工程测量实习指导书及安排模板.docx
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工程测量实习指导书及安排模板
工程测量学实验指导书
孙效功张晶丁咚
中国海洋大学海洋地球科学学院
4月
4月17日工程测量实习注意事项
1、请大家按照分组要求参加实验,不得随意自行调整。
2、如无特殊调整,本次实验时间为4月17日上午8:
00到下午5:
00,实验地点为海洋大学崂山校区内,实验前请先到实验室（海洋地球科学学院A301,测绘实验室）听指导老师讲解及发放仪器;实验过程中无休息时间,需要休息能够综合自己组员意见,自行原地休息。
3、本次实验内容分为两部分,其中实验1和实验2的经纬仪使用与水平角测量为一个部分,实验3水准仪使用与水准测量为一个部分。
实验共设16个组,每组4人,8个组先进行经纬仪实验,8个组进行水准仪实验;完成后交换仪器,中间自行商量仪器交接时间地点。
如能提前完成任务,在指导老师检查实验成果合格的情况下,可提前结束实验,可是提交实验成果时,必须小组四个成员都在场。
4、实验中请注意安全,特别是马路上过往车辆,若天气炎热,请自备饮用水等;实验期间,要保证仪器安全,不得损坏仪器,否则照价赔偿。
5、组员应提前预习实验内容,了解仪器的原理及使用,在实验课上老师讲解后,再进行仪器操作。
6、实验前请大家准备一下物品:
工具:
计算器、铅笔等工具
记录表:
表2-1水平角观测手簿（方向法）、表3—3三（四）等水准观测手簿（每个表均打印两份）
实验总则与注意事项.......................................................................1
实验一经纬仪的使用.....................................................................3
实验二水平角的观测.....................................................................5
实验三水准仪的使用与水准测量................................................12
实验总则与注意事项
《测量学》的理论教学和实验教学都是课程的重要的教学环节。
坚持理论与实践的紧密结合,认真进行测量仪器的操作应用和测量实践训练,才能真正掌握测量的基本原理和基本技术方法。
一、实验与实习一般要求
1、实验或实验课前,应阅读教材中有关内容和预习《测量学实验指导书》中相应项目。
了解学习的内容、方法和注意事项。
2、实验或实习时分小组进行。
各班长向任课教师提供分组的名单,确定小组负责人。
3、实验和实习是集体学习行动,任何人不得无故缺席或迟到;应在指定场地进行,不得随便改变地点。
4、在实验和实习中认真的观看指导老师进行的示范操作,在使用仪器时严格按操作规则进行。
二、使用测量仪器规则
测量仪器是精密光学仪器,或是光、机、电一体化贵重设备,对仪器的正确使用,精心爱护和科学保养,是测量人员必须具备的素质,也是保证测量成果的质量、提高工作效率的必要条件。
在使用测量仪器时应养成良好的工作习惯,严格遵守下列规则。
1、仪器的携带
携带仪器前,检查仪器箱是否扣紧,拉手和背带是否牢固。
2、仪器的安装
（1）安放仪器的三脚架必须稳固可靠,特别注意伸缩腿稳固。
（2）从仪器箱提取仪器时,应先松开制动螺旋,用双手握住仪器支架或基座,放到三脚架上。
一手握住仪器,一手拧连接螺旋,直至拧紧。
（3）仪器取出后,应关好箱盖,不准在箱上坐人,搬站时携带好仪器箱以及所有的附件。
3、仪器的使用
（1）仪器安装在三脚架上之后,无论是否观测,观测者必须守护仪器。
（2）应撑伞,给仪器遮阳。
雨天禁止使用仪器。
（3）仪器镜头上的灰尘、污痕,只能用软毛刷和镜头纸轻轻擦去。
不能用手指或其它物品擦,以免磨坏镜面。
（4）旋转仪器各部分螺旋要有手感。
制动螺旋不要拧得太紧,微动螺旋不要旋转至尽、4、仪器的搬迁
（1）贵重仪器或搬站距离较远时,必须把仪器装箱后再搬。
（2）水准仪近距离搬站,先检查连接螺旋是否旋紧,松开各制动螺旋,收拢三脚架,一手握住仪器基座或照准部﹐一手抱住脚架,稳步前进。
5、仪器的装箱
（1）从三脚架取下仪器时,先松开各制动螺旋,一手握住仪器基座或支架,一手拧松连接螺旋,双手从架头上取下装箱。
（2）在箱内将仪器正确就位后,拧紧需要制动的制动螺旋,关箱扣紧。
三﹑外业记录规则
1、观测数据按规定的表格现场记录。
记录应采用2
或3
硬度的铅笔。
记录者听到观测数据后应复诵一遍记录的数字,避免记错。
2、记录者记录完一个测站的数据后,当场应进行必要的计算和检核,确认无误后,观测者才能搬站。
3、对错误的原始记录数据,不得涂改,也不得用橡皮擦掉,应用横线划去错误数字,把正确的数字写在原数字的上方,并在备注栏说明原因。
实验一经纬仪的使用
一、实验目的
熟悉和掌握经纬仪的安置、操作使用与读数。
二、实验要求
每组4—5人,每人独立操作一次。
三、实验仪器
J6经纬仪一台。
四、实验步骤
l、经纬仪的安置
①对中
对中的目的是将经纬仪水平度盘中心安置在欲测角顶点上,对中的方法有二:
铅垂法和对中器法。
铅垂法:
将三脚架调至适当高度,拧紧,打开安放在测站点上,并使脚架顶面大致水平,且其中心垂线过测站点。
然后将经纬仪安装在脚架上,注意拧的不要太紧,挂上铅锤,并踩紧三个脚架,接着在脚架顶面上平移仪器直至垂球尖对准测站点标志为止,并拧紧中心螺旋即可。
其对中误差一般不大于2mm。
对中器法:
该法与铅垂法大致相同,只需把对中器的目镜进行对光调节,然后在脚架顶面上轻移仪器,直到对中器目镜中测站点标志（如小钉、十字中心等）的像与对中器的小圆圈中心相重合为止,此时即可拧紧中心螺旋,对中完毕。
②整平
安置经纬仪的第二步就是整平,其目的是使经纬仪的竖轴垂直,并使水平度盘处于水平位置。
方法:
打开水平制动螺旋,转动照准部,使水准管与一对脚螺旋连线相平行,然后同时向里或向外旋转这对脚螺旋,使水准管气泡居中,然后将照准部旋转90°,使水准管垂直于原来那对脚螺旋的连线,转动第三个脚螺旋,使气泡居中。
如此重复进行数次,直至水准管转到任何位置,气泡皆居中为止。
实用中,允许气泡偏移中心不超过一小格。
2、经纬仪的操作使用
待经纬仪对中、整平之后,下一步就是利用经纬仪照准目标,进行观测。
①望远镜的对光
将望远镜对向明亮的背景（天空或白墙等）旋转目镜调焦螺旋使十字丝显得最清晰;照准目标后,再旋转物镜调焦螺旋（对光螺旋）,使目标的像也最清晰。
视差:
在对光完成后,若随着眼睛的上下移动,十字丝与目标的像也做相对移动,这一现象称为视差,视差必须消除,消除视差的方法是重新对光。
②目标的照准方法
打开经纬仪水平制动螺旋,旋转照准部,用经纬仪望远镜上的准星概略照准目标,然后旋紧水平制动螺旋,再经过旋转水平微动螺旋进一步照准目标。
所谓照准目标就是用十字丝的竖丝去平分目标（单丝）或夹准目标（双丝）。
注意:
照准目标时要尽量照准目标的底部。
它可经过竖直制动和微动螺旋配合水平制动和微动螺旋来完成。
3、经纬仪的读数
在照准目标以后,即可从位于目镜旁边的读数窗中读取观测目标方向的方向值,无论是水平还是竖直盘其读数方法是一致的,它们都是度盘上的读数与测数器（尺）上的读数之和。
如图1—1为J6级分微尺光学经纬仪读数窗中的像,其中水平表示水平盘读数、竖直表示竖直盘读数,无论是水平,还是竖直,分微尺的0线为读数指标线。
图中水平度盘读数为:
度盘上读数:
130°
分微尺上读数:
11′
分微尺上估读:
（0.4′）24″
完整的读数为:
130°11′24″
图中竖直度盘读数则为:
87°22′06″
图1-1J6级分微尺光学经纬仪读数窗
实验二水平角的观测
一、实验目的
熟悉并掌握水平角观测的方法:
测回法和方向法的观测步骤与水平角的记录、计算。
二、实验要求
采用方向法观测四个方向间的水平角,每组4—5人,每人至少测记各一测回。
三、实验仪器
J6光学经纬仪一台。
四、实验步骤
测回法适用于两个方向间的单角测量,而方向法适用于三个及其以上方向的水平角测量,若观测方向多于三个时,须归零。
方向法的观测步骤为:
1、如图2—l,在测站点O安置经纬仪对中、整平;
2、将经纬仪置于盘左位置,瞄准起始目标A（注意:
照准目标时尽量照其底部,下同）,将水平度盘读数调到略大于0°,读数并记于水平角观测手簿（表2—1）第二栏;
3、顺时针转动照准部,依次照准B、C、D点读数并记于表2—1第二栏;
4、顺时针再次瞄准A并读数记录,这一步称为归零。
（以上为盘左测回）
5、倒转望远镜以盘右位置逆时针旋转照准部,依次瞄准A、D、C、B、A各方向读数并记于表2—1第三栏（此乃盘右下半测回）。
注意:
各测回盘左照准起始方向A时,要按180°／n变换度盘,n为测回数。
图2-1方向法的观测
表2-1水平角观测手簿（方向法）
第测回仪器№点名等级日期月日
天气观测者觇标类型开始时分
成象记录者归心用纸№结束时分
方向号数名称
及照准目标
读数
左--右
（2C）
方向值
附注
盘左
盘右
°
′
″
°
′
″
″
″
°′″
五、方向法的计算步骤
l、计算两倍照准误差2c值
2c＝盘左读数—（盘右读数±180°）
按上式计算出各方向的2c值并填于表2—1第四栏。
其技术要求见表2—2,注意这里采用的是J6经纬仪。
表2-2:
水平角方向观测的技术要求
仪器
半测回
归零差（″）
一测回内
2C互差（″）
同一方向值
各测回互差（″）
J2
12
18
12
J6
18
24
2、计算各方向的平均读数
平均读数＝[盘左读数＋（盘右读数±180°）]／2
将各方向平均读数计算值填于表2—l第五栏。
3、计算归零后的方向值
将各方向的平均读数减去起始方向0A的平均读数,即得各方向的”归零方向值”,填于表2—l第六栏。
4、计算各测回归零后方向值的平均值
可将其记入附注栏或其它合适位置。
5、计算各水平角值
将相邻两方向值相减即得水平角,并填于记录簿合适位置。
6、注意:
计算时若三项限差超过表2—2之要求,须重测。
实验五水准仪的使用与水准测量
一、实验目的
熟悉并掌握水准仪的使用方法以及三、四等和等外水准测量的外业作业方法及其记录、计算。
二、实验要求
每组至少4人,选一闭合水准路线,按四等水准测量的要求进行施测,每人至少观测、记录两站。
三、实验仪器
S3型普通水准仪一台或AP-128自动安平水准仪一台,水准尺一付（两根）,尺垫两个。
四、实验步骤
（一）S3型普通水准仪
l、S3型普通水准仪的使用
（1）水准仪的安置
安置好脚架并使脚架头大致水平,然后取出水准仪装在脚架上,并拧紧中心螺旋;
（2）整平
经过转动三个脚螺旋,使圆水准器气泡居中,方法同整平经纬仪。
（3）瞄准水准尺
松开制动螺旋,瞄准水准尺,进行目镜和物镜调焦（要消除视差）,使十字丝的竖丝靠近尺面一侧,以便读数;
（4）精确整平及读数
转动微倾螺旋,使符合水准器气泡符合,读取中丝读数（共四位数,即米、分米、厘米、毫米,对于普通水准测量,其最末位毫米数是估读的,因水准尺的最小分划为厘米）。
2、S3型普通水准仪水准测量的作业步骤
水准测量是分测站进行施测的,无论是闭合、附合还是往返水准路线,其作业步骤皆为:
①将两根水准尺分别立于后、前转点上,分别称为后尺和前尺,尺下需垫尺垫,若该点不是转点,而是已知的水准点或待测高程点,则不能垫尺垫。
②将水准仪安置于两水准尺之间,且使水准仪到前、后尺的距离大致相等,并整平水准仪;
③用望远镜照准后尺黑面,转动微倾螺旋使符合水准器气泡符合,读取下、上、中三丝读数,并记入观测手簿（表5—2）;
④调转望远镜照准前尺黑面,转动微倾螺旋使气泡符合,读取中、下、上三丝读数并记入观测手薄,然后再照准前尺红面,仅读取中丝读数并记录;
⑤再调转望远镜照准后尺红面,并使符合水准器气泡居中,读取中丝读数并记录。
以上乃是一个测站的观测顺序,简称”后前前后”,对于等外水准测量也可采用”后后前前”的观测顺序。
⑥该测站的各项指标经检查合格后,即可迁站。
迁站时将后尺变为前尺,前尺不动而作为后尺,并按前述相同的方法安置水准仪、观测、记录、校核。
依次类推,直至末站为止。
（二）AP-128自动安平水准仪
1、AP-128自动安平水准仪的使用
（1）自动安平水准仪的安置
安置好脚架并使脚架头大致水平,然后取出自动安平水准仪装在脚架上,并拧紧中心螺旋;
（2）整平
经过转动三个脚螺旋,使圆水准器气泡居中,方法同整平经纬仪。
（3）检查补偿器
当圆气泡位于圆的中心时,仪器瞄准远处的目标（目标与仪器的距离大约在75m左右）;旋转脚螺旋直到气泡远离圆的中心1/4处观测目标,如果目标图像离开原来的位置又慢慢回到初始位置时,观测者能够确认仪器的补偿器在起作用。
再次旋转脚螺旋直到气泡移动到圆的中心,如果目标图像与仪器十字丝的关系没有改变,说明补偿器是好的。
在使用仪器前检查补偿器是十分必要的。
（4）对准目标调节焦距
用手旋转仪器对准目标的方向,使望远镜对准水准尺。
调节对焦螺旋直到尺子的图像及望远镜十字丝都成像清晰。
调节仪器的水平微动螺旋使十字丝的竖丝对准水准尺的中间位置。
2、AP-128自动安平水准仪水准测量的作业步骤
①将两根水准尺分别立于后、前转点上,分别称为后尺和前尺,尺下需垫尺垫,若该点不是转点,而是已知的水准点或待测高程点,则不能垫尺垫。
②将AP-128自动安平水准仪安置于两水准尺之间,且使水准仪到前、后尺的距离大致相等,并整平水准仪;
③用望远镜照准后尺黑面,读取下、上、中三丝读数,并记入观测手簿（表5—2）;
④调转望远镜照准前尺黑面,读取中、下、上三丝读数并记入观测手薄,然后再照准前尺红面,仅读取中丝读数并记录;
⑤再调转望远镜照准后尺红面,读取中丝读数并记录。
以上乃是一个测站的观测顺序,简称”后前前后”,对于等外水准测量也可采用”后后前前”的观测顺序。
⑥该测站的各项指标经检查合格后,即可迁站。
迁站时将后尺变为前尺,前尺不动而作为后尺,并按前述相同的方法安置水准仪、观测、记录、校核。
依次类推,直至末站为止。
注意:
无论是何种水准路线,其每条路线的测站总数都应是偶数,这主要是为了消除水准尺零点分划误差。
往、返测水准路线的往测和返测测站数皆应为偶数。
五、三、四等水准测量的技术要求（见表5—1）
表5—1三、四等水准测量的各项技术要求
等
级
水准仪
水准尺
观测次数
附合路线长度（公里）
视线长度（米）
前后视距差（米）
前后视距累计差（米）
视线离地面最低高度（米）
基本分划辅助分划（红黑面）读数差
（毫米）
基本分划
辅助分划
（红黑面）
所测高差之差（毫米）
闭合差限差
与已知
点联测
附合或
闭合
平地
（毫米）
山地
（毫米）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
三
DS1
因瓦
往返
各
一次
往一次
50
75
3
6
0.3
1.0
1.5
±12
±4
DS3
双面
往返各一次
2.0
3.0
四
DS3
双面
往返各一次
往一次
16
80
5
10
0.2
3.0
5.0
±20
±6
六、水准测量的计算与检核
水准测量中各测站与路线的布设要按上述技术要求进行,其计算与检核分测站与路线两部分。
l、测站计算与检核
计算:
视距部分和高差部分的计算见表5—2后所附三（四）等水准手簿记录与计算方法说明。
检核:
前、后视距差d（17）和视距差累积∑d（18）,红、黑面中丝读数差（9）和（10）,红、黑面所测高差之差（13）及前、后视距离皆应满足表5—1之要求。
2、路线计算与检核
计算:
计算出路线总高差和视距总长度,具体参见表5—2后之说明。
检核:
按表5—1中的要求计算出高差闭合差的容许值（限差）,若未超限,则合格,否则重测。
表5—2三（四）等水准观测手簿示例
测
自
至
天气观测者
成像记录者
日期年月日开始时分结束时分
测站
编号
后尺
下丝
前尺
下丝
方向
及
尺号
标 尺 读 数
K+黑
减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后距
前距
黑面
红面
视距差d
∑d
（1）
（5）
后
（3）
（8）
（10）
（2）
（6）
前
（4）
（7）
（9）
（15）
（16）
后－前
（11）
（12）
（13）
（14）
（17）
（18）
１
１５７１
７３９
后１２
１３８４
６１７１
０
１１９７
３６３
前１３
５５１
５２３９
－１
３７４
３７６
后－前
＋８３３
+９３２
＋１
＋８３２５
－２
－２
２
２１２１
２１９６
后１３
１９３４
６６２１
０
１７４７
１８２１
前１２
２００８
６７９６
－１
３７４
３７５
后－前
－７４
－１７５
＋１
－７４５
－１
－３
表3—3三（四）等水准观测手簿
测
自
至
天气观测者
成像记录者
日期年月日开始时分结束时分
测站
编号
后尺
下丝
前尺
下丝
方向
及
尺号
标 尺 读 数
K+黑
减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后距
前距
黑面
红面
视距差d
∑d
（1）
（5）
后
（3）
（8）
（10）
（2）
（6）
前
（4）
（7）
（9）
（15）
（16）
后－前
（11）
（12）
（13）
（14）
（17）
（18）
１
２
３
4
5
6
测站
编号
后尺
下丝
前尺
下丝
方向
及
尺号
标 尺 读 数
K+黑
减
红
高差中数
备考
上丝
上丝
后距
前距
黑面
红面
视距差d
∑d
7
8
9
10
11
12
三（四）等水准手簿记录与计算方法说明
（一）示例表格内某方格中（）内之号码,表示相应之观测读数与计算之次序。
（二）测站上计算方法
高差部分:
（10）＝（3）＋K－（8）,（9）＝（4）＋
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