实训五水平角观测测回法.docx

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实训五水平角观测测回法

测量学实训指导

李振山李婕

商丘学院风景园林学院

实训一　水准仪的认识与使用

一、实训目的

1.掌握DS3型水准仪的构造及各部件的名称及作用。

2.掌握利用圆水准器粗略整平仪器的方法。

3.掌握用水准仪瞄准目标、消除视差、精确整平及在水准尺上读数的方法。

4.通过测量过程，理解水准测量原理。

5.了解自动安平水准仪的使用方法。

二、仪器及工具

每组DS3型水准仪1台，水准尺1根。

三、实训步骤

1.在指定地点安置脚架和连接仪器

松开脚架上的伸缩螺旋，根据需要将架腿调到适当的长度，再将螺旋拧紧。

将架头大致水平，

再把三脚架的脚尖踩入土中。

将水准仪取出放在三脚架的架头上，一手握住仪器，一手将中心连接螺旋与水准仪基座连接并拧紧。

2.认识水准仪的结构及各部件的名称、作用。

结构：

望远镜、水准器、基座。

部件：

望远镜物镜、望远镜目镜、微倾螺旋、微动螺旋、制动螺旋、物镜调焦螺旋、脚螺旋、圆水准器、水准管、符合气泡观察窗、缺口、准星。

3.练习用圆水准器粗略整平水准仪

首先按“左手拇指规则”旋转任意一对脚螺旋，使气泡移动到过圆水准器中心与这一对脚螺旋垂直的方向线上，再旋转第三个脚螺旋，使圆气泡居中。

如仍不居中，重复上述步骤直至居中。

4.练习利用水准仪的准星及缺口瞄准水准尺

先通过目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动望远镜通过缺口与准星大致瞄准水准尺，旋转制动螺旋制动望远镜；再转动微动螺旋，观察望远镜目镜使水准尺侧边与十字丝竖丝重合。

5.判断视差是否存在，练习消除视差

眼睛在望远镜目镜前作轻微的上下移动，观察十字丝横丝与水准尺分划之间是否有相对移动；如有则表明有视差存在，可通过物镜与目镜调焦，直至消除视差。

6.精平

转动微倾螺旋，从符合水准器观察窗中查看气泡的两个半边像，直至两端的像符合。

注意微

倾螺旋转动方向与水准管气泡右边的像的移动方向一致。

7.读数（望远镜呈倒像）

　　从十字丝横丝往上找到最近的整米数位置，通过注记读出米数，再从十字丝横丝往上找出最

近的分米位置，通过注记读出分米数，从刚找出的分米线开始至十字丝数出有几个黑白整分

划即为厘米数，最后根据十字丝横丝往上至最近的厘米线的距离估读出毫米数。

8.每三个小组为一大组，在适当位置共设立三根水准尺，每小组成员使用自己的仪器分别读出

甲、乙、丙三根水准尺上的红、黑面读数，并记录在“水准测量读数练习表”中。

（为避免数据雷同，不同操作者应重新架设仪器，改变仪器高后方可读数）

9.自动安平水准仪的使用

自动安平水准仪与普通水准仪的区别为：

没有符合水准器观测窗，没有微倾螺旋，增加补偿检查按钮。

补偿检查按钮的作用是检查仪器中补偿器是否有效。

自动安平水准仪的使用方法：

（1）在指定地点安置脚架和连接仪器

（2）用圆水准器粗略整平水准仪

（3）利用水准仪的准星及缺口瞄准水准尺

（4）判断视差是否存在并消除视差

（5）检查补偿器是否有效

有水准尺上读一数，按下补偿检查按钮，再读数与上次读数比较，若相差超过2mm，则表示补偿器失效。

（6）读数

四、实训要求

1.不但能操作仪器，而且速度要逐渐加快。

2.对非自动安平水准仪，每次读数前要居中符合水准气泡。

五、注意事项

1.开箱前先观察仪器在箱内的摆放位置，认清管水准器在上还是在下，以便安全放回箱内。

2.观察水准尺刻划是正写还是倒写。

3.观察望远镜成正像还是倒像，对于正像望远镜，读数时应从上往下。

实训二　普通水准测量一站施测及检核

一、实训目的

1.熟悉高差测量原理

2.掌握普通水准测量一个测站的施测、记录、高程计算及成果检核。

二、仪器及工具

DS3型水准仪1台，水准尺1付，尺垫2只。

三、实训步骤

1.由组长负责在实训场地指定A、B两点并做好标志（AB距离较短一般在100米以内且无障碍物摭挡）。

2.在A、B两点大致等距处安置水准仪，并粗平（调圆水准器气泡居中）。

3．在A、B两点分别竖立水准尺，然后瞄准后视点A，精平后读出后视读数为a1；再瞄准前视点B，精平后读出前视读数为b1。

4.计算hAB1（AB两点高差）hAB1=a1–b1；

5．观测员的每次读数，记录员都应回报检核后记入表中。

6．改变仪器高度，粗平、照准后视尺，精平后读数a2；再照准前视尺，精平后读数b2。

将观测数据的记录、计算高差hAB2=a2–b2，填入表2-1中。

若前、后视点固定不变，则同一小组各成员所测高差之差不应大于±6mm。

如果满足要求,求出高差平均值,并计算B点高程。

（每2人完成一个表格，一人测一测站）。

四、实训要求

1.由于学校场地较小，水准点间距离较短，本实验规定前（后）视距≤50米。

2.水准路线闭合差之限差:

fh允＝±12√n　mm，n――线路测站数。

五、注意事项

1.当水准仪瞄准、读数时，水准尺必须立直。

水准尺左、右倾斜，观测者可在望远镜中发现，如果水准尺前后倾斜则观测者不易发现，因此司尺员应注意。

2.在水准点上立尺时，水准尺直接放在其点位上。

在转点上立尺，则在选择的转点上放尺垫，将垫踩实后再将尺子立在尺垫实出的半圆球上。

实训三　普通水准测量（多站施测）及路线校核

一、实训目的

1.掌握普通水准测量一个测站的工作程序和一条水准路线的施测方法。

2.掌握普通水准测量的观测、记录、高差及闭合差的计算方法和成果校核。

二、仪器及工具

DS3型水准仪1台，水准尺1付，尺垫2只。

三、实训步骤

1.由组长负责在实训场地指定A、B两点（障碍物挡住视线或AB距离较长大于100米时）并做好标志。

2.为测A、B两点高差，在AB线路上增加2个中间点，将AB高差分成3个水准测站，中间点仅起传递高程的作用，称为转点，简写为TP。

转点无固定标志，无需算出高程。

3．在离已知水准点A适当距离处（一般不超过100m）选择转点1（编号TP1），安放尺垫，在A、1两点上分别竖立水准尺，在两点大致等距处安置水准仪，整平后瞄准后视点A，精平后读出后视读数为a1；再瞄准前视点1，精平后读出前视读数为b1，其高差计算h1=a1-b1并记入表中。

4.在1、2两点上分别竖立水准尺，将水准仪搬至1、2两点大致等距处安置，整平后瞄准后视点1，精平后读出后视读数为a2；再瞄准前视点2，精平后读出前视读数为b2，其高差计算h2=a2-b2，记入表中。

5．在2、B两点上分别竖立水准尺，将水准仪搬至2、B两点大致等距处安置，整平后瞄准后视点2，精平后读出后视读数为a3；再瞄准前视点B，精平后读出前视读数为b3，其高差计算h3=a3-b3，记入表中。

6．以上过程称为往测，依次设站，用相同的方法进行返测，直到回到A点测得相应数据填入表中，计算高差闭合差，满足条件进一步计算，将闭合差分配改正，求出B高程。

若超限应重测。

。

四、实训要求

1.由于学校场地较小，水准点间距离较短，本实验规定前（后）视距≤50米。

2.水准路线闭合差之限差:

fh允＝±12√n　mm，n――线路测站数。

五、注意事项

1.前、后视距应大致相等。

2.同一测站，圆水准器只能整平一次。

3.每次读数前，要消除视差和精平。

4.水准尺应立直，水准点和待测点上立尺不放尺垫，只在转点处放尺垫，也可选择有凸出坚实地物作为转点而不用尺垫。

5.仪器未搬迁，前、后视点若安放尺垫则均不得移动。

仪器搬迁了，后视点才能携尺和尺垫前进，但前视点尺垫不得移动。

实训四　DJ6型经纬仪的认识与使用

一、实训目的

1.掌握DJ6型光学经纬仪的构造和各个部件的名称、作用及使用方法；

2.掌握经纬仪的基本操作方法。

二、仪器及工具

DJ6型光学经纬仪1台，经纬仪脚架1个。

三、实训步骤

1．在指定地点安置经纬仪，方法同水准仪操作方法。

2．了解经纬仪的构造，熟悉各部件的名称及作用。

　构造：

望远镜、照准部、基座。

　部件：

⑴望远镜物镜、⑵望远镜目镜、⑶望远镜制动螺旋、⑷垂直微动螺旋、⑸物镜调焦螺旋、⑹水平制动螺旋、⑺水平微动螺旋、⑻竖盘水准管微动螺旋、⑼脚螺旋、⑽圆水准器、⑾照准部水准管、⑿竖盘水准管、⒀瞄准器、⒁度盘读数目镜、⒂光学对中器、⒃水平度盘变换手轮、⒄竖盘、⒅度盘采光镜。

3．练习对中、整平。

经纬仪对中是将仪器的中心安置在通过该测站的铅垂线上。

通常采用垂球对中和光学对中法。

（1）垂球对中：

将垂球挂在经纬仪脚架架头下方的挂钩上，保持脚架架头大致水平，此时若垂球尖与地面点相差较远，则通过移动脚架使其靠近，然后将脚架踩实。

若垂球尖与地面点相差较近，则可松开固紧螺旋，通过移动经纬仪使垂球尖与地面点精确对中，再将固紧螺旋拧紧。

（2）光学对中：

将三脚架放于地面点的上方，光学对中器的目镜调焦，使目镜中的小圆圈清晰，再通过拉伸对中器镜管，使其能同时看清地面点和小圆圈。

通过移动脚架的两腿，使脚架架头大致水平同时对中器中的小圆圈大略对准地面点后踩实脚架，如小圆圈中心与地面点略有偏离，可通过调脚螺旋使其精确对中，然后可伸缩三角架的架腿使圆水准器气泡居中。

（3）精确整平：

选择一对脚螺旋，旋转照准部使照准部水准管与这一对脚螺旋平行，对向旋转这对脚螺旋使气泡居中，将照准部旋转90º，旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。

然后观察对中器小圆圈与地面点有无偏离，若还有偏离，可松开固紧螺旋后平移基座使其对中后拧紧螺旋，此项工作重复进行，直至即对中又整平为止。

4．瞄准

松开照准部水平制动螺旋和望远镜制动螺旋，用望远镜上的瞄准器对准目标，使目标像位于望远镜的视场内，旋紧上述二个螺旋。

通过调节望远镜目镜与物镜调焦螺旋，使十字丝与目标像均清晰，转动水平微动螺旋与望远镜微动螺旋，使十字丝精确瞄准目标，检查并消除视差。

5．读数

打开并调整度盘照明镜的位置，使读数窗亮度适当；旋转度盘读数目镜读数，使度盘分划清晰。

在度盘读数目镜中有两个读数窗口，标明“H”的的为水平度盘读数，标明“V”的为垂直度盘读数。

两个度盘的读数方法相同，具体为：

首先在分微尺的0与6之间找出度盘刻线（较长的竖线），此线端点处标注的数字就是度数；分数值为度盘刻线至分微尺0线间整格数，秒数值为度盘刻线在其小格内所占比例估计所得。

6．盘左盘右练习

松开望远镜制动螺旋和水平制动螺旋，将仪器置为盘左位置，瞄准一目标，在水平度盘读数并记录，将仪器置为盘右位置，再瞄准前一目标，水平度盘读数并记录。

7．配置水平度盘起始位置练习

瞄准一目标A，旋紧水平制动螺旋，打开保护盖，转动水平度盘变换手轮，从度盘读数窗中观察水平度盘读数的变化情况，并将读数调至0˚00′00″左右，对调整结果进行读数并记录。

四、注意事项

1．经纬仪较重，同时价值也较高，因此要格外注意仪器安全，防止发生仪器事故。

2．注意观测水平角时瞄准目标用十字丝竖丝（细目标用单丝、粗目标用双丝）；观测竖直角时，瞄准目标用十字丝横丝。

实训五　水平角观测（测回法）

A

一、实训目的

掌握用测回法观测水平角的方法及记录、计算方法。

二、仪器及工具

DJ6型光学经纬仪1台，经纬仪脚架一个。

三、实训步骤

设测站点为O，左目标为A，右目标为B，测定水平角β，如右图所示，测量方法与步骤如下：

1.在指定测站点O安置仪器，对中、整平。

2.盘左瞄准A点，用度盘变换手轮将度盘位置调到（n-1）*180˚/N稍多一点。

N为总的测回数，n为要观测的测回数。

3.再次准确瞄准A点，读数LA并记录。

4.顺时针转动照准部瞄准B点，读数LB并记录。

5．计算盘左半测回水平角值：

β左=LB-LA

6.倒转望远镜将仪器置为盘右，瞄准B点，读数RB并记录。

7．逆时针转动照准部瞄准A点，读数RA并记录。

8．计算盘右半测回水平角值：

β右=RB-RA

9．若β左与β右的差值不大于40˝，则取其平均值作为一测回的水平角值。

四、实训要求

1.测回总数N等于小组人数，每人须观测一测回。

2.安置经纬仪时，对中误差不大于5mm。

3．观测过程中，若发现水准管气泡偏离中位置超过1格时，应重新整平仪器，并重新观测该测回。

五、记录计算

在“水平角观测记录表〔测回法〕”中完成。

实训六竖直角观测

一、实训目的

1．了解竖盘构造；掌握竖直角的观侧方法。

2．掌握指标差、竖直角的计算方法。

二、仪器及工具

DJ6型经纬仪1台，经纬仪脚架一个，2米小钢卷尺1个。

三、实训步骤

1．在指定测站点O安置仪器，对中、整平，量取仪器高。

2．熟悉竖盘结构，观察竖盘的注记形式及盘左、盘右的始读数。

3．将仪器置于盘左位置，用十字丝横丝瞄准一目标C，旋转竖盘指标水准管微动螺旋，使指标水准管气泡居中，然后读取竖盘读数α左，并记录。

4．将仪器置于盘右位置，用十字丝横丝瞄准瞄准C点，使指标水准器气泡居中，读取竖盘读数α右，并记录。

5．在记录表中完成指标差及竖直角计算。

四、实训要求

1．每次读数前都要使指标水准管气泡居中。

2．各测回竖直角互差不大于24"。

五、记录计算

在“竖直角观测记录表”中完成。

实训七　四等水准测量

一、实训目的

1．掌握四等水准测量的作业程序和操作方法。

2．掌握四等水准测量的记录、计算方法。

　　3．掌握四等水准测量各项限差要求的规定。

二、仪器及工具

DS3型水准仪l台，双面水准尺1付，尺垫2只。

三、实训步骤

1．在水准路线上选择一测站，安置好水准仪，立好水准尺。

2．按照“后（黑）－前（黑）－前（红）－后（红）”的程序观测前后视尺，得到8个读数并记录。

3．进行计算并与限差规定进行比较，符合要求即可迁至下站，如有超限，则需重测。

4．同样方法，完成各测站的观测、记录和计算

四、实训要求

1．前后视距不大于l00米，前后视距差不大于5米，视距累积差不大于10米。

2．红黑面读数差不大于3毫米。

3．红黑面高差之差不大于5毫米。

4．水准路线闭合差不大于±20√L　mm毫米，L—路线长度，以公里计。

五、记录计算

在“四等水准测量记录表”中完成。

六、注意事项

1．注意同学间相互协作、配合。

2．在记录没有检验合格之前，切勿移动后视尺垫。

3．务必记清立尺点点名。

实训八　全站仪的认识与使用

一、实训目的

1．掌握全站仪的基本结构及操作。

2．熟悉全站仪安置、角度测量、距离测量、坐标测量、点放样的方法。

3．理解光电测距仪、电子经纬仪的优点。

二、仪器及工具

光电测距仪1台，反射棱镜1套，2米小卷尺1个，木桩2只，斧子1把，气压计1只，温度计1只。

三、实训步骤

1．安置全站仪，对中、整平，操作方法与经纬仪相同。

2．练习使用光学对中器对中。

（1）根据观测者的视力调节光学对中器望远镜的目镜，使地面点呈像清晰。

（2）移动脚架和脚螺旋，在保证仪器大致水平的前提下，使地面点落在光学对点器中心标志上。

（3）通过调节脚架高度，使仪器圆水准气泡居中。

（4）通过光学对点器目镜查看地面点，若没有落在光学对点器中心标志，则通过调节脚螺旋，使其对中。

（5）再调节脚架使圆水准气泡居中。

（6）重复④⑤步骤，直至圆水准管气泡居中，同时地面点应落在光学对点器中心标志上为止。

（7）最后通过调节脚螺旋使长水准管气泡居中。

实训九GPS的认识与使用

一、实训目的

1．掌握GPS仪器的结构及常用功能。

2．学习使用GPS定位的工作步骤。

3．体会GPS定位的优点。

二、仪器及工具

GPS仪器、三脚架、2米小钢尺等。

三、实训步骤

1．开机，进入智能模式

按PWR键，打开主机电源后，延时10秒后自动进入默认采集方式“智能模式”。

注意：

每一次只能用一种工作方式来采集数据。

2．按F2键进入“设置”功能的操作

按F1设置采样间隔___秒，在工程上建议采用01秒。

按F2设置截止角____，在工程上建议采用5°。

按F3采点次数______，在工程上建议3次。

3．量取天线高

将其记录在手簿中

日期：

　　　　　　时间：

　　　　　　仪器型号：

记录人：

NO．

点号

时段

天　线　高

开机时

关机时

平均值

00

01

02

4．内业数据传输

（1）连接前的准备

打开GPS主机电源。

用通讯电缆连接好电脑的串口1（COM1）或串口2（COM2）。

要等待（约10秒钟）进入主界面后再进行连接和传输（初始界面不能传输）。

④ 设置要存放野外观测数据的文件夹，可以在数据通讯软件中设置。

（2）进行通讯参数的设置

选择“通讯”菜单中的“通讯接口”功能，系统弹出通讯参数设置对话框,选择通讯接口COM1或COM2，鼠标单击“确定”按钮。

（3）连接计算机和GPS接收机

（4）数据传输

选择“通讯”菜单中的“传输数据”功能，系统弹出对话框。

在GPS数据传输对话框中选择野外的观测数据文件，鼠标单击“开始”。

断开连接。

实训十数字化地形图的应用

一、实训目的

1．掌握在数字化地形图上完成各种地形图应用的方法。

2．体会在计算机上应用地形图的优点。

二、仪器及工具

　　安装有南方公司CASS成图软件的计算机1台。

三、实训步骤

1．双击CASS成图系统图标打开CASS软件，单击打开图标打开数字化地形图“实验练习.dwg”。

2．点位查询：

等高线－查询指定点高程－是否在地形图上标注（选择是）－鼠标指向待查询点后单击。

命令窗口即显示该点的X、Y、H值，并在地形图上标注。

3．距离及方位查询：

工程应用－查询两点间距离及方位－鼠标分别指向两点且单击，命令窗口即显示两点间距离和方位角。

4．面积查询：

首先用多段线将所查面积围成一个封闭折线或曲线（拟合），工程应用－查询实体面积－命令窗口显示“选择实体”－用鼠标单击封闭折线或曲线，命令窗口即显示面积。

5．绘制设计线路的纵断面图：

用多段线绘制断面线，工程应用－绘断面图－选择断面线－单击断面线－输入高程点数据文件名－输入采样点间距（10米）－输入起始里程－输入纵横比例尺－选择是否绘制平面图－确定。

即可得到纵断面图。

6．计算平整场地的填挖工程量（方格网法）：

首先用多段线将平地范围围成一个封闭折线或曲线（拟合），工程应用－方格网法土方计算－输入高程坐标数据文件名－单击土方计算边界线－输入方格宽度（10米）－选择平面－给定设计高程－回车。

即可得到土方计算图及计算结果。

四、实训要求

　　完成后，以本人姓名为文件名保存所绘图形，并发送至指导教师邮箱中。

五、注意事项

　　及时保存所绘图形，以防计算机死机丢失文件。