工程测量实验指导书土木类.docx
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工程测量实验指导书土木类
《工程测量》
学生教学实验任务书
姓名：
组号：
班级：
兰州理工大学土木工程学院实验中心
实验一 DS3级水准仪的认识与使用（验证性，2学时）
实验报告一DS3水准仪的认识与使用
实验二 闭合水准路线测量（设计性，4学时）
实验报告二闭合水准测量
实验三DJ6级经纬仪的认识与使用（验证性，2学时）
实验报告三DJ6经纬仪的认识与使用
实验四 测回法观测水平角（验证性，2学时）
实验报告四测回法观测水平角
实验五 方向法观测水平角（验证性，2学时）
实验报告五方向法观测水平角
实验六竖直角测量（验证性，2学时）
实验报告六竖直角测量
实验七全站仪的认识与使用（验证性，2学时）
实验报告七全站仪的认识与使用
实验一DS3级水准仪的认识与使用
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．了解DS3级水准仪的基本构造；
2．熟悉DS3级水准仪的各个部件及其作用；
3．掌握DS3级水准仪的安置方法和读数方法。
二、任务
对DS3光学水准仪和水准尺进行观察、安置并读取4~6尺读数。
三、仪器和工具
1．每6人一组
2．每组配备DS3级水准仪1台，水准尺2根，尺垫2个。
四、方法和步骤
（1）整平：
转动三个脚螺旋，使圆水准气泡居中；
（2）目镜对光：
使十字丝最清晰；
（3）粗瞄：
借助准星大致瞄准水准尺；
（4）物镜对光：
使水准尺成像最清晰；
（5）精瞄：
转动微动螺旋，使尺像位于视场中央；
（6）检查并消除视差；
（7）读数：
直读m、dm、cm，估读至mm。
依次立尺于若干点上，读取相应的尺读数并记入手簿相应栏内，直接计算相邻两点间的高差，依据给定点的高程间接推算各立尺点的高程。
五、注意事项
1．安置仪器时，注意脚架高度应与观测者身高相适应，架头应大致水平，安置稳妥后方可借助中心螺旋固定仪器；
2．整平仪器时，注意脚螺旋转动方向与圆水准气泡移动方向之间的规律，以提高速度；
3．照准目标时，注意望远镜的正确使用，应特别注意检查并消除视差；
4．记录、计算应正确、清晰、工整。
六、应交资料
完整观测记录及计算资料一份。
实验报告一DS3水准仪的认识与使用
日期：
成绩：
1.请绘图说明水准测量的原理。
2.用箭头标明如何转动三只脚螺旋，使下图所示的圆水准器气泡居中。
3.水准测量高差观测记录与计算。
测站
测点
水准尺读数m
高差m
高程m
后视
前视
＋
－
实验二闭合水准路线测量
（设计性，2学时）
一、目的和要求
1．较为熟练地掌握水准测量的方法；
2．掌握DS3级水准仪的正确使用方法；
3．掌握闭合水准路线的施测、记录、计算和外业计算检核；
4．掌握闭合水准路线的内业成果检核和数据处理。
二、任务
学生自己设计一个闭合水准路线，并进行闭合水准测量，完成相关的观测及相应的记录，计算闭合差，应用所学知识检核测量结果，并根据起算数据推求未知点高程。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备DS3级水准仪1台，水准尺2根，尺垫2个。
四、方法和步骤
1．选择一个已知点和若干个未知点，构成闭合水准路线；
2．从给定的已知点出发，按照水准测量进行的方法，依次测至各个未知点，最后再测回至该已知点；
3．进行测站上的观测、记录、计算及其检核
4．观测工作结束后，应进行成果检核：
各测段高差之总和即为高差闭合差fh。
计算容许高差闭合差fh。
二者比较，即可判断观测是否达到精度；
5．若观测达到精度，则在固定表格内依次计算各测段的高差改正数、高差平差值和未知点的高程，并进行相应的计算检核，闭合水准路线各测段高差平差值之总和应等于零。
五、注意事项
1．本实验的闭合水准路线只进行单程观测；
2．成果检核通过方可进行数据处理；否则，应及时进行返工；
3．平差计算中，应坚持步步有检核的原则，前一步检核未通过不得进行下一步计算；
六、应交资料
闭合水准路线记录及计算成果表各一份。
实验报告二闭合水准测量
日期：
成绩：
1.普通水准测量观测与计算表
仪器型号：
测站
测点
水准尺读数m
高差m
备注
后视
前视
＋
－
水准测量成果整理计算表
点号
距离
km
测站数
观测高差m
高差改正数m
改正后
高差m
高程
m
备注
∑
辅助计算
实验三DJ6级经纬仪的认识与使用
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．了解DJ6级光学经纬仪的基本构造；2．熟悉DJ6级光学经纬仪的各个部件及其作用；3．掌握DJ6级光学经纬仪的安置方法；4．掌握DJ6级光学经纬仪的操作和读数方法；5．掌握DJ6级光学经纬仪平盘读数的配置方法。
二、任务
对DJ6级光学经纬仪进行观察、安置并照准不同的目标读取4~6平盘读数和4~6竖盘读数。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备DJ6级光学经纬仪1台。
四、方法和步骤
1．对中
打开三脚架，置于地面标定点正上方，使架头大致水平，高度与观测者身高相适应。
装上仪器，拧紧中心螺旋，挂上垂球。
平移脚架，使垂球尖大致对准测站点，保持架头大致水平，踩紧脚架。
稍松中心螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点（也可采用光学对中），最后旋紧中心螺旋。
2．整平
松开照准部制动螺旋，转动照准部，使照准部水准管平行于任意二脚螺旋之连线方向。
同时相对旋转该二脚螺旋，使管水准气泡居中。
照准部平转90°，转动第三只脚螺旋，使管水准气泡居中。
如此反复进行，直至照准部转到任何位置管水准气泡均居中为止。
3．照准
借助望远镜上的准星或粗瞄器对准目标，旋紧照准部和望远镜的制动螺旋。
目镜对光，使十字丝最清晰；物镜对光，使目标影像最清晰；检查并消除视差。
转动照准部和望远镜的微动螺旋，使十字丝单纵丝平分目标影像，或者目标影像平分十字丝的双纵丝。
4．读数
调节采光镜的位置，使读数窗的亮度适度且均匀；旋转读数显微镜目镜套，使度盘和测微尺的影像清晰。
读取落在分微尺上的某度盘分划线所注记的度数；再以该分划线为指标，读取分微尺上度以下的读数，并估读至0.1′；二者之和即为完整读数。
5．平盘读数的配置
水平角观测中，要求各测回起始方向的平盘读数均匀分布在平盘规定位置，以减小平盘分划误差的影响。
配置方法：
照准目标后，利用平盘读数变换手轮进行平盘读数配置。
五、注意事项
1．垂球对中误差不得超过3mm；仪器整平误差不得超过1格；
2．使用制动螺旋，达到制动目的即可，不可强力过量旋转；
3．微动螺旋应始终使用其中部，不可强力过量旋转；
4．照准目标时，应注意检查并消除视差；
5．度盘读数的直读位应正确，估读位应尽量准确。
六、应交资料
DJ6级光学经纬仪使用的实验报告一份。
实验报告三DJ6经纬仪的认识与使用
日期：
成绩：
1.经纬仪主要操作部件的认识。
序号
操作部件名称
作用
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2.写出下图分微尺测微法的角度值
水平角角度值°′
竖直角角度值°′
实验四测回法观测水平角
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．进一步熟悉DJ6级光学经纬仪的正确使用；
2．掌握测回法观测水平角的观测程序及记录和计算的方法；
3．熟悉测回法的精度指标。
二、任务
根据实验场地的特征，学生自己设计一个水平角，用DJ6级光学经纬仪按测回法进行观测，完成相关的观测及相应的记录，并对观测结果进行整理。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备DJ6级光学经纬仪1台。
四、方法和步骤
1．安置仪器于测站（即角度顶点），进行对中和整平；
2．盘左照准左方目标A，读记平盘读数aL；
3．盘左顺时针方向转动照准部，照准右方目标B，读记平盘读数bL；
4．以上为上半测回，计算上半测回角值βL＝bL－aL；
5．纵转望远镜，变为盘右；
6．盘右逆时针方向转动照准部，照准右方目标B，读记平盘读数bR；
7．盘右继续逆时针方向转动照准部，照准左方目标A，读记平盘读数aR；
8．以上为下半侧回，计算下半测回角值βR＝bR－aR；；
9．计算上、下半测回角值较差
L ＝βR－βL；
10．若
大于容许较差，则未达到精度，应予重测。
若
未超过容许较差，表明达到精度，则计算一测回角值
；
11．依同法完成其余测回的观测，检查各测回角值互差是否超限，并计算平均角值。
五、注意事项
1．仪器安置稳妥，观测过程中不可触动三脚架；
2．观测过程中，照准部水准管气泡偏移不得超过1格。
测回间允许重新整平，测回中不得重新整平；
3．各测回盘左照准左方目标时，应按规定配置平盘读数；
4．观测过程中，切勿误动度盘变换手轮，以免出现错误；
5．盘左顺时针方向转动照准部，盘右逆时针方向转动照准部。
半测回内，不得反向转动照谁部；
6．观测者和记录者应坚持回报制度；
7．平盘顺时针方向刻划。
故计算角值时，应用右方目标的读数减左方目标的读数。
不够减出现负角值时，应加上
；
六、应交资料
测回法观测水平角记录一份。
实验报告四测回法观测水平角
日期：
成绩：
1.按右图（OA为起始方向）说明方向法一测回的观测步骤。
2.测回法观测水平角的记录与计算。
测站
盘位
目标
水平度盘读数
（°′″）
半测回角值
（°′″）
一测回角值
（°′″）
各测回均值（°′″）
备注
盘左
A
1、上、下半测回的角度互差的限差≤40"；
2、同一方向各测回方向值之差的限差≤25"；
B
盘右
B
A
盘左
A
B
盘右
B
A
盘左
A
B
盘右
B
A
盘左
A
B
盘右
B
A
实验五方向法观测水平角
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．进一步熟悉DJ6级光学经纬仪的正确使用；
2．掌握方向法观测水平角的观测程序及记录和计算的方法；
3．熟悉方向测回法的精度指标。
二、任务
根据实验场地的特征，学生自己设计四个以上方向，用DJ6级光学经纬仪按方向观测法进行观测，完成相关的观测及相应的记录，并对观测结果进行整理。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备DJ6级光学经纬仪1台。
四、方法和步骤
1．在测站上安置经纬仪，盘左照准起始方向（亦称为零方向）A，调整水平度盘读数使其值稍大于零度为a1、记入记录手簿。
2．顺时针转动照准部，依次照准目标B、C、D读得水平读盘读数b1、c1、d1、记入记录手簿。
3．顺时针转动照准部一圈之后照准起始方向A，读水平读盘读数a1ˊ，记入手簿——称为“归零”。
——上半测回“归零差”：
两次零方向读数a1与a1ˊ之差。
4．倒转望远镜成盘右状态，照准起始方向A，读数a2，记入手簿。
5．逆时针转动照准部，依次照准目标D、C、B读得水平读盘读数d2、c2、b2、记入记录手簿。
6．最后顺时针转动照准部一圈之后照准起始方向A归零，读水平读盘读数a2ˊ，记入手簿。
两次零方向读数a2与a2ˊ之差——下半测回“归零差”。
——上下半测回合称一测回。
7．计算上、下半测回角值较差
L ＝βR－βL；
8．若
大于容许较差，则未达到精度，应予重测。
若
未超过容许较差，表明达到精度，则计算一测回角值
；
9．依同法完成其余测回的观测，检查各测回角值互差是否超限，并计算平均角值。
五、注意事项
1．仪器安置稳妥，观测过程中不可触动三脚架；
2．观测过程中，照准部水准管气泡偏移不得超过1格。
测回间允许重新整平，测回中不得重新整平；
3．各测回盘左照准左方目标时，应按规定配置平盘读数；
4．观测过程中，切勿误动度盘变换手轮，以免出现错误；
5．盘左顺时针方向转动照准部，盘右逆时针方向转动照准部。
半测回内，不得反向转动照准部；
6．观测者和记录者应坚持回报制度；
7．平盘顺时针方向刻划。
故计算角值时，应用右方目标的读数减左方目标的读数。
不够减出现负角值时，应加上
；
六、应交资料
方向法观测水平角记录一份。
实验报告五方向法观测水平角
日期：
成绩：
1.方向法观测水平角的记录与计算。
测
站
测
回
数
目
标
水平度盘读数
2c
″
平均方向值
（°′″）
归零方向值
（°′″）
各测回归零方向值平均值
（°′″）
盘左
（°′″）
盘右
（°′″）
实验六竖直角测量
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．进一步熟悉DJ6级光学经纬仪的正确使用；
2．掌握竖直角的观测程序及记录和计算的方法；
3．熟悉竖直角测量的精度指标。
二、任务
根据实验场地的特征，学生自己设计四个目标，用DJ6级光学经纬仪进行竖直角观测，完成相关的观测及相应的记录，并对观测结果进行整理。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备DJ6级光学经纬仪1台。
四、方法和步骤
1．安置仪器于测站（即角度顶点），进行对中和整平；
2．盘左照准左方目标A，用望远镜微动螺旋使望远镜十字丝中丝的单丝精确切准目标，指标水准管气泡居中后，读取竖直度盘盘左读数记入表格；
3．纵转望远镜，变为盘右，同样精确切准目标同一位置，指标水准管气泡居中后，读取竖直度盘盘右读数记入表格。
盘左、盘右构成一测回竖直角观测。
五、注意事项
1．仪器安置稳妥，观测过程中不可触动三脚架；
2．观测过程中，竖盘水准管气泡偏移不得超过1格。
测回观测间允许重新整平；
3．观测者和记录者应坚持回报制度；
六、应交资料
方向法观测水平角记录一份。
实验报告六竖直角测量
日期：
成绩：
1.竖直角测量的记录与计算。
测站
目标
竖盘
位置
竖盘读数
（°′″）
半测回竖直角
（°′″）
指标差
（″）
一测回竖直角
（°′″）
备注
左
竖盘注记
形式（全圆顺时针）
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
左
右
实验七全站仪的认识与使用
（验证性，2学时）
一、目的和要求
1．了解全站仪的基本结构与性能、各操作部件、螺旋的名称和作用；
2．熟悉面版主要功能；
3．掌握全站仪的基本操作方法
二、任务
认识仪器的主要部件、螺旋的名称和作用；认识面版的主要操作功能；练习全站仪进行角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。
三、仪器和工具
1．每6人一组；
2．每组配备全站仪1台，反光镜1套。
四、实验步骤简要
1、认识全站仪的构造、部件名称和作用
全站仪的基本构造主要包括：
光学系统、光电测角系统、光电测距系统、微处理机、显示控制/键盘、数据/信息存储器、输入/输出接口、电子自动补偿系统、电源供电系统、机械控制系统等部分。
2、认识全站仪的操作面版
图5-1显示屏与键盘
3、熟悉全站仪的基本操作功能。
全站仪的基本测量功能是测量水平角、竖直角和斜距，借助机内固化软件，组成多种测量功能，如计算并显示平距、高差以及镜站点的三维坐标，进行偏心测量、对边测量、悬高测量和面积测量计算等功能。
4、练习并掌握全站仪的安置与观测方法。
在一个测站上安置全站仪，选择两个目标点安置反光镜，练习水平角、竖直角、距离及三维坐标的测量，观测数据记入实验报告相应表中。
①水平角测量：
在角度测量模式下，每人用测回法测两镜站间水平角1个测回，同组各人所测角值之差应满足相应的限差要求。
②竖直角测量：
在角度测量模式下，每人观测1个目标的竖直角1测回，要求各人所测同一目标的竖直角角值之差应满足相应的限差要求。
③距离测量：
在距离测量模式下，分别测量测站至两镜站的斜距、平距以及两镜站间距离。
④三维坐标的测量：
在坐标测量模式下，选一个后视方向，固定仪器，输入后视方位角、测站坐标、测站高程和仪器高，转动仪器，测量两镜站坐标，分别输入反光镜高得各镜站高程。
五、注意事项
1．任何情况下都不得照准太阳，以防损坏电子元器件；
2．照准目标后，望远镜视场内不得有任何发光或反光物体，以免引起信号混乱；
3．仪器和反光镜应有人守候，以防发生意外；
4．旋转仪器或旋钮及按操作键时，动作要轻，用力不宜过大或过猛。
六、应交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
实验报告七全站仪的认识与使用
日期：
成绩：
1.基本测量功能练习记录
①水平角、水平距离测量记录表
测站
盘位
目标
水平度盘读数
半测回角值
一测回平均值
水平距离
m
②竖直角测量记录表
测
站
目标
盘
位
竖直度盘读数
半测回竖直角
一测回竖直角
竖盘指标差
2.三维坐标测量记录表
测站及仪器高
后视点号
后视方位角
测点号
X坐标
m
Y坐标
m
棱镜高
m
H高程
m
303035
1
1500.573
2500.345
1652.378
升级会员 