刘旭东水利工程测量实训.docx
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刘旭东水利工程测量实训
水利工程测量
实训报告书
专业：
班级：
姓名：
学号：
前言：
这次实习是对工程测量知识的实践化，是让每个同学都对工程测量的实际操作能够达到基本程度的掌握。
这次实习与以前的课堂实习相比，时间更集中、内容更加广泛、程序更加系统，完全从控制测量生产实际出发，加深对书本知识的理解、掌握与综合应用，是培养我们理论联系实际、独立工作能力、综合分析问题和解决问题的能力，组织管理能力等方面素质，也是一次具体的，生动的，全面的技术生产活动。
（一）实习仪器和工具：
DS3型微倾式水准仪，DJ6型光学经纬仪，塔尺，三脚架，半圆仪，铅笔，橡皮，皮尺，画板，测钎，直尺，50*50图纸，表格（水准测量手簿，闭合水准路线计算表，测回法水平角观测手簿，闭合导线平差计算表）。
（二）具体任务
任务：
测量酒泉区域，完成小地区大比例地形图的绘制，并完成测量实训报告书。
（三）实习内容：
1、控制测量：
①导线测量（平面控制测量）：
通过测角和量距，求出各导线点的坐标；②水准测量（高程控制测量）：
根据已知水准点的高程，测量其他水准点的高程；
2、碎步测量（经纬仪测绘法）：
根据控制点，测定碎步点的平面位置和高程；
3、绘图:
根据已知数据展绘成地形图。
（四）实习步骤：
1、DS3水准仪和DJ6经纬仪的使用方法
DS3水准仪的使用方法
（1）安置仪器，熟悉水准仪基本构造、各部件名称和作用
1）选择坚固、平坦、空阔的地方打开三角架，使三角架的三条腿近似等距，架设高度应该适中，架头应该大致水平，架腿制动螺旋应该固紧；
2）打开仪器箱，双手取出水准仪，将仪器小心地安置到三角架顶面上，用一只手握住仪器，另一只手松开三脚架中心连接螺旋，将仪器固定在三脚架上；
3）对照教材，观察仪器的各个部件的构造，熟悉各螺旋的名称和作用，试着旋拧各个螺旋以了解其功能。
（2）学习水准仪粗略整平、瞄准水准尺、精平与读数的操作流程
1）粗略整平：
粗略整平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅直，从而视准轴粗略水平。
2）瞄准水准尺
①将望远镜对着明亮的背景，转动目镜螺旋，使十字丝清晰；
②松开制动螺旋，转动望远镜，采用望远镜镜筒上面的照门和准星瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋；
③从望远镜中观察，转动物镜螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺；
④眼睛在目镜端上下微微移动，若十字丝与目标影响有相对移动，则应重新仔细地进行物镜对光，直到读数不变为止。
3）精平：
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。
4）读数：
观察十字丝的中丝在水准尺上的分划位置，读取读数。
注意事项
（1）立尺时应站在水准尺后面，双手扶尺，使尺身保持竖直；
（2）前后视距可先由步数概量，使前、后视距大致相等；
（3）读取读数前，应仔细对光以消除视差；
（4）观测过程中不应进行粗平，若圆水准器气泡发生偏离，应整平仪器后重新观测；每次读数时都应进行精平；
（5）测量完毕后，应立刻检核，一旦误差超限，应立即重测；
1、水准测量
（1）水准测量原理：
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。
设水准测量的进行方向为从A至B，A称为后视点，a为后视读数；B称为前视点，b称为前视读数。
如果已知A点的高程Ha，则B点的高程为：
Ha=Hb+a-b
（2）水准测量的外业施测：
①水准点：
用水准测量方法测定高程的点。
②当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时，两点之间安置一次仪器无法测出其高差。
这时需要连续多次设站，进行复合水准测量。
每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差，从而可得其高程。
（3）水准测量的检核
①计算检核：
闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和，又等于后视读数之和减去前视读数之和，因此利用该式可进行计算正确性的检核。
∑ai-∑bi=∑hi
②测站检核：
对每一测站上的每一读数，进行检核，用变更仪器法进行检核。
变更仪器法要求变更的高度应该大于10cm，两次高差之差不应超过规定的容许值，即6mm。
③闭合水准路线的成果检测：
理论上各测段高差之和应等于零，实际上上不会，存在高差闭合差，其不应该大于容许值，若高差闭合差超出此范围，表明成果中有错误存在，则要重返工作。
（4）水准测量的内业计算：
检查水准测量手簿；填写已知和观测数据；计算高差闭合差及其限差；最终结果见实习数据。
2、导线测量
（1）导线测量概述：
导线从一组已知控制点出发，经过几个点，又回到起始点上，形成一闭合多边形，成为闭合导线。
由于测量了多边形的各内角及边长，闭合导线也具有检核作用。
①角度检核条件:
多边形各内角的观测值之和与其理论值之差
fβ=∑βi-（n-2）×180应满足限差要求，其中n为多边形角个数。
②坐标增量检核条件：
fx=∑△xi
fy=∑△yi
上述理论值应为零，可实际上一般不等于零，但也应该满足限差要求。
（2）导线测量的外业工作:
导线测量的外业工作包括：
踏勘选点及建立标志，测角，量边等。
1）踏勘选点及建立标志：
在选点前，应先收集测区已有地形图和已有高级控制点的成果资料，将控制点展绘在原有地形图上，然后在地形图上拟定导线布设方案，最后到野外踏勘，核对、修改、落实导线点的位置，并建立标志。
选点时应注意下列事项：
①相邻点间应相互通视良好，地势平坦，便于测角和量距。
②点位应选在土质坚实，便于安置仪器和保存标志的地方。
③导线点应选在视野开阔的地方，便于碎部测量
④导线边长应大致相等
⑤导线点应有足够的密度，分布均匀，便于控制整个测区。
2）测角：
导线转折角的测量采用测回法观测用DJ6经纬仪测两测回，当盘左、盘右两半测回角值的较差不超过±40″时，取其平均值。
3）量边：
点间距离已经给出，无需测量。
（3）导线测量内业计算：
导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。
计算之前，应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全，有无记错算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。
1）准备工作
将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线平差计算表”中，见实习数据。
2）角度闭合差的计算与调整
①计算角度闭合差n边形闭合导线内角和的理论值为：
β=（n-2）×180式中n——导线边数或转折角数。
由于观测水平角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和不等于理论值，两者之差，称为角度闭合差，用fβ表示，即
fβ=∑βi-（n-2）×180
②计算角度闭合差的容许值角度闭合差的大小反映了水平角观测的质量。
各级导线角度闭合差的容许值fβp，其中图根导线角度闭合差的容许值fβp的计算公式为：
fβp=±60〞√n
③计算水平角改正数如角度闭合差不超过角度闭合差的容许值，则将角度闭合差反符号平均分配到各观测水平角中，也就是每个水平角加相同的改正数vβ，vβ的计算公式为：
Vβi=-fβ／n
计算检核：
水平角改正数之和应与角度闭合差大小相等符号相反，即
∑Vβ=-fβ
3）推算各边的坐标方位角
根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角，推算其它各导线边的坐标方位角。
见实习数据。
计算检核：
最后推算出起始边坐标方位角，它应与原有的起始边已知坐标方位角相等，否则应重新检查计算。
4）坐标增量的计算及其闭合差的调整
①计算坐标增量根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长，计算各边的坐标增量。
②计算坐标增量闭合差实际上由于导线边长测量误差和角度闭合差调整后的残余误差，使得实际计算所得的增量闭合差不等于零，从而产生纵坐标增量闭合差fx和横坐标增量闭合差fy，即
fx=∑△xi
fy=∑△yi
③计算导线全长闭合差fD和导线全长相对闭合差K
fD=√fx2+fy2
导线全长相对闭合差K
K=fd/∑Di图根导线的KP为1/2000。
如果K＞KP，说明成果不合格，此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查，必要时须重测;如果K≤KP，说明测量成果符合精度要求，可以进行调整。
④调整坐标标增量闭合差调整的原则是将fx、fy反号，并按与边长成正比的原则，分配到各边对应的纵、横坐标增量中去。
以vxi、vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数，即
Vxi=-fx/∑Di×Di
Vyi=-fy/∑Di×Di
⑤计算改正后的坐标增量各边坐标增量计算值加上相应的改正数，即得各边的改正后的坐标增量
3、绘图（比例尺1：
500）
（1）准备工作
用坐标网格尺绘制坐标网格，图幅大小50cm×50cm，网格边缘长误差不超过图上0.2mm，对角线误差不超过0.3mm,合格后标定网格坐标,并根据控制点坐标展绘各控制点,最后用比例尺量出各控制点距离,与实地水平距离的比较,之差不超过0.3mm。
（2）地形图测绘
主要使用经纬仪测绘法成图。
①特征点的选取
特征点应选在：
地物轮廓线的方向变换处及独立物的中心点，能反映地物特征的地性线上；且间距最大在图上不超过2cm，最大视距对1：
500，主要地物为50m，次要地物为70m。
②立尺员的随机应变:
立尺员要根据周围情况的变换，在弄清碎部点的关系的同时并绘出草图，以协助绘图员绘好图。
③绘图员的工作:
绘图员要注意图面正确整洁、注记清晰，作图准确。
④检查:
在结束时，应注意检查有无纰漏、测错，及时发现问题，解决问题。
（五）实习数据：
表1：
水准测量手簿
测站
测点
水准尺读数
高差
平均高差
高程
备注
后视a
前视b
/（m）
/（m）
/（m）
1
B1
1115
1360
-0.277
B2
1390
1639
-0.275
-0.279
2
B2
1688
1520
-0.010
B3
1698
1530
-0.010
-0.010
3
B3
1482
1610
+0.358
B4
1127
1250
+0.355
+0.360
4
B4
1360
1213
-0.076
B1
1435
1289
-0.075
-0.076
∑
11.348
11.358
-0.01
-0.005
计算检核
11.348-11.358=-0.001-0.001/2=-0.005
表2：
闭合水准路线计算表
测点
测站数
高差
/m
高差改正数
/m
改正后高差
/m
高程/m
备注
B1
1
-0.277
+0.0013
-0.2757
49.903
B2
49.627
1
-0.010
+0.0012
-0.0088
B3
49.618
1
+0.358
+0.0013
+0.3593
B4
49.978
1
-0.076
+0.0012
-0.0748
B1
49.903
4
-0.005
+0.005
0
∑
辅助
计算
fh=∑hi=-5mmfhp=±12√4=±24mm
表3：
测回法水平角观测手簿
测站
测回
盘
位
目标
水平盘读数
（°′〞）
半测回角值
（°′〞）
一测回角值
（°′〞）
各测回平均值（°′〞）
备注
B1
1
左
B4
000030
893324
893324
893310
B2
893354
右
B4
1800036
893324
B2
2693400
2
左
B4
900018
893254
893257
B2
1793312
右
B4
2700030
893300
B2
3593330
B2
1
左
B1
000030
840018
840024
840027
B3
840048
右
B1
1800136
840030
B3
2640206
2
左
B1
900006
840048
840030
B3
1740054
右
B1
2695954
840012
B3
3540006
B3
1
左
B2
000006
953154
953154
953151
B4
953200
右
B2
1800600
953154
B4
2753754
2
左
B2
900012
953136
953148
B4
1853148
右
B2
2695930
953200
B4
053130
B4
1
左
B3
000018
905442
905436
9055436
B1
905500
右
B3
1800012
905430
B1
2705442
2
左
B3
900006
905448
905436
B1
1805454
右
B3
2700036
905424
B1
005500
（六）实习心得与体会：
在这次实习中，我们组虽然进行的不是很顺利，但因此我们也掌握了一些测量工作的经验：
1、选点时设定的范围过大，这导致我们测量点较多，测量任务较重。
选点视野不开阔导致可能还要再另加控制点来测碎部。
2、测水平角时每个测回的误差都要检验，否则可能导致最后闭合差的超限。
可以根据经纬仪确定方向定点，而不一定非要拘泥于之前选定的控制点，因为是所有角度距离测量完之后才要把控制点展绘在图纸上。
3、测边时不一定要用整尺长来计算，距离相对小的只要选择一个整长度即可。
测量时要注意零点与尺始处的差别，钢尺要拉直了才会精确。
另外有车辆较多的地方要注意，以免尺子损坏，行人较多的地方也该注意不要绊到他们。
4、水准测量视距差的限制可以通过正负抵消的方式来消除，每个测站误差都要及时计算，以免最后返工。
在水准测量中不经意的发现，如果在用双手立水准尺的同时再用额头抵住水准尺就可以很好地控制气泡，能够很快地让气泡居中，杜绝仅用双手时气泡在圆圈内外往复偏移不定的现象的发生，缩短立尺时间，提高准确度。
在水准测量中，其中有一点选在了一处视野角度都不是很好的地方，只考虑到遵循尽量保证前后视距大致相同的原则，导致任务完成的进度一拖再拖，后来我们大家齐心合力，果断换了测点，并加快速度，成功完成任务。
5、展绘控制点要仔细，我组就因为一时疏忽绘错了一个控制点导致这个测站的碎步展绘后完全和别的测站拼接不上。
6、每个测站点测量时都不能忘记测仪器的高度，我们组有时没测导致高程的计算还要返工。
通过这次实习，学到了测量的实际能力，更有面对困难的忍耐力；更锻炼了自己很多测绘的能力。
首先，是熟悉了经纬仪的用途，熟练掌握了经纬仪的使用方法，掌握了仪器的检验和校正方法。
其次，在对数据的检查和校正的过程中，明白了各种测量误差的来源，其主要有三个方面：
仪器误差，观测误差、外界影响误差，了解了如何避免测量结果错误，最大限度的减少测量误差的方法。
除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施，还应掌握一套科学的测量方法，在测量中要遵循一定的测量原则，如：
“从整体到局部”“先控制后碎部”“由高级到低级”的工作原则，并做到“步步有检核”。
这样做不但可以防止误差的积累，及时发现错误，更可以提高测量的效率。
通过工程实践，真正学到了很多实实在在的东西，比如对测量仪器的操作、整平更加熟练，学会了许多课堂上无法做到的东西，很大程度上提高了动手和动脑的能力。
因此，测量离不开我们每个人的努力。
一次测量实习要完整的做完，单单靠一个人的力量和构思是远远不够的，只有在小组的密切合作和高度团结下才能使实习任务快速而高效的完成。
这次测量实习也让我真正的体会到了我们一个小组就是一个整体不可分割的整体。
小组成员的合作很重要，实习小组的气氛很大程度上直接影响到实习的进度，而这些，都是在测量实习之外所不能体会得到的。
就整个实习过程来说，此次外业实习的每个步骤都已了然于胸，对于书本上的知识已基本掌握，这样来讲，也就没有太多的遗憾了。
总的来说，这次实习让我体会到了外业的艰辛，内业的耐心，工作的细心，甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。
锻炼了实际的能力，让我在未来面对选择时更有信心和勇气！
感谢老师给了我们这样的一次实习机会，让我们在学到更多知识的同时，感悟到了许多课本之外，却受益终身的道理
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