测量学学期期末实验报告.docx
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测量学学期期末实验报告
实验一自动安平水准仪的试用和水准测量
【一】自动安平水准仪的使用
一、目的和要求
1．了解NL-32A级水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称及作用；
2．练习水准仪的安置、瞄准与读数；
3．测定地面两点间高差。
二、仪器和工具
1．NL-32A级水准仪（如下图）（附件：
水准尺1，记录本1，伞1）
1、基座2、度盘3、目镜4、防尘罩5、圆水泡
6、粗瞄准器7、物镜罩8、调焦手轮9、水平微动手轮
10、脚螺丝手轮11、水泡观察器12、度盘刻度线
NL-32A级水准仪部件说明图
2．望远镜
望远镜是用来照准远处竖立的水准尺并读取水准尺上的读数，要求望远镜能看清水准尺上的分划和注记并有读数标志。
根据在目镜端观察到的物体成像情况，望远镜可以分为正像望远镜和倒像望远镜。
自动安平水准仪的望远镜为正像望远镜。
三、方法和步骤
1．整置仪器
⒈⒈选择合适高度支好三脚架，将水准仪用中心螺丝与三脚架联接牢固。
⒉⒉用三脚架粗整平仪器并与地面安放牢固，旋转脚螺丝手轮A、B、C使水泡向右移动。
2．瞄准和调焦
⒉⒈通过粗瞄准器，瞄准标尺，转动目镜使分划板视距丝成像清晰。
⒉⒉旋转水平微动手轮使标尺成像在视场中央，旋转调焦手轮，直到标尺成像清晰。
⒉⒊通过目镜观察视场中的成像，将眼睛稍微上下左右移动，确认标尺像相对于十字丝不动，没发生相对位移，即可开始测量，否则重复予以调整。
3．用中丝在水准尺上读取4位读数，即米、分米、厘米及毫米位。
读数时应先估出毫米数，然后按米、分米、厘米及毫米，—次读出4位数。
4．测定地面两点间的高差
⒋⒈在地面选定A、B两个较坚固的点；
⒋⒉在A、B两点之间安置水准仪，使仪器至A、B两点的距离大致相等；
⒋⒊竖立水准尺于点A上，瞄准点A上的水准尺，读数，此为后视读数，记入表中测点A—行的后视读数栏下。
⒋⒋再将水准尺立于点B，瞄准点B上的水准尺，精平后读取前视读数，并记入测点B—行的前视读数栏下，
⒋⒌计算A、B两点的高差
hAB=后视读数一前视读数
【二】自动安平水准仪水准测量
一、目的和要求
1．掌握自动安平水准仪的使用方法；
2．了解高差测量、距离测量及水平方位角测量的基本方法。
二、仪器和工具
NL-32A级水准仪1，水准尺2，尺垫2，记录本1，伞1。
三、方法和步骤
⒈高差测量
⒈⒈安置仪器于A、B之间，目估前、后视距离大致相等。
⒈⒉垂直安放标尺于A点，用中丝读数为a。
⒈⒊垂直安放标尺于B点，用中丝读数为b。
⒈⒋A、B两点高差值为a-b。
⒈⒌当A、B两点距离长或者高差时，则应分为若干个区间进行测量。
计算如下：
高差=后视值总和-前视值总和
被测点的高程=已知点的高程+高差
⒉距离测量
瞄准标尺，用视距上丝和视距下丝读出标尺上的读数，两读数之差乘以100就得到仪器中心到标尺间的距离。
如图上丝读数为360.1cm，下丝读数为330.9cm。
则标尺到水准仪中心的距离为S=（360.1-330.9）*100=29.2m
A
⒊水平方位角测量
⒊⒈利用垂球使仪器中心与地面点重合。
⒊⒉瞄准A点，转动度盘使O位置对准度盘刻度线。
⒊⒊转动望远镜瞄准B点，读取度盘刻度值，则两者之差即为方位角γ。
四、注意事项
⒈在每次读数之前，应使水准管气泡严格居中，并消除视差；
⒉应使前、后视距离大致相等；
⒊在已知高程点和待定高程点上不能放置尺垫。
转点用尺垫时，应将水准尺置于尺垫半圆球的顶点上；
⒋尺垫应踏入土中或置于坚固地面上，在观测过程中不得碰动仪器或尺垫，迁站时应保护前视尺垫不得移动。
⒌水准尺必须扶直，不得前、后倾斜。
5、记录与计算表
测点
水准尺读数（m）
高差（m）
高差之差（mm）
高程（m）
后视
前视
1
1.240
1.335
-0.095
1
0.000
1’
6.029
6.123
-0.094
2
1.389
1.320
+0.069
1
-0.094
2’
6.078
6.010
+0.068
3
1.395
1.341
+0.054
3
-0.026
3’
6.080
6.029
+0.051
+0.026
∑
22.211
22.158
+0.053
5
+0.053
实验一：
实验感想
第一次做实验，怀着期待又不安的心情来到了实验地点，因为上课没怎么听课，所以当时见到实验器材都是一愣一愣的，后来我发现，这次实验要测量的，和我暑期在工地学到的差不多，于是用了那边学习的一些知识，测量结果虽然有了，但是方法不是很准确，在老师的指导下，又精进了方法，获益良多。
实验三经纬仪的使用和水平角测量
（一）电子经纬仪
【一】电子经纬仪的使用（ET-02/05）
一、目的和要求
⒈了解ET-02/05电子经纬仪的基本构造及其主要部件的名称及作用；
⒉练习经纬仪对中、整平、瞄准与读数的方法，并掌握基本操作要领；
⒊要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。
二、仪器和工具
ET-02/05电子经纬仪1，木桩1，斧1，伞1。
ET-02/05电子经纬仪部件说明
三、方法和步骤
1．测量准备
⒈⒈仪器的安置、对中和整平
安置三脚架和仪器
⑴选择坚固地面放置脚架之三脚，架设脚架头至适当高度，以方便观测操作。
⑵将垂球挂在三脚架的挂钩上，使脚架头尽量水平地移动脚架位置并让垂球粗略对准地面测量中心，然后将脚尖插入地面使其稳固。
⑶检查脚架各固定螺丝固紧后，将仪器置于脚架头上并用中心联接螺丝联结固定。
使用光学对中器对中
⑴调整仪器三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。
通过对中器目镜观察，调整目镜环，使对中分划标记清晰。
⑵调整对中器的调焦手轮，直至地面测量标志中心清晰并与对中分划标记在同一成像平面内。
⑶松开脚架中心螺丝（松至仪器能移动即可），通过光学对中器观察地面标志，小心地平移仪器（勿旋转），直到对中十字丝（或圆点）中心与地面标志中心重合。
⑷再调整脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。
⑸再通过光学对中器，观察在面标志中心是否与对中器中心重合，否则重复（3）和（4）操作，直至重合为止。
⑹确认仪器对中后，将中心螺丝旋紧固定好仪器。
●仪器对中后不要再碰三脚架的三个脚，以免破坏其位置。
用长水准器精确整平仪器
⑴旋转仪器照准部让长水准器与任意两个脚螺旋连线平行，调整这两个脚螺旋，使长水准器气泡居中。
调整两个脚螺旋时，旋转方向应相反。
⑵将照准部转动90度，用另一脚螺旋使长水准器气泡居中。
⑶重复⑴和⑵，使长水准器在该两个位置上气泡都居中。
⑷在⑴的位置将照准部转动180度，如果气泡居中并且照准部转动至任何方向都居中， 则长水准器安置正确且仪器已整平。
●注意观察脚螺旋的旋转方向与气泡移动方向的关系。
●●在⑷中，气泡若不居中，应校正长水准器，请参阅后面的校正方法。
⒈⒉望远镜目镜调整和目标照准
（1）取下望远镜镜盖，将望远镜对向天空（或白色墙面），转动目镜使十字丝最清晰；
（2）用粗瞄准器的准星对准目标；
（3）调节望远镜的调焦手轮，直至看清目标；
⑷旋紧水平与垂直制动手轮，微调两微动手轮，将十字丝的的中心精确照准目标，这时眼睛微微左右移动，若目标与十字丝两影像间有相对移位现象，则应再微调望远镜调焦手轮，直到两影像清晰且相对静止时止。
⒉角度测量
⒉⒈水平角与竖直角测量（HR、V或HL、V）
⑴设置水平角右旋与竖直角天顶为0测量方式（HR．V）。
顺时针方向转动照准部（HR），以十字丝中心照准目标A，按两次[0SET]键，目标A的水平角度设置为0º00′00″，作为水平角起算的零方向。
照准目标A时的具体步骤及显示为：
顺时针方向转动照准部（HR），以十字丝中心照准目标B时显示为：
⑵按[R/L]键后，水平角设置成左旋测量方式（HL．Ｖ）。
逆时针方向转动照准部（HL），以十字丝中心照准目标A，按两次[0SET]键将A方向水平角置“0”。
步骤和显示结果与
（1）之A目标相同。
逆时针方向转动照准部（HL），以十字丝中心照准目标B时显示为：
●[R/L]键对竖直角无效。
●再按[R/L]键，水平角又由左旋转为右旋方式。
●B方向观测完后可继续照准以后各方向，以获得各方向相应的水平角与竖直角值。
●
（1）和
（2）仅列举了盘左观测时的步骤，接着应中转望远镜完成盘右的观测。
⒉⒉水平角锁定与解除（HOLD）
在观测水平角过程中，若需保持所测（或对某方向需予置）水平角时，按[HOLD]键两次即可。
水平角被锁定后，显示左下角“HRL”符号闪烁，再转动仪器水平角也不发生变化。
当照准至所需方向后，再按[HOLD]键一次，解除锁定功能，此时仪器照准方向的水平角就是原锁定的水平角值。
●[HOLD]键对竖直角或距离无效。
●若在操作过程中误按[HOLD]键，只要不按第二次就没有关系，当鸣响停止便可继续以后的操作。
⒉⒊水平角象限鸣响设置
⑴照准定向的第一个目标，按[0SET]键两次，使水平角置“0”。
⑵将照准部转动约90º，至有鸣响时停止，显示：
HR89º59′20″。
⑶旋紧水平制动手轮，用微动手轮使水平读数显示为：
HR90º00′00″，用望远镜十字丝确定象限目标点方向。
⑷用同样的方法转动照准部确定180º、270º的象限目标点方向。
●当读数值经过0º、90º、180º、270º各象限时，蜂鸣器鸣响，鸣响从上述值±1′范围开始至±20″范围停止。
●鸣响可以在初始设置中取消。
⒉⒋竖直角的零方向设置
竖直角在作业开始前就应依作业需要而进行初始设置，选择天顶方向为0º或水平方向为0º。
（方法参阅初始设置说明）两种设置的竖盘结构如图所示：
⒉⒌天顶距与垂直角的测量
⑴天顶距：
如竖直角选择天顶方向为0°,测得（显示）的竖直角V为天顶距，如图。
天顶距=（L+360-R）/2
指标差=（L+R-360）/2
⑵垂直角：
如竖直角选择水平方向为0°，则测得（显示）的竖直角V为垂直角，如图。
垂直角=（L±180-R）/2
指标差=（L+R—180°\540°）/2
●若指标差|i|≥10〃，则应按本书（8.5和8.6）介绍的方法进行检验与校正。
⒉⒍斜率百分比
在测角模式下测量。
竖直角可以转换成斜率百分比。
按[V%]键，显示器交替显示竖直角和斜率百分比。
斜率百分比值=H/D×100%
斜率百分比范围从水平方向至±45°（±50G），若超过此值则仪器不显示斜率值。
⒉⒎望远镜测距丝测距
利用望远镜分划板上的视距丝（上下或左右视距丝）可以测量目标与仪器间的距离，测量精度≤0.4%D。
⑴将仪器安置在A点，标尺竖立（平放）在目标B点。
⑵读出分划板在上下或左右两视距丝在标尺上的截距d.
⑶AB两点之间的水平距离D=100×d.
●此种测距精度不是很高,不可用此法测高精度的距离
【二】光学经纬仪的使用（DJ6）
一、目的和要求
⒈了解DJ6经纬仪的基本构造及其主要部件的名称及作用；
⒉练习经纬仪对中、整平、瞄准与读数的方法，并掌握基本操作要领；
⒊要求对中误差小于3mm，整平误差小于一格。
二、仪器和工具
DJ6级经纬仪1，木桩1，斧1，伞1。
1-望远镜制动螺旋2-望远镜微动螺旋3-物镜4-物镜调焦螺旋5-目镜6-目镜调焦螺旋7-光学瞄准器8-度盘读数显微镜9-度盘读数显微镜调焦螺旋10-照准部管水准器11-光学对中器12-度盘照明反光镜13-竖盘指标管水准器14-竖盘指标管水准器观察反射镜15-竖盘指标管水准器微动螺旋16-水平方向制动螺旋17-水平方向微动螺旋18-水平度盘变换螺旋与保护卡19-基座圆水准器20-基座21-轴套固定螺旋22-脚螺旋
DJ6级经纬仪部件说明
三、方法和步骤
1．经纬仪的安置
（1）在地面打一木桩，桩顶钉一小钉或划十字作为测站点；
（2）松开三脚架，安置于测站上，使高度适当，架头大致水平。
打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出，置于架头上。
一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋；
（3）对中挂上垂球，平移三脚架，使垂球尖大致对准测站点，并注意架头水平，踩紧三脚架。
稍松连接螺旋，两手扶住基座，在架头上平移仪器，是垂球尖端准确对准测站点，再拧紧连接螺旋；
（4）整平松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时向内（或向外）转动这两只脚螺旋，使气泡居中。
将仪器绕竖轴转动90°，使水准管垂直于原来两脚螺旋的连线，转动第三只脚螺旋，使气泡居中。
如此反复调试，直到仪器转到任何方向，气泡中心不偏离水准管零点一格为止。
2．瞄准目标
（1）将望远镜对向天空（或白色墙面），转动目镜使十字丝清晰；
（2）用望远镜上的概略瞄准器瞄准目标，再从望远镜中观看，若目标位于视场内，可固定望远镜制动螺旋和水平制动螺旋；
（3）转动物镜对光螺旋使目标影象清晰，再调节望远镜和照准部微动螺旋，用十字丝的纵丝平分目标（或将目标夹在双丝中间）；
（4）眼睛微微左右移动，检查有无视差，若有，转动物镜对光螺旋予以消除。
3．读数
（1）调节反光镜使读数窗亮度适当；
（2）旋转读数显微镜的目镜，使度盘及分微尺的刻划清晰，并区别水平度盘与竖盘读数窗；
（3）读取位于分微尺上的度盘刻划线所注记的度数，从分微尺上读取该刻划线所在位置的分数，估读至0.1分（即6秒的整倍数）。
盘左瞄准目标，读出水平度盘读数，纵转望远镜，盘右再瞄准该目标读数，两次读数之差约为180°，以此检核瞄准和读数是否正确。
（二）水平角测量
【一】测回法测量水平角
一、目的和要求
1．掌握测回法测量水平角的方法、记录及计算；
2．每人对同一角度观测一测回，上、下半测回角值之差不得超过±40″，各测回角值互差不得大于±24″。
二、仪器和工具
经纬仪1，记录本1，伞1，木桩1，斧1。
三、方法和步骤
1．每组选—测站点O安置仪器，对中、整平后，再选定A、B两个目标；
2．如果度盘变换器为复测式，盘左，转动照准部使水平度盘读数略大于零，将复测扳手扳向下，再去瞄准A目标，将扳手扳向上，读取水平度盘读数a1：
，记入手簿。
如为拨盘式度盘变换器，应先瞄准目标A，后拨度盘变换器，使读数略大于零；
3．顺时针方向转动照准部，瞄准B目标，读数b2：
并记录，盘左测得∠AOB为
β左=b1—a1
4．纵转望远镜为盘右，先瞄准B目标，读数b2并记录，逆时针方向转动照准部，瞄准A目标，读数a2并记录，盘右测得∠AOB为
β右=b2—a2
5．若上、下半测回角值之差不大于40″，计算一测回角值β=1/2（β左+β右）；
6．观测第二测回时，应将起始方向A的度盘读数安置于90°附近。
各测回角值互差不大于±24″，则计算平均角值。
四、记录格式
测
站
竖
盘
位
置
目
标
水平度盘读数
°′″
半测回角值
°′″
一测回角值
°′″
各测回平均角值
°′″
备注
第一测回
左
A
00000
981918
981924
981930
B
981918
右
A
1800000
981930
B
2781930
第二测回
左
A
00000
981930
981936
B
981930
右
A
1800000
981936
B
2781936
圆方向观测法测量水平角
一、目的和要求
1．练习全圆方向观测法观测水平角的操作方法飞记录和计算；
2．半测回归零差不得超过±18″；
3．各测回方向值互差不得超过±24″；
二、仪器和工具
经纬仪1，木桩1，，记录本1，斧1，伞1。
三、方法和步骤
1．在测站点O安置仪器，对中整平后，选定A、B、C、D四个目标；
2．盘左瞄准起始目标A，并使水平度盘读数略大于零，读数并记录；
3．顺时针方向转动照准部，依次瞄准B、C、D、A各目标，分别读取水平度盘读数并记录，检查归零差是否超限；
4．纵转望远镜，盘右，逆时针方向依次瞄准A、B、C、D各目标，读数并记录，检查归零差是否超限；
5．同一方向两倍视准误差2C=盘左读数一（盘右读数±180°）；各方向的平均读数=1/2[盘左读数+（盘右读数±180°）]；将各方向的平均读数减去起始方向的平均读数；即得各方向的归零方向值。
6．第二人观测时，起始方向的度盘读数安置于90°附近，同法观测第二测向。
各测回同一方向归零方向值的互差不超过±24″，取其平均值，作为该方向的结果。
四、注意事项
1．应选择远近适中，易于瞄准的清晰目标作为起始方向多；
2．如果方向数只有3个时，可以不归零。
五、记录格式
测站
测回
目标
水平度盘读数
2c=左-右±180°
″
平均读数=
1/2（左+右±180）
°′″
归零后的方向值
°′″
各测回归零方向值的平均值
°′″
备注
盘左
°′″
盘右
°′″
①
1
A
00000
1800006
-6
（00004）
00003
00000
00000
B
204336
2004333
+5
204336
204332
204627
C
533042
2333035
+7
533028
533034
533039
D
1102013
2902007
+6
1102010
1102006
1102010
A
00007
1800003
+4
00005
2
A
00000
1800010
-10
（00006）
000005
00000
B
204329
2004325
+4
204327
204322
C
533053
2333045
+8
533049
533044
D
1102021
2902015
+6
1102018
1102013
A
00006
1800008
-2
00007
实验三：
实验感想
这节实验课让我认识了经纬仪，第一次接触到这个仪器，有点陌生，不过在组员伙伴的帮助下，很快就了解了它的操作步骤以及使用方法。
就是一开始使用时要使仪器上的2个起泡都居中，还有刚开始试验时盘左盘右，搞不清楚。
最后在老师的指导下，我们还是成功的完成了实验，并且对这台仪器有了更加深入的认识。
实验四竖直角测量与竖盘指标差的检验
一、目的和要求
1．练习竖直角观测、记录及计算的方法；
2．了解竖盘指标差的计算方法；
3．同一组所测得的竖盘指标差的互差不得超过±25″
二、仪器和工具
经纬仪l，木桩1，斧1，伞重，记录本1。
三、方法和步骤
1．在测站点O上安置仪器，对中、整平后，选定A、B两个目标；
2．先观察一下竖盘注记形式并写出竖直角的计算公式：
盘左将望远镜大致放平，观察竖盘读数，然后将望远镜慢慢上仰，观察读数变化情况，若读数减小，则竖直角等于视线水平时的读数减去瞄准目标时的读数，反之，则相反；
3．盘左，用十字丝中横丝切于止目标顶端，转动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，记入手簿并算出竖直角αL；
4．盘右，同法观测A目标，读取盘右读数R，记录并算出竖直角αR；
5．计算竖盘指标差x=1/2（αR—αL）
或x=1/2（L+R—360°）
6．计算竖直角平均值α=1/2（αR+αL）或α=1/2（R—L—180°）
7．同法测定B目标的竖直角并计算出竖盘指标差。
检查指标差的互差是否超限。
四、注意事项
1．观测过程中，对同一目标应使十字丝中横丝切准目标顶端（或同—部位）；
2．每次读数前应使竖盘指标水准管气泡居中；
3．计算竖直角和指标差时，应注意正、负号。
五、记录格式
竖直角观测手簿
测
站
目
标
竖盘位置
°′″
竖盘读数
°′″
半测回竖直角
°′″
指标差
一测回竖直角
第一测回
M
左
961623
-61623
-61620
右
2634343
-61617
N
左
853459
+42501
+42510
右
2742519
+42519
第二测回
M
左
961620
-61620
-61624
右
2634333
-61627
N
左
853453
+42507
+42516
右
2742524
+42524
实验四：
实验感想
这次的实验因为有了上个实验打下的基础，所以进行的较为顺利。
大家一起分工合作，很快就结束了这个实验，在这个实验中，工作分配和团队合作还是比较实用的，大家一起进行实验，互相纠错提醒，互帮互助，都挺开心的。
当然，就算是一起实验还是会犯一些错误，这个时候就要靠老师纠错了。
实验五电子经纬仪的检验与校正
一、目的和要求
1.了解ET-02/05电子经纬仪各主要轴线之间应满足的几何条件；
2.掌握经纬仪检验与校正的操作方法。
二、仪器和工具
经纬仪1，记录本1，伞1。
三、方法与步骤
⒈长水准器
检验
方法见本书“经纬仪的使用”中的“用长水准确性器整平仪器”一节。
校正
⑴在检验的（4）位置，若长水准器的气泡偏离了中心，先用与长水准器平行的脚螺进行调整，使气泡向中心移近一半的偏离量。
⑵剩余的一半用校正针对水准器校正螺丝进行调整。
⑶将仪器旋转180º，检查气泡是否居中。
如果气泡仍不居中，重复上述步骤，直至乞泡居中。
⑷将仪器旋转90°，用第三个脚螺旋调整气泡居中。
重复检验与校正步骤直至照准部转至任何方向气泡均居中为止。
⒉圆水准器
检验
长水准器检校正确后，若圆水准器气泡亦居中就不必校正。
校正
若水泡不居中，用校正针或内六角搬手调整气泡下放的校正螺丝使气泡居中。
校正时，应先松开气泡偏移方向对面的校正螺丝（1或2个），然后拧紧偏移方向的其余校正螺丝使气泡居中。
气泡居中时，三个校正螺丝的紧固力均应一致。
⒊望远镜分化板倾斜
检验
⑴整平仪器后一望远镜视线上选定一目标点A，用分划板十字丝中心照准A并固定水平和垂直制动手轮。
⑵转动望远镜垂直微动手轮，使A点移动至视场的边沿（A′点）。
⑶若A点是沿十字丝的竖丝移动，即A′点仍在竖丝之内的，则十字丝不倾斜不必校正。
如图，A′点偏离竖丝中心，则十字丝倾斜，需对分划板进行校正。
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