全站仪测绘技术实验指导书资料.docx
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全站仪测绘技术实验指导书资料
FujianCollegeofWaterConservancyandElectricPower
《全站仪测绘技术》
实践与实训指导书
测绘教研室
2017年9月
第一部分:
实践须知…………………………………………………………………1
实践一、全站仪的认识和使用………………………………………………………5
实践二、全站仪角度、距离测量……………………………………………………8
实践三、全站仪数据采集……………………………………………………………11
实践四、放样测量……………………………………………………………………13
实践五、偏心测量……………………………………………………………………16
实践六、对边测量……………………………………………………………………21
实践七、悬高测量……………………………………………………………………23
实践八、面积测量……………………………………………………………………24
第一部分测量实践指导
测量学是一门实践性很强的技术基础课,其实践是教学中必不可少的环节。
只有通过实践,才能巩固课堂的基本理论,进而掌握仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法,并为深入学习测绘专业理论或有关专业知识打下基础。
因此,对测量实践必须予以重视。
本部分的内容包括:
实践的一般规定;测量仪器工具的借领与使用规则;测量记录与计算规则。
这些都是进行实践的必备知识。
一、实践规定
1、在实践之前,必须复习有关理论知识,弄清基本概念,认真阅读本指导书以明确目的,了解任务、熟悉实践步骤过程,注意有关事项,并准备好所需文具用品。
2、实践分小组进行,实践小组由4人组成,选一名组长。
负责实践任务的实施,负责仪具的借领和归还。
3、实践应在规定的时间进行,不得无故缺席或迟到早退;并应在指定的场地进行,不得擅自改变地点或离开现场。
4、必须遵守本书列出的“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。
5、应该服从教师的指导,严格遵守操作规程。
6、遵守纪律、爱护现场的花草、树木和农作物,爱护周围各种公共设施,不得任意砍折、踩踏。
否则应予赔偿。
7、实践前,每位同学应认真简要填写《告报书》中的“方法与步骤”、“限差”和“注意事项”,由实践组长收齐后于实践时交任课老师检查,无故不填写者,不予参加实践。
实践时先集合点名,然后由实践室人员把本次实践的目的、要求、方法和步骤简要讲解后再开始实践。
实践观测数据应直接填入“实践记录”中。
实践后,应完成《报告书》中的各项计算,并填写“思考题”,按时交实践室人员批改。
作为测量成绩的一部分。
二、测量仪器工具的借领与使用规则
对测量仪器工具的正确使用,精心爱护和科学保养,是测量人员必备的素质和应该掌握的技能,也是保证测量成果质量、提高测量工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。
在仪器工具的借领与使用中,必须严格遵守下列规定:
(一)仪器工具的借领
1、实践所需仪具,以小组为单位于上课前向测绘实践室借领,借领时由每组组长和组员一人到实践室点数领取,由班长在借用单上签名。
2、借领时应该当场清点检查:
实物与清单是否相符,仪器工具及附件是否齐全,背带及提手是否牢固,脚架是否完好等。
如有缺损,可以补领或更换。
3、离开借领地点前,必须锁好仪器箱并捆扎好各种工具,搬运仪器工具时,必须轻取轻放,避免剧烈震动。
4、仪器工具不得擅自与其他小组调换或转借。
5、实践结束,应及时收装仪器工具,送还借领处检查践收。
如有遗失或损坏,应写出书面报告书说明情况,并按有关规定给于赔偿。
(二)仪器的安装
1、在三脚架安置稳妥之后,方可打开仪器箱。
开箱前应将仪器箱放在平稳处,严禁托在手上或抱在怀里。
2、打开仪器箱之后,要看清并记住仪器在箱中的安放位置,避免以后装箱困难。
3、取出仪器之前。
应先松开制动螺旋,再一手握住支架,一手托住基座轻轻取出仪器,放在三脚架上,保持一手握住仪器,一手去拧连接螺旋,旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接牢固。
4、装好仪器之后,注意随即关闭仪器箱,防止灰尘和湿气进入箱内。
严禁坐在仪器箱上。
(三)、仪器的使用
1、仪器安置之后,不论是否操作,必须有人看护,防止无关人员搬弄或行人车辆碰撞。
2、在打开物镜盖时或在观测过程中,如发现灰尘,可用镜头纸或毛刷轻轻拂去。
3、转动仪器前,应先松开制动螺旋,再平稳转动,使用微动螺旋时,应先旋紧制动螺旋。
4、制动螺旋应松紧适度,微动螺旋和脚螺旋不要旋到顶端,使用各种螺旋都应均匀用力,以免损伤螺丝。
5、在野外使用仪器时,应该撑伞,严防日晒雨淋。
6、在仪器发生故障时,应及时向指导教师告,不得擅自处理。
(四)仪器的搬迁
1、在行走不便的地区迁站或远距离迁站时,必须将仪器装箱之后再搬迁。
经纬仪一般要求装箱搬迁。
2、短距离迁站时,可将仪器连同脚架一起搬迁,其方法是:
先取下垂球,检查并旋紧仪器连接螺旋,松开各制动螺旋使仪器保持初始位置(经纬仪望远镜对向度盘中心,水准仪物镜向后);再收拢三脚架,左手握住仪器基座或支架放在胸前,右手抱住脚架放在肋下,稳步行走。
严禁斜扛仪器。
3、搬迁时,小组其他人员应协助观测员带走仪器箱和有关工具。
(五)仪器的装箱
1、每次使用仪器之后,及时清除仪器上的灰尘及脚架上的泥土。
2、仪器拆卸时,应先将仪器脚架调至大致同高的位置,再一手扶住仪器,一手松开连接螺旋,一手握住支架,一手托住基座取下仪器。
3、仪器装箱时,应先松开各制动螺旋,使仪器就位正确,试关箱确认放妥后,再拧紧制动螺旋,而后关箱上锁。
若合不上箱盖,切不可强压,以防压坏仪器。
4、清点所有附件和工具,防止遗失。
(六)测量工具的使用
1、钢尺的使用,应防止扭曲、打结或折断,防止行人踩踏或车辆碾压,尽量避免尺身着水。
携尺前进时,应将尺身提起,不得沿地面拖行,以防损坏刻划。
用完钢尺,应擦净,涂油以防生锈。
2、皮尺的使用,应均匀用力拉伸,避免着水、车压。
如果皮尺受潮,应及时晾干。
3、各种标尺,花杆的使用,应注意防水防潮,防止受横向压力,不能磨损尺面刻划和漆皮,不用时安放稳妥。
塔尺的使用,还应注意接口处的正确连接,用后及时收尺。
一般应平放各种标尺。
4、测图板的使用,应注意保护板面,不得乱写乱扎,不能施以重压。
5、小件工具如垂球、测钎,尺垫等的使用,应用完即收,防止遗失。
6、一切测量工具都应保持清洁,专人保管搬运,不能随意放置,更不能作为捆扎,抬担的工具。
三、测量记录与计算规则
测量手簿是外业观测成果记录和内业数据处理的依据,在测量手簿上记录或计算时,必须严肃认真,一丝不苟,严格遵守下列规则。
1、在测量手簿上书写之前应准备好硬性(2H或3H)铅笔,同时熟悉表上各项内容及填写、计算方法。
2、记录观测之前,应将表头的仪器型号、编号、日期、天气、测站、观测者及记录者姓名等无一遗漏地填写齐全。
3、观测者读数后,记录者应随即在测量手薄上的相应栏内填写,并复诵回报以资检核。
不得另纸记录事后转抄。
4、记录时要求字体端正清晰,数位对齐,数字齐全。
字体的大小一般占格宽的1/2~1/3,字脚靠近底线;表示精度或占位的“0”(例如水准尺读1.500或0.234,度盘读数93°04′00″中的“0”)均不能省略。
5、观测数据的尾数不得更改,读错或记错后必须重测重记。
例如,角度测量时,秒级数字出错,应重测该测回;水准测量时,毫米级数字出错,应重测该测站;钢尺量距时,毫米级数字出错,应重测该尺段。
6、观测数据的前几位若出错时,应用细横线划去错误的数字,并在原数字上方写出正确数字。
注意不得涂擦已记录的数据。
禁止连续更改数字。
例如,水准测量中的黑、红面读数,角度测量中的盘左、盘右,距离测量中的往、返测等,均不能同时更改,否则重测。
7、记录数据修改后或观测成果废去后,都应在备注栏内写明原因(如测错、记错或超限等)。
8、每站观测结束后,必须在现场完成规定的计算和检核,确认无误后方可迁站。
9、数据运算应根据所取位数,按“4舍6入、逢5前单进双舍”的规时进行凑整。
例如对1.424m,1.4236m、1.4235m、1.4245m这几个数据,若取至毫米位,则均应记为1.424m。
10、应该保持测量手簿的整洁,严禁在手簿一书写无关内容,更不得丢失手簿。
实践一全站仪的认识与使用
一、目的与要求
1、了解全站仪的构造,各部件名称及其作用。
2、练习全站仪的安置(光学对中),初步掌握各按键名称及其作用。
二、计划与仪具
1、实践时数为2学时。
2、每组全站仪一台,棱镜一组。
三、实践步骤
1、安置仪器
将三脚架张开,架头大致水平,高度适中,垂球大致对准地面角点,安置全站仪,踩紧脚架,整平、观看光学对中器,平移、整平反复二步骤,直至地面标志位于光学对中器的小圈之中。
2、瞄准目标
(1)将望远镜对准明亮的天空,转动目镜,调焦看清十字丝(先朝自己方向旋转目镜筒,再慢慢旋进调焦清楚十字丝);
(2)利用粗瞄准器内的三角形标志的顶尖瞄准目标点,照准对眼睛与瞄准器之间应保留有一定的距离;
(3)利用望远镜调焦螺旋使目标成像清晰:
当眼睛在目镜上下或左右移动发现有视差时,说明调焦或目镜屈光度未调好,这将影响观测的精度,应仔细调焦并调节目镜筒消除视差。
3、了解全站仪各功能及使用方法
(1)打开和关闭电源
开机:
确认仪器已整平,打开电源开关(POWER键),垂直角过零。
(2)键盘功能与信息显示
①操作键
名称
功能
ESC
取消前一操作,由测量模式返回状态显示
FNC
软键功能菜单,换页
SFT
打开或关闭转换(SHIFT)模式
BS
删除左边一空格
SP
输入一空格
▲
光标上移或向上选取选择项
▼
光标下移或向下选取选择项
光标左移或选取另一选择项
光标右移或选取另一选择项
ENT
确认输入或存入该行数据并换行
②各软键的功能
第一页
名称
功能
平距(斜距或高差)
开始距离测量
切换
选择测距类型(在平距、斜距、高差之间切换)
置角
已知水平角设置
参数
距离测量参数设置
第二页:
名称
功能
置零
水平角置零
坐标
开始坐标测量
放样
开始放样测量
记录
记录观测数据
第三页
名称
功能
对边
开始对边测量
后交
开始后方交会测量
菜单
显示菜单模式
高度
设置仪器高和目标高
③
显示符号
符号
含义
PC
棱镜常数
PPM
气象改正数
ZA
天顶距(天顶0°)
VA
垂直角(水平0°/水平0°±90°)
%
坡度
S
斜距
H
平距
V
高差
HAR
右角
HAL
左角
HAh
水平角锁定
┻
倾斜补偿有效
四、实践记录
简述全站仪各主要部件的作用、功能。
按键
名称
作用
五、注意事项
1、确认显示窗中有足够的电池电量,当显示“电池电量不足”(电池用完)时,应及时更换电池或对电池进行充电。
2、在进行测量的过程中,千万不能不关机拔下电池,否则测量数据将会丢失!
实践二全站仪角度、距离测量
一、目的与要求
1、通过本实践掌握角度测量和距离测量的基本方法。
2、每位同学用“置零”、“复测
”观测水平角二测回、距离测量2次。
二、计划与仪具
1、实践时数2学时。
2、每组全站仪一台、棱镜、对中杆1组。
三、实践步骤
1、水平角复测
操作过程
操作键
显示
⑴在测量模式下,按[复测]进入水平角复测操作屏幕,显示如右图所示,此时水平角值为零。
“后视读数”表示请照准后视点。
[复测]+照准后视
和值0°00′00″
次数0
均值0°00′00″
HAh0°00′00″
后视读数
取消确定
⑵照准后视点后按[确定],显示如右图所示。
“前视读数”表示请照准前视点
[确定]
和值0°00′00″
次数0
均值0°00′00″
HAh0°00′00″
前视读数
取消确定
⑶照准前视点后按[确定],显示如右图所示。
·若取消观测结果重新进行测量按[取消]
照准前视
+[确定]
和值40°00′00″
次数1
均值40°00′00″
HAh40°00′00″
后视读数
取消确定
⑷第二次照准后视点后按[确定],显示如右图所示
照准后视+[确定]
和值40°00′00″
次数1
均值40°00′00″
HAh0°00′00″
前视读数
取消确定
⑸第二次照准前视点后按确定,显示如右图所示。
两次测量水平角的累计值和平均值分别显示
在第一行“和值”和第三行“均值”上,第二行为复测次数。
·若继续测量,请重复第4、5步。
·测量完成后按ESC结束。
照准前视+确定
和值80°00′00″
次数2
均值40°00′00″
HAh40°00′00″
后视读数
取消确定
2、距离测量
操作过程
操作键
显示
⑴在测量模式第1页菜单下按[切换],选取所需距离类型。
每按一次[切换]显示屏改变一次距离类型:
S:
斜距
H:
平距
V:
高差
[切换]
测量.PC-30
┻PPM0
S324.563m3
ZA92°36′25″
HAR30°25′18″[P1]
[斜距][切换][置角][参数]
⑵按[斜距]开始距离测量,此时有关测距信息(测距类型、棱镜常数改正数、大气改正数和测距模式)将闪烁显示在显示窗上。
[斜距]
距离测量.
距离镜常数=-30
PPM=0
重复精测
停止
⑶按[切换]可使距离值在S(斜距)、H(平距)、v(高差)之间进行转换。
[切换]
最新测量数据
(1)
H0.089m
ZA34°45′09″
HAR126°31′23″
[↓]
[切换]
⑷按[ESC]返回测量模式。
[ESC]
测量.PC-30
┻PPM0
S0.156m3
ZA34°45′09″
HAR126°31′23″[P1]
[斜距][切换][最新][参数]
四、实践记录
1、角度测量
观测记录
日期:
仪器:
观测者:
记录者:
测站
目标
盘位
水平度盘读数
° ′ ″
半测回角值
° ′ ″
一测回角值
° ′ ″
各测回平均角值
° ′ ″
检核限差:
2、距离测量
次数
距离
平均值
1
2
五、注意事项
1、水平角观测应注意瞄准目标的正确位置。
2、距离测量对中杆要立直。
3、按【切换】显示的HD、SD、VD互相变换
实践三全站仪数据采集
一、目的与要求
1、通过本实践掌握坐标测量的基本方法。
2、每位同学观测两个目标点的坐标。
二、计划与仪具
1、实践学时为1学时。
2、每组全站仪一台、棱镜1组、对中杆1根。
三、实践步骤
1、完成所有的初始设置
2、坐标测量
操作过程
操作键
显示
⑴在测量模式的第2页菜单下,按【坐标】,显示坐标测量菜单,如右图所示。
坐标
坐标测量
1.测量
2.设置测站
3.设置方位角
⑵选取“2.设置测站”后【ENT】
(或直接按数字键2),输入测站数
据,显示如右图所示。
“2.设置测站”
+[ENT]
N0:
0.000
E0:
0.000
Z0:
0.000
仪器高:
0.000m
目标高:
0.000m
[取值][记录][确定]
⑶输入下列各数据项:
N0、E0、Z0(测站点坐标),仪器高,目标高。
每输入一数据项后按[ENT],若按[记录],则记录测站数据,有关操作方法请参阅“17.4记录测站数据”,再按[存储]将测站数据存入工作文件。
输入测站数据+[ENT]
N0:
100.000
E0:
100.000
Z0:
10.000
仪器高:
1.600m
目标高:
2.000m
[记录][确定]
⑷按[确定]结束测站数据输入操作,显示恢复坐标测量菜单屏幕。
[确定]
坐标测量
1.测量
2.设置测站
3.设置方位角
⑸精确照准目标棱镜中心后,在坐标测量菜单屏幕下选取“1.测量”后按[ENT](或直接按数字键1),显示如右图所示。
选取“1.测量”
+[ENT]
坐标测量.
坐标镜常数=-30
PPM=0
单次精测
[停止]
⑹测量完成后,显示出目标点的坐标值以及到目标点的距离、垂直角和水平角,如右图所示。
(若仪器设置为重复测量模式,按[停止]键来停止测量并显示测量值。
)
N:
1534.688
E:
1048.234
Z:
21.5793
S:
82.450m
HAR:
12°34′34″
[停止]
N:
1534.688
E:
1048.234
Z:
21.5793
S:
82.450m
HAR:
12°34′34″
[记录][测站][观测]
⑺若需将坐标数据记录于工作文件按[记录],显示如右图所示。
输入下列各数据项:
1、点名:
目标点点号
2、编码:
特征码或备注信息等每输入完一数据项后按ENT
·当光标位于编码行时,按[↑]或[↓]可以显示
和选取预先输入内存的代码。
按存储记录数据。
[记录]
+
[存储]
N:
1534.688
E:
1048.234
Z:
21.5793
点名:
6
目标高:
1.600m↓
[存储]
⑻照准下一目标点按[观测]开始下一目标点的坐标测量。
按[测站]可进入测站数据输入屏幕,重新输入测站数据。
·重新输入的测站数据将对下一观测起作用。
因此当目标高发生变化时,应在测量前输入变化后的值。
N:
1534.688
E:
1048.234
Z:
21.5793
S:
82.450m
HAR:
12°34′34″
[测站][观测]
⑼按[ESC]结束坐标测量并返回坐标测量菜单屏幕。
[ESC]
坐标测量
1.测量
2.设置测站
3.设置方位角
四、实践记录
测站
测站到后视点的方位角
测点
名称
仪高
坐标
点号
镜高
坐标
X
500.000
45°00′00″
X
Y
Y
500.000
Z
X
Y
Z
500.000
Z
五、注意事项
1、要设置测站点坐标值。
2、要设置仪高和目标高。
3、要设置测站点到后视点的方位角,方可测量坐标。
实践四放样测量
一、目的与要求
1、通过本实践初步掌握放样的方法步骤。
2、每位同学完成放样项目的作业过程。
二、计划与仪具
1、实践学时为2学时。
2、每组全站仪一台,棱镜1套,对中杆1组。
三、放样步骤
1.在[菜单]模式下选取“2.放样”也可以进行坐标放样。
2·预先输入仪器的坐标数据可以通过调取作为放样点的坐标。
3·为进行高程Z坐标的放样,请输入正确的仪器高和棱镜高。
操作过程
操作键
显示
⑴在测量模式的第2页菜单下按[放样],进入放样测量菜单屏幕。
[放样]
放样
1.观测
2.放样
3.设置测站
4.设置后视角
5.测距参数
⑵选取“3.设置测站”后按[ENT](或直接按数字键3)。
输入测站数据(详见“10.1输入测站数据”)输入棱镜高,量取由棱镜中心至测杆底部的距离
“3.设置测站”
+[ENT]
N0:
123.789
E0:
100.346
Z0:
320.679
仪器高:
1.650m
目标高:
2.100m
[取值][记录][确认]
⑶测站数据输入完毕后按[确认]进入放样测量菜单。
选取“4.设置后视角”后按[ENT](或直接按数字键4),进入角度配置屏幕。
(按“10.2方位角设置”中介绍的方法设置好方位角。
随之显示出放样测量菜单屏幕
“4.设置后视角”
+[ENT]
放样
1.观测
2.放样
3.设置测站
4.设置后视角
5.测距参数
⑷选取“2.放样”后按[ENT],在Np、Ep、Zp中分别输入待放样点的三个坐标值,每输入完一个数据项后按[ENT]。
中断输入:
[ESC]
读取数据:
[取值]
记录数据:
[记录]
“2.样”+[ENT]
放样值
(1)
Np:
1223.455
Ep:
2445.670
Zp:
1209.747
目标高:
1.620m↓
[记录][取值][确认]
⑸在上述数据输入完毕后,按[确认]进入放样观测屏幕。
(仪器自动计算出放样所需距离和水平角,并显示在“放样值
(2)”屏幕放样距离项上。
)
[确认]
SO.Hm
H-Am
ZA89°45′23″3
HAR150°16′54″
dHA-0°00′06″
[记录][切换][<-->][平距]
⑹按“12.1距离放样测量”中介绍的第5至第10步操作定出待放样点的平面位置。
为了确定出待放样点的高程,按[切换]使之显示[坐标]。
按[坐标]开始高程放样测量,屏幕显示如右图所示。
[切换]+
[坐标]
SO.N0.001m
E-0.106m
Z5.321m
HAR150°16′54″
dHR0°00′00″
[记录][切换][<-->][坐标]
⑺测量停止后显示出放样观测屏幕。
按[<-->]后按[坐标]使之显示放样引导屏幕。
其中第4行位置上所显示的值为至待放样点的高差,而由两个三角形组成的箭头指示棱镜应移动的方向。
(若欲使至待放样的差值以坐标形式显示,在测量停止后再按一次[<-->])。
[<-->]+
[坐标]
←→0°00′00″
↓0.106m
↓0.300m3
ZA89°45′20″
HAR150°16′54″
[记录][切换][<-->][坐标]
⑻按[坐标],向上或者向下移动棱镜至使所显示的高差值为0m(该值接近于0m时,屏幕显示出双头箭头)。
当第1、2、3行的显示值均为0时,测杆底部所对应的位置即为待放样点的位置。
箭头含义:
↑:
向上移动棱镜↓:
向下移动棱镜