测量学实习报告.docx
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测量学实习报告
浙江农林大学
测量学实习报告
课程：
测量学
指导老师：
施拥军
专业班级：
林学101
实习组别：
第五组
实习地点：
浙江农林大学
实习日期：
2012.12
目录
一、实习前言2
1.1实习目的与基本要求2
1.2实习准备2
1.2.1实习组织2
1.2.2实习仪器和工具2
1.3实习安排2
1.4测区概况2
二、实习内容与方法4
2.1地形面积测量测图4
2.1.1图根控制外业测量4
2.1.2图根控制坐标计算4
2.1.3图根控制高程计算5
2.1.4区域界址点（地形特征点）坐标测量6
2.2标准样地测设8
2.2.2全站仪电子测角测距法9
2.3样地树木定位测量和调查10
2.4内业数字成图10
三、结果分析12
四、实习感想14
一、实习前言：
1.1实习目的与基本要求
教学实习是测量教学的重要组成部分，既是巩固和深化所学知识，又是培养学生动手能力和严谨的科学态度的良好手段。
通过实习，学生不仅能够了解测绘工作的全过程，系统掌握测量仪器操作、计算、绘图、测设以及地形图应用等基本技能，而且为今后独立组织测绘工作或林业资源调查、规划设计等打下基础。
地形面积测量、样地测设调查和地形图应用是林学专业学生在林业资源调查中，需要掌握的一项重要技能，通过实习，要求学生进一步熟练各种测量仪器的操作，提高观测、计算、绘图和测设技能，要求掌握地形面积精确测量和样地测设技术，掌握利用全站仪进行树木三维坐标及树高测量技能，学会地形图识别与野外应用，为独立组织测绘和解决林业资源调查、规划设计等问题打下基础。
通过实习，要求并培养学生形成严谨的科学态度，踏实的工作作风，吃苦耐劳的奉献精神和团结协作的集体观念。
1.2实习准备
1.2.1实习组织
本部分实习安排在浙江农林大学东湖校区及校区周边的集体山林上进行。
以班级为单位建立实习分队，由指导老师和学生班长任正、副队长
在地形面积测量、样地测设和树木定位测量环节，全队分成5个小组，每组由5～6人组成，设组长一名。
组长负责全组的实习安排、仪器管理、组内考勤、小组评分等。
各组员在组长统一安排下，分工协作，共同完成实习任务。
（本环节教学实习详细内容，请参阅《测量学实验实习指导书》）。
在地形图识别、野外应用与林业专题图制作环节，以3人为一小组（在原先分组基础上，每组再分成二个小组），外业调查时，每小组发一张地形图，各组员协调进行小班勾绘与小班调查；内业制图时，每个同学独立完成一张林业专题图的制作。
1.2.2实习仪器和工具
1．每小组一台套全站仪（含主机、对中杆、棱镜、配套脚架）、一台套森林罗盘仪、一根皮尺、一个小钢卷尺、两个测树围尺）
2．实习区域，1：
10000最新地形底图一张，地形图已经过室内预处理，区划好行政界线（实习范围界线）
3．地形测量、样地测设和调查记载表若干。
4．铅笔、橡皮、小刀自备
1.3实习安排
序号
项目与内容
时间安排
1
实习动员与内容布置，领取仪器工具
0.5天
2
地形面积测量（全站仪坐标解释法）
0.5天
3
标准样地测设（罗盘仪、全站仪）
0.5天
4
样地树木定位测量和调查
2天
5
地形图野外识别与应用—小班勾绘
1天
6
内业数字成图
0.5天（利用晚上时间）
7
地形图应用—林业专题图制作
1天（利用晚上时间）
8
实习报告撰写，实习总结与评分
课外时间进行
1.4测区概况
测区地理位置：
测量标准地为浙江农林大学东湖校区。
西以大小西门等为西边界，北以官塘路为界，东以学校外环为界，南以学校大门为界。
其中包括东湖、各教学大楼、图书馆、体育管、体育场、实验室等。
二、实习内容与方法
2.1地形面积测量测图
2.1.1图根控制外业测量
1．先在测区实地踏勘,进行选点和布点，点位标志用水泥钢钉、木桩或竹桩。
线路采用闭合导线，并连测到一条已知边上，导线点位以20至30个为宜。
2．平面控制采用全站仪导线，高程控制采用全站仪三角高程法。
外业以班级为单位，小组分工协作，每组观测4～5个控制点，内业每组独立完成全部控制点位成果计算。
3．方位角连测。
仪器架于某一已知点，利用另一已知点进行定向，测定导线起始边1－2边的方位角。
4．水平角观测。
在每个测站，前视点安置镜站，后视点竖立花杆或对中杆，采用一测回法测出右内角
，要求上下半测回角值较差不超过±40″，否则重测。
5．距离和高差测量。
选择测距模式，利用盘左、盘右两个盘位进行单向观测，测出相邻导线点之间的距离和高差
、
。
经计算、检验无误后搬站，按相同方法依次测量，获取水平夹角、水平距离、高差等数据，直至结束。
2.1.2图根控制坐标计算
1．角度闭合差的计算与调整
当
时，角度观测成果符合要求，可以进行改正和调整。
方法是：
将闭合差反号，平均分配到各个观测角值上，以取得改正，改正后的角值之和应等于理论值。
2．推算各导线边的方位角
方位角推算公式：
（
为经改正后的角值）
根据起始边的方位角和上述推算公式，推算出各导线边的方位角，并进行检验和校核。
3．坐标增量计算
根据各导线边的方位角及相应的连长观测值，按公式：
计算出各导线边坐标增量
4.坐标增量闭合差计算与调整
纵坐标增量闭合差
横坐标增量闭合差
导线全长闭合差
导线相对闭合差
，其容许值为1/4000。
当相对闭合差在容许值以内时，可对坐标增量进行调整。
方法是将坐标增量闭合差反号，按与边长成正比分配到各坐标增量上去，其相应的改正值计算公式为：
把各改正值加在相应坐标增量上，即得改正后的坐标增量。
检核：
改正后的坐标增量之和应为零。
5．导线点坐标的计算
根据起始点的坐标（已知或假定），由下式来计算其余各点的坐标。
2.1.3图根控制高程计算
1．高差闭合差的计算与调整
高差闭合差
，
当高差闭合差在容许值以内时，可将闭合差反号并与边长成正比分配到各段高差上，高差改正值计算公式：
2．计算各导线点的高程
按
计算各导线点的高程，并进行检验和校核。
2.1.4区域界址点（地形特征点）坐标测量
按大比例尺地形测图精度要求，在给定的测区内，采用全站仪法测定地形特征点，采集测区界址点坐标数据。
做好详细的记录和草图绘制工作。
1．在已知导线点或图根点上（如果测区范围和任务较小，未做控制测量，也可以采用独立测图方式，设定第一个测站点，做好地面标记，假定合适三维坐标）正确安置仪器，量取仪器高。
2．进行各种测站设置。
（1）方位角设置：
在角度测量模式下，盘左，瞄准定向点，进行置盘，输入定向边的方位角（如果是独立测量测图，一般选择假北方向置零）。
（2）测站点坐标设置：
在坐标测量模式下，输入测站点的三维坐标（X、Y、H）。
（3）仪器高设置：
在坐标测量模式下，输入仪器高。
（4）棱镜高设置：
在坐标测量模式下，输入目标棱镜高。
3．测定碎部点位坐标
（1）跑尺人员选择地形特征点，按序立好目标（对中杆）。
（2）观测者操作全站仪，在坐标测量模式下，正确瞄准目标棱镜，按F1启动坐标测量，即可读取待测点的三维坐标数值，按表格做好记录（表1：
地形坐标测量记录表）。
（3）测区范围较大或通视受阻，一站不能完成任务，则可考虑增设测站。
在增设点上打桩或设立测站标志，测出增设测站点的三维坐标数值，并记录测站至增设点的方位角。
然后搬站，按上述1—4步，进行其它碎部点位的测量和记录。
（4）为了便于内业展点绘图，还要根据测量情况绘制测区草图，表明地形特征点（区域界址点）的属性和连接关系。
2.1.5地形面积计算（坐标解释法）
1．测算原理：
图1坐标法计算面积原理图
如上图所示，1、2、3、4为多边形的顶点，各点坐标已知，则多边形面积
可由多个梯形面积相加或相减得到，即：
将上式加以整理，得
推广至任意
边形，则可以写出坐标解析法计算面积的几个通用公式：
应用上述公式，当
时，
；而当
时，
。
同时还应注意，多边形点号应按顺时针方向顺序编号，不要出现混乱。
2．测算方法：
利用全站仪测得的区域各界址点平碳坐标，根据坐标解析法面积计算公式
来计算实地区域面积。
也可利用专业软件Autcad等，根据坐标进行展点，然后计算面积（展点纵图具体做法参考数字成图部分）。
2.2标准样地测设
2.2.1森林罗盘仪配合皮尺法
利用罗盘仪配合皮尺进行森林资源调查标准样地测设，样地面积为600平方米（20米×30米）。
1．在实习区域山体内，选择具有代表性的地块设置标准样地。
首先选好西南角点作为起点1，埋设标桩。
架设罗盘仪，进行对中和整平，对中利用挂垂球，整平利用球窝状基座实现，使圆水准气泡居中。
量取仪器高i。
2．测设1—2边。
（一般沿山坡方向为短边20米，沿等高线方向为长边30米）测设时，转动望远镜，使分度罗盘指北针指向0度，也就是方位角为0度。
控制拉尺者沿望远镜方向拉出一定距离，这时让拉尺者竖立标尺，操作望远镜使中丝瞄准与仪器同高处，读出竖直度盘读数，该数值就是山坡的坡度角β（倾角），如18.5度。
根据坡度角由平距改算斜距，得斜距S′=S/COSβ=20/COS18.5°=21.09米。
3．拉紧皮尺，两端等高，使之拉至21.09米处。
这时再读取一次竖盘读数，据此，进行斜距微调，使改算的平距严格等于20米。
定出2点（西北角点），埋桩。
4．同法测设1—4边，保证分度罗盘为90度，水平距离为30米，定出4点，埋桩。
5．仪器搬至2点，正确操作罗盘仪，保证分度罗盘为90度，水平距离为30米，测设2—3边，定出3点（东北角点），埋桩。
6．搬至3点，分度罗盘为180度，水平距离为20米，测设3—4′边，定出4′点，要求全长闭合差小于1/200。
也就是说，4′点与4点的水平距离要求小于53.3厘米，才算合格。
取两点的中间点作为最终的4点（东南角点），埋桩结束。
7．在测设过程中，还需填写好标准样地测设记录表
2.2.2全站仪电子测角测距法
全站仪是全站型电子速测仪的简称，是电子经纬仪与光电测距仪及数据终端机高度结合的现代高级测量仪器。
全站仪测量功能强大，可以同时测定角度、距离、坐标，还可进行悬高测量、偏心测量、对边测量、距离放样、坐标放样等。
另外，仪器有内置的野外数据采集程序，可以自动记录测量数据和坐标数据，可直接与计算机传输数据，实现真正的内外业一体化数字测量测图。
利用全站仪电子测角配合电磁波测距（红外或激光模式）进行森林资源调查标准样地测设，样地面积为600平方米（20米×30米）。
这种方法是目前最为精确的样地测设方法，也是未来林业测量调查的发展方向。
1．首先选好西南角点作为起点1（每个小组的选取西南角点与罗盘仪法一致），目的是为了比较上述两种方法的精度差距，特别是检验罗盘仪法测设样地的误差大小。
2．在西南角点1正确安置好全站仪（利用光学对中器或激光对中器实现仪器的对中和整平工作）。
统一采用盘左（正镜）方式观测。
3．首先测设目标边1—2边。
要求方向与罗盘仪法的1—2边保持一致，瞄准方向后，在测角模式下，配置度盘使全站仪水平度盘读数为0度（定向）。
选取距离测量模式，在该方向上（1—2边的定向边与目标边一致）指挥立镜人员立好对中杆，且不断的测定距离，最终要求测出的平距为20米，标记打桩，定好2点（西北角点）。
4．测设目标边1—4边。
转动照准部，使全站仪水平度盘读数为90度，在该方向上不断的测定距离，最终要求测出的平距为30米，标记打桩，定出4点（东南角点）。
5．搬站至2点，正确安置全站仪（对中和整平），以2—1边定向，配置度盘为0度，转动照准部，使全站仪水平度盘读数为270度，沿该方向测设2—3边，要求平距为30米，标记打桩，定出3点（东北角点）。
2.3样地树木定位测量和调查
1．利用全站仪测设的样地作为最终的调查样地，对样地内部的重要林木资源对象进行测量（原则上选择胸径大于5厘米的乔木）
2．测量内容包括三维坐标定位测量、树木高度测量和胸径测量。
3．三维坐标定位测量具体方法可以参考第一部分的“区域界址点坐标测量”，起始测站必须选择四个角点之一，西南角点的三维坐标可设为（100，100，50）米，瞄准定向边输入相应的方位角进行置盘。
（例如：
起始测站选在1点，定向边选择1－2边，则方位角置为0度），对已测量定位的树木资源做上临时序号标记。
4．树木高度则利用全站仪的悬高测量功能来精确测定（精确至厘米）。
5．胸径采用测树围尺测出（精确至0.1厘米）。
6．详细记录每颗树木对象的上述测定信息
2.4内业数字成图
根据采集的数据和草图（地形面积测量）以及样地内的三维坐标信息，室内采用CAD和南方CASS软件进行数字成图（包括地形界线图、重要林木资源位置信息图）。
1．编辑建立坐标文件。
可在记事本或CASS软件中直接建立，文件保存为.dat格式。
2．输入坐标文件和高程文件。
在“绘图处理”菜单中，选择“展野外测点点号”或展高程点号，弹出如下对话框，可在屏幕上展绘各个点位，并显示点号及高程。
图1输入坐标和高程文件
3．进行图形编辑，包括平面地物成图和绘制等高线。
对照野外草图，选择相应的功能模块完成各种图形编辑工作。
图2地物成图和等高线绘制
4.图形整饰与输出，保存为通用的.dwg格式。
利用打印机或绘图仪把地形图输出到白纸或聚酯薄膜等基质上，图纸统一选用A3。
输出比例尺可根据测区大小自行设定，地形面积测量图一般可选1：
500，样地内树木位置信息图可选1：
100。
三、结果分析
全站仪地形测量测图记录表
点号
坐标
备注
点号
坐标
备注
X
Y
H
X
Y
H
1
94.578
105.928
50.004
1
97.109
97.303
50.021
2
94.519
104.717
50.054
2
98.08
103.71
49.976
3
94.489
103.523
50.098
3
94.366
96.745
49.992
4
94.411
102.312
50.040
4
93.181
96.004
50.004
5
93.939
99.871
50.077
5
91.504
94.741
50.002
6
93.617
98.654
50.038
6
88.605
96.628
50.014
7
93.256
97.513
50.087
7
84.336
99.284
50.044
8
92.784
96.404
50.030
8
81.855
101.414
50.037
9
91.931
94.795
50.088
9
90.858
108.873
49.962
10
95.608
92.668
50.032
10
85.281
104.386
50.007
11
97.221
91.652
50.064
11
96.99
126.5
50.042
12
99.905
90.135
50.075
12
90.915
122.567
50.010
13
101.158
92.51
50.095
13
87.851
120.217
49.999
14
102.164
94.998
50.014
15
102.975
97.66
50.017
面积A：
1048.66㎡
面积B：
133.36㎡
16
103.517
100.334
50.061
17
103.71
102.116
50.050
18
103.719
106.613
50.005
19
102.507
106.565
50.030
20
99.364
106.355
50.080
全站仪标准样地测设记录表
测站
定向边
置盘读数
目标边
水平度盘读数
平距（m）
1
北方向
5°06′05″
1—2
0°00′15″
20
1—2
0°
1—4
90°00′02″
30
2
2—1
0°
2—3
270°00′38″
30
3
3—2
270°
3—4
180°00′23″
20
样地内树木定位测量和重要测树因子调查记录表
测站点
定向点或目标树号
空间位置
测树因子
备注
X（N）
Y（E）
H（Z）
D胸径
h树高
树名
角桩1
100
100
50
测站点
角桩2
100.215
107.279
48.988
定向点
1
102.481
104.793
49.144
15.4
5.622
铁坚油杉
2
101.627
114.846
49.554
20.7
8.586
龙柏
3
112.841
108.094
50.732
25.5
6.359
香樟
4
107.012
107.454
50.493
19.1
5.895
龙柏
5
106.765
101.696
50.433
20.8
6.342
铁坚油杉
6
124.694
106.264
50.611
13.2
5.747
铁坚油杉
7
122.948
109.547
50.728
13.7
5.013
铁坚油杉
8
126.449
111.469
51.044
17.6
7.161
龙柏
9
128.612
107.306
50.728
12.8
7.076
铁坚油杉
10
117.378
102.362
50.583
19.6
8.835
日本冷杉
11
120.915
114.116
50.971
18.9
5.674
香樟
12
113.543
116.783
50.894
18.5
5.758
香樟
13
107.291
114.856
50.773
19.7
9.91
龙柏
罗盘仪标准样地测设记录表
样地边
方位角
倾角
水平距离（m）
斜距（m）
备注
1—2
0
3
20
20.03
全长闭合差：
0.3m
1—4
90°
0
30
30
2—3
90°
-4
30
30.07
3—4′
180°
3
20
20.03
样地图：
引点图：
4、实习感想
唐思嘉：
充实而又紧张的测量学实习已经结束了，此时此刻回想起前几日实习的过程中，我们这些测量学新手还是无法避免的碰到了挺多的问题。
有时发挥自己的那点智力摸着石头过河，有时向指导老师解答疑惑，终于还是把实习任务完成了。
通过实习，我们不仅能够了解测绘工作的全过程，系统掌握测量仪器操作、计算、绘图、测设以及地形图应用等基本技能，而且为今后独立组织测绘工作或林业资源调查、规划设计等打下了基础。
测量实习是一项艰苦的任务。
在实习中，我们深刻的认识到了作为一名测量工作人员需要有一丝不苟的工作精神，同时在实践中，更要具有坚强的意志品质。
在测量实习过程当中，我们不局限于按实验指导书的步骤完成工作，而是每完成一步就进行检查并思考其中可能存在的问题，通过自己的分析寻找原因和解决办法。
同时，深刻理解每一种测量的原理，自己思考出完成测量的方法，并加以实践。
例如在对全站仪进行使用的同时便回顾了全站仪的主要的测量功能：
电磁测角、电磁测距、坐标测量等等平时课堂中的理论重点。
最后，我想说的是这些天里我们是十分辛苦但也收获颇丰。
体会到了实习的宗旨，并通过理论与实践的结合达到了实习的目的——锻炼能力、加深理解。
感谢施老师对我们在实习中的细心指导。
卢俊超：
首先，通过这几天的测量学实习，使我了解了测量学实习是一项精确的工作，它需要耐心、细心与恒心来完成。
而实习的最终目的，就是要将理论知识与实际工作联系结合起来。
在本次实习中，我们进行了罗盘仪与全站仪的使用，本人也使用了全站仪对样地面积进行了测量与确定。
在这次实习中，结合上课时老师所讲的知识，我总结出了以下几个注意点：
测量前要注意：
检查棱镜常数，以及对中杆气泡准不准，然后确定测量目标，再把仪器对中整平。
测量中注意：
棱镜要放正，立杆时尽量避免晃动，还要避免作业点有震动而发生移动的情况出现。
测量后要注意：
仪器要按要求放好，回到驻地后要擦净仪器，如电池电量不足，需要及时充电。
另外，为了让我们每个组员更加深刻的了解怎样熟练的使用全站仪，并且能够单独的完成一项工作，每个组员都分别进行了一次独立的观察，记录每一站的数据，而且全站仪测量得到的数据都是在现场进行计算的，这样有利于发现问题和及时解决。
没有进行对上一步的检核，就绝不进行下一步的测量，做到步步有检核，这样做就可以防止误差的产生和积累，可以提高测量的准确性。
最后，通过本次实习，也使我明白了：
这次测量学实习的完成，单靠一个人的力量是远远不够的，也是不可能将要做的工作做好。
只有小组全体成员的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。
并且这次测量学实习也培养了我们小组的分工协作的能力，增进了同学之间的感情，深化了友谊。
汤梦芸：
本学期，我们学习了测量学的相关知识，为了巩固和加强专业知识，为了锻炼我们的操作能力，林学101班同学进行了为期三天的测量学实习。
本次实习于2012年12月27、28、29号3天进行，地点位于浙江农林大学东湖校区及周边林地上。
本次实习的目的主要为:
熟练掌握常用测量仪器罗盘仪、全站仪的使用方法；了解测绘工作的全过程，系统掌握测量仪器操作、计算、绘图、测设以及地形图应用等基本技能；掌握地形面积精确测量和样地测设技术，掌握利用全站仪进行树木三维坐标及树高测量技能。
12月27号上午，老师耐心讲解实习内容及注意事项等，要求我们对测量学实习有个系统的了解，老师讲解认真，同学听得仔细，目的是希望实习能顺利进行。
比较遗憾的地方是当天下午下雨，导致实习暂时中断。
第二天，小组7名成员早早集合，打印实习指导书、拿仪器，做好一天的野外测量准备。
外业主要分为地形面积测量测图、标准样地测设、样地树木定位测量和调查。
野外测量时，组长进行大致分工，这大大提高了工作效率。
我的工作主要为数据记录，偶尔会帮忙拿工具。
外业实习，我看到了团队合作及队长的重要性，一个团队，需要一个有能力的组长，一个团队需要一群有配合力的组员，很欣慰自己是在一个优秀的团队中。
第三天，根据采集的数据和地形面积测量草图以及样地内的三维坐标信息，室内采用CAD和南方CASS软件进行数字成图。
第三天的室内实习，我在图形编辑上遇到了些困难，不过在其他同学帮
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