非测量专业测量学实验指导书Word文件下载.docx
《非测量专业测量学实验指导书Word文件下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《非测量专业测量学实验指导书Word文件下载.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
5、使用完毕
1)应清除仪器及箱子上的灰尘、脏物和三脚架上的泥土,将基座的脚螺旋处于大致相同的高度。
2)测距仪、电子经纬仪、全站仪、GPS等电子测量仪器,在野外更换电池时,应先关闭仪器的电源;
装箱之前,也必须先关闭电源,才能装箱。
3)松连接螺旋,卸下仪器装入箱子后,应该旋紧有关的制动螺旋。
4)箱门要关紧,并立即扣上门扣或上锁。
5)工作完毕应检点一切附件与工具,以防遗失。
6、其它工具
1)水准尺、花杆等木制品不可受横向压力,以免弯曲变形,也应该轻取轻放;
切勿将仪器工具贴靠树上、墙上或电线杆上,以防跌损。
2)一切仪器工具必须保持完整、清洁,不得任意放置,并需由专人保管,小件工具如测钎、垂球等尤应防止遗失。
7、一切仪器工具若发生故障,应及时向指导教师或实验室工作人员回报,不得自行处理,若有损坏,遗失应写书面检查,进行登记、酌情赔偿。
目录
实验一水准仪的认识与使用……………………………………5
实验二普通水准测量………………………………………………7
实验三光学经纬仪的使用…………………………………………10
实验四水平角观测(测回法)……………………………………11
实验五视距测量……………………………………………………14
实验六全站仪的认识与使用………………………………………18
实验七图根导线测量………………………………………………20
实验八数字测图的野外采集数据……………………………24
实验九数字测图的内业成图…………………………………25
实验十建筑施工测量………………………………………………27
实验一:
水准仪的认识与使用
学时:
2学时
实验性质:
基础性实验
一、目的与要求
(1)了解DS3水准仪的构造,认识主要部件的名称、性能和作用;
(2)练习水准仪的安置、整平和读数;
(3)能测定两点间高差。
二、仪器与工具
每四人一组,领取:
DS3级水准仪一台,单面水准尺一根,记录板一块,尺垫一个,测伞一把。
三、实验步骤
1、水准仪的安置与认识
(1)安置水准仪于A、B两点间(A、B相距约40~50米)。
松开架腿,按需调整其高度并旋紧螺旋固定之,打开三脚架,使其架头大致水平,踩实架腿。
打开仪器箱(注意仪器的放置),取出仪器安置在架头上,旋紧中心螺旋。
(2)认识仪器。
认识各部件的名称,了解各部件的作用与性能;
认识水准标尺的分划注记。
2、水准仪的使用
(1)粗平。
通过旋转仪器的脚螺旋使圆水准器气泡居中。
(2)瞄准。
用望远镜瞄准水准尺的步骤如下:
转动目镜调焦螺旋,使十字丝十分清晰;
转动望远镜,通过望远镜上的准星和缺口粗略瞄准标尺,旋紧制动螺旋;
转动物镜调焦螺旋,使水准尺分划十分清晰;
旋转微动螺旋,精确瞄准水准尺(使水准尺像的一侧靠近十字丝纵丝);
眼睛上下移动检查是否存在视差,并消除视差。
(3)精平。
调节微倾螺旋使水准管气泡居中;
从目镜旁的气泡观察窗口中观察符合气泡的像是否符合,若符合表示气泡居中。
(4)读数。
读数时,从上往下数。
读取A点尺上读数,并记录。
同法读取B点尺上读数,记录。
3、计算A、B两点高差:
,
四、注意事项
(1)脚架要安置稳妥,高度适中,架腿螺旋要旋紧。
(2)每次读数前均要调节微倾螺旋使符合水准管气泡居中。
(3)要注意消除视差。
(4)读数时,应以中丝读取,由小往大读取。
五、应交成果
(1)记录手薄;
班组:
观测者姓名、学号:
日期:
指导教师:
测站
点号
水准尺读数
高差
平均高差
后视
前视
+
-
(2)实验报告。
六、思考题
1、脚螺旋和圆水准器、目镜筒、准星和照门、对光螺旋、制动和微动螺旋以及微倾螺旋和水准管各部件的用途和用法?
2、水准仪操作的先后次序是什么?
实验二普通水准测量
(1)根据已知水准点测算待定点的高程;
(2)高程闭合差应
。
DS3级水准仪一台,水准尺两根,记录板一块,尺垫两个。
选定一条闭合或符合水准路线,安置4~6测站(最好为偶数站以消除水准尺的零点差引起的误差)。
1、施测第一站,在已知水准点与转点1大约等距处安置水准仪并粗平,在水准点(后视点)上立尺,瞄准、精平、读取后视中丝读数a1;
转动望远镜瞄准转点1(尺垫突起处)上标尺,瞄准、精平、读取前视中丝读数b1,记入手簿。
并计算高差h1=后视读数-前视读数=a1-b1,并记入表格。
2、变动仪器高度,再观测一次,仪器高度变化10cm以上,两次高差之差不超过5毫米,取其中数作为该站的高差并记录表格。
若超限,重新观测。
注意:
转点1不能移动。
3、施测第二站,将水准仪迁站至转点1与转点2大约等距处安置并粗平,瞄准、精平、读取转点1上标尺后视读数a2;
转动望远镜、瞄准、精平、读取转点2上标尺前视读数b2,记入手簿,并计算高差h2。
同样变仪高再观测一次,取中数。
4、同法继续进行,直至返回原水准点(或另一水准点上),组成闭合(或附合)水准路线。
5、成果检核。
(1)计算检核
(2)计算高差闭合差,看是否符合要求,否则进行重测。
6、计算改正后高差以及待定点的高程。
1)水准点和待定点上不要放置尺垫;
2)每站只能调节脚螺旋一次,每次读数前要调节水准管气泡居中;
3)读完后视读数仪器不能搬迁,读完前视读数尺垫不能动。
4)读数时,水准尺要立直。
(1)记录手薄;
改正后高差
高程
∑
计算检核
∑h=
是否超限,若不超限则按与测站成正比分配
1、转点在水准测量中的作用?
2、视差对观测有何影响?
如何消除?
实验三光学经纬仪的使用
1)了解DJ6级光学经纬仪的基本构造和各部件功能;
2)掌握经纬仪对中、整平、照准、读数的方法;
3)要求对中偏差不超过3毫米,整平误差不超过一格。
DJ6级经纬仪一台,花杆两根,记录板一块,测伞一把。
1、在指定点上安置经纬仪,并熟悉仪器各部件的名称和作用。
2、经纬仪的操作。
①粗对中:
a、光学对中器目镜调焦,使分划板上的小圆圈清晰,再拉伸或旋转对中器镜管,使之能同时看清地面点和目镜中的小圆圈;
b、操作者双手略微提起两脚架,目视光学对中器目镜,移动两脚架,使镜中小圆圈大略对准测站点,将两腿轻轻放下,并踩实脚架。
②精对中:
调节脚螺旋使测站目标严格居中。
(2)整平
①粗平:
分圆水准器居中和水准管大略居中两种情况介绍。
第一种圆水准器居中(适合有圆水准器的经纬仪):
松开架腿上的蝶形螺旋,用左手虎口握住架腿伸缩处,脚踩着架腿的踏板处(避免脚架松动),靠左手或双手合力升降架腿使气泡在该脚架的垂线方向处,旋紧蝶形螺旋;
然后同法升降另一个架腿使气泡居中,这个过程可能要重复1~2次。
第二种水准管大略居中(适合没有圆水准器的经纬仪):
a、转动照准部,使平盘水准管平行于一对脚螺旋的连线,升降一个架腿使水准管气泡大致居中;
b、转动照准部90°
,升降另一个架腿使水准管气泡大致居中;
c、转动照准部回到原来方向,检查水准管气泡是否大致居中,如果没有,重复a、b步骤直到水准管气泡大致居中。
②观察对中器检查测站目标是否偏离小圆圈,如果偏离量很大,则重复对中和粗平;
反之,继续操作。
③精平:
a、转动照准部,使平盘水准管平行于一对脚螺旋的连线,转动脚螺旋使水准管气泡严格居中;
,调节另一个脚螺旋使水准管气泡大致居中;
c、转动照准部回到原来方向,检查水准管气泡是否严格居中,如果没有,重复a、b步骤直到水准管气泡严格居中。
④再次观察测站目标是否偏离对中器小圆圈,若偏差>1mm,则可略松开中心螺旋,平移基座使其对中,再旋紧中心螺旋。
整平后照准部转到任何位置时水准管气泡的偏离不能超过1格。
(3)瞄准。
松开照准部上的水平制动螺旋,用望远镜上的准星和缺口瞄准目标,使其位于望远镜的视场内,旋紧望远镜制动螺旋和水平制动螺旋;
转动目镜使十字丝清晰;
转动物镜调焦螺旋,使目标像清晰;
转动望远镜和照准部微动螺旋,让十字丝(竖丝)的单丝平分目标,或双丝夹住目标。
调节反光镜的位置和读数显微镜,使度盘的分划清晰,读取读数,记入手簿。
3、转动照准部,按照第(3)、(4)步瞄准目标A,读数,记入手簿。
4、顺时针转动照准部,瞄准目标B,读数并记入手簿。
5、计算水平角。
1)气泡的移动方向与操作者左手旋转脚螺旋的方向一致。
2)瞄准目标时,尽可能瞄准目标底部,目标较粗时,用双丝夹住,目标较细,用单丝平分。
3)要消除视差的影响。
4)读数时,要分清哪个是水平度盘读数窗。
1)记录手薄;
2)实验报告。
1、经纬仪对中整平的目的是什么?
2、水平角计算时(
),若B读数小于A读数时,其对应角度应为多少?
实验四水平角观测(测回法)
验证性实验
1)进一步掌握经纬仪的基本操作方法——对中、整平、瞄准、读数。
2)掌握用DJ6经纬仪进行测回法水平角观测的操作、记录和计算方法。
3)每位同学安置经纬仪一次并观测水平角一测回。
每实验小组的仪器工具:
DJ6经纬仪(含脚架)1台,测伞1把,标杆(花杆、测钎)2支,记录板(含记录纸)1块。
三、实验步骤或方案(设计性实验、研究创新性实验)
1、准备工作
①按要求在地面点(B)安置经纬仪和树立目标(距测站30~40米)。
②根据本组人数进行水平度盘配置,设本组人数为n,则初始观测瞄准起始方向时应配置的度盘读数依次为0°
、
……
2、观测
①上半测回:
盘左位置照准目标A,读数a左;
顺时针转动照准部,照准目标C,读数c左;
②下半测回:
盘右位置照准目标C,读数c右;
逆时针转动照准部,照准目标A,读数a右。
3、计算
时,
4、示例
测回
盘位
目标
水平度盘
水平方向值读数
º
′″
水平角
半测回值
º
一测回值
各测回平均值
B
1
盘左
A
00118
494854
494836
494839
C
495012
盘右
1800148
494830
2295018
2
900224
494848
49 48 42
1395112
2700218
3195054
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引起水平角观测的误羌。
3)同一测回观测时,切勿碰动度盘变换手轮,以免发生错误。
4)观测过程中,若发现水平盘水准管气泡偏移超过2格时,应重新安置仪器(对中、整平),并重测该测回。
(1)记录表
1、影响水平角测量的误差因素中,哪些可以由盘左盘右取平均值的方法来消除?
2、设经纬仪的对中误差为2mm,若水平角的两条边的边长均约为40m,试问此对中误差对约180°
的水平角将引起多大的误差?
3、设目标偏心误差为2mm,试问此误差对边长为40m的水平方向将引起多大的误差?
实验五视距测量
学时:
2学时。
基础性实验。
(1)掌握竖直角的观测及计算方法。
(2)掌握视距测量的操作方法及计算方法。
J6级经纬仪1台,视距尺1根,2M小钢尺1把,计算器(可编程序)1个(自备),记录板1块。
1、竖直角测量
1)在某测站点A安置仪器,对中、整平;
在另一点B处竖立花杆。
2)盘左位,转动照准部及望远镜,使十字丝中丝切花杆B标记处(或顶点)或附近房顶的避雷针顶点。
3)调节竖盘指标水准管微动螺旋,使竖盘指标水准管气泡居中。
4)读取竖盘读数L,记入表格,并计算竖直角αL(αL=90°
-L(顺时钟刻划))。
5)盘右位,用中丝切准同B目标的同一部位。
6)重复第3)步。
7)读取竖盘读数R,记入表格,并计算竖直角αR(αR=R-270°
(顺时钟刻划))。
8)计算竖直角平均值和指标差
α=
(αL+αR)
X=
(L+R-360°
)
若指标差|X|≥60″,则经纬仪需要校正,使其指标差不超限。
2、视距测量
1)仍在某测站点A安置仪器,对中、整平,量取仪器高i(桩顶至仪器横轴中心的高度,读到厘米位即可),假定测站点地面高程为H0。
2)选择若干个地形点,在每个点上立水准尺,仪器盘左位瞄准水准尺,依次读取上下丝读数、中丝读数v(为计算方便,可取与仪器高相等,即i=v),记入表格相应栏中;
下丝与上丝之差称为视间距l=l2-l1,视距为kl(k为仪器常数,通常取100)。
为了加快视距读数,调节望远镜的微动螺旋使上丝(或下丝)对准整刻划,自上丝(或下丝)向下丝(或上丝)直接读出视距读数,如上下丝之差为12.3cm,则视距为12.3m,记入表格中。
3)调节竖盘指标水准管微动螺旋,使竖盘指标水准管气泡居中,读取竖盘读数L,记入表格并计算出竖直角。
4)计算水平距离和高差,水平距离:
DAB=klcos2α(取至厘米位)和高差:
hAB=DABtgα(取至厘米位).
若地面两点间高差较小,则可使视线水平,即盘左读数为90º
具体操作步骤是:
首先调节竖盘指标水准管微动螺旋,使竖盘指标水准管气泡居中,再旋转望远镜微动螺旋,使90°
刻度线与指标线重合,此时,望远镜给出一条水平视线。
在尺子上读取上中下丝读数,记为l1′、v′和l2′,求出视距间隔:
l′=l2′-l1′,计算水平距离:
DAB′=k.l′和高差:
h′AB=i-v′。
(1)测竖直角时一定要用中丝切同一目标同一部位。
(2)读竖盘读数时注意竖盘指标水准管气泡居中。
(3)视距尺要立直,切忌前俯后仰,一保证视距精度。
(4)记录应保持干净、整洁,计算应准确。
(1)记录数据
竖直角观测记录表
仪器型号:
班组:
观测者姓名、学号:
记录者:
指导老师:
竖盘位置
竖盘读数(°
′″)
指标差(″)
竖直角(°
′″)
备注
经纬仪视距测量记录
测站名称:
测站高程:
仪器高:
观测者:
记录者姓名、学号:
日期:
指导老师:
视距读数
视距(m)
中丝读数(m)
平距(m)
高差(m)
高程(m)
上丝
下丝
(1)观测竖直角采用盘左、盘右观测的目的是什么?
(2)经纬仪能像水准仪那样提供一条水平视线吗?
如果能,该如何做?
若某DJ6经纬仪竖盘指标差为-24″,则竖盘读数为多少时才是一条水平视线?
实验六全站仪的认识与使用
验证性实验。
(1)了解全站仪的基本结构与性能及各操作部件的名称和作用;
(2)了解全站仪的操作界面,键盘上各按键的名称及其功能、显示符号的含义;
(3)掌握全站仪的基本使用方法。
全站仪1台,脚架1个,带棱镜的对中杆1根,测伞1把。
1.全站仪的安置
(1)在实验场地上选择一点作为测站,另一点安置棱镜。
(2)将全站仪安置于测站点上,对中、整平(详细内容参考经纬仪的安置)。
2.全站仪的认识与功能介绍
(1)全站仪的开机。
按“ON”键开机,将仪器初始化,即松开望远镜的制动螺旋和水平制动螺旋,旋转望远镜和照准部一周。
若仪器给出“X补偿超限”信息,说明仪器没有整平,重新整平即可。
(2)全站仪的基本结构及各操作部件的介绍。
参照仪器实物。
(3)全站仪操作界面的认识。
了解全站仪的操作界面上各按键的名称及其功能、显示符号的含义。
(4)全站仪的功能介绍
全站仪的基本测量功能有角度测量、距离测量和坐标测量,还可以利用全站仪进行放样测量以及应用测量(如,悬高测量、对边测量等)。
3.全站仪的使用
练习角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。
(1)角度测量
①在角度测量模式下,盘左瞄准目标A,按置零键,使水平度盘读数显示为0°
00′00〃,顺时针旋转照准部,瞄准目标B,读取显示读数。
②盘右瞄准目标B,读取读数,逆时针旋转照准部,瞄准目标A并读取读数。
③如果测竖直角,可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。
(2)距离测量
在距离测量模式下,设置好棱镜常数与大气改正值等参数,照准棱镜中心,按测量键,当听到仪器嘀嗒嘀嗒的响声后,距离值则显示出来。
斜距和平距通过操作键互换显示。
具体按键参照仪器实物。
对于博飞全站仪再按一次测量键就显示平距;
南方全站仪在测距界面按HV软键即可;
苏一光全站仪通过按操作界面的三角形符号键即可。
(3)坐标测量
进行坐标测量前,需设置测站坐标、仪器高、棱镜高以及后视点坐标(南方和博飞可以设置后视方位角)等参数。
①在坐标模式下,输入测站点及后视点坐标,以及仪器高、棱镜高。
②瞄准棱镜中心,按测量键,嘀嘀嗒嘀嗒的响声后,得出棱镜点的坐标。
(1)盘左盘右瞄准目标时,一定要瞄准同一目标同一部位。
(2)全站仪是目前价格昂贵的先进测量仪器之一,在使用时必须严格遵守操作规程,十分注意爱护仪器,操作仪器螺旋时,必须注意力度。
(3)在安装和拆卸仪器时,一定要一手握仪器,一手操作中心螺旋,
必须及时将中心螺旋旋紧。
(4)在阳光下使用全站仪测量时,一定要撑伞遮掩仪器,严禁用望远镜对准太阳等强光源。
(5)禁止用手触摸仪器镜面反光镜面。
(6)在装卸电池时,必须先关断电源。
(7)迁站时,即使距离很近,也必须取下全站仪装箱搬运,并注意防震。
(1)每人上交全站仪测量记录表1份。
全站仪测量记录表
仪器号码:
日期:
仪器高/m
棱镜高/m
水平角观测
°
′″
竖直角观测