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。