴的检验与校正三、 十字丝的竖丝垂直于横轴的检验与校正四、 视准轴垂直于横轴的检验与校正五、 横轴垂直于竖轴的检验与校正六、 竖盘指标差的检验与校正七、 光学对点器的检验与校正第六节 电子经纬仪（5）用光电转换原理和微处理器自动测量度盘的读数并将测量结果显示在仪器显示窗上。教学提示：通过方向数来引入水平角观测方法由学生配合，重点讲述一下数据记录和计算由学生配合，重点讲述一下数据记录和计算根据经纬仪的使用来引导学生由学生配合，重点讲述一下数据记录和计算观看录像，采用自学方式结合图片介绍电子经纬仪的主要功能和发展历程。小结巩固

43、一、水平角观测、竖直角观测；二、经纬仪轴线应满足的关系。 课堂练习经纬仪数据记录及计算。课后作业P65思考题与习题3第5、6题。参考资料教材相关章节；“互联网”及期刊杂志的相关内容。第三章角度测量实验四 水平角观测（测回法）课 时2学时教学方法讲授、指导进 程第10次课教学目的掌握DJ6级经纬仪进行测回法观测水平角的观测顺序、记录和计算。重 点经纬仪的正确安置、瞄准和读数。难 点经纬仪的正确读数。复习提问实施步骤：一、教学引导（15）二、进入本次课指导内容（80）三、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）实验四 水平角观测（测回法）一、 目的和要求掌握DJ6级经纬仪进行测回法观测水平角的观

44、测顺序、记录和计算。二、 计划和设备1实验安排2学时，实验小组由5人组成，每人进行一次观测和记录；2实验设备为DJ6级光学经纬仪1台，记录板一块。三、 方法和步骤AOB测回法是测定某一水平角最常用的方法。将经纬仪安置在测站O上，对中（误差小于3mm），整平（水准管气泡偏离不超过1格），用竖丝瞄准目标；左方向目标为A，右方向目标为B，测定水平角的步骤如下：1经纬仪安置于测站O，经过对中和整平，盘左位置瞄准左目标A，得读数左，记下该水平度盘读数；2松开照准部制动螺旋，瞄准目标B，得读数b左,记下该水平度盘读数；3计算盘左位置半测回测得的水平角值：左=b左-a左；4倒转望远镜成盘右位置，瞄准右目标B

45、，得读数b右，记下该水平度盘读数；5松开照准部制动螺旋，瞄准左目标A，得读数右，记下该水平度盘读数；6计算盘右位置半测回测得的水平角值：右=b右-a右；7如果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：8该角进行第二个测回时，盘左瞄准左目标后，用水平度盘位置变换轮，改变度盘读数约90°，然后再进行精确读数。观测时，每一水平度盘读数均当场记入“测回法观测水平角记录”中，并当场计算半测回角值和平均值。 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而引起水平角观测误差；3观测过程中，若发现照准部水准管气泡偏

46、移超过1格时，应重新整平仪器，并重测该测回；4每人应独立完成两测回的水平角观测，并将记录表和计算成果上交。教学提示：结合课堂讲述，将实习所要达到的效果讲清，然后安排实习，进行分组单独指导。小结巩固水平角测量。课堂练习测回法进行水平角观测。课后作业按照要求上交实习报告。参考资料教材相关章节；测量学实习指导书。第四章距离测量与直线定向第一节 第三节课 时2学时教学方法讲授、自学、启发式进 程第11次课教学目的掌握三种测距方法及误差分析，在满足工程要求的情况下选择适当的测距方法。重 点钢尺量距方法；视距测量原理。难 点视线倾斜时的视距测量。复习提问水平角测量常用的方法有哪几种？实施步骤：一、回顾上节

47、主要内容并进行课堂提问（5）二、教学引导（5）三、进入本次课讲授内容（包括课堂练习）（85）四、小结巩固（重申教学目的、重点、难点）（5）讲授内容：第一节 钢尺量距（40）钢尺量距是利用钢尺以及辅助工具直接量测地面上两点间的水平距离。适用于短距离测量。一、 量距工具（2）钢尺量距的主要工具是钢尺，又称钢卷尺。常用钢尺尺宽约为1015mm，厚度约为0.4mm，长度有20m,30m,50m。钢尺的基本分划为厘米，在每厘米、分米及米处印有数字注记。根据零点位置的不同，钢尺有端点尺和刻划尺两种。二、 辅助工具（2）标杆、测钎、温度计、弹簧秤等。三、 直线定线（10）1两点间目测定线操作过程：在A、B点

48、上竖立标杆，甲站在A点标杆后面约1m处，指挥乙左右移动标杆，直到甲从A点沿标杆的同一侧看到A,2和B三支标杆在同一直线为止。注意：目测定线时，标杆应竖直，乙持标杆的方法为用食指和拇指夹住标杆的上部，稍稍提起，利用标杆的重心在手指下而使标杆自然竖直。2经纬仪定线在A点安置经纬仪，瞄准B点。3两点间互不通视定线（逐渐趋近法）操作过程：（1）在A、B两点竖立标杆，甲、乙两人分别持标杆站在高处 C1、D1，使甲可以看到B点的标杆，乙可以看到A点标杆；（2）由甲指挥乙移动标杆，使C1, D1,B在同一直线上；（3）由乙指挥甲移动标杆，使C2, D2,A在同一直线上；这样逐渐趋近，直到A, C, D,B在同一直线上为止。四、 钢尺量距方法