测绘实习井下测量.docx
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测绘实习井下测量
辽宁工程技术大学
本科生实习报告书
教学单位辽宁工程技术大学
专业采矿工程
班级采矿14-2
学生姓名刘振宇
学号1401020220
指导教师韦峰
目录
前言3
第一章实习目的，要求及准备3
1.1实验要求3
1.2实验仪器和工具3
1.3实验小组分配安排................................................................................3
第二章实习内容4
2.1水准测量4
2.1.1目的与要求5
2.1.2步骤与方法5
2.1.3实验注意事项6
2.1.4数据处理5
2.2经纬仪导线测量7
2.2.1步骤与方法7
2.2.2实验注意事项8
2.2.3数据处理8
2.3井下三角高程测量9
2.2.1步骤与方法9
2.2.2实验注意事项10
2.2.3数据处理11
附表一：
图根水准测量
附表二：
三角高程测量
附表三：
导线测量原始数据水平角观测
附表四：
平面距离测量
附表五：
经纬仪闭合导线坐标计算
心得体会……………………………………………………………………………………………………………22
前言：
2016年6月20日到2016年6月24日我们在阜新大巴沟进行了为期四天的实习，模拟井下环境，进行巷道内部空间的测量计算。
包括井下水准测量，经纬仪的使用和水平角的测量，井下三角高程计算。
我们以小组为单位，本次实习的内容是对课程上所学习的基础知识进行实践，通过实习让我们巩固我们所学到的知识、这次实习与之前的课程相比，更加广泛，更加系统。
加深我们对书本上理论知识的认知能能力，把理论和实践相结合，从而提高我们的逻辑思维能力和动手操作能力。
第一章实习目的要求及准备
1.1实验要求
1.加深我们对测绘学理论知识的理解，培养实际操作能力，促进理论和知识相结合。
培养我们逻辑思维能力和动手操作能力。
2.要求每位同学都能独立操作仪器以及内业计算能力。
3.通过本次实习，能够更加熟练经纬仪和水准仪的操作能力，并能够独立进行相应的测绘工作的要求。
1.2实验仪器和工具
1.S3水准仪（含脚架）
2.J6经纬仪（含脚架）
3.拉力计，手电筒2个，温度计，钢尺（1个），水准尺（2个）
4.记录本，铅笔，小刀，橡皮
1.3实习小组分配安排
组长：
许廷昆
组员：
刘振宇，段佳伟，韩雨，苗春桐，张彦杰，王曾，辛奇
第2章实习内容
2.1水准测量
2.1.1目的与要求
1. 掌握四等水准测量的观测、记录和计算方法。
2．掌握四等水准测量的主要技术指标，进行四等水准测员测站及路线检核
2.1.2方法与步骤
1.首先是安置水准仪,张开三角架,调节其长度,是架头大致水平,压紧脚架,将仪器从箱中取出,放在脚架上,并把连接螺旋拧紧.
2.粗平,先将三角螺旋的高度调成一样,并处于适中的位子,然后用右手前后左右移动脚架的一条腿,使圆气泡大致居中,旋转脚螺旋,使气泡居中
3.瞄准,瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。
首先是把望远镜对向远处明亮的背景，转动目镜调焦螺旋，使十字丝最清晰。
再松开固定螺旋，旋转望远镜，使照门和准星的连接对准水准尺，拧紧固定螺旋。
最后转动物镜对光螺旋，使水准尺的清晰地落在十字丝平面上，再转动微动螺旋，使水准尺的像靠于十字竖丝的一侧。
4.精平,读书之前,应用微倾螺旋调整管水准气泡居中,使视线精确水平.由于气泡的移动有惯性,所以转动微倾螺旋的速度不能快,特别在符合水准器的两端气泡影像将要对齐的时候更要注意,只有当气泡已经稳定不动并完全符合的时候才达到精平的目的.
5.读数
1）转动目镜调焦螺旋,使十字丝清晰
2）转动仪器,使仪器的粗瞄器瞄准标尺,拧紧自动螺旋
3）转动物镜调焦螺5旋,使水平尺分划清晰,在旋转水平微动螺旋,使十字丝的竖丝贴进水准尺的边缘
4）转动微倾螺旋,使符合水准气泡影像严格符合,即精平.
5）先估读毫米数,然后将米,分米,厘米共四位数一起读出,一毫米为单位. 实习任务
（2）:
经纬仪
实习过程:
经纬仪的整置
1.架好三脚架,保持架头大致水平,挂上吊锤.移动三脚架使吊锤与地面标志中心大致对齐,取下吊锤,将脚架睬紧,安上仪器
2.用脚螺旋整平圆气泡,将管气泡平行任意两个脚螺旋
3.将仪器旋转90度,旋转脚螺旋,使气泡居中
4.重复上述步骤,使管气泡在两个方向都水平
5.然后将仪器旋转180度,使气泡偏差不超过一格.
仪器的安置。
①在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点。
②将全站仪安置于点，对中、整平。
③在两点分别安置棱镜。
竖直度盘和水平度盘指标的设置。
①竖直度盘指标设置。
松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时），竖直度盘指标即已设置。
随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。
②水平度盘指标设置。
松开水平制动螺旋，旋转照准部360，水平度盘指标即自动设置。
随即一声鸣响，同时显示水平角。
至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。
注意：
每当打开仪器电源时，必须重新设置和的指标。
调焦与照准目标。
操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。
角度测量
1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模式。
2）盘左瞄准目标1，按置零键，使水平度盘读数显示为0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准目标2，读取显示读数。
3）同样方法可以进行盘右观测。
4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。
距离测量
1）首先从显示屏上确定是否处于距离测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标模式。
2）照准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量，得出距离，HD为水平距离，VD为倾斜距离。
测量步骤及图示 ：
1————————————2————————————3
||
||
||
||
||
||
6————————————5————————————4
在1点处架设经纬仪对中、整平，并将竖盘气泡居中，进行盘左观测。
首先盘左瞄准点2,并将水平度盘调至一定初始值，读取数据并记录，。
然后盘左顺时针瞄准点6,读数并记录，同样计算1-6斜边长真值。
再进行盘右观测，瞄准7点后逆时针旋转再瞄准2点，分别读取数据并记录。
计算半测回和一测回较差，要求不超过规定限差，否则重新测量。
改变水平度盘初始值，按照此方法在1点处进行第二测回观测，计算、检核。
同样，按顺序进行2、3、4、5、6点处的角度测量和斜边长测量。
水准测量技术要求
前后视距不等差
前后视距不等差累计差
K+黑—红
黑红面高差之差
视线最长距离
中丝最小读数值
闭合差以及往返较差
———
—————
≤6mm
≤4mm
———
———
—————
实验方法与步骤
1. 选取一条闭合或附合水准路线，其长度以安置6个测站为宜。
沿线标 定待定点的地面标志。
2. 在起点与第一个立尺点之间设站，安置好水准仪后，按以下顺序观测：
后视黑面尺，读取下、上丝读数；精平，读取中丝读数；分别记入记录表
（1）、
（2）、（3）顺序栏中；
前视黑面尺，读取下、上丝读数；精平，读取中丝读数；分别记入记录表（4）、（5）、（6）顺序栏中；
前视红面尺，精平，读取中丝读数；记入记录表（7）顺序栏中； 后视红面尺，精平，读取中丝读数；记入记录表（8）顺序栏中； 这种观测顺序简称“后—前—前—后”，也可采用“后—后—前—前”的观测顺序。
3. 各种观测记录完毕应随即计算：
① 黑、红面分画读数差（即同一水准尺的黑面读数常数K红面读数）填入记录表（9）、（10）顺序栏中；
② 黑、红面分画所测高差之差填入记录表（11）、（12）、（13）顺序栏中； ③ 高差中数填入记录表（14）顺序栏中；
④ 前、后视距（即上、下丝读数差乘以100，单位为m）填入记录表（15）、（16）顺序栏中；
⑤ 前、后视距差填入记录表（17）顺序栏中； ⑥ 前、后视距累积差填入记录表（18）顺序栏中； ⑦ 检查各项计算值是否满足限差要求。
4. 依次设站同法施测其它各站。
5. 全路线施测完毕后计算：
① 路线总长（即各站前、后视距之和）；
② 各站前、后视距差之和（应与最后一站累积视距差相等）；
③ 各站后视读数和、各站前视读数和、各站高差中数之和（应为上两项之差的1/2）；
④ 路线闭合差（应符合限差要求）；
⑤ 各站高差改正数及各待定点的高程。
2.1.3注意事项
1. 每站观测结束后应当即计算检核，若有超限则重测该测站。
全路线施测计算完毕，各项检核均已符合，路线闭合差也在限差之内，即可收测。
2 有关技术指标的限差规定见表。
3四等水准测量作业的集体观念很强，全组人员一定要互相合作，密切配合，相互体谅。
4. 记录者要认真负责，当听到观测值所报读数后，要回报给观测者，经默许后，方可记入记录表中。
如果发现有超限现象，立即告诉观测者进行重测。
5. 严禁为了快出成果，转抄、照抄、涂改原始数据。
记录的字迹要工整、整齐、清洁。
6. 四等水准测量记录表内（ ）中的数，表示观测读数与计算的顺序。
（1）--（8）为记录顺序，（9）--（18）为计算顺序。
7. 仪器前后尺视距一般不超过80m。
8. 双面水准尺每两根为一组，其中一根尺常数K1=4687m，另一根尺常数K2=4787m，两尺的红面读数相差0.100m（即4687与4787之差）。
当第一测站前尺位置决定以后，两根尺要交替前进，即后变前，前变后，不能搞乱。
在记录表中的方向及尺号栏内要写明尺号，在备注栏内写明相应尺号的K值。
起点高程可采用假定高程，即设Ｈ0=100.00m。
9. 四等水准测量记录计算比较复杂，要多想多练，步步校核，熟中取巧。
10. 四等水准测量在一个测站的观测顺序应为：
后视黑面三丝读数，前视黑面三丝读数，前视红面中丝读数，后视红面中丝读数，称为“后—前—前—后”顺序。
当沿土质坚实的路线进行测量时，也可以用“后—后—前—前”的观测顺序。
11.仪器的安置保持前后视距大致相等，每次观测读数前，应使符合水准管气泡严格居中，并消除望远镜视差。
12.已知水准点和待定水准点上不放尺垫。
仪器未搬迁，后视点尺垫不能移动，仪器搬迁时，前视点尺垫不能移动，迁站时应防止摔碰仪器或丢失工具。
限差要求：
黑、红面水准尺读数之差（黑+K-红）小于4mm；同一测站黑、红面（两次仪器高）所测高差之差应小于6mm；路线高差闭合差应在±40
或±12
（mm）之内，L为公里数，n为测站数。
超限应重测。
2.1.4数据处理（见表）
2.2经纬仪导线测量
概念：
经纬仪导线测量是利用经纬仪进行测站之间角度的测量工。
2.2.1方法与步骤
（一）经纬仪的认识与使用．
1．在指定点位上安置经纬仪并熟悉仪器各部件的名称和作用。
2．经纬仪的操作：
对中和整平：
①在测站上安放脚架，使其高度适当，架头大致水平；
②用光学对中器瞄准测点的标志进行对光，使影像清晰，同时用脚架进行粗略对中。
③用脚螺旋进行精确对中；
④粗平：
通过伸缩脚架使圆水准气泡居中；
⑤精平：
转动脚螺旋，使水准管气泡精确居中，气泡偏移不超过两格；
⑥略松一下中心螺旋，平移仪器进行精确对中，对中误差＜3mm；
⑦再看一下长水准气泡是否居中，如不居中则重复①－⑥项步骤。
瞄准：
用望远镜上的照门和准星瞄准目标，使用标位于视场内。
旋紧望远镜和照准部的制动螺旋，转动望远镜的目镜螺旋，使十字丝清晰，转动物镜调焦螺旋，使目标影像清晰；转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的单根纵丝平分，或被双根纵丝夹在中央。
读数：
调节反光镜的位置，使读数窗亮度适当，旋转读数显微镜的目镜套，使度盘及分微尺的刻划清晰，读取度盘刻划线位于分微尺所注记的度数，从分微尺上该刻划线所在位置的分数估读至0.1´（即6"的倍数）。
（二）测回法观测水平角
1．度盘配置：
设共测n个测回，则第i个测回的度盘位置为略大于（i-1）180/n。
转动照准部，使水平度盘读数在该测回的度盘位置，扳下复测扳手，瞄准起始目标，扳上复测扳手（或采用度盘变换手轮配置度盘）。
2．一测回观测：
盘左：
瞄准左目标A，进行读数记a
；顺时针方向转动照准部；瞄准右目标B，进行读数记b
；计算上半测回角值ß
=b
-a
。
盘右：
瞄准右目标B，进行读数记b
；逆时针方向转动照准部，瞄准左目标A，进行读数记a
；计算下半测回角值ß
=b
-a
。
检查上、下半测回角值互差是否超限。
如不超限，计算一测回角值ß=（ß
+ß
）/2。
3．测站观测完毕后，当即检查各测回角值互差是否超限，计算平均角值。
2.2.2注意事项
1．瞄准目标时，尽可能瞄准其底部，以减少目标倾斜引起的误差。
2．同一测回观测时，切勿误动复测扳手或度盘变换手轮，以免发生错误。
3．观测过程中若发现气泡偏移超过两格时，应重新整平重测该测回。
4．计算半测回角值时，当左目标读数a大于右目标读数b时，则应加360°。
5．限差要求为：
对中误差小于3mm；上、下半测回角值互差不超过40"，超限重测该测回；各测回角值互差不超过±24"，超限重测该测站。
2.2.3数据处理（见表）
2.2.3.1计算公式：
2.3三角高程测量
三角高程测量（trigonometricleveling），通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间高差的方法。
它观测方法简单，受地形条件限制小，是测定大地控制点高程的
基本方法。
三角高程测量的基本原理如图，
A、B为地面上两点，自A点观测B点的竖直角为α1.2，S0为两点间水平距离，i1为A点仪器高，i2为B点觇标高，则A、B两点间高差为：
h1.2=S0tga1.2+i1－i2上式是假设地球表面为一平面，观测视线为直线条件推导出来的。
在大地测量中，当两点距离大于300m时，应考虑地球曲率和大气折光对高差的影响。
三角高程测量，一般应进行往返观测（双向观测），它可消除地球曲率和大气折光的影响。
为了提高三角高程测量的精度，通常采取对向观测竖直角，推求两点间高差，以减弱大气垂直折光的影响。
2.3.1方法与步骤
观测
在测站上安置经纬仪，量取仪器高iA；在目标点上安置标杆或觇牌，量取觇标高VB。
iA和VB用小钢卷尺量2次取平均，读数至1mm。
用经纬仪望远镜中丝瞄准目标，将竖盘水准管气泡居中，读竖盘读数，盘左盘右观测为一测回，此为中丝法。
竖直角观测的测回数及限差规定见表7-1。
表7-1竖直角观测测回数与现差
项目
一、二、三级导线
图根导线 DJ2 DJ6 DJ6
测回数 1 2 1
各测回竖直角互差15" 25" 25"
各测回指标差互差15" 25" 25"
如果用电磁波测距仪测定斜距D′，则按相应平面控制网等级的测距规
计算
三角高程测量——测量地面点高程的一种方法。
在测站点上测定至照准点的高度角，量取测站点仪器高和照准点觇标高。
若已知两点间的水平距离厅，根据三角学原理按下式求得两点间的高差为：
h=S×tgα+仪器高一觇标高
由对向观测所求得往、返测高差（经球气差改正）之差f△h 的容许值为：
f△h=±0.1 D（m）
式中:
D为两点间平距，以km为单位。
图7-2
图7-2
所示为三角高程测量控制网略图，在A、B、C、D四点间进行三角高程测量，构成闭合线路，已知A点的高程为234.88m，已知数据及观测数据注明于图上，在表6.18中进行高差计算。
本例水平距离D为已知。
图7-2三角高程测量实测数据略图
由对向观测所求得高差平均值，计算闭合环线或附合线路的高差闭合差的容许值为：
精度
1、观测高差中误差
如何估算三角高程测量外业的精度，在理论上很难推导出一个普遍适用的精度估算公式。
我国根据不同地区地理条件20个测区实测资料，用不同边长的三角形高差闭合差来估算三角高程测量的精度，有经验公式：
Mh=P·s
式中，Mh对向观测高差平均值的中误差（m） s边长（km）
P每公里的高差中误差（m/km）,P=0.013~0.022,取P=0.025Mh=0.025s
高差中误差与边长成正比。
2、对向观测高差闭合差的限差
3、环形闭合差的限差
三角形高差闭合差
2.3.2注意事项
1仪器高和棱镜高在量取的时候尽量准确.
2在观测的时候应该注意仪器的指标差.测回差,及对向观测的高差.
3．导线点间应互相通视，边长视实验场地而定。
若边长较短，测角时应特别注意对中和瞄准的精度。
4．如无起始边方位角时，可按实地大致方位假定一个数值。
起始点坐标也可假定。
5．限差要求为：
同一边往，返测相对误差应小于1／2000。
导线角度闭合差的限差为±60"
，n为测角数，导线全长相对闭合差的限差为1／2000。
超限应重测。
2.3.3数据处理（见表）
附表一：
图根水准测量
测站编号
后尺
上丝
前尺
上丝
方向及尺号
标尺读数
K+黑减红
高差中数
下丝
下丝
后视距
前视距
黑面
红面
视距差d
∑d
1
2940
2813
后
2886
7576
-3
+0187
2825
2701
前
2699
7488
-2
11.5
11.2
后-前
+0187
+0086
-1
-0.3
-0.3
3050
2740
后
2988
7677
-1
2
2438
2623
前
2760
7549
-2
+0228
11.2
11.7
后-前
+0228
+0128
+1
-0.5
-0.8
3
2860
2997
后
2920
7606
+1
+0108
2645
2784
前
2812
7598
+1
21.5
21.3
后-前
+0108
+0008
0
+0.2
-0.6
4
2543
2862
后
2430
7115
+2
-0293
2321
2631
前
2722
7508
+1
22.2
23.1
后-前
-0292
-0393
+1
-0.9
-1.5
5
2610
2763
后
2473
7160
0
-0340
2575
2726
前
2812
7600
-1
3.5
3.7
后-前
-0339
-440
+1
-0.2
-1.7
6
2742
2883
后
2812
7499
-1
-0032
2613
2751
前
2843
7631
-1
12.9
13.2
后-前
-0032
-132
0
-0.3
-2.0
点名
观测高差h/m
距离l（m）
高差改正数v/m
高程
11
0.187
20.331
-0.002
14.213
12
14.40
0.228
20.342
-0.002
13
14.281
0.108
5.832
-0.002
36
14.125
-0.293
20.151
-0.002
37
14.686
-0.340
20.091
-0.002
38
14.630
-0.032
5.942
-0.002
11
14.213
-0.142
92.689
-0.002
Σ
内业处理
Fh=（-0.07+0.06-0.01-0.07-0.07+0.02）=-0.002<20√L未超限
高差改正数v=—fh/∑L=-0.002
H12=14.213+0.187=14.40H13=14.40+0.228=14.281H36=14.281+0.108=14.125
H37=14.125-0.293=14.686H38=14.686-0.340=14.630H11=14.630+0.032=14.213
附表二：
井下三角高程测量
测站
测点
竖盘位置
竖盘读数
半测回竖直角
指标差
垂直角
仪器高（cm）
舰标高（cm）
°′″
°′″
″
°′″
11
38
左
895230
000730
0
000730
145
262
右
2700730
000730
12
左
901412
-001412
13
-001354
右
2694624
-001336
12
11
左
893600
002400
3
002400
156
254
右
2702406
002400
13
左
913424
-013424
18
-013406
右
2682612
-013348
13
12
左
900800
-000800
-3
-000803
155
256
右
2695154
-000806
36
左
881236
014724
24
014748
右
2714812
014812
36
13
左
905454
-005454
0
-005454
149
253
右
2690506
-005454
37
左
892636
003324
21
003345
右
2703406
003406
37
36
左
875700
020300
3
020303
150
276
右
2720306
020306
38
左
913406
-013406
21
-013345
右
2682636
-013324
38
37
左
874830
021130
-15
021115
148
282
右
2721100
021100
11
左
883848
012112
24
012136
右
2712200
012200
三角高程内业处理
11点：
20.331×tan00°24’00”+1.45+2.62=4.213
12点：
20.342×tan-00°08’00”+1.56+2
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