测量学基础教案

课题绪论（1）课型理论教学目的让学生理解学科的重要性，测量学的分类、任务、作用和地面点的表达措施测量的基准面和基准线、坐标系和高程系。重点难点怎样表达地面点，绝对高程、相对高程、高差、大地水准面等名词解释教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程§1—1测量学和任务及发展概况1．测量学和研究对象和任务任务：1、研究和确定地球形状和大小。2、将地球表面形态和信息测绘成图。3、建筑物的放样。2．测量学在国民经济建设中的作用§1—2地面点位置确定的原理几种重要概念：基准线基准面大地水准面参照椭球体表面水平面大地高H大海拔H海7.高程8.绝对高程9.假定高程10高差课后小结第1-2课时第1-2课时课题绪论（2）课型理论教学目的理解学科的重要性，测量学的分类、任务、作用和地面点的表达措施测量的基准面和基准线、坐标系和高程系。重点难点地面点，绝对高程、相对高程、高差、大地水准面等概念教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程§1—1测量学和任务及发展概况1．测量学和研究对象和任务任务有三：1、研究和确定地球形状和大小。给地球形态，地壳升降，大陆变迁，海岸移动和空技术等研究提供资料和数据。2、将地球表面形态和信息测绘成图。即用测量仪器和措施将地球上的地物和地貌缩绘成地形图。供科学研究和工程建设提供重要资料。（测定）3、建筑物的放样。即用测量仪器和措施将地形图上设计好的建筑物位置测设到地面上去以便进行施工。（测设）2．测量学在国民经济建设中的作用§1—2地面点位置确定的原理基准线地面的铅垂线。（重力方向线）基准面大地水准面、参照椭球体表面、水平面。大地水准面无潮汐和风浪等原因干扰的平均海水面。（水准面：到处与基准线相垂直的面）参照椭球体表面是假想化的或理想化的大地水准面。（详解大地体）水平面与水准面相切的平面。高程地面点沿基准方向至基准面的距离。绝对高程地面点至大地水准面的铅垂距离。假定高程地面点至任一水准面的铅垂距离。高差地面上两点高程之差。hAB=Hb—Ha课后小结第3-4课时课题水准测量的原理、水准测量的工具和使用课型理论教学目的让学生理解水准测量是测高差最精确的措施之一，理解仪器构造和性能，怎样使用水准仪。重点难点水准测量的原理，水准仪的使用。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程原理：运用水准仪提供的水平视线，对竖直在地面上的两根水准尺进行读数，求得两点的高差，通过一点的高程推算另一点高程的精密测量措施。水准仪由三部分构成：望远镜——用来照准目的和对水准尺进行读数的设备。物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。水准器——用来整平仪器的设备。过水准管零点的切线称为水准管轴。过圆水准器零点的法线称为圆水准器轴。水准管分划值——水准管上2㎜弧长所对的圆心角。基座——用来支撑和稳定仪器的设备使用：粗平使用：粗平→（粗瞄→对光→精瞄→消除视差）→精平→读数→检查课后小结第5-6课时课题水准仪认识实习课型实习教学目的对水准仪有初步的理解重点难点安顿→粗平→粗瞄→对光→精瞄→精平→读数→检查教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程示范操作,分组实测.使用微倾式水准仪进行一般水准测量课后小结第5-6课时课题水准测量外业课型理论教学目的让学生掌握水准测量的外业工作的环节和措施及注意事项。重点难点外业的环节和措施。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程水准点用水准测量措施测定的高程控制点称为水准点。用BM表达。（选在土质坚硬、便于长期保留和使用以便的地点。）水准点按其精度分为不一样的等级，国家水准点分为四个等级，埋设水准点时要按国家规范规定埋设。二、水准测量施测措施当已知水准点与待测高程点的距离较远或两点高差很大，安顿一次仪器无法测到两点高差时，就需要把两点提成若干段，持续安顿仪器测出高差，然后推算高差和高程。测量措施有两种,一为双仪高法,二为双面尺法。转点（TP）：既有前视读数、又有后视读数自身点的高程不用求得，只起传递作用这样的点称为转点。三、水准路线及其检核进行水准测量时所通过的路线，称为水准路线。（为了便于观测和计算各点的高程，检查和发现测量中也许产生的错误必须将各点构成一条合适的施测路线，使之有可靠的校核条件。）水准路线形式为：附合水准路线：②闭合水准路线：③支水准路线：-除以上三种基本布设形式外，水准路线还可以布设成结点形式或水准网形式课后小结第7-8课时课题水准测量的内业计算课型理论教学目的让学生纯熟掌握内业计算的措施。重点难点内业计算的措施。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程附合水准路线的计算将已知数据与观测数据填入表格点号测站数实测高差（m）改正数（m）改正高差（m）高程（m）备注A9+3.024+0.008+3.03248.127114+4.453+0.013+4.46651.159213-3.865+0.012-3.85355.625311+2.749+0.010+2.75951.772B47+6.361+0.043+6.40454.531∑(二)计算高差闭合差（观测值与理论值不符其不符值称为）算容许高差闭合差高差闭合差的分派计算待定点高程二、闭合水准路线的计算（略）三、支水准路线的计算（略）课后小结第7-8课时课题水准测量实习课型实习教学目的通过试验使学生掌握一般水准测量的施测措施，水准路线高差闭合差的调整与高程计算。重点难点教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程示范操作,分组实测。通过试验使学生掌握一般水准测量的施测措施，水准路线高差闭合差的调整与高程计算。为后来的国家等级水准测量打下一定的基础。课后小结第9-10课时课题四等水准测量课型理论教学目的掌握国家等级水准测量的措施，重点难点记录、计算、观测程序、水准点的布设。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号水准尺读数K+黑-红平均高差上丝上丝后视距前视距黑面读数红面读数视距差∑d⑴⑸后前后-前⑶⑷⒀⒅⑵⑹⑺⑻⒁⑼=【⑴-⑵】⑽=【⑸-⑹】⒃=⑶-⑺⒄=⑷-⑻⒂⑾=⑼-⑽⑿=本站⑾+上站⑿1BM～T12026221718246512-1-0.1855162317996798-240．341．8-0.185-0.286+1－1.5－1.52TP1～T2⑼=【⑴-⑵】×100⑽=【⑸-⑹】×100⒀=⑶-⑷+K⒁=⑺-⑻+K⒂=⒀-⒁=⒃-⒄±100⒅=【⒃+⒄±100】/2课后小结第11-12课时课题四等水准测量实习课型实习教学目的掌握四等水准测量的测量程序、记录、计算。重点难点记录、计算。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程示范操作，分组实测。从实习中理解三、四等水准测量的国家技术规定：等级原则视线长度（m）前后视距差（m）前后视距合计差（m）黑红面计数差（mm）黑红面高差之差（mm）三四751003．05．05．010．02．03．03．05．0观测次序：“后-后-前-前”和“后-前-前-后”课后小结第13-14课时课题水准仪的检查和校正。课型理论教学目的水准仪的检查和校正原理和措施。重点难点教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程①VV∥L0L0目的：竖轴与基准线重叠验法：180法校法：二分之一二分之一法②十字丝横丝⊥VV目的：读数以便对的验法：一点重叠法校法：拨正十字丝。③CC∥LL目的：视线水平验法：在较平坦的地面上，选AB两点，打上木桩在中点安顿水准仪，在AB点竖立水准尺读取读数。a、b计算出h=a—b。把仪器搬到B点附近对B尺进行读数得b2计算A尺的对的读数，a2再读取A尺读数a2计算a2等于a对的这时水准管气泡不居中，用校正针拨动校正螺丝使水准管气泡居中。课后小结第15-16课时课题水准测量误差产生的原因及消减措施。课型理论教学目的测量误差的影响原因和消除措施重点难点教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程仪器误差⑴器校正后的残存误差：水准仪通过校正后，不也许绝对满足水准管轴平行视准轴的条件，因而使读数产生误差。此项误差与仪器至立尺点距离成正比。在测量中，使用“中点法”可消除该误差的影响。⑵水准尺误差：该项误差包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。此项误差重要会影响水准测量的精度，因此，不一样精度等级的水准测量对水准尺有不一样的规定。精密水准测量应对水准尺进行检定，并对读数进行尺长误差改正。零点误差在成对使用水准尺时，可采用设置偶数站的措施来消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺来消除。观测误差⑴水准管气泡居中误差：是指由于水准管内液体与管壁的粘滞作用和观测者眼睛辨别能力的限制，致使气泡没有严格居中引起的误差。（D——视线长）⑵读数误差：是观测者在水准尺上估读毫米数的误差，与人眼辨别能力、望远镜放大率以及视线长度在关。视差影响：视差对水准尺读数产生较大的误差。操作中仔细调焦，防止视差。⑶水准尺倾斜误差：水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小与倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。努力扶直尺子，当读数较大时超过2米时，采用“摇尺法”外界条件影响课后小结第16-17课时课题水平角测量原理、DJ6光学经纬仪、经纬仪的基本操作课型理论教学目的理解水平角的概念，理解经纬仪的构造、对中整平的措施、瞄准、读数的规定重点难点对中、整平、瞄准、读数教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程1、水平角测量是确定地面点位置的基本工作之一2、地面上两条相交直线投影在水平面上的夹角称为水平角。（β）3、DJ6光学经纬仪的构造：基座照准部水平度盘经纬仪的基本操作对中：目的是让水平度盘的中心落在测站的铅垂线上整平：目的是水平度盘处在水平位置瞄准：环节是目镜对光、物镜对光、消除视差、精确瞄准读数：分微尺读数课后小结第18-19课时课题DJ6经纬仪认识实习课型实习教学目的理解水平角的概念，理解经纬仪的构造、对中整平的措施、瞄准、读数的规定重点难点对中、整平、瞄准、读数教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程熟悉各螺旋的作用和性能。练习对中、整平、瞄准、读数。示范操作,分组实测.课后小结第20-21课时课题测回法课型理论教学目的测量水平角的措施重点难点记录、计算教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程测回法合用于观测单角。在O点安顿仪器对中整平。用L瞄准A点配置度盘数为0°12′48″记入手薄。顺时针转动照准部瞄准B点读取水平度盘为73°48′06″（βL=73°48′06″-0°12′48″）用R瞄准B点水平度盘数为253°48′36″记入手薄。逆时针转动照准部瞄准A点读取度盘为180°13′00″（βR=253°48′36″-180°13′00″）测站竖盘位置目的水平度盘读数半测回角值一测回角值各测回平均角值O第一测回左A0°12′48″73°35′18″73°35′27″73°35′28″B73°48′06″右A180°13′00″73°35′36″B253°48′36″O第二测回左A90°08′18″73°35′36″73°35′30″B163°43′54″右A270°08′36″73°35′24″B343°44′00″课后小结第22-23课时课题全圆测回法课型理论教学目的掌握全圆测回法测水平角的措施重点难点内业计算教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班测回法合用于观测单角。全圆测回法合用于观测多角。测站测回数目标读数2C平均读数归零方向值各测回归零方向值之平均值LRO10°02′06″0°00′00″51°13′28″131°52′02″182°00′22″A0°02′06″180°02′00″+60°02′03″0°00′00″B51°15′42″231°15′30″+1251°15′36″51°13′30″C131°54′12″311°54′00″+12131°54′06″131°52′00″D182°02′24″2°02′24″0182°02′24″182°00′18″A0°02′12″180°02′06″+60°02′09″290°03′32″A90°03′30″270°03′24″+690°03′27″0°00′00″B141°17′00″321°16′54″+6141°16′57″51°13′25″C221°55′42″41°55′30″+12221°55′36″131°52′04″D272°04′00″92°03′54″+6272°03′57″182°00′25″A90°03′36″270°03′36″090°03′36″课后小结第24-25课时课题测回法实习课型实习教学目的让学生掌握用DJ6经纬仪测水平角(单角)的措施。重点难点操作，记录、计算。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程示范操作、分组实测。分析误差产生的原因。课后小结第26-27课时课题全圆测回法实习课型实习教学目的让学生掌握用DJ6经纬仪测水平角(多角)的措施。重点难点操作，记录、计算。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程示范操作，分组实习。分析误差重要是怎样产生的那此是重要原因课后小结第28-30课时课题经纬仪检校课型理论教学目的理解经纬仪的检查与校正重点难点经纬仪的检查教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程根据测角原理，测水平角经纬仪必须满足两个条件：水平度盘处在水平。视准面为一铅直的平面。照准部水准管轴垂直于竖轴的检校目的：水平度盘水平验法：180度法校法：二分之一二分之一法十字丝竖丝垂直于横轴的检校目的：读数以便、对的验法：一点重叠法校法：拨正十字丝视准轴垂直横轴目的：视准面为一平面验法：在较平坦的地面上选A、B两点，中点安顿仪器，A点是明细小点，B点横一毫米小尺。用L瞄准A点，固定照准部纵转望远镜在毫米小尺上读得B1，用R瞄准A点，固定照准部纵转望远镜在毫米小尺上读得B2。计算30″校正校法：靠近B2找出B3使B2B3=B1B2/4。十字丝交点对准B3此项校正结束。横轴垂直竖轴目的：视准面为一铅直面验法：在高墙旁安顿仪器（D=30米），在高墙上选项一点P（越高越好竖盘读数Z不不小于60°）用L瞄准P点放平望远镜得一点a；用R瞄准P点放平望远镜得一点b。两点应重叠，若不重叠计算不校正，反之校正。校法：略课后小结第31-32课时课题水平角测量误差及注意事项课型理论教学目的理解测水平角时的误差来源及在后来工作中怎样注意重点难点观测误差教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程仪器误差由于仪器检校不完善所引起的误差原因：校正的不完善，视准轴不完全垂直横轴不不小于30秒不校正，横轴不垂直竖轴不不小于20秒不校正。消减措施：盘左、盘右观测取平均值。由于仪器制造不完善所引起的误差原因：照准部偏心差、水平度盘刻划误差。消减措施：照准部偏心差可用盘左、盘右观测取平均值消减。水平度盘刻划误差可用在每个测回前变换水平度盘的位置。观测误差对中误差原因：没在认真严格对中。消减措施：认真对中当边较短或测平角时更应注意对中。整平误差原因：没有严格整平。消减措施：注意整平高差较大时尤其要注意整平。（三）目的偏心误差原因：没有瞄准目的或目的的底部。消减措施：尽量瞄准目的底部如看不究竟部悬挂垂球，瞄准垂球线。（四）照准误差原因：与望远镜的性能、放大率十字丝粗细目的大小远近有关。(五)读数误差外界条件的影响（略）课后小结第33-34课时课题天顶距观测课型理论教学目的理解天顶距观测的目的和措施重点难点天顶距的观测和计算教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程一、天顶距观测在同一竖直面内，视线与天顶方向线所夹角度为天顶距。(Z)观测环节：在测站上安顿经纬仪对中、整平量取仪器高i（精度规定到达厘米）用L瞄准觇标使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L。用R瞄准觇标使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数R。计算指标差x计算出天顶距Z天顶距观测手薄测站目的盘左竖盘读数盘右竖盘读数指标差天顶距OA81°55′12″278°05′12″+12″81°55′00″B100°18′06″259°41′42″-6″100°18′12″课后小结第35-36课时课题竖盘指标差的检查与校正、三角高程测量课型教学目的三角高程测量的措施重点难点三角高程测量教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程竖盘指标差的验校措施：目的：指标线铅垂相下即x=0验法：安顿经纬仪，以盘左瞄准墙上一明细小点P（与仪器同高）读取盘左读数L；用盘右瞄准小点P读取盘右读数R。计算指标差x≥60秒校正，反之不校正。校法：三角高程测量：合用于两点的高差难以用水准测量措施测。精度：可达四等水准测量的精度。操作措施：在A点安顿经纬仪，B点竖立觇标或标尺。量取仪器高和觇标高以望远镜十字丝横丝照准觇标并测出Z——球气差课后小结第37-38课时课题视距测量课型理论教学目的理解视距测量的措施、合用条件、长处、缺陷。重点难点观测和计算教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程视距测量的原理二、视距测量的观测环节：1、在测站上安顿经纬仪对中、整平量取仪器高i（精度规定到达厘米）2、用L瞄准标尺使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数L。由于指标差小L=Z（读至分）读取v数出KL（分米）计算D（精度取至分米）h（精度取至厘米）课后小结第39-40课时课题天顶距观测实习、视距测量实习课型实习教学目的掌握天顶距的观测；视距测量的实测训练重点难点视距测量观测和计算教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程示范操作，遂项讲解，分组实测。测量出数据用如下公式计算：天顶距观测操作课后小结第41-42课时课题钢卷尺量距课型理论教学目的理解平距的概念，掌握一般量距措施，纯熟掌握精密量距措施。重点难点精密量距措施。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程量距措施：人一组，两人定线，两人量距，前尺手手拿花杆一根目录、测钎一组，钢卷尺的末端。后尺手拿钢卷尺的零点。前尺手用花杆定线2、后尺手把钢卷尺的零点对准起点，前尺手把测钎插在钢卷尺的名义长度上，这样就完毕了一尺的测量。3、两人抬平了尺子往前走，再定线，后尺手把钢卷尺的零点对准测钎的中心，拉平了钢卷尺后前尺手把测钎又插在名义长度上，两人在往前走时后尺手把测钎收了。这样量至终点。D=nl+q精密量距的措施和改正计算课后小结第43-44课时课题直线定向课型理论教学目的直线是怎样定向的，方位角的概念。重点难点方位角的定义教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程教学过程几种概念：直线定向：确定直线的方向即确定一条直线与原则方向线所夹的角度称为直线定向。原则方向线：真子午线磁子午线真子午线和磁子午线都向两级收敛为了以便计算引进了坐标子午线坐标子午线：各点的原则方向都是互相平行的这样的子午线称为坐标子午线。方位角：从原则方向线的北端顺时针量至该直线的水平角称为方位角。角值为（0°～360°）真方位角：从真子午线的北端顺时针量至该直线的水平角称为真方位角，用A表达。磁方位角：从磁子午线的北端顺时针量至该直线的水平角称为磁方位角，用AM坐标方位角：从坐标子午线的北端顺时针量至该直线的水平角称为坐标方位角。简称方位角用α表达。课后小结第45-46课时课题测量误差的基本概念（一）课型理论教学目的分析误差产生的原因和性质，对的地处理观测成果求出可靠值，重点难点偶尔误差、中误差、算术平均值原理及其中误差、用改正数计算观测值的中误差。教辅工具1、模型2、挂图3、投影4、多媒体教学措施讲授讲课班级17级工程测量班教学过程量误差产生的原因仪器误差观测误差外