测量学A实验指导书

1、测量学A实验指导书班 级： 学 号： 组 别： 姓 名： 山东建筑大学土木工程学院二零零二年六月目 录实验一水准仪的使用2实验二水准测量3实验三经纬仪的使用5实验四水平角测量8实验五 竖直角测量10实验六视距测量12实验一水准仪的使用一、目的1、了解DS3级水准仪的构造及各部分的名称和作用2、掌握水准仪使用的基本操作3、练习水准尺读数二、要求实验学时安排为2学时，每人安置23次水准仪，读尺45次。三、仪器及工具每组：水准仪一台、水准尺一把、记录板一块。四、预习内容水准测量的仪器及工具，水准仪的使用五、实验步骤1、安置水准仪：测量仪器所安置的地点称为测站。打开三脚架，使其高度适中，架头大致水平，

2、牢固地架设在地面上。然后打开仪器箱（记清仪器各部件位置，以便装箱时按原来位置放置），双手握基座取出仪器，放在三脚架上，用连接螺旋将水准仪固连在三脚架上。用手推一下仪器，检查仪器是否真正连接牢固。2、熟悉仪器：认识水准仪构造及各部分的名称、作用。3、粗略整平：（1）置圆气泡于两脚螺旋之间（或于一脚螺旋上方），转动这两个脚螺旋使圆气泡在这两脚螺旋方向居中（气泡移动方向与左手大姆指旋转方向一致）。（2）转动第三个脚螺旋使圆气泡居中，反复练习几次。4、瞄准对光：（1）将望远镜对向明亮的背景（白墙或白纸），转动目镜对光螺旋使十字丝看得非常清晰。（2）松开制动螺旋，用镜筒上的准星瞄准水准尺（立水准尺在离水

3、准仪约30米处），拧紧制动螺旋。（3）转动物镜对光螺旋，使水准尺的像十分清晰，然后眼睛在目镜上下作微小移动，观察水准尺与十字丝面是否有相对移动。若有，则存在视差，为此，可反复调节对光螺旋，直到视差消除为止。（4）旋转微动螺旋，使水准尺的象靠近十字丝的纵丝。5、精确整平：旋转微倾螺旋，使符合水准气泡两端吻合（即气泡居中）。6、读数：（1）先认清水准尺的刻划和注记形式，以免读错。（2）按中丝在水准尺上读数。读数时，应从小往大读取，并估读到毫米。六、注意事项1、持尺者将水准尺立于地面一点，尺的零点在下，尺面对向望远镜。2、水准尺读数应读至毫米，注意消除十字丝视差。3、每次读数前要转动微倾螺旋使符合气

4、泡吻合。实验二水准测量一、目的1、练习水准测量测站与转点选择，水准尺立尺方法，测站上仪器操作。2、掌握水准测量的施测方法及记录、计算。二、要求1、从某已知高程的水准点开始，进行一段闭合（或附合）水准测量。2、每一测站采用变动仪器高法，测得两次高差应不大于6mm，在允许范围内取其平均值作为该测站高差的结果。3、高差闭合差允许值：fh容±12mm当fhfh容时，调整fh，计算测点高程。三、仪器及工具每组：水准仪一台，水准尺两把，尺垫两个。四、预习内容水准测量的外业，水准测量的内业。五、实验步骤1、后视水准尺立于某水准点上，观测者将仪器安置于适当地点，前视水准尺立于转点TP1（要求仪器与两

5、立尺点距离大致相等），在转点上置尺垫，水准尺立于尺垫上。2、观测者安置水准仪，精略整平后，瞄准后视点上水准尺，转动微倾螺旋精确整平后，根据十字丝中丝读数a1记录。然后瞄准转点TP1上的前视水准尺，精确整平后，根据十字丝中丝读数b1记录。计算第一次仪器高时的高差h=a1-b1。3、观测者变动仪器高(应在10cm以上)，重新安置水准仪，粗略整平后同步骤2，观测得前视读数b2，后视读数a2，记录并计算第二次仪器高时的高差h=a2-b2。4、若h与h之差小于6mm，则两点的平均高差h= (h+h)5、第一测站测完后，搬至第二测站，原前视转点TP1上的水准尺和尺垫不动，原后视水准点上水准尺移至另一转点T

6、P2上。按以上变动仪器高法进行观测、记录及计算，直至终点。6、计算校核：a-b=h=H终-H始式中：H终水准线路终点的已知高程H始水准线路始点的已知高程六、注意事项1、仪器、尺垫要安置牢固，防止下沉。2、每次读数前，要转动微倾螺旋使水准管符合气泡吻合。注意消除十字丝视差，估读至毫米。3、尺要扶直，尺下清洁，转点处应放尺垫，并注意尺垫不得碰动，如有碰动应及时返工重测。4、选择测站应使前、后距离尽量相等，最大视距应小于75cm。在一个测站瞄准水准尺读数的次序是：“后前前后”。5、记录保持整洁、原始，不得随便涂改。计算要及时，在同一测站两次仪器高测出的两次高差之差应小于6mm，经检验合格后方可将仪器

7、迁至下一测站。七、记录示例（如表2-1）表2-1实验三经纬仪的使用一 、目的1、了解光学经纬仪主要部件名称及作用2、掌握经纬仪基本操作方法：对中、整平和读数二、要求 (实验时数安排2学时)1、认识经纬仪基座、水平度盘、照准部三部分的结构；掌握制动、微动螺旋的使用。2、练习对中、整平方法。3、练习用望远镜精确照准目标。4、练习光学经纬仪水平度盘读数。三、仪器及工具每组：光学经纬仪一台(J6或J2)。四、预习内容J6、J2级光学经纬仪。五、实验步骤1、安置经纬仪后，逐件认识仪器各部件的名称及作用。2、对中、整平B2B1B3 O M图3-1(1)观测者站于图3-1中M点，眼与光学对点器、地面点位O及

8、三脚架B1的位置在一直线上。光学对点器进行目镜、物镜对光。右手握架腿B1，左手握架腿B3，将仪器轻轻提起，并前、后、左、右移动直到光学对中器中的“”字与O点基本对中。(2) 眼看圆水准器并同时伸缩架腿，使圆气泡居中(伸缩架腿时不影响原先的对中)(3)转动脚螺旋使水准管气泡居中，具体操作为：转动照准部，使长水准管与一对脚螺旋相平行，利用左手拇指定则，使气泡居中，将照准部旋转90°，仍按左手拇指定则，使气泡居中，以上步骤重复12次。3、练习换象手轮及水平度盘变换手轮的使用。(1)练习J2级光学经纬仪换象手轮的使用。先打开水平度盘反光镜，转动换象手轮使标志线水平，此时观察读数显微镜，并转动

9、水平度盘可见窗内读数在变。再打开竖盘照明反光镜，转动换象手轮使标志线竖直；此时观察读数显微镜，并转动望远镜可见窗内读数在变。(2)练习J6、J2级光学经纬仪水平度盘变换手轮的使用。拧紧水平制动螺旋，转动水平度盘变换轮，观察水平度盘读数的变化，从而了解度盘变换手轮的作用。4、练习望远镜瞄准目标。对光寻找目标等方法步骤同水准仪(见实验一)。5、练习光学经纬仪水平度盘读数。(1)J6级经纬仪的读数方法图3-2转动读数窗对光螺旋看清数字及分划线，度数由落在分微尺上的度盘分划注记读出。小于1°的数值，由分微尺上读出，并估读至0.1。如图3-2中，落在分微尺上的水平度盘刻划线的注记为214

10、76;，该刻划线在分微尺的读数为56.5，所以水平度盘的读数应为214°5630。同理，竖盘读数为79°0800(3)J2级经纬仪的读数方法图3-3i )旋转测微轮使度数窗下方框内竖线相重合，如图3-3。ii) 读度数窗中的度数及中间小窗中的整10分数，如图3-3中为142°40。Iii)读出测微尺上读数，如图3-3中为713.8，然后相加为142°4713.8。(4)其它练习：盘左盘右练习：松开望远镜制动螺旋，纵转望远镜从盘左到盘右。改变水平度盘位置练习：旋紧水平制动 螺旋，打开水平度盘位置变换手轮，转动变换轮，观察读数变化，最后盖好护盖。六、注意事项

11、1、经纬仪开箱后，应必须仔细观察仪器在箱中的位置，以便在仪器使用完毕时，能准确 装入箱内。2、经纬仪由箱中取出后，必须立即用脚架上的中心螺旋将经纬仪上牢。上连螺旋时另一手必须抓紧仪器的支架，以确保安全。3、制动螺旋未松开之前不可强行转动仪器，若欲使仪器作水平方向旋转时必须双手握着仪器支架转动仪器，不允许手拿望远镜转动。4、仪器各螺旋均不宜旋得过紧，螺旋拧到头时不应再拧，而应反向倒回，以免螺旋损坏。5、注意爱护仪器，仪器取出箱子后，箱子盖要立即关上，并将仪器箱安置在干燥地点，仪器箱严禁坐人。实验四水平角测量一、目的掌握测回法测水平角的步骤、记录和计算方法二、要求 (实验时数为2学时)1、垂球对中

12、误差应小于3毫米，光学对中应小于1毫米。2、能正确地进行瞄准、读数。3、盘左、右所测水平角值之差J6级经纬仪应小于40，J2级经纬仪应小于18。4、多边形内角和与理论值之差应小于±60(n为多边形的边数)。三、仪器及工具每组经纬仪一台、测钎两副。四、预习内容水平角观测。五、实验步骤(一)水平角观测图4-1图4-21、对中、整平。安置经纬仪于测站2点（如图4-1）。2、盘左位置(竖盘在观测者的左测)，左手握水平度盘制动螺旋，右手握望远镜对光螺旋处，转动仪器利用瞄准器瞄准左方目标点1，拧紧水平制动及望远镜制动螺旋，转动微动螺旋准确瞄准目标点1，如图4-2所示，要以竖丝中单丝对准测点，或双

13、丝被测点平分。为计算方便，此时可调水平度盘变换轮，使读数略大于0°如b1=0°1218，记入手薄中。(见表4-1)3、顺时针转动仪器瞄准右方目标点3，读取水平度盘读数为a2=71°4524。则盘左半测回角值为L=a1b1=71°3306。4、为消除仪器误差的影响，再以盘右观测，即纵转望远镜成盘右位置(竖盘在观测者右测)，瞄准右方目标点3，读取水平度盘读数为a2=251°4518；再逆时针转动仪器瞄准左方目标点1，读取水平度盘读数为a2=180°1200，记入手薄。则后半测回角值为R=a2b2=71°3318。两半测回之差在允

14、许范围内，则可取平均值，现L、R之差为12，在允许范围内，故取两半测回平均值=71°3312。此角测毕，若需测几个测回，可按以上方法观测，但要按规定变动度盘的起始读数。表4-1六、注意事项1、观测程序及记录要严守规程。2、每半测回的角值观测完毕后立即算出，当场校核，完成记录，并附所测角草图。3、观测中注意勿拧轴座连接螺旋，以防轴座转动，导致错误。实验五竖直角测量一、目的掌握竖盘构造，了解竖直角测角步骤。二、要求 (实验时数为2学时)1、垂球对中误差应小于3毫米，光学对中应小于1毫米。2、竖直角测角中仪器指标差互差20。三、仪器及工具每组经纬仪一台、测钎两副。四、预习内容竖直角观测。五

15、、实验步骤 1、 对中、整平。安置经纬仪于测站2点（如图4-1）。 图4-12、判断竖盘注记形式，确定竖直角计算公式。图4-2(1)盘左，望远镜大致水平，读取竖盘读数(只需读度数)。(2)仰起望远镜，读取竖盘读数(只需读度数)，若此时度数大于视线水平时度盘读数，则其竖盘注记形式如图4-3(a)，竖直角计算公式： L=L 90°R=270° R反之，若盘左时望远镜仰起时，竖盘读数减少，则其竖盘注记形式如图4-3(b)，竖直角计算公式：L= 90° LR=R 270°2、竖直角观测步骤 (1)盘左，望远镜瞄准目标P(使十字丝横丝切于目标顶端)。转动竖盘指标水

16、准器微动螺旋，使竖盘水准气泡居中，竖盘读数L，记录并根据竖直角计算公式，算得L。(2)盘右，仍瞄准P点，调竖盘气泡居中，竖盘读数R，记录算得R。(3)计算竖直角及指标差。竖直角= (R+L)指标差X= (R-L)表5-1六、注意事项1、观测程序及记录要严守规程。2、每半测回的角值观测完毕后立即算出，当场校核，完成记录，并附所测角草图。3、观测中注意勿拧轴座连接螺旋，以防轴座转动，导致错误。实验六视距测量一、目的1、 掌握竖盘构造，了解竖直角测角步骤。2、掌握视距测量的步骤、记录和计算方法。二、要求 (实验时数为2学时)1、垂球对中误差应小于3毫米，光学对中应小于1毫米。2、能正确地进行瞄准、读

17、数。3、竖直角测角中仪器指标差互差20。三、仪器及工具每组经纬仪一台、水准尺一根、卷尺一件。四、预习内容视距测量。五、实验步骤 图5-11、判断竖盘注记形式，确定竖直角计算公式。图5-2(1)盘左，望远镜大致水平，读取竖盘读数(只需读度数)。(2)仰起望远镜，读取竖盘读数(只需读度数)，若此时度数大于视线水平时度盘读数，则其竖盘注记形式如图4-3(a)，竖直角计算公式： =L (90°+x)反之，若盘左时望远镜仰起时，竖盘读数减少，则其竖盘注记形式如图4-3(b)，竖直角计算公式：= (90°+x) L2、观测步骤(1)安置经纬仪于测站点，对中，整平，量取仪器高i，远处直立

18、水准尺。(2)盘左，望远镜瞄准目标水准尺(使十字丝横丝切于水准尺)。转动竖盘指标水准器微动螺旋，使竖盘水准气泡居中，读出竖盘读数L和水准尺上三丝读数，记录并计算竖直角，视距间隔l，水平距离D，高差h。视距间隔l=下丝读数-上丝读数（或上丝读数-下丝读数，大数减小数，使l为正）=( 90°+x) L或=L( 90°+x)(为仪器高，为中丝读数)表6-1视距测量记录手簿日期： 天气： 班级： 小组：仪器型号： 观测： 记录：测站：A 后视点：B 仪器高：i=1.42m 指标差：x=0 测站高：HA=207.40m点号视距间隔l(m)中丝读数(m)竖盘读数L竖直角初算高差h(m)改正数i-v(m)改正后高差h(