西华大学水利工程测量实习实验报告.docx
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西华大学水利工程测量实习实验报告
前言……………………………………………………………………………………………1
1.实习目的……………………………………………………………………………………………………1
2.实习任务……………………………………………………………………………………………………1
3.实习地点……………………………………………………………………………………………………1
4.实习所用设备………………………………………………………………………………………………1
1.基本原理……………………………………………………………………………………2
1.1高程测量…………………………………………………………………………………………………2
1.2角度测量…………………………………………………………………………………………………3
1.2.1水平角测量的原理………………………………………………………………………………………3
1.2.2竖直角测量的原理………………………………………………………………………………………4
1.3距离测量……………………………………………………………………………………………………4
1.4闭合导线的测量……………………………………………………………………………………………5
2.实习步骤……………………………………………………………………………………6
2.1实习动员和踏勘、选点……………………………………………………………………………………6
2.2测图控制测量外业：
导线测量（测角、量边）…………………………………………………………6
2.2.1测角………………………………………………………………………………………………………6
2.2.2量边………………………………………………………………………………………………………7
原始数据以及处理…………………………………………………………………………7
3.1测量草图…………………………………………………………………………………………………7
3.1控制测量内业：
导线计算、水准测量内业、控制点坐标与高程成果表……………………………8
4.测量数据误差分析………………………………………………………………………11
4.1各种测量误差的来源，其主要有三个方面：
…………………………………………………………11
4.2减少测量误差的方法:
…………………………………………………………………………………12
5.实习总结…………………………………………………………………………………13
前言
1.实习目的
本实习是实践教学，根据本科教学计划和测量学教学大纲的要求，安排4天时间进行教学实习，以巩固和深化课堂教学内容，充实基本理论、基本知识。
（1）巩固课堂教学知识，加深对控制测量学的基本理论的理解，能够用有关理论指导作业实践，做到理论与实践相统一，提高分析问题、解决问题的能力，从而对控制测量学的基本内容得到一次实际应用，使所学知识进一步巩固、深化。
（2）通过实习，熟悉并掌握三、四等控制测量的作业程序及施测方法
（3）掌握用测量平差理论处理控制测量成果的基本技能，使学生具备一定的动手能力和分析、解决问题的能力，具有较高的操作水平。
（4）通过完成控制测量实际任务的锻炼，提高独立从事测绘工作的计划、组织与管理能力，为今后的工作打下坚实的基础。
（5）熟悉水准仪、经纬仪的工作原理，使学生具备输出数字地形图的能力，具备应用地形图进行设计、计算的能力和一定的工程施工放样能力
（6）培养学生的组织能力、协作精神以及实事求是、科学严谨的工作态度和任劳任怨、不畏艰苦的思想作风。
2.实习任务
通过控制点找出引点对建筑物四周的坐标进行测量，从而测量出房子的大致位置，坐标及其相对坐标。
3.实习地点
西华大学教师员工宿舍（一食堂附近，两栋房子为斜对面）
4.实习所用设备
经纬仪、插杆、水准仪、水准尺、钢卷尺、粉笔、钢笔，笔记本。
1.基本原理
1.1高程测量
如图一所示，已知A点的高程为
，欲测定B点对A点的高差
，计算出B点的高程
。
可在AB之间安置水准仪，在A，B点上竖立水准尺。
测量方向由A至B,根据水准仪提供的水平视线截于A尺上的读数为a，B尺上的读数为b,则B点对A点的高差为
=a-b（2-1）
式中a—后视读数（简称后视），通常是已知高程点A的水平视线截尺读数；
B—前视读数（简称前视），是未知高程点B的水平视线截尺读数。
两点间的高程，等于后视读数减前视读数。
高差有正负值，当后视读数a大于前视读数b（即地面B点高于A点），高差
为正值，反之为负值。
侧得A点B点的高差后，可求得B点的高程
=
+
（2-2）
上式是通过高差的计算而求得B点的高程。
高程的计算也可以用视线高程的方法进行计算，即
=（
+a）-b=
-b（2-3）
式中
为视线高程，它等于已知A点的高程
加A点的后视读数a。
用高差法计算点的高程，适用于在一个测站上有一个后视读数和一个前视读数；视线高程法适用于一测站上有一个后视读数和多个前视读数。
每一个测站只有一个视线高程
（作为每一站的常数），分别减去各待测点上的前视读数，即可求得各点的高程。
1.2角度测量
1.2.1水平角测量的原理
如图3-1所示，可在O点上方任意高度处，水平安置一个带刻度盘的圆盘，并使圆盘中心在过O点的铅垂线上；通过OA和OB各作一铅垂面，设这两个铅垂面在刻度盘上街区的读书分别为a和b，则水平角β的角值为：
β=b-a
1.2.2竖直角测量原理
在望远镜横轴的一端竖直设置一个刻度盘（竖直度盘），竖直度盘中心与望远镜横轴中心重合，度盘平面与横轴轴线垂直，视线水平时之表现为一固定度数，当望远镜瞄准目标时，竖盘随着转动，则望远镜瞄准目标的方向线与水平方向上的固定度数之差为竖直角。
1.3距离测量
距离是指测量两点间的水平距离。
本次实习采用钢尺测量法，由于地面两点之间的距离较长，大于一个整尺的长度，这时就要分若干个尺段进行测量。
各个尺段通过目估定线的直线定线的方法，使各个尺段的端点必须在同一条直线上，如下图所示，设A,B为直线的两端点，欲在其间定出1，2，3，…等点与A,B点在同一条直线上。
这时，在A,B点上各插上花杆，甲立于B点后约1m处，乙持花杆离A点约走至一尺段长的1m处停止，甲通过B花杆左右移动，当乙所持花杆落在AB视线上时，停止移动，将花杆竖立，定出1点。
此后，乙继续向B前进，同法定出2，3点。
然后进行测量，后尺手持尺的零点位于A点，前尺手持尺的末端并携带粉笔至一尺段处。
这时，前后尺手应拉直，拉紧，拉稳，并在一尺段处做上标记，读出钢尺显示读数，按此方法进行，最后不足一整尺时，前尺手把尺的某一整数分划线对准B点，后尺手读出尺的零端毫米数，变可得不足一整尺的余长。
于是，AB的水平距离为
D=nl+q（2-5）
式中n—尺段数；
l—使用钢尺的尺长；
q—不足一整尺的余长。
1.4闭合导线测量原理
如下图所示，将建筑物布置成以下形式，自某点出发，经过若干点，最后自行闭合回到起始点，形成一闭合多边形。
图1为以高级点N为起始点的闭合导线，图2为不与高级点联系的闭合导线。
其外业工作包括：
踏勘测区选定导线点和建立标志，测量导线边长度，测量水平角和起始边方位角。
用经纬仪测量导线的水平角，用钢尺测量边长的导线称为钢尺量距导线或经纬仪导线。
其内业计算步骤如下：
①角度闭合差的计算与调整
=（n-2）·
（2-6）
N代表多边形的边数。
由于水平角的观测值包含着不可避免的误差，故观测值之和
常不等于理论
值，其差值为角度闭合差
=
-
，
≤±40〞
（或60
，依导线长度而定），若
≤
，则说明角度观测达到要求，可将角度闭合差反符合平均分配到各观测角，平均后的剩余数可考虑分配给包含短边的水平角。
②导线边方位角的计算
如图所示，已知起始边1-2的方位角
，其余各边的方位角可根据
及改正后水平角推算得出，即
=
+
+
（适用于测左角）（2-7）
=
+
-
（适用于测右角）（2-8）
③坐标增量的计算及其闭合差的调整
④导线点坐标之计算
2.实习步骤
2.1实习动员和踏勘、选点
踏勘选点是一个很重要的过程，它关系到我们以后测量和绘图的方便，所以我们必须了解踏勘选点的原则。
选点原则；
（1）相邻点之间应通视；
（2）便于量距以及观测周围地物；（平距）
（3）点位应易于保存，点位稳固，保持三周；
（4）边长均匀（平均75m），10-15个自选点，均匀分布；
（5）以水泥钉做标记，并用油漆标示，点的编号为三位：
由组号和点号组成，字体小巧工整，标记清晰，字头朝北。
例如：
L103，L210等；
（6）设计闭合或附和导线，选点完毕后应绘出选点略图，要作为上交成果之一。
综上所述，通过老师的指导，我们把西华大学校医院对面两栋建筑作为我们的测区
2.2测图控制测量外业：
导线测量（测角、量边）
2.2.1测角
测回法：
（1）经纬仪架在控制点上，用铅锤进行对中，再用脚螺旋调节圆水准气泡居中，然后调节脚螺旋使得水准管气泡也居中。
通过对中器观察是否对中，否则反复调平。
（2）望远镜调成盘左，对准左面的目标并制动，调节微倾和微动螺旋，使得十字丝瞄准目标，将水平角调到零度左右，记下读数。
顺时针转动照准部，对准右面的目标并制动，读出右面的读数，记录读数。
（3）望远镜调成盘右，对准右面的目标并制动，调节调节微倾和微动螺旋，是的十字丝瞄准目标，把配置度盘的按钮拔出，记下读数。
逆时针转动照准部，对准左面的目标并制动，读出左边的读数，记录读数。
（4）两次测量角之差不能超过36秒，否则重测。
（5）第二测回类似。
（6）第一测回和第二测回测量角之差不能超过24秒，否则重测
2.2.2量边
由于地形较平坦，用钢尺往返测量。
取往返测量的平均值。
3.原始数据以及处理
3.1测量草图如下：
3.2控制测量内业：
导线计算、水准测量内业、控制点坐标与高程成果表
表一：
控制测量闭合导线坐标计算表
点号
观测角值
。
,,
坐标方位角
。
,,
边长
D（m）
D
（m）
改正数
（mm）
D
（m）
改正数
（mm）
改正后坐标增量
坐标
XY
2
1614142
27.000
-25.634
+108
+8.480
+54
+25.526+8.534
3406989.170399395.002
3
1162039
2252103
22.000
-15.461
+88
-15.651
+44
-15.373
-15.607
3406963.644
399403.536
4
1225806
2822257
66.500
+14.260
+266
-64.953
+133
-14.526
-64.820
3406948.271
399387.929
5
2665200
1953057
28.400
-27.365
+114
-7.957
+57
-27.521
-7.540
3406962.797
399323.109
6
884933
2864124
59.200
+17.002
+237
-56.706
+118
+17.239
-56.588
3406935.546
399315.569
7
983230
80854
26.200
+25.935
+105
+3.713
+12
+26.040
+3.725
3406952.785
399258.981
8
834618
1042236
62.500
-15.518
+250
+60.543
+125
-15.226
+60.550
3406978.825
399262.706
9
2641909
195127
21.800
+20.504
+87
+7.405
+44
+20.591
+7.449
3406963.599
399323.256
10
1041230
953857
30.850
-3.037
+123
+30.700
+62
-2.914
+30.762
3406984.190
399330.705
11
1823003
930854
22.500
-1.236
+90
+22.466
+45
-1.146
+22.511
3406981.276
399361.467
12
2222321
504533
14.200
+8.983
+57
+10.988
+28
+9.040
+11.024
3406980.130
3993383.978
2
3406989170
39933.5002
表二：
水准测量内业计算
测段
编号
点名
距离
m
测站数
实测高差
m
改正数
mm
改正后高差
m
高程
m
备注
1
2
27.000
1
+0.040
-0.4
+0.0396
499.6985
3
499.7381
2
22.000
1
+0.053
-0.4
+0.0526
4
499.7907
3
66.500
1
+0.244
-0.4
+0.2436
5
500.0343
4
28.400
1
+0.073
-0.4
+0.0726
6
500.1069
5
59.200
1
+0.098
-0.4
+0.0976
7
500.2045
6
26.200
1
-0.087
-0.4
-0.0874
8
500.1171
7
62.500
1
-0.080
-0.4
-0.0804
9
500.0367
8
21.800
1
-0.353
-0.4
-0.3534
10
499.6833
9
30.850
1
+0.043
-0.4
+0.0426
11
499.7259
10
22.500
1
+0.111
-0.4
+0.1106
12
499.8365
11
14.200
1
-0.137
-1
-0.1380
2
499.6985
∑
381.150
11
+0.005
-5
0
辅
助
计
算
表三：
碎部测量
点号
坐标方位角
。
,,
边长
D（m）
D
（m）
D
（m）
坐标
XY
改正后坐标
XY
2
1
1892921
15.96
-15.742
-2.631
3406973.428
399392.371
3406973.434
399392.540
12
1272753
11.00
-6.691
+8.731
3406973.439
399392.709
3
2
2573236
13.60
-3.165
-13.280
3406960.479
399390.256
3406960.472
399389.903
4
73430
12.30
+12.193
+1.621
3406960.464
399389.550
5
3
25927
12.76
+11.550
+5.424
3406974.347
399328.533
3406974.544
399328.338
10
193139
9.70
-9.450
-2.562
3406974.740
399328.143
5
4
20854
21.40
+20.090
+7.371
3406982.887
399330.480
3406983.051
399330.483
10
1924413
1.00
-0.975
-0.220
3406983.215
399330.485
5
5
2223457
7.10
-5.228
-4.804
3406957.569
399318.305
3406957.552
399317.301
6
15333
22.00
+21.988
+0.727
3406957.534
399316.296
5
6
2032200
22.70
-20.838
-8.882
3406941.959
399314.227
3406942.952
399314.974
6
1136
8.40
+8.399
+0.151
3406943.945
399315.720
7
7
281227
4.20
+3.701
+1.985
3406956.486
399260.966
3406956.586
399261.018
8
1841342
22.20
-22.140
-1.637
3406956.685
399261.069
7
8
172648
18.30
+17.458
+5.487
3406970.243
399264.468
3406970.299
399264.462
8
1682014
8.65
-8.471
+1.749
3406970.354
399264.455
表四：
墙脚高程Z的计算
墙脚序号
控制点
墙脚控制点高差
m
控制点高程
m
墙脚高程
Z（m）
1
2
+0.031
499.6985
499.7295
2
4
-0.063
499.7907
499.7277
3
5
-0.300
500.0343
499.7343
4
10
+0.029
499.6833
499.7123
5
5
+0.128
500.0343
500.1623
6
6
+0.040
500.1069
500.1469
7
7
-0.023
500.2045
500.1815
8
8
+0.076
500.1171
500.1931
表五：
墙角坐标
墙脚序号
墙脚坐标
XYZ
1
3406973.434
399392.540
499.7295
2
3406960.472
399389.903
499.7277
3
3406974.544
399328.338
499.7343
4
3406983.051
399330.483
499.7123
5
3406957.552
399317.301
500.1623
6
3406942.952
399314.974
500.1469
7
3406956.586
399261.018
500.1815
8
3406970.299
399264.462
500.1931
4.测量数据误差分析
4.1各种测量误差的来源，其主要有三个方面：
（1）.仪器误差（仪器本身所决定，属客观误差来源）。
①仪器校正不完善产生的误差：
仪器虽然经过校正，但不可能绝对完善，还会存在一些残余误差，其中主要是水准管轴不平行于视准轴的误差。
这项误差在水准测量中引起的读数误差大小与仪器距水准尺的距离成正比。
在同一测站，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，就可消除该项误差。
②对光误差：
由于仪器制造加工不够完善，当转动对光螺旋调焦时，对光透镜产生非直线移动而改变视线位置，产生对光误差，即调焦误差。
这项误差，只要将仪器安置于距前、后视尺等距离处，后视完毕转向前视，不再重新对光，就可消除这项误差。
③水准尺误差：
随着水准尺使用年限的延长，水准尺就会弯曲变形，产生尺面刻划不准和尺底零点不准等误差。
因此，在水准测量前应对水准尺进行检验。
水准尺的零点误差，使仪器站数为偶数时即可消除。
（2）观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）。
①整平误差：
整平误差与水准管分划值及视线长度成正比。
若以DS3型水准仪进行水准测量，视线长D=100m时，则在读数上引起的误差为0.73mm。
因此在观测时必须切实使气泡居中，视线不能太长，后视完毕转向前视，要注意重新转动微倾螺旋使气泡居中才能读数，但不能转动脚螺旋，否则将改变仪器高产生错差。
若在日光强烈的晴天进行测量时，必须打伞遮阳保护仪器，特别要注意保护水准管。
②估读误差和照准误差：
估读误差是估读水准尺上的毫米产生的误差。
它与十字丝的粗细、望远镜放大倍率和视线长度有关。
在一般水准测量中，当视线长度为100m时，估读误差约为±1.5mm。
人眼的分辨力，通常当视角小于1/时，就不能分辨水准尺上的两点；当望远镜放大倍率为30、视线长度为100m时，照准误差约为±0.97mm。
若望远镜放大倍率较小或视线过长，尺子成像小，显得不够清晰，照准误差和估读误差都将增大。
故对各等级的水准测量，规定了仪器应具有的望远镜放大倍率及视线的最大长度。
③水准尺竖立不直产生的误差：
如果水准尺不垂直于地面时，其读数比水准尺竖直时的读数要大，而且视线越高，误差越大。
因此测量时一定要将水准尺竖直，并且水准尺读数不能太大，一般应不大于2.7m。
（3）外界影响误差（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）。
4.2减少测量误差的方法:
（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。
（3）通过各种处理数据的数学方法如：
距离测量中的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。
5.实习总结
2011年12月26日我们正式开始了为期一周的“工程测量实习”，在此之前，老师给我们召开了一个动员大会。
说明了测量任务、测量的要求，测量的实际意义及重要性，我们跟随老师来到测区地点，依次看了学校的2个控制点，老师给我们第三组的任务是测西华大学教师员工宿舍（一食堂附近，两栋房子为斜对面）。
测量是一项务实求真的工作，半点马虎都不行，我们在测量实习中必须保持数据的原始性，这也是很重要的。
为了确保计算的正确性和有效性，我们得反复校核对各个测点的数据是否正确。
我们在测量中不可避免的犯下一些错误，比如读数不够准确，气泡没居中等等，都会引起一些误差。
因此，我们在测量中内业计算和测量同时进行，这样就可以及时发现错误，及时纠正，同时也避免了很多不必要的麻烦，节省了时间，也提高了工作效率。
测量也是一项精确的工作，通过测量学的学习和实习，在我的脑海中形成了一个基本的测量学的轮廓。
测量学内容主要包括测定和测设两个部分，要完成的任务在宏观上是进行精密控制，从微观方面讲，测量学的任务为按照要求
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