经纬仪实验有关数据.docx
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经纬仪实验有关数据
-33-测量学课程电子教案
第1章绪论
一、学习目的与要求
学习目的
了解测绘学的研究内容，熟悉测量学的主要任务。
学习要求
1、测量学的定义及其分类；
2、测量学的主要任务在工程建设中的作用；
3、地面点位的表示方法；（难点）
4、测量的基本工作和工作原则。
二、课程内容与知识点
1.测量学的定义及其分类，
2.测量学的主要任务在工程建设中的作用，地面点位的表示方法，
3.测量的基本工作和工作原则。
4.何谓大地水准面？
我国的大地水准面是怎样定义的？
它在测量工作中起何作用？
5.参考椭球和地球总椭球有何区别？
6.测量中常用的坐标系有几种？
各有何特点？
不同坐标系间如何转换坐标？
7.北京某点的大地经度为116º20′，试计算它所在的六度带和三度带带号，相应六度带和三度带的中央子午线的经度是多少？
8.什么叫绝对高程？
什么叫相对高程？
两点间的高差如何计算？
9.什么是测量中的基准线与基准面？
在实际测量中如何与基准线与基准面建立联系？
什么是测量计算与制图的基准线与基准面？
10.测量工作的基本原则是什么？
那些是基本工作？
三、习题与思考题
1.测绘学研究的内容是什么？
2.Geomatids的含义是什么？
3.现代测绘学的任务是什么？
4.测量学在土木工程建设中有哪些作用？
四、考核目标与要求
识记：
测绘学的定义，测绘学研究的对象。
大地水准面，1985年国家高程基准，绝对高程与相对高程。
定位参照系及定位元素。
经度，纬度，直角坐标。
测量工作的基本原则。
测量工作的基本内容，测绘地形图及施工测量的概念。
领会：
Geomatids的含义，现代测绘学发展的特点、涉及的行业。
参照系的形成，大地水准面与参考椭球面、垂线与法线的区别。
高斯投影的概念，高斯坐标系的建立、高斯坐标的表示。
测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同之处，测量工作原则。
简单应用：
高斯—克吕格坐标系横坐标自然值与通用值的关系，高程与高差的确定。
第2章水准测量
一、学习目的与要求
学习目的
掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量的实验，达到独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。
学习要求
1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。
2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。
3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线的成果计算。
4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。
5.清楚水准仪的检验与校正方法
6.了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。
二、课程内容与知识点
1.水准测量原理。
高差法：
前视与后视；仪高法：
视线高。
转点的概念。
公式：
2.水准仪及其使用
DS3微倾式水准仪的构造，内对光望远镜成像原理，望远镜放大率。
水准管零点，水准器的分划值。
视准轴、水准管轴、圆水准器轴、仪器竖轴。
满足条件：
水准管轴平行于望远镜视准轴，圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴，。
水准仪操作步骤：
立尺，置架，粗平，照准，精平，读数，记录，搬站。
视差及其消除方法。
水准尺：
塔尺，单面尺，双面尺及尺常数。
尺垫。
3.精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪的构造及使用。
4.水准测量实施
水准点：
永久性水准点。
临时性水准点。
水准路线：
附合水准路线，闭合水准路线，支水准路线。
水准网，水准结点。
普通水准测量的一般要求，施测程序。
公式：
测站检核方法：
双仪高法，双尺面法。
公式：
水准测量成果整理：
高差闭合差的计算检核、高差改正数的计算、高差改正数的分配原则。
5.DS3水准仪的检验与校正
水准仪轴线应满足的条件：
圆水准器轴平行于仪器竖轴，水准管轴平行于望远镜视准轴，十字丝中横丝垂直于仪器竖轴。
圆水准器轴的检验校正；
水准管轴的检验校正；
十字丝中横丝的检验校正。
6.水准测量误差
仪器及工具误差：
视准轴与水准管轴不的误差平行，望远镜对光时调焦透镜运行的误差，水准尺的误差。
观测误差：
水准管气泡居中的误差，估读水准尺的误差mV，水准尺倾斜的误差b。
公式：
外界条件的影响：
地球曲率的影响，大气折光的影响f，仪器升沉的影响，尺垫下沉的影响，温度变化对视准轴与水准管轴夹角的影响。
公式：
四、习题与思考题
1.设A为后视点，B为前视点，A点的高程是20.123m.当后视读数为1.456m,前视读数为1.579m,问A、B两点的高差是多少?
B、A两点的高差又是多少？
绘图说明B点比A点高还是低?
B点的高程是多少?
2.何为视准轴?
何为视差?
产生视差的原因是什么?
怎样消除视差?
3.水准仪上圆水准器与管水准器的作用有何不同?
，何为水准器分划值？
4.转点在水准测量中起到什么作用？
5.水准仪有哪些主要轴线？
它们之间应满足什么条件？
什么是主条件？
为什么？
6.水准测量时要求选择一定的路线进行施测，其目的何在？
7.水准测量时，前、后视距相等可消除那些误差？
8.试述水准测量中的计算校核方法。
9.水准测量中的测站检核有那几种？
如何进行？
10.数字水准仪主要有那些特点？
11.将图中的水准测量数据填入表中，A、B两点为已知高程点HA=23.456m，HB=25.080m，计算并调整高差闭合差，最后求出各点高程。
测站
测点
水准尺读数
实测高差
/m
高差改正数
/mm
改正后高差
/m
高程
/m
后视（a）
前视（b）
Ⅰ
BMA
1
Ⅱ
1
2
Ⅲ
2
3
Ⅳ
3
BMB
计算
检核
Σ
12.设A、B两点相距80m，水准仪安置于中点C，测得A尺上的读数a1为1.321m，B尺上的读数b1为1.117m,仪器搬到B点附近,又测得B尺上读数b2为1.466m,A尺读数为a2为1.695m。
试问水准管轴是否平行于视准轴？
如不平行，应如何校正？
13.试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响，并推导出其计算公式。
14.调整如图所示的闭合水准测量路线的观测成果，并求出各点高程，HI=48.966m。
四、考核目标与要求
识记：
水准点，转点，水准管分划值，视差，视准轴，水准管零点，水准管轴，圆水准器轴，仪器竖轴，水准尺常数等概念。
记录计算、观测及成果检核方法。
闭合水准路线，附合水准路线，高差改正数，容许误差的计算，闭合差调整，成果计算方法。
领会：
高差法、仪高法计算高程。
双面尺分划特征。
内对光望远镜成像原理。
符合水准器与微倾螺旋运动之间的关系。
自动安平原理，补偿器的光学特性，平行玻璃板测微器读数原理。
圆水准器、管水准器、十字丝中横丝，等三项检校和方法。
仪器误差、观测误差、外界条件对观测成果的影响；水准尺尺长误差，水准尺分划误差，水准尺零点差，气泡居中误差，水准尺倾斜的误差，地球曲率的影响，大气折光的影响，仪器升沉的影响，尺垫下沉的影响。
简单应用：
置架、粗平、照准、精平、读数、记录、扶尺、搬站等的操作要领，运用双仪高法和双面尺法作测站检核。
水准测量误差的消除和削弱的相应对策；自动安平水准仪的使用。
综合应用：
选点，定标志，闭合或附和水准路线的布设，普通水准测量的实施，水准测量成果的计算。
第3章角度测量
一、学习目的与要求
学习目的
认识经纬仪的组成部分及其用途，清楚角度测量原理，掌握测角方法。
通过实验，达到独立操作经纬仪，完成水平角、竖直角的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。
学习要求
1.理解水平角及竖直角测角原理
2.认识清楚光学及电子经纬仪的构造及相应的读数系统。
3.清楚经纬仪的主要轴线及其之间的关系。
4.掌握经纬仪的操作要领。
5.学会用测回法测水平角，竖直角，计算竖盘指标差。
6.了解测角误差的来源、性质及消除、削弱误差的对策。
二、课程内容与知识点
1.角度测量原理
水平角的定义，水平角的测量原理。
竖直角的定义，仰角，俯角。
竖直角的测量原理。
公式：
水平角b–a0<<
2.经纬仪及角度测量
DJ6级光学经纬仪的构造：
照准部，水平度盘，基座。
视准轴、水准管轴、横轴、仪器竖轴。
满足条件：
水准管轴垂直于仪器竖轴，望远镜视准轴垂直于横轴，横轴垂直于仪器竖轴；圆水准器轴平行于仪器竖轴，十字丝竖丝垂直于仪器横轴。
分微尺测微装置，度盘格值，复测机构，读数方法。
光学经纬仪使用操作步骤：
对中，整平，瞄准（消除视差），读数，记录。
水平角观测（测回法）：
安置仪器，盘左观测、盘右观测，方向读数。
半测回角值。
公式：
方向观测法：
技术要求。
竖直角观测：
竖盘部分：
竖盘，竖盘指标，竖盘指标水准管，竖盘指标水准管微倾螺旋。
盘左、盘右读数规律。
竖直角计算公式：
左L或左L
右R或右R<||
竖盘指标差：
3.经纬仪的检验与校正
经纬仪应满足的条件。
照准部水准管轴的检验校正。
望远镜十字丝纵丝的检验校正。
望远镜视准轴的检验校正。
照准部横轴的检验校正。
竖盘指标差的检验校正。
光学对中器的检验校正。
4.电子经纬仪与光学经纬仪的区别
读数系统：
编码度盘，光栅度盘，格区式度盘。
5.水平角测量误差
仪器误差：
仪器校正后的残余误差。
照准部偏心差、度盘刻划误差。
观测误差：
对中误差。
标杆倾斜误差，照准误差，读数误差。
外界条件影响。
三、习题与思考题
1.分别说明水准仪和经纬仪的安置步骤，并指出它们的区别。
2.什么是水平角？
经纬仪为何能测水平角？
3.什么是竖直角？
观测水平角和竖直角有哪些相同点和不同点？
4.对中、整平的目的是什么？
如何进行？
若用光学对中器应如何对中？
5.计算表中水平角观测数据。
测站
竖盘位置
目标
水平盘读数
º′″
半测回角值
º′″
一测回角值
º′″
各测回平均角值
º′″
I测回
O
左
A
0º36′24″
B
108º12′36″
右
A
180º37′00″
B
288º12′54″
II测回
O
左
A
90º10′00″
B
197º45′42″
右
A
270º09′48″
B
17º46′06″
6.经纬仪上的复测板手和度盘位置变换手论的作用是什么？
若将水平度盘起始读数设定为0º00′00″，应如何操作？
7.简述测回法观测水平角的操作步骤？
8.水平角方向观测中的2c是何含义？
为何要计算2c，并检核其互差。
9.计算表中方向观测阿水平角观测成果。
测站
测
回
数
目
标
水平度盘读数
2c=左-（右±180º）
″
平均读数=[左+（右±180º）]/2
归零后方向值
º′″
各测回归零方向值的平均值
º′″
各测回方向间的水平角
º′″
盘左读数
º′″
盘右读数
º′″
O
1
A
00236
1800236
B
702336
2502342
C
D
A
2281924
2541754
00230
281930
741754
1800236
2
A
900312
2700312
B
1602406
3402354
C
D
A
3182000
3
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