水准测量实验指导高祥伟汇总.docx
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水准测量实验指导高祥伟汇总
测绘资料记录计算规则
1.外业记录必须直接填写在规定之表格内，不得用草纸记录后再转抄。
2.外业手薄的记录、计算均用绘图铅笔（2H或3H）记载。
字体应端正、清晰，字体大小一般只占格子的三分之二，字脚靠近底线，字头上方留出空隙作错误更正。
3.手薄上规定应填写的项目要如实填写齐全。
4.禁止擦、涂改或挖补已记录的数字。
发现错误（或写错）应在错误处用斜线划去；修正局部错误时，将局部错误划去，将正确数字写在原数字上方，不得使原数字模糊不清；淘汰某一测站或某一测回的记录时，应用直尺画一斜线将其删去；手薄不能乱涂乱写，所有观测记录之修改或淘汰，必须在备考（注）栏内注明原因。
5.禁止连环更改数字。
如已改了平均数，则计算平均数的所有原始读数都不能改变，假如两个数据都有错误，则应重测。
6.原始观测值之尾部读数不准更改。
如角度的秒值，距离的毫米值等。
7.记录的数字应齐全，如水准测量中的0234或3100；角度的3°04′06″或3°20′00″，数字“0”不得省略。
8.记录者在将观测数据记录到表格前，应“回报”给观测者，以防听错记错。
9.各项数据的记录、计算要按统一规定取位。
角度取至“秒”，距离取至“毫米”。
10.测量成果的整理与计算应在固定的表格或专门的计算纸上进行。
测绘实验报告撰写格式
测绘实验报告是测绘实验中的一个重要环节。
测绘实验是在理论的指导下进行的实践活动，而实验报告的撰写又是从实践到理论提升的一个过程，因此每个同学都应该严肃认真地对待每项实验报告的撰写。
实验报告的撰写一般要求有如下内容：
1.实验目的
明确实验的目的，要求简明扼要，内容可参照实验指导书撰写。
2.仪器工具
根据具体实验中使用的仪器和工具撰写，要求仪器、工具清楚，使用的数量准确。
3.实验步骤
是实验报告中的核心内容，将实验过程或操作步骤完整清晰地撰写出来。
4.实验数据及处理
有实验数据的实验，应按照外业观测记录表格形式绘出相应表格，并将取得数据填写在表中，或直接附上外业观测记录表格，并完成表格内相应的计算；应对观测数据进行分析，按规范标准，得出合格与不合格的判断，对出现不合格的数据要分析其原因等。
5.注意事项
从自己切身实验的过程中，得出相应实验中应注意的事项。
6.收获体会
总结实验中，自己是否达到实验目的，在规定的实验时间内能否完成实验，实验中有何收获体会或者建议等。
测绘实习报告一般在《实习报告书》内按规定项目撰写。
实验一DS3水准仪的认识
一.目的要求
1.熟悉水准仪的结构,掌握其主要部件的名称、性能和作用；
2.练习水准仪的使用方法；
3.要求提制预习指导书中的有关内容；每组2个学时完成实验任务,提交实验报告。
二.实验内容
1.了解水准仪的基本结构,熟悉各螺旋的名称、作用；
2.练习水准仪的安置与整平；
3.练习望远镜的调焦、视差消除；
4.熟悉水准尺的注记，练习用望远镜照准水准尺及读数。
三.实验所用仪器、工具
每组借用DS3水准仪一台,脚架一个,水准尺一付；自备铅笔、刀片。
四.实验步骤
1.安置仪器
先将三脚架底部三个固定螺丝松开,竖直将架头提起使其高度与自己的肩等高,拧紧三个固定螺丝,然后将三脚架按等边三角形张开（保持架头大致水平）放入地上踩实。
开箱取出仪器,将其固定在三脚架上。
2.熟悉仪器
重点熟悉制动、微动、微倾螺旋；学会使用脚螺旋、望远镜调焦螺旋和目镜对光螺旋；熟悉水准尺的分划、注记。
3.粗略整平
将圆水准器转到2个脚螺旋连线的垂直平分线上，双手食指和拇指各拧一只脚螺旋,根据气泡所在位置,同时对向或反向转动,使圆水准气泡向中间移动至垂直平分线上（注意气泡移动的方向总是与左手大拇指移动的方向一致）；再转动另一脚螺旋使气泡移至圆水准器中心位置。
若一次不能居中,可反复进行。
4.瞄准
首先转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰；再转动仪器,用缺口和准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋；转动物镜调焦螺旋,消除视差使目标清晰；再转动微动螺旋,使水准尺位于视场中央。
5.精平
转动微倾螺旋,使符合水准管气泡两端的半影像接合成圆弧状（吻合）,即符合气泡严格居中。
6.读数
从望远镜中观测十字丝中丝在水准尺上分划的位置,读取四位数（估读到毫米）,记在相应的表格中。
7.计算高差
用公式
，计算测站高差。
8.观测练习
在仪器两侧各立一根水准尺,每位同学分别进行以上七项练习。
五.注意事项
1.要爱护仪器，严格执行《测量仪器使用规则）；
2.打开仪器箱后,要仔细观察仪器安放的位置,以免仪器用后放不进箱内；
3.中丝读数时,一定要使符合水准气泡吻合,并注意望远镜成像是倒像还是正像,以便确定如何读数。
实验二普通水准测量
一.目的要求
1.熟悉普通水准测量的外业工作方法；
2.掌握普通水准测量的记录、计算方法；
3.要求每组4学时完成实验任务,提交实验报告。
二.实验内容
1.选一闭合水准路线进行实地观测；
2.计算闭合差。
三.实验所用仪器工具
每组借用DS3水准仪一台,脚架一个,水准尺一付,（尺垫二个，）记录板一块；自备计算器、铅笔、刀片。
四.实验步骤
1.选定一条闭合（附和）水准路线,其长度以安置4-6个测站为宜。
选取某一固定点作为起始点,并确定水准路线的前进方向。
2.在起始点和第一水准点分别立水准尺,在该两点之间安置水准仪,按确定的路线方向观测第一测站。
一个测站上的作业程序如下:
（1）用三个脚螺旋整平仪器,使圆水准器气泡居中；
（2）照准后视水准尺并制动照准部,望远镜调焦,用微动螺旋精瞄水准尺；
（3）观察符合窗，用微倾螺旋使水准管气泡居中,读出后视点水准尺的中丝读数
。
记录员立即“回报”观测员的读数并记入表格中相应位置；
（4）松开照准部,旋转望远镜,照准前视点水准尺并制动照准部,望远镜调焦,精确瞄准水准尺；
（5）精平长水准管气泡后,读记前视水准尺的中丝读数
；
（6）记录员计算高差（取至毫米）。
3.将仪器搬站,进行二、三、……
测站的现测。
记录员根据（已知点高程及）各站观测高差计算闭合差。
4、路线允许闭合差，
（毫米）。
为测站数。
超限重测。
5.观测练习。
每一个同学按照上述步骤进行观测、扶尺、记录、计算的练习。
五.注意事项
1.实验时人人要集中精力，团结互谅；
2.水准点应选在地面上位置明显，坚固和易于保存的地方；
3.立尺员在已知点和水准点上不要放尺垫，在其它立尺点（转点）上应该放尺垫。
同时应该注意在观测过程中，不能轻易挪动尺垫的位置；
4.观测者应尽量把水准仪安置在两水准尺的中间，前后视距相差不得超过20米。
观测时要看清整数再读小数，读数前一定要精平，然后一次报出四位数字。
当水准尺有微小晃动时应该读取最小数；
5.在读数过程中，不要碰动仪器和脚架。
放置水准尺时，要轻拿轻放；
6.水准尺不用时，不得靠立于墙上或树上，应顺路平放在地面上。
普通水准测量
测站
测点号
后视读数
mm
前视读数
mm
高差（m）
高程
m
备考
+
-
校核
计算
限差要求：
视线长≤150m，前后视距差≤20m，路线闭合差≤±10
mm。
高程误差配赋
计算者：
检查者：
日期：
点号
距离/测站数
km
实测高差
m
改正数
mm
改正后高差
m
点之高程
m
备考
实验三四等水准测量
一.目的要求
1.练习四等水准测量的野外测站作业、记录和计算方法,熟练掌握水准仪的使用；
2.要求每组4学时完成实验任务,提交实验报告。
二.实验内容
1.选一闭合（或附合）水准路线按四等水准测量的要求进行施测；
2.在规定的表格中记录观测数据并完成测站5项限差的计算；
3.计算出测站高差和路线闭合差。
三.实验所用仪器、工具
每组借用DS3水准仪一台,脚架一个,水准尺一付,（尺垫二个,）记录板一块；自备计算器、铅笔、刀片。
四.实验步骤
1.选一闭合或附合水准路线,水准线路的长度以1公里左右为宜,以某一地面点为起始点,按确定的路线方向进行观测。
2.一个测站上的观测程序
（1）粗略整平仪器后（圆水准器气泡居中）,照准后视水准尺黑面,此时精平水准仪（通过符合窗观察，调整微倾螺旋使水准管气泡居中，窗内半像吻合），读取下、上、中三丝读数,记入手簿中。
记录员立即计算出后视距；
（2）照准后视水准尺红面（立尺员将红面转向观测者）,读中丝读数并记入四等水准测量手簿中。
记录者立即计算出黑红面读数差，并判断是否符合限差要求；
（3）转动照准部瞄准前视点水准尺黑面,精平水准仪后,读取黑面水准尺的下、上、中三丝读致,记入手簿中。
记录者应立即计算出前视距，并计算出前、后视距差，判断是否符合限差要求；
（4）照准前视水准尺的红面,读取红面水准尺的中丝读数,并记入手薄中,记录员立即计算出黑红面读数之差，并判断是否符合限差要求；
（5）若以上限差要求都符合，然后计算出黑红面的高差之差，若符合限差要求则计算出高差中数,若不符合要求,应立即重测。
3.迁站。
测站成果无误方可迁站，后视水准尺迁至第二站的前视点,原前视点水准尺不动,作为第二站的后视点,重复一个测站上的作业程序,如此进行,直至终点。
4.四等水准测量的记录和计算参见教材中相关内容。
待整个路线测量完成后，计算出路线的高差闭合差。
5.四等水准测量测站和路线各项限差规定如下:
视线长
（m）
前后视距差
（m）
前后视距累积差（m）
黑红面读数差
（mm）
黑红面高差之差
（mm）
路线限差
（mm）
100
±3
±10
±3
±5
±20
表中
为路线总长，以Km为单位。
五.注意事项
1.一定要将观测读数直接记录在规定的表格内；
2.记录员在将读数记入表格前要“回报”读数，确保无误后再记录；
3.记录员要及时计算出测站的各项限差，满足要求后方可迁站；
4.读取中丝读数前要检查仪器是否精平；
5.其它，参照实习二的注意事项。
四等水准测量
测自至20年月日
时刻始时分天气
末时分呈像
测站编号
后
尺
下丝
前
尺
下丝
方向
及
尺号
标尺读数
+黑
减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后距
前距
黑面
红面
视距差
后
前
后-前
后
前
后-前
后
前
后-前
后
前
后-前
后
前
后-前
后
前
后-前
后
前
后-前
限差要求：
视线长≤100m，前后视距差≤3m，前后视距差累计差≤10m，黑红面读数差≤±3mm，黑红面高差之差≤±5mm；路线闭合差≤±20
mm。
高程误差配赋
计算者：
检查者：
日期：
点号
距离/测站数
km
实测高差
m
改正数
mm
改正后高差
m
点之高程
m
备考
实验四水准仪的检验与校正（综合型实验）
一.目的要求
1.练习DS3水准仪的检验和校正,巩固和加深理解水准仪检校原理及水准测量原理；
2.要求每小组2学时完成实验任务,提交实验报告。
二.实验内容
1.圆水准器的检验和校正；
2.十字丝的检验和校正；
3.视准轴的检验和校正；
三.实验所用仪器、工具
每组借用DS3水准仪一台,脚架一个,水准尺一付,记录板一块,校正针一支,小螺丝刀一支；自备计算器、铅笔、刀片。
四.实验步骤
1.一般性检验
安置仪器后,首先检查三脚架是否牢固。
制动、微动、微倾、调焦和脚螺旋是否正常?
望远镜成像是否清晰?
如有问题报告实验指导教师，首先处理,同时熟悉水准仪各主要轴线。
2.圆水准器轴应平行于竖轴的检验与校正
（1）检验
安置仪器于指定位置,用三个脚螺旋使圆水准气泡居中,然后将仪器绕竖轴旋转180°，若圆水准气泡仍然居中,则条件满足。
否则,就应进行校正。
（2）校正
用校正针拨动圆水准器的三个校正螺丝,使气泡返回偏离量的一半,然后转动脚螺旋使气泡居中。
如此反复校正,直至转到任何位置圆水准气泡都居中为止。
3.十字丝横丝应垂直于仪器竖轴的检验与校正
（1）检验
将仪器安置、整平后,用十字丝横丝的一端对准远处一个明显的细小固定点。
制动后，徐徐转动水平微动螺旋。
若该点始终在横丝的方向上移动,则表明横丝垂直于仪器竖轴,否则应校正。
（2）校正
打开目镜保护罩，用小螺丝刀松开固定十字丝环的三颗螺丝,轻轻转动十字丝环,使横丝水平。
然后旋紧三颗固定螺丝。
此项校正也要反复进行,直到满足要求为止（在室内也可以用平行光管进行检校）。
4.望远镜的视准轴应与水准管轴平行的检验与校正
（1）检验
①在较平坦的地面上选定相距100米左右的较固定
、
两点并立水准尺。
在
、
两点的中间设站观测
、
两点间的高差。
，一般测2次，高差之差不超过3mm取均值作为
②将水准仪迁站到
尺的左侧（或右测）,离
尺2米左右的地方安置仪器,再观测
、
两点间的高差。
③若
，说明水准管轴与视准轴平行；若
时,用下列公式计算
角：
式中:
=206265″，
为
、
两点之间的距离,以m为单位。
④当
>20″时,就要校正。
或者
和
之差大于5mm时需要校正。
（2）校正
①计算出
尺上的正确读数
；
②旋转微倾螺旋使十字丝中丝对准
尺上的正确读数
此时长水准气泡肯定偏离中心；
③用校正针调整水准管上下校正螺丝使长气泡居中。
如此反复检校,直至满足要求为止。
五.注意事项
1.各项校正需慎重对待,必须在确认操作、计算无误的情况下再进行校正；
2.调节校正螺丝时,应先松开一个再紧一个,微松微紧,交替进行,直至正确位置为止；
3.必须按照实验步骤规定的顺序进行检验校正,不能颠倒。
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