《 建筑工程测量》课程实验、实*指导书(10)

发布于:2021-10-25 08:54:26

江西理工大学 《 建筑工程测量》课程实验、实*指导书

主审人: 前言:

主撰人:

建筑工程测量实验、实*,是学生学*“建筑工程测量”课程的重要环节, 特别是对培养学生在独立工作、提高动手能力方面起着显著作用。本书是《建筑 工程测量》教材的配套用书,与《建筑工程测量》教材内容紧密结合,相互衔接, 是测量教学中必不可少的教学用书。 本书以实用为目的,共分三个部分,第一部分绪论;第二部分为课间实验指 导,兼顾各学校对实验教学开设的能力,选取了多个实验内容,其中有些可以根 据专业情况选做。 每个实验均指明了实验目的、 实验器具、 实验内容、 实验步骤、 注意事项等, 并针对实验内容提出一定量的实验要求,由学生做过相应实验后来 完成。这样可进一步帮助学生理解和巩固实验内容。第三部分为一、二周测量综 合实*。实验、实*结束后要求学生写出实验报告。本书用作学生实验、实*指 导。

目录 建筑工程测量实验指导书???????????????????????l 前言????????????????????????????????l 第一部分 绪论??????????????????????????1 第二部分 建筑工程测量实验指导??????????????????3

实验一 水准仪的认识与操作???????????????????3 实验二 普通水准测量??????????????????????6 实验三 经纬仪的认识与操作???????????????????10 实验四 Leica Tc407 全站仪的操作与使用 ?????????????14

实验五 测回法观测水*角????????????????????27 实验六 全圆方向法观测水*角??????????????????30 实验七 竖直角观测???????????????????????34 实验八 钢尺量距及罗盘仪定向???????????????????38 .实验九 视距测量????????????????????????41 实验十 利用地形图计算土石方工程量???????????????44 实验十一 线路纵、横断面测量???????????????????44 实验十二 用全站仪测设水*角、水*距离及坐标??????????47 实验十三 用水准仪进行设计高程的测设???????????50

第三部分 一到二周测量综合实*?????????????????53

第一部分

绪论

本实验指导书是根据 《建筑工程测量》 课程实验教学大纲编写, 适用于土木、 给排水、城规、工程管理、环境等专业。 一、本课程实验的作用与任务 建筑工程测量实验是课堂教学期间, 某一章节内容讲授之后安排在课内的实 践性教学环节。其作用是通过测量实验可以加深学生对测量概念的理解,巩固课 堂所学的基本理论和基本方法, 初步掌握测量工具的操作技能,提高学生的动手 能力,使理论与实践结合起来。也为实*本课程的后续内容打好基础,以便更好 地掌握测量课程的基本内容。本指导书中的实验,有些是验证性实验,有些是综 合性实验,有些实验可分次进行,有些实验可合并进行。实验项目的取舍,应根 据所选用的教材及教学大纲要求来确定。每项实验的学时数一般为 2 学时左右, 实验小组人数一般为 4~5 人, 但也应根据实验的具体内容以及仪器设备条件作灵 活安排,以保证每人都能进行观测、记录、做辅助工作等实践。每项实验的观测 要求均列在注意事项中。 在每项实验后列出了测量实验报告及相应的观测记录表 格形式,在实验中应做到随时测量、随时记录、随时计算检核,实验完成后可以 裁减下来,以便上交。 二、本课程实验的基础知识 本实验课程需要认真的掌握建筑工程测量、误差理论、测量仪器操作等方面 的基本知识。

三、本课程实验教学项目及要求 序 号 实验项目名 称 水准仪的认 识与使用 普通水准测 量 经纬仪的认 识与使用 LeicaTc407 全 站仪的使用 测回法观测 水*角 用 DJ2 光学 经纬仪按全 圆方向法观 测水*角 竖直角观测 与竖盘指标 差的检校 钢尺量距与 用罗盘仪测 定磁方位角 学 时 实 验 类 别 专 业 专 业 专 业 专 业 专 业 实验 要求 实验 类型 每组 人数 主要设备 名称

目的和要求

1 2 3 4 5

2 2 2 2 2

必修 必修 选修 必修 选修

验证 验证 验证 综合 验证

4-5 4-5 4 4-5 4-5

水准仪 水准仪 经纬仪 全站仪

掌握水准仪使用、 操 作方法。 掌握普通水准测量 方法 掌握经纬仪使用、 操作方法 学*全站仪数据导 入、导出 掌握测回法测量水 *角的方法 掌握 DJ2 光学经纬 仪的使用方法。掌 握全圆方向法观测 水*角的观测、记 录和计算方法 掌握竖直角观测、 记录、计算的方法 掌握用钢尺按一般 方法进行距离丈量。 掌握用罗盘仪测定 直线的磁方位角 掌握视距测量的方 法。 学会用计算器进 行视距计算。 掌握利用地形图计 算土方量方法 初步掌握线路纵、 横断面水准测量的 过程及基本方法。 掌握全站仪测设水 *角、水*距离及 点的坐标*面位置 方法和步骤 学*应读前视法放 样高程

6

2

专 业

选修

验证

4-5

经纬仪

7

2

专 业

选修

验证

4-5

经纬仪 钢尺 1 把, 测钎 1 束, 花杆 3 根, 罗盘仪 经纬仪 1 台、视距尺 1 根、 地形图一 张 水准仪 1 台、水准尺 2根

8

2

专 业

选修

验证

4-5

9

视距测量 土石方工程 量计算 线路纵、横断 面测量 用全站仪测 设水*角、水 *距离及坐 标 用水准仪进 行设计高程 的测设

2

专 业 专 业 专 业

选修

验证

4-5

10

2

必修

综合

4-5

11

2

选修

验证

4-5

12

4

专 业

必修

4-5

全站仪

专 业

必修

4-5

经纬仪

第二部分 实验一

基本实验指导

水准仪的认识和使用

高程是确定地面点位的主要参数之一。水准测量是高程测量的主要方法之一,水准仪 是水准测量所使用的仪器。本实验通过对微倾水准仪及自动安水准仪的认识和使用,使同 学们熟悉水准测量的常规仪器、附件、工具,正确掌握水准仪的操作。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。 二、目的和要求 ⑴了解微倾式水准仪及自动安*水准仪的基本构造和性能,以及各螺旋名称及作用, 掌握使用方法。 ⑵了解脚架的构造、作用,熟悉水准尺的刻划、标注规律及尺垫的作用。 ⑶练*水准仪的安置、瞄准、精*、读数、记录和计算高差的方法。 三、仪器和工具 ⑴微倾式水准仪 1 台、自动安*水准仪 1 台、脚架 1 个、水准尺 2 根、尺垫 2 个、记 录板 1 块、测伞 1 把。 ⑵自备:铅笔、草稿纸。 四、方法步骤 ⑴仪器介绍。指导教师现场通过演示讲解水准仪的构造、安置及使用方法;水准尺的 刻划、标注规律及读数方法。 ⑵选择场地架设仪器。从仪器箱中取水准仪时,注意仪器装箱位置,以便用后装箱。 ⑶认识仪器。对照实物正确说出仪器的组成部分,各螺旋的名称及作用。 ⑷粗整*。先用双手按相对(或相反)方向旋转一对脚螺旋,观察圆水准器气泡移动方 向与左手拇指运动方向之间运行规律,再用左手旋转第三个脚螺旋,经过反复调整使圆水 准器气泡居中。 ⑸瞄准。先将望远镜对准明亮背景,旋转目镜调焦螺旋,使十字丝清晰;再用望远镜 瞄准器照准竖立于测点的水准尺,旋转对光螺旋进行对光;最后旋转微动螺旋,使十字丝 的竖丝位于水准尺中线位置上或尺边线上,完成对光,并消除视差。 ⑹精*(自动安*水准仪无此步骤) 。旋转微倾螺旋,从符合式气泡观测窗观察气泡的 移动,使两端气泡吻合。

⑺读数。用十字丝中丝读取米、分米、厘米、估读出毫米位数字,并用铅笔记录。 如图 5-1-1 所示, 十字丝中丝的读数为 0907 mm, 0.907 m。 或 十字丝下丝的读数为 0989 mm(或 0.989 m) ,十字丝上丝的读数为 0825 mm(或 0.825 m) 。

观测水准尺读数

图 1-1-1 ⑻计算。读取立于两个或更多测点上的水准尺读数,计算不同点间的高差。 ⑼交换。使用微倾式水准仪及相应水准尺的小组同使用自动安*水准仪及相应水准尺 的小组互换仪器及工具,重复以上 8 步操作。 五、注意事项 ⑴三脚架应支在*坦、坚固的地面上,架设高度应适中,架头应大致水*,架腿制动 螺旋应紧固,整个三脚架应稳定。 ⑵安放仪器时应将仪器连接螺旋旋紧,防止仪器脱落。 ⑶各螺旋的旋转应稳、轻、慢,禁止用蛮力,最好使用螺旋运行的中间位置。 ⑷瞄准目标时必须注意消除误差,应*惯先用瞄准器寻找和瞄准。 ⑸立尺时,应站在水准尺后,双手扶尺,以使尺身保持竖直。 ⑹读数时不要忘记精*。 ⑺做到边观测、边记录、边计算。记录应使用铅笔。 ⑻避免水准尺靠在墙上或电杆上,以免摔坏;禁止用水准尺抬物,禁止坐在水准尺及仪 器箱上。 ⑼发现异常问题应及时向指导教师汇报,不得自行处理。 六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。


姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验一)
指导教师 日期

[仪器和工具]

[主要步骤]

[各部件名称及作用] 部
准星和照门 目镜角焦螺旋 物镜对光螺旋 制动螺旋 微动螺旋 脚螺旋 圆水准器 管水准器

件 名 称





[观测记录]
水准仪观测记录 点名 后视读数 前视读数 高 差 备 注

1 2 3 4 5 6 [体会及建议]

仪器号

[教师评语]

实验二

普通水准测量

水准路线一般布置成为闭合、附合、支线的形式。本实验通过对一条闭合水准路线按 普通水准测量的方法进行施测,使同学们掌握普通水准测量的方法。 一、实验性质 综合性实验,实验时数安排为 2?3 学时。 二、目的和要求 ⑴练*水准路线的选点、布置。 ⑵掌握普通水准测量路线的观测、记录、计算检核以及集体配合、协调作业的施测过 程。 ⑶掌握水准测量路线成果检核及数据处理方法。 ⑷学会独立完成一条闭合水准测量路线的实际作业过程。 三、仪器和工具 ⑴水准仪 1 台、脚架 1 个、双面水准尺 2 根、尺垫 2 个、木桩 4~5 个、斧头 1 把、记 录板 1 块、测伞 1 把。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 ⑴领取仪器后,根据教师给定的已知高程点,在测区选点。选择 4~5 个待测高程点, 钉木桩并标明点号,形成一条闭合水准路线。 ⑵在距已知高程点(起点)与第一个转点大致等距离处架设水准仪,在起点与第一个 待测点上竖立尺。 ⑶仪器整*后便可进行观测,同时记录观测数据。用双仪器高法(或双尺面法)进行 测站检核。 ⑷第一站施测完毕,检核无误后,水准仪搬至第二站,第一个待测点上的水准尺尺底 位置不变,尺面转向仪器;另一把水准尺竖立在第二个待测点上,进行观测,依此类推。 ⑸当两点间距离较长或两点间的高差较大时,在两点间可选定一或两个转点作为分段 点,进行分段测量。在转点上立尺时,尺子应立在尺垫上的凸起物顶上。 ⑹水准路线施测完毕后,应求出水准路线高差闭合差,以对水准测量路线成果进行检 核。 ⑺在高差闭合差满足要求( f h 容 ? ? 40 L ?km ? ,单位 mm)时,对闭合差进行调整,

求出数据处理后各待测点高程。 五、注意事项 ⑴前、后视距应大致相等。 ⑵读取读数前,应仔细对光以消除视差。 ⑶每次读数时,都应精*(转动微倾螺旋,使符合式气泡吻合)。并注意勿将上、下丝 的读数误读成中丝读数。 ⑷观测过程中不得进行粗*。若圆水准器气泡发生偏离,应整*仪器后,重新观测。 ⑸应做到边测量,边记录,边检核,误差超限应立即重测。 ⑹双仪器高法进行测站检核时,两次所测得的高差之差应小于等于 6 mm;双面尺法检 核时,两次所测得的高差尾数之差应小于等于 5 mm(两次所测得的高差,因尺常数不同, 理论值应相差 0.1 m) 。 ⑺尺垫仅在转点上使用,在转点前后两站测量未完成时,不得移动尺垫位置。 ⑻闭合水准路线高差闭合差 f h ? 六、上交资料 实验结束后普通水准测量记录及测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实 验报告见下页。

? h ,容许值 f

h容

? ? 40 L ?km ? ,单位 mm。

?

此 页 可 按 该 线 裁 下

?

姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验二)
指导教师 日期

[仪器和工具] [主要步骤]

[水准测量路线草图]

[数据处理]

水 准 测 量 成 果 计 算 表
点 号 距离 m 测站 实测高差 m 高差改正数 mm 改正后高差 m 高程 m 辅助计算

fh=

fh 容=

Σ [体会及建议]

[教师评语]

普 通 水 准 测 量 记 录 (实验二)
仪器 测 站 点 号 天气 后视读数 a m 班组 前视读数 b m 观测员 高 ? 差 h/m ? 记录员 *均高差 m 高 程 备 注

Σ a= 检 核 Σ a-Σ b=

Σ b=

Σ h=

实验三

经纬仪的认识与使用

角度测量是测量的基本工作之一, 经纬仪是测定角度的仪器。 通过本实验可使同学们了 解光学及电子经纬仪的组成、 构造, 经纬仪上各螺旋的名称、 功能, 以及电子经纬仪的特点。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。 二、目的和要求 ⑴了解 DJ6 光学经纬仪或电子经纬仪的基本构造,以及主要部件的名称与作用。 ⑵掌握经纬仪的安置方法,学会使用经纬仪。 三、仪器和工具 1.DJ6 光学经纬仪(或 DT5 电子经纬仪)1 台、记录板 1 块、测伞 1 把。 2.自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 (一)光学经纬仪 ⑴仪器讲解。指导教师现场讲解 DJ6 光学经纬仪的构造,各螺旋的名称、功能及操作 方法,仪器的安置及使用方法。 ⑵安置仪器。各小组在给定的测站点上架设仪器(从箱中取经纬仪时,应注意仪器的装 箱位置,以便用后装箱) 。在测站点上撑开三脚架,高度应适中,架头应大致水*;然后把 经纬仪安放到三脚架的架头上。安放仪器时,一手扶住仪器,一手旋转位于架头底部的连接 螺旋,使连接螺旋穿入经纬仪基座压板螺孔,并旋紧螺旋。 ⑶认识仪器。对照实物正确说出仪器的组成部分、各螺旋的名称及作用。 ⑷对中。对中有垂球对中和光学对中器对中两种方法。 方法一:垂球对中(基本不用) ①在架头底部的连接螺旋的小挂钩上挂上垂球。 ②*移三脚架,使垂球尖大致对准地面上的测站点,并注意使架头大致水*,踩紧三脚 架。 ③稍松底座下的连接螺旋,在架头上*移仪器,使垂球尖精确对准测站点(对中误差应 小于等于 3 mm),最后旋紧连接螺旋。 方法二:光学对中器对中 ①将仪器中心大致对准地面测站点。 ②通过旋转光学对中器的目镜调焦螺旋,使分划板对中圈清晰;通过推、拉光学对中

器的镜管进行对光,使对中圈和地面测站点标志都清晰显示。 ③调整脚螺旋,使地面测站点标志位于对中圈内。 ④逐一松开三脚架架腿制动螺旋并利用伸缩架腿(架脚点不得移位)使圆水准器气泡 居中,大致整*仪器。 ⑤用脚螺旋使照准部水准管气泡居中,整*仪器。 ⑥检查对中器中地面测站点是否偏离分划板对中圈。若发生偏离,则松开底座下的连 接螺旋,在架头上轻轻*移仪器,使地面测站点回到对中器分划板刻对中圈内。 ⑦检查照准部水准管气泡是否居中。若气泡发生偏离,需再次整*,即重复前面过程, 最后旋紧连接螺旋。 (按方法二对中仪器后,可直接进入步骤 6) ⑸整*。转动照准部,使水准管*行于任意一对脚螺旋,同时相对(或相反)旋转这 两只脚螺旋(气泡移动的方向与左手大拇指行进方向一致) ,使水准管气泡居中;然后将照 准部绕竖轴转动 90?,再转动第三只脚螺旋,使气泡居中。如此反复进行,直到照准部转到 任何方向,气泡在水准管内的偏移都不超过刻划线的一格为止。 ⑹瞄准。取下望远镜的镜盖,将望远镜对准天空(或远处明亮背景) ,转动望远镜的目 镜调焦螺旋,使十字丝最清晰;然后用望远镜上的照门和准星瞄准远处一线状目标(如: 远处的避雷针、 天线等) 旋紧望远镜和照准部的制动螺旋, , 转动对光螺旋 (物镜调焦螺旋) , 使目标影像清晰;再转动望远镜和照准部的微动螺旋,使目标被十字丝的纵向单丝*分, 或被纵向双丝夹在中央。

DJ6 光学经纬仪读数窗

图 1-3-1 ⑺读数:瞄准目标后,调节反光镜的位置,使读数显微镜读数窗亮度适当,旋转显微 镜的目镜调焦螺旋,使度盘及分微尺的刻划线清晰,读取落在分微尺上的度盘刻划线所示

的度数,然后读出分微尺上 0 刻划线到这条度盘刻划线之间的分数,最后估读至 1′的 0.1 位。 (如图 5-5-1 所示,水*度盘读数为 117?01.9′,竖盘读数为 90?36.2′) 。 ⑻设置度盘读数。可利用光学经纬仪的水*度盘读数变换手轮,改变水*度盘读数。 作法是打开基座上的水*度盘读数变换手轮的护盖,拨动水*度盘读数变换手轮,观察水 *度盘读数的变化,使水*度盘读数为一定值,关上护盖。 有些仪器配置的是复测扳手,要改变水*度盘读数,首先要旋转照准部,观察水*度 盘读数的变化,使水*度盘读数为一定值,按下复测扳手将照准部和水*度盘卡住;再将 照准部(带着水*度盘)转到需瞄准的方向上,打开复测扳手,使其复位。 ⑼记录。用 2H 或 3H 铅笔将观测的水*方向读数记录在表格中,用不同的方向值计算 水*角。 五、注意事项 ⑴尽量使用光学对中器进行对中,对中误差应小于 3 mm。 ⑵测量水*角瞄准目标时,应尽可能瞄准其底部,以减少目标倾斜所引起的误差。 ⑶观测过程中, 注意避免碰动光学经纬仪的复测扳手或度盘变换手轮, 以免发生读数错 误。 ⑷日光下测量时应避免将物镜直接瞄准太阳。 ⑸仪器安放到三脚架上或取下时,要一手先握住仪器,以防仪器摔落。 ⑹电子经纬仪在装、卸电池时,必须先关掉仪器的电源开关(关机) 。 ⑺勿用有机溶液擦试镜头、显示窗和键盘等。 六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

?

此 页 可 按 该 线 裁 下

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姓名 [实验名称] 学号






班级



告(实验三)
指导教师 日期

[目的与要求]

[仪器和工具]

[主要步骤]

[观测数据及处理] 经
仪器型号 测站 目标 天气观测 竖盘 位置 水*度盘读数 ? ′ ″




班组



测 记 录
观测者 记录者 略图

水*角值 ? ′ ″

竖直度盘读数 ? ′ ″







右 [体会及建议]

[教师评语]

实验四

Leica Tc407 全站仪的使用

全站仪的测角系统是采用电子度盘,测距系统是采用红外光测距,角度和距离观测值 均可保存在仪器内存中。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。 二、实验目的 熟悉 TC407 全站仪各部件的名称及作用,掌握全站仪的操作方法。 三、主要仪器和耗材 每组一套 TC407 全站仪。 四、实验内容和步骤 1 初步认识 TC407 全站仪 1)仪器外形结构见图 1。

图1

Leica TC407 的外形结构

2)仪器的安置 先使三脚架大致水*及对中, 架上全站仪, 打开电源 (开关在望远镜支架的右侧) Tc407 。 全站仪设有红外光对点器及照准部电子水准器(显示屏上有两个相互垂直的电子水准器) , 采用光学对中的方法来安置仪器。 先调节脚螺旋使红外光点对准地面标志, 然后伸缩三脚架 使圆气泡居中,这时显示屏上的电子气泡将显示;如果仪器没有粗略整*,屏幕显示如图 2 (a)所示的倾斜符号,而电子气泡(小黑块)不显示。精*时,使某一个电子水准器与任 意两个脚螺旋连线*行,调节这两个脚螺旋使气泡居中,不用转动照准部,然后调节第三个 脚螺旋使另一个电子水准器气泡居中。若第一个电子气泡偏离了,重复前面的步骤,直至对 中、整*符合要求为止,如图 2(b)所示。

(a) 图 2 电子气泡示意图 3)了解控制面板上固定键的功能 仪器的控制面板见图 3。

(b)

图 3 仪器的控制面板 ①控制面板右侧固定键 翻 页 对话框有多页时,按该键翻页查看 菜 单 包括机载程序、设置、数据管理、检验校正、通讯参数、系统信息和数据传输 自定义键 可将功能中的任一项赋予自定义键,以方便使用 常用功能 支持测量工作的一些快速执行功能 退出/取消 退出目前窗口或取消输入 确认键,确认输入或选择 热 键 有三种设置:测距、测存、关闭,在菜单的系统设置中配置 ②控制面板右侧四个三角形状按钮

这四个按钮为定位键,用于移动光标及启动修改数据 左边的三角形为 INS 键, 它用来启动光标条及往左移动光标条, 其第二功能 (按 SHIFT + INS)是插入字符。 其余三个三角形则分别是向右、向上或向 下移动光标条。 4) “常规测量”屏幕 开机后首先显示如图 4 所示的 “常规测量” 屏幕。 最上面一行的分数 “1/2” “常规测量” 表示 显示屏有两页,这是第一页。按翻页键进行翻 页。 5)软按钮 EDM 显示 EDM 设置 测距 仅测距、测角一次,不保存 记录 记录显示的值 坐标 打开坐标输入的窗口 查找 查找已在内存中的点 Hz=0 将水*方向值置为 0°00′00″ 置 Hz 将水*方向值置为某一特定的值 设站 输入测站的有关坐标、高程、仪器高 图 4 常规测量屏幕 确认 接受显示的值,并退出对话框 查看下一页 2.Tc407 全站仪的基本操作 1)照准、测量

Tc407 全站仪没有制动螺旋,微动螺旋可全
程微动,分别旋转水*微动和竖直微动螺旋,观 察水*度盘和竖直度盘读数的变化。通过粗瞄器 大致照准后用水*微动和竖直微动螺旋精确照准 棱镜的中心,按测距 钮,测量并显示测站至镜站 的水*距离,但不进行记录(保存) 记录 钮, ,按 记录所有观测数据,如果点号的末位为数字则点号 递增。如果没有照准棱镜,屏幕显示“信号太弱” , 这时点号不递增,且水*距离栏仍为虚线。 2)练*字符、数字的输入 在屏幕为工作界面的状态下,按屏幕右侧的 左三角形键启动光标条,一般是先显示字符条, 如图 6 所示。若要输入字符 D,先按 DEFG 所对 应的 F2,屏幕下方显示如图 5 所示的四个字符, 按 D 所对应的 F1 键,即把 D 输入到所选位置。

图 5 字符输入

图 6 数字输入 输入一个字符后屏幕返回到上一界面的字符条,按同样的步骤输入其它字符。要输入 其它的字符或数字按图 5 的>>>(即 F4) 。 待屏幕显示相应的字符条时按前述方法输入字符或数字。图 6 为数字条。

3)用半测回法观测水*角 打全站仪后显示如图所示界面,用望远镜照准 左目标,按软键置 Hz,弹出[水*角设置]界面(如 图 7 所示) 输入软键可以输入水*角的设置值, ,按 然后按确认键;顺时针旋转照准部照准右目标,水 *度盘的读数与瞄准左目标时的设置值就是这两个 方向所夹的水*角。小组成员每人观测一次,检查 各半测回互差应不大于 36″。 图 7 水*角设置界面 按下图 7 的置零软键,水*角置为 0°00′00″。然后在弹出的界面按是软键。 按返回软键,屏幕返回到“常规测量‘屏幕,按设定软键则把显示的水*角值置为当 前值。 3.碎部测量步骤 1)调用“测量”程序 按菜单键显示如图 8 所示界面,有三页共有九个菜单,另外五个菜单是:误差校正、通 讯设置、数据传输、系统信息和启动顺序。按 F1 调用应用程序菜单,见图 9 所示界面,有 两页共有八个应用程序,另外四个程序是:对边测量、面积测量(*面) 、悬高测量和建筑 轴线法。

图 8 “菜单”界面 按 F1 弹出“测量设置”界面,如图 10 所示。 图中显示有四个项目, 前三个项目前面中有中括号, 括号内有“*”号表示已进行了该项设置,如果需要 改变设置,按相应的软键,在弹出的界面上进行设 置。

图 9 “应用程序菜单”界面

图 10 “测量设置”界面 2)选择或设置作业 如果要设置作业,按 F1 键,弹出图 11 所示的对话框。图中右侧分数的分母表示仪器内 存中所有的作业数(5 个) ,分子为当前显示的作业为其第几个作业(第 2 个) 。 对话框中 “作业” 栏右侧的小三角形符号表示可 通过屏幕右侧按钮选择所需要的作业,按确认软键。 若要新建作业(最多可设置 12 个作业) ,按图 11 中 的增加软键,在弹出的“增加作业”对话框中按输入 软键, 输入作业名称 (建议以作业日期或作业地点命 名) ,按回车键光标跳到作业员行,输入作业员代号

及注记 (如果需要的话) 日期和时间由系统自动给出, 确认软键。 , 按 系统返回到图 10 界面。 如果没有设置作业,系统将自动产生名为“DEFAULT”的作业名。 图 11 “设置作业” 界面 注意:查看图 10“设置作业”栏左侧中括号内有*标记,如果没有说明设置没有成功, 要重新设置(下同) 。 3)设置测站信息 在图 10 界面中,按 F2 键进行测站设置,界面见图 12,显示的测站点号为上一测站的 点号。按输入软键,弹出“输入测站点号”对话框,在“测站点号”栏输入相应的点号(如 A) 检索软键(务必要执行此操作) ,按 ,弹出“检索点”对话框(见图 13) ,显示当前作业 中已有该点号的数量及类型,直接按确认软键,根据提示输入仪器高,然后按确认软键,测 站设置成功,图 10 界面中“设站” 左侧中括号内有圆点标记。按查看软键,弹出该点的坐 标和高程值,若无误则按确认软键,根据提示输入仪器高,然后按确认软键。如果仪器内存 中没有该点信息,按检索软键后, “检索点”界面提示“选择作业或手工输入点的坐标” ,按 坐标软键,在弹出的“坐标输入”对话框中输入测站点的 X、Y、H 值,按保存软键,然后 是输入仪器高。

图 12 “设站”界面 图 13 “检索点”界面 4)定向 用望远镜瞄准定向点,在图 10 界面中按 F2,弹出图 14 界面。

图 14 “定向”界面 图 15 “人工输入”界面 1 进行定向设置,有两种设置方式。 (1)人工输入 按 F1 后界面所显示的是上一个测站的定向点号。 要输入新的定向点号, 按屏幕右侧 “定 位键”左三角形启动字符输入,后视点号亮显待输入。如果要删除已有的某个字符,把光标 移到该字符处按“定位键”下三角形。输入好点号后,按“确认”键,光标移到棱镜高行, 屏幕下方软件换成如图 16 。 置零是把水*度盘读数设置为 0°00′00″, 设定是确认该点为定向点,测存是对定向点进行测 距并保存。 图 16 “人工输入”界面 2 用“人工输入”方式定向,需要对观测数据文件(.idx 格式)进行计算处理才能得到 观测结果的正确坐标数据。 由于用该种方式进行定向, 在室内进行数据处理时需要重新输入

测站点信息,所以野外作业时,测站点的坐标、高程信息可任意输入。 (2)坐标定向 按 F2 屏幕显示图 17 所示界面,按输入软键,输 入后视点号按确认键。如果该作业中有所输入的点, 弹出图 17 界面,若要对定向点进行测量,输入正确的 棱镜高,按测存键,屏幕提示“确认要进行多余观测 吗?” ,下面有“是”“否”两个软键,按是软键继续 、 进行观测,按否软键则结束定向设置。最多可以用 5 个已知点进行定向。如果该作业中没有所输入的点, 图 17 坐标定向界面 则返回图 17 界面,要求重新输入。 5)开始碎部测量 定向信息设置好后,返回图 10 界面,按 F4 键,显示碎部测量界面,如图 18 所示。 点号是紧接着上一站测量的点号,如果要修改,按输入软键,编码和棱镜高上上一次设 置的数值,若不要修改则瞄准目标,按测距软键,仪器进行距离测量(注意该功能不进行并 保存) ,如果测距信号太弱,仪器有错误提示, “HD”栏空白,点号也不变,要重新瞄准再 按测距软键。测距成功后按记录软键进行记录,这时点号将递增。如果未进行测距而仅按记 录软键 则所记录的数据中距离为零,此点千万要切记。 同时进行测距和记录的另外两种方式: 1)按软键 F4 ,屏幕软键见图 19。按测存键,仪器进行测距并记录。 2)把仪器支架右侧的热键设置成“测 存”功能,瞄准目标后按热键即可。

4.偏心观测 如果要做偏心观测,瞄准棱镜后,按测 距软键,然后使望远镜瞄准碎部点中心,按 记录软键。 5.数据下载 1)用通讯电缆连接全站仪和微机。 图 18 碎部测量界面 1 使传输线插头端的小红点和仪器插座的红点对齐缓慢插入。数据传输完 毕后关闭仪器电源,拔出传输线插头,用手指捏住插头的根部轻轻拔出。注意,切记不准旋 转插头,插入或拔出传输线插头操作都必须 在仪器断电情况下进行,否则,有可能对仪 器或微机产生损坏。 图 19 碎部测量界面 2 2)数据传输 启动“Leica 测量办公软件包” (如果仪器与微机连接正确,仪器电源将自动开启) ,选 取“数据交换管理”按钮,屏幕弹出图 20 界面。

图 20 数据交换管理器界面 从图 20 左侧找到需要传输的作业组目录中的测量数据块,在右侧浏览到计算机中保存 数据的文件夹。把需要传输的测量数据块复制到微机的文件夹中,这时,微机屏幕弹出如图 21 所示对话框,从“格式文件”栏选择传输的数据类型。如果碎部测量中定向方式是按人 工方式输入,选择“IDEX”格式,然后按“确定”键进行数据传输。如果定向方式是按坐 标定向,则选择 “.GSI”格式。如果传输不成功,要检查全站仪中的通讯传输设置与微 机中的参数是否一致。

图 21 微机中“数据下载”界面 6.数据处理 以.idex 文件格式为例介绍全站仪的数据处理。 1)选择“输入坐标数据文件”的保存路径 从“数据处理”的 “Leica 全站仪观测值文件”下拉菜单中选择 “计算 idx 观测值文件” 菜单项,在弹出的对话框中浏览到“.idex”文件保存的路径,然后在“输出的坐标数据文 件”对话框中选取或输入坐标数据文件的保存路径。 2)输入控制点数据,计算碎部点的坐标及高程 选择好“输入坐标数据文件”的保存路径后,命令行提示: “重新计算坐标的控制点来源 <观测值数据文件> 或者[(I)屏幕输入/(F)文件]:” 如果已建立控制点坐标数据文件,输入“F” ,然后在屏幕弹出的对话框中输入控制点 坐标数据文件的路径和文件名。 如果是选择“屏幕输入” ,输入“I”后,在命令行根据提示输入测站点和定向点的点 名、坐标、仪器高及高程,并选择控制点类型。输入完毕后回车,系统将计算各碎部点的坐 标、高程,并把它们保存在所选定的路径。 所计算及保存的“坐标数据文件”就是地形绘图中用来展点的数据文件。

7.菜单结构 按“菜单”键,显示如图 8 所示界面,Leica407 有九大菜单,菜单结构见图 22。

图 22 Leica407 菜单结构 1)应用程序 如前所述, “应用程序”菜单中有八个子菜单: 测量、放样、自由设站、参考线放样、对边测量、面 积测量(*面) 、悬高测量和建筑轴线法。其操作步 骤基本相同,都是分设置作业、设置测站、定向和开 始四步。 2)系统设置 系统设置界面有 4 页,图 23 是第 1 页。每一项 右侧的小三角形表示可以通过定位键的左右光标移 动按钮选择所需要的选项,然后按设定软键进行设置。 图 23 系统设置界面 下面介绍各系统参数所包括的选项。 (1)对比度 设置屏幕显示对比度,每调一步改变 10%; (2)触发键(热键) 对触发键的设置,选项有:测存/测距/关闭; (3)自定义键 对控制面板上自定义键的设置,选项有: 整*/激光指示/高程传递/偏置/编码/距离单位/角度单位/IR(测距方式:红外)≤=≥RL(激 光)/照明; (4)垂直角设置:天顶 0°/水* 0°/斜度 %; (5)仪器补偿:关闭/1 轴/2 轴 单轴为垂直角指标差,双轴为垂直角指标差和竖轴倾斜对水*角的影响,如果仪器架

设在不稳定的地方,补充器应关闭; (6)象限声:关闭/打开,当角度在 90°附*时,设置是否发出蜂鸣声; (7)声音:正常/大声/关闭,设置按键时是否发出蜂鸣声; (8)水*角≤=≥:右(顺时针增加)/左(逆时针增加) ,设置为左时,只是按左角 显示,实际记录仍是按右角方式记录; (9)十字丝照明:标准/较亮/*担 (10)液晶加热:关闭/打开,若设置为“打开”当仪器温度低于-5°C 时自动给显示 器加热; (11)数据传输:内存/RS232,设置为“内存”系统将数据记录到全站仪内存中;选 择 RS232 则通过 RS232 接口向外发送数据,比如笔记本; (12)GSI8/16:GSI 8/ GSI 16 GSI 8 是设置输出数据为 8 位,如 81.00+12345678, GSI 16 是设置输出数据为 16 位,如 81.00+1234567890123456 (13)Mark1/2:选择 GSI 输出表征码 Mark1:PtID,Hz,V,SD,PPm+mm,r,hi Mark2;PtID,Hz,V,SD,X,Y,H,hr (14)水*角改正(视准差改变) :关闭/打开 如果视准差改正打开,所测量的每一个水*角都将进行视准差改正,一般情况下使水 *角改正处于打开状态; (15)自动关机:关闭/打开/睡眠; 关闭:仪器不能自动关闭电源,仪器一直在工作,耗电较快; 打开:仪器在 20 分钟内没有任何操作或 V、H 的角度位移<±3′,将自动关闭电源; 睡眠:经济模式,可以用任意键唤醒仪器; (16)字符输入:方法一/方法二; 字符输入设置为方法二时,按输入软键后, 屏幕将显示所有的字符, 根据提示, F1~ 按 F4 进行输入选择; (17) 最小读数: 不同的角度单位有不同的最小读数, 若角度单位设置为° ′ ″, 如, 有 0°00′01″/0°00′05″/0°00′10″; (18)角度单位:° ′ ″/gon/度/mil; (19)距离单位:米/US-ft/INT-ft/ ft/inl/8; (20)温度:°C/°F; (21)气压:hpa/mbar/mmHg/inHg; 3)EDM 设置 EDM 设置的界面见图 24 (1)EDM 模式:IR 精测/IR 快速/IR 跟踪/IR 反射片; IR 精测:精密测量(2mm+2ppm);IR 快速:快速测量(5mm+2ppm);IR 跟踪:连续跟踪测 量:精密测量(5mm+2ppm);IR 反射片:对反射片 测量(5mm+2ppm) (2)棱镜类型:圆棱镜/MINI/JPMINI/360° /360°MINI/自定义; (3)棱镜常数:0mm; 设置范围为-999mm~+999mm (4)激光指示:关闭/打开; (5)导向光:关闭/打开;

按气象软键,在弹出的对话框中输入*均海拔、温度、气压等参数,仪器会自动计算 气象改正数。 图 24 EDM 设置界面 EDM 设置界面的软键有两页,按图 24 的箭头软键,显示如图 24 下部所示软键。 “乘常数”的功能是修改测距乘常数,按乘常数软键,按百万分率(ppm)输入; “缩放”的功能是输入投影缩放因子,按缩放软键,输入缩放因子,仪器显示百万分 率缩放值(ppm) ; 4)数据管理 图 25 为“文件管理”菜单组界面。有两页,第二页有初始化内存和内存统计。 (1)作业 按 F1 弹出“查看作业”对话框(见图 26) ,分数的分母为已设置作业的总数,分子是 当前作业的序号。 各种测量数据都存储在所选定的作业里, 在该对话框中可进行增加或删除 作业的操作。

图 25 “文件管理”界面 图 26 “查看作业”界面 (2)已知点 按 F2 弹出“查看已知点”对话框(见图 27) 。 对话框下方的软键有增加、删除、检索和确认。在该对话框中可对所选择的作业的已知 点数据进行增加或删除和检索以及对已有已知点进行编辑的操作。

图 27 “文件管理”界面 图 28 “查看作业”界面 (3)测量点 按 F3 弹出“查看已知点”对话框(见图 28) 。 在图 27 界面中按 F3,弹出“检索”对话框,可以在该对话框中选择所要查看的作业, 按输入软键输入点号后按确认键,屏幕弹出“查看”界面分三页显示该测量点的所有信息。 在该界面中还可以删除所搜索点的信息。 在图 27 界面中按 F4 “查看所有测量值” ,操作与前面大致相同。 (4)编码 其功能是新建或删除编码。

(5)初始化化内存 所谓初始化化内存即是把有关数据从内存中删除,它可以删除内存中所有数据,也可 以删除所选择的某些数据,比如某一工作中的已知点数据。在“文件管理”第 2 页对话框中 按 F1,弹出如图 28 所示界面。按所有软键,系统将提示:你真的要删除所有数据吗?删除 的数据无法恢复!按是软键则执行删除功能,按否软键则返回上一界面。 按图 29 中删除软键是删除所选择的部分数据。

图 29 “初始化内存”界面 图 30 “内存信息”界面 (6)内存信息 在“文件管理”第 2 页对话框中按 F2,弹出如图 30 所示界面。选择所要查看的作业, 将显示该作业中测站点个数,已知点个数,测量数据块记录数,可用作业数。 5)误差校准 “误差校准”界面见图 31。 按 F1,根据提示用盘左准确瞄准大致水*的目标 (否则仪器将提示竖直角不适合进行校准) 按 F4 , (测 量) ,然后根据提示倒转望远镜用盘右准确瞄准目标, 按前面同样的操作。仪器显示旧的视准差值和现在的 测定值,按确认软键把新的测定值存入仪器,如果是 保留原来的数值则退出。 指标差的校准同视准差的校准。 按图 30 界面的 F3,查看原来测定的视准差和指 标差校正值。 图 31 误差校准界面 6)通讯设置 “通讯设置”界面见图 32。 波特率:指传输速率[比特/秒],选项有 2400/4800/9600/19200/TOPCON/SOKKIA 数据位:7/8, 如果 校验值设为“奇”或“偶” 时,数据位自动设置为“7”,如果校验设置为“无” 则数据位自动设置为“8” ; 奇偶位:偶/奇/无(与数据位设置相关) ; 行标志:回车换行/回车; 停止位:1 图 32 “通讯设置”界面 徕卡仪器的标准设置是 19200 比特,8 个数据位,无校验,1 个停止位,CRLF(回车换 行) 。 7)数据传输 “数据传输”界面见图 33。 作业:可选择所有作业或某个作业; 数据:测量值/已知点;

格式:GSI/Auto CAD/Apa CAD; 用这个特殊的功能, 可以把测量数据经过串口传输到计 算机,以这种方式成功的传输数据不需要检核。 8)系统信息 “系统信息”界面见图 34。 电池:显示目前所剩电池容量,如图为 80%; 仪器温度:显示仪器目前的温度; 日期:按日期 软键设置或编辑日期,日期的格式 有 图 33 “数据传输”界面 dd.mm.yyyy/mm.dd.yyyy/yyyy.mm.dd; 时间:时间是按 24h 计,按时间软键可进行编辑或修改。 9)启动程序 “启动程序”界面见图 35。

图 34 “系统信息”界面 图 35 “启动程序”界面 设置打开仪器电源时的屏幕显示,例如设置成每次打开仪器时显示电子气泡。 8.电池充电 充电器只能在室内使用而不能在野外使用,充电的环境温度是 + 10°C ~ + 35°C, 电池存储温度是 0°C~ + 20°C。要达到电池的最大容量,新的电池要进行 3~5 次的充放 电循环。 电池要放在充电基座内箭头末端一侧,然后把电池向箭头方向移动,使充电指示灯点 亮。充电开始时充电器的绿色指示灯点亮,当绿色指示灯开始闪烁表示电池已充满,可以将 电池取下,充电时间一般为 1~ 2 小时。

五、实验注意事项
1.爱护仪器和棱镜,不得损坏。 2.实验小组成员依次轮流操作。

六、思考题
1.如何把 TC407 全站仪水*度盘读数置为 0°00′00″? 2.如何查询和设置仪器的各类参数? 3.如何查询测量数据?

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姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验四)
指导教师 日期

[仪器和工具] [主要步骤]

[观测数据及处理方法]

[体会及建议](与常规仪器比较)

[教师评语]

实验五

测回法观测水*角

水*角测量是角度测量工作之一, 测回法是测定由两个方向所构成的单个水*角的主要 方法, 也是在测量工作中使用最为广泛的一种方法。 通过本实验可使同学们了解测回法测量 水*角的步骤和过程,掌握用光学或电子经纬仪按测回法测量水*角的方法。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。 二、目的和要求 ⑴进一步熟悉 DJ6 光学经纬仪与 DT5 电子经纬仪的使用方法。 ⑵掌握测回法观测水*角的观测、记录和计算方法。 ⑶了解用 DJ6 光学经纬仪与 DT5 电子经纬仪按测回法观测水*角的各项技术指标。 三、仪器和工具 ⑴DJ6 型光学经纬仪(或 DT5 电子经纬仪)1 台、记录板 1 块、测伞 1 把、木桩 3 个、 小钉 3 个、线垂 2 个、斧头 1 把、小竹杆 6 根。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 (一)光学经纬仪 ⑴在指定的场地内,选择边长大致相等的 3 个点打桩,在桩顶钉上小钉作为点的标志, 分别以 A,B,C 命名。 ⑵在 A,C 两点用小竹杆做支撑架,悬挂线垂。使悬挂的垂球尖精确对准 A,C 两点。 ⑶将 B 点作为测站点,安置经纬仪进行对中、整*。 ⑷使望远镜位于盘左位置(即观测员用望远镜瞄准目标时,竖盘在望远镜的左边,也 称正镜位置) ,瞄准左边第一个目标 A,即瞄准 A 点垂线,用光学经纬仪的度盘变换手轮将 水*度盘读数拨到 0?或略大于 0?的位置上,读数并做好记录。 ⑸按顺时针方向,转动望远镜瞄准右边第二个目标 C,读取水*度盘读数,记录,并 在观测记录表格中计算盘左*氩饣厮*角值(C 目标读数-A 目标读数) 。 ⑹将望远镜盘左位置换为盘右位置(即观测员用望远镜瞄准目标时,竖盘在望远镜的 右边,也称倒镜位置) ,先瞄准右边第二个目标 C,读取水*度盘读数,记录。 ⑺按逆时针方向,转动望远镜瞄准左边第一个目标 A,读取水*度盘读数,记录,并 在观测记录表格中计算出盘右下半测回角值(C 目标读数-A 目标读数) 。 ⑻比较计算的两个上、下半测回角值,若限差≤40″,则满足要求,取*均求出一测

*骄*角值。 ⑼如果需要对一个水*角测量 n 个测回,则在每测回盘左位置瞄准第一个目标 A 时, 都需要配置度盘。每个测回度盘读数需变化 量 3 个测回,则每个测回度盘读数需变化
180 ?

(n 为测回数)(如:要对一个水*角测 。

n 180 ?

3

? 60 ? ,则 3 个测回盘左位置瞄准左边第一

个目标 A 时,配置度盘的读数分别为:0?、60?、120?或略大于这些读数。 ) 采用复测结构的经纬仪在配置度盘时,可先转动照准部,在读数显微镜中观测读数变 化,当需配置的水*度盘读数确定后,扳下复测扳手,在瞄准起始目标后,扳上复测扳手 即可。 ⑽除需要配置度盘读数外,各测回观测方法与第一测回水*角的观测过程相同。比较 各测回所测角值,若限差≤25″,则满足要求,取*均求出各测*骄侵怠 五、注意事项 ⑴观测过程中,若发现气泡偏移超过一格时,应重新整*仪器并重新观测该测回。 ⑵光学经纬仪在一测回观测过程中, 注意避免碰动复测扳手或度盘变换手轮, 以免发生 读数错误。 ⑶计算半测回角值时, 当第一目标读数 a 大于第二目标读数 b 时, 则应在第一目标读数 a 上加上 360?。 ⑷上、下半测回角值互差不应超过±40",超限须重新观测该测回。 ⑸各测回互差不应超过±25",超限须重新观测。 ⑹仪器迁站时,必须先关机,然后装箱搬运,严禁装在三脚架上迁站。 ⑺使用中,若发现仪器功能异常,不可擅自拆卸仪器,应及时报告实验指导教师或实验 室工作人员。

六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验五)
指导教师 日期

[仪器和工具] [主要步骤]

[观测数据及处理] 测
仪器型号 测 站 测 回 目 标 竖盘 位置 天气 水*度盘读数 ? ′ ″


班组





测 记 录
观测 一测回角值 ? ′ ″ 记录 各测*骄侵 ? ′ ″ 备注

半测回角值 ? ′ ″

[体会及建议]

[教师评语]

实验六

用 DJ2 光学经纬仪按全圆方向法观测水*角

DJ2 光学经纬仪是控制测量经常使用的高精度经纬仪。在三角网的控制测量中,全圆方 向法观测水*角是必要工作之一。 通过本实验可使同学们了解 DJ2 光学经纬仪及其使用, 掌 握用 DJ2 级光学经纬仪按全圆方向法测定水*角。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。 二、目的和要求 ⑴了解 DJ2 光学经纬仪的基本构造、主要部件的名称与作用。 ⑵掌握 DJ2 光学经纬仪的使用方法。 ⑶掌握全圆方向法观测水*角的观测、记录和计算方法。 ⑷了解 DJ2 光学经纬仪按全圆方向法观测水*角的各项技术指标。 三、仪器和工具 ⑴DJ2 光学经纬仪 1 台、觇牌 4 块、记录板 1 块、测伞 1 把。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 1.)DJ2 光学经纬仪的认识 指导教师现场介绍 DJ2 光学经纬仪的构造及各部件的名称与作用,指出与 DJ6 光学经 纬仪的异同,讲解读数方法及按全圆方向法观测水*角的过程。 2.)DJ2 光学经纬仪的安置 ⑴各小组在给定的测站点*仓镁骋牵霉庋Ф灾衅鹘卸灾小⒄*。 ⑵在给定的 A、B、C、D4 个觇台上架设觇牌,作为目标。 3.)DJ2 光学经纬仪的瞄准和读数 ⑴DJ2 光学经纬仪的瞄准与 DJ6 光学经纬仪相同,瞄准目标时要注意消除视差,还应 仔细判断目标相对于十字丝纵丝的对称性。 ⑵DJ2 光学经纬仪的读数特点为: ①由于共用一个读数窗,故读数窗中同一时间只能显示水*度盘或竖盘影像中的一个, 可用换像手轮交替调出水*度盘或竖盘的影像。 ②采用双光楔测微、对径分划符合法读数,故读数设备上配有测微轮。 ③读数时,转动换像手轮,使读数显微镜中的读数窗显示水*度盘影像,并调节水* 度盘反光镜(竖盘另有反光镜) ,使读数窗亮度适当;调节读数显微镜目镜调焦螺旋,使读

数窗内影像清晰,如图 5-7-1(a)所示;转动测微轮,使上下对径分划影像严格对齐成一 直线, 如图 5-7-2 所示; 在度盘影像上读取 “度” “10 倍的分” (图中所示为 94?10′) 及 值 , 再在测微器影像上读取“分” “秒”值,可估读到秒的 0.1 位(图中所示为 2′44.6″) ,故 图 5-7-2(b)中的完整读数为 94?12′44.6″。

(a)
DJ2 光学经纬仪的读数

(b)

图 1-5-1 4.)全圆方向法观测水*角 ⑴用盘左位置瞄准第一个目标 A,转动换像手轮,使读数窗内显示水*度盘影像,旋 转读数显微镜的目镜调焦螺旋使水*度盘及测微尺的刻划线清晰, 再调节水*度盘反光镜使 窗口亮度适当,转动水*度盘读数变换轮及测微轮,将水*度盘读数配置到略大于 0?的位 置上,精确瞄准目标 A,读取 A 目标水*方向值 a 左,做好记录。 ⑵按顺时针方向,依此瞄准 B→C→D→A 分别读取读数,即各目标水*方向值 b 左、c
左、

d 左、a 左′) ,做好记录。
⑶由 A 方向盘左两个读数之差 a 左- a 左′(称为*氩饣毓榱悴睿┘扑闩套笊*氩饣

归零差,如果归零差满足限差≤12″的要求,则求出 a 左与 记在记录表格中,写在 a 左的顶部,否则应重新测量。

a 左′两个读数的*均值 a 左,

⑷倒转望远镜盘左位置换为盘右位置,瞄准第一个目标 A 读数 a

右,并记录,按逆时

针方向,依此瞄准第四个目标 D→第三个目标 C→第二个目标 B→第一个目标 A,分别读取 读数,即各目标水*方向值 d


、c 右、b 右、a 右′,在记录表格中,由下往上记录。

⑸由 A 方向盘右两个读数之差 a 右- a 右′计算下半测回归零差,如果归零差满足限差 ≤12″的要求,则求出两个读数 a 右与 a 右′的*均值 a
右,记在

a 右′的顶部。

⑹对于同一目标,需用盘左读数尾数减去盘右读数尾数计算 2c(两倍视准轴误差) c ,2 应满足限差≤18″的要求,否则应重新测量。 ⑺将 a
左与 a 右取*均,求得归零方向的*均值 a

=( a 左 + a

右)/2;用各目标的盘左

读数与盘右读数±180?的和除以 2 计算各目标方向值的*均值。 ⑻用各目标方向的*均值减去归零方向的*均值 a ,可求出各目标归零后的水*方向 值,则第一测回观测结束。 ⑼如果需要进行多测回观测,各测回操作的方法、步骤相同,只是每测回盘左位置瞄 准第一个目标 A 时,都需要配置度盘。每个测回度盘读数需变化 180?/n(n 为测回数) 。 ⑽各测回观测完成后,应对同一目标各测回的方向值进行比较,如果满足限差≤12″ 的要求,取*均求出各测回方向值的*均值。 五、注意事项 ⑴使用光学对中器进行对中,对中误差应小于 2mm,整*应仔细。 ⑵可以选择远*适中、易于瞄准的清晰目标作为第一个目标。 ⑶每人独立完成一个测回的观测,测回间应变换水*度盘的位置。 ⑷应随时观测,随时记录,随时检核。 ⑸观测过程中,若发现气泡偏移超过一格时,应重新整*仪器并重新观测该测回。 ⑹各项误差指标超限时,必须重新观测。 ⑺水*角方向观测法有关技术指标的限差规定如表 5-7-1 所示。
表 1-5-1 水*角方向观测法作业限差

仪器 DJ2 DJ6

半测回归零差/(″) 一测回内 2c 互差/ (″) 同一方向值各测回互差/(″) 12 18 18 12 24

⑻2c=盘左读数-(盘右读数±180?) 。 ⑼*均读数=[盘左读数+(盘右读数±180?)]/2。 六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验六)
指导教师 日期

[仪器和工具] [主要步骤]

[观测数据及处理] 方
仪器型号 天气 水*度盘读数 测 站 测 回 目 标 ? 盘左/ ′ ″ ? 盘右/ ′ ″ 2C ′ ″ *均读数 ? ′ ″




班组



测 记 录
观测者 归零后的 方向值/ ? ′ ″ 记录者 各测回归 零方向值 的*均值/ ? ′ ″ 草图

A B O C D A B O C D A B O C D
注:表中 2C=左-(右±180?) ;*均读数=[左+(右±180?)]/2。

[体会及建议]

[教师评语]

实验七

竖直角观测与竖盘指标差的检校

竖直角是计算高差及水*距离的元素之一,在三角高程测量与视距测量中均需测量竖 直角。竖直角测量时,要求竖盘指标位于正确的位置上。通过本实验可以使同学们了解用 光学经纬仪及电子经纬仪进行竖直角测量的过程,掌握竖直角的测量方法,弄清竖盘指标 差对竖直角的影响规律,学会对竖盘指标差的进行检校。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1~2 学时。 二、目的和要求 ⑴了解光学经纬仪竖盘构造、竖盘注记形式;弄清竖盘、竖盘指标与竖盘指标水准管 之间的关系;了解电子经纬仪竖盘零位的设置。 ⑵能够正确判断出所使用经纬仪竖直角计算的公式。 ⑶掌握竖直角观测、记录、计算的方法。 ⑷了解竖盘指标差检验和校正的方法。 三、仪器和工具 ⑴DJ6 光学经纬仪(或 DT5 电子经纬仪)1 台、校正针 1 根、小螺丝刀 1 把、记录板 1 块、测伞 1 把。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 (一)竖直角观测 1.光学经纬仪 ⑴领取仪器后,在各组给定的测站点*仓镁骋牵灾小⒄*,对照实物说出竖盘部 分各部件的名称与作用。 ⑵上下转动望远镜,观察竖盘读数的变化规律,确定出竖直角的推算公式,在记录表格 备注拦内注明。 ⑶选定远处较高的建(构)筑物,如:水塔、楼房上的避雷针、天线等作为目标。 ⑷用望远镜盘左位置瞄准目标,用十字丝中丝切于目标顶端。 ⑸转动竖盘指标水准管微倾螺旋, 使竖盘指标水准管气泡居中 (有竖盘指标自动归零补 偿装置的光学经纬仪无此步骤) 。 ⑹读取竖盘读数 L,在记录表格中做好记录,并计算盘左*氩饣厥苯侵 ? 左。 ⑺再用望远镜盘右位置瞄准同一目标,同法进行观测,读取竖盘读数 R,记录并计算盘

右下半测回竖直角值 ? 右。 ⑻计算竖盘指标差 x ?
1 2

?? 右

?? 左 ? ?

1 2

? R ? L ? 360 ? ? ,在满足限差(|x|≤25″)要
1 2

求的情况下,计算上、下半测回竖直角的*均值 ? ?

?? 左

? ? 右 ? ,即一测回竖角值。

⑼同法进行第二测回的观测。检查各测回指标差互差(限差±25″)及竖直角值的互差 (限差±25″)是否满足要求,如在限差要求之内,则可计算同一目标各测回竖直角的*均 值。 (二)竖盘指标差的检验与校正 1.光学经纬仪 检验方法:经纬仪安置好后,盘左、盘右观测一大致水*的目标,根据盘左位置竖盘读 数 L 和盘右位置竖盘读数 R 计算指标差 x=(L+R-360?)/2,若竖盘指标差|x|≥25″,应对 仪器进行校正。 校正方法:保持仪器位置不动,仍以盘右瞄准原目标,转动竖盘指标水准管微动螺旋, 将原竖盘读数 R 调整到正确读数 R ? x ,这时竖盘指标水准管气泡不再居中,用校正针拨动 竖盘指标水准管一端的校正螺丝,一松、一紧,使竖盘指标水准管气泡居中。 如此反复检校,直到指标差|x|≤25″为止。 五、注意事项 ⑴光学经纬仪盘左位置,若望远镜上仰竖盘读数增大,则竖角计算公式为α
左=L-90?,

α

右=270??R;反之,若望远镜上仰竖盘读数减小,则竖角计算公式为

α

左=90?-L,

α

右=

R

-270?。 ⑵指标差偏离的方向与竖盘注记方向一致时,取正号;反之,取负号。计算公式为
x? 1 2

?? 右

?? 左 ? ?

1 2

? R ? L ? 360 ? ? ;一测回竖角计算公式为 ?

?

1 2

?? 左

? ? 右 ?。

⑶观测过程中,对同一目标应用十字丝中丝切准同一部位。 ⑷当光学经纬仪指标差|x|≥25″时、 电子经纬仪指标差|x|≥10″时应对竖盘指标差进 行校正。 ⑸同一目标各测回竖直角指标差的互差, 光学经纬仪应小于±25″、 电子经纬仪应小于 ±10″,超限应重新测量。 ⑹校正时,盘右位置竖盘正确读数,对竖角计算公式为:α
左=L-90?,

α

右=270?-R



仪器用式 R =270?-α =270?+α

均计算;对竖角计算公式为

α

左=90?-L,

α

右=

R -270?的仪器用式 R

均进行计算。

⑺检校应反复进行,直到满足要求为之。 六、上交资料 实验结束后测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] [目的与要求] 学号






班级



告(实验七)
指导教师 日期

[仪器和工具] [主要步骤]

[观测数据及其处理] 竖
仪器型号 测 站 目 标 竖盘 位置 天气 竖盘读数 ? ′ ″




班组



测 记 录
观测者 两倍 一测回 竖直角 ? ′ ″ 各测回竖直 角的*均值 ? ′ ″ 记录者 盘右正确 读数

半测回 竖直角 ? ′ ″

指标差 ′ ″

左 O 右 左 O 右

左 O 右

[体会及建议]

[教师批语]

实验八

钢尺量距与用罗盘仪测定磁方位角

水*距离和方位角是确定地面点*面位置的主要参数。距离测量是测量的基本工作之 一,钢尺量距是距离测量中方法简便、成本较低、使用较广的一种方法。本实验通过使用钢 尺丈量距离及用罗盘仪确定直线的磁方位角,使同学们熟悉距离丈量与磁方位角测定的工 具、仪器、等,正确掌握其使用方法。 一、实验性质 验证性实验,实验时数安排为 1~2 学时。 二、目的和要求 ⑴熟悉距离丈量的工具、设备,认识罗盘仪。 ⑵掌握用钢尺按一般方法进行距离丈量。 ⑶掌握用罗盘仪测定直线的磁方位角。 三、仪器和工具 ⑴钢尺 1 把,测钎 1 束,花杆 3 根,罗盘仪(带脚架)1 个,木桩及小钉各 2 个,斧子 1 把,记录板 1 块。 ⑵自备:铅笔,计算器。 四、方法步骤 1.定桩 在*坦场地上选定相距约 80 m 的 A,B 两点,打下木桩,在桩顶钉上小钉作为点位标 志(若在坚硬的地面上可直接画细十字线作标记)。在直线 AB 两端各竖立 1 根花杆。 2.往测 ⑴后尺手手持钢尺尺头,站在 A 点花杆后,单眼瞄向 A,B 花杆。 ⑵前尺手手持钢尺尺盒并携带一根花杆和一束测钎沿 A→B 方向前行,行至约一整尺长 处停下,根据后尺手指挥,左、右移动花杆,使之插在 AB 直线上。 ⑶后尺手将钢尺零点对准点 A,前尺手在 AB 直线上拉紧钢尺并使之保持水*,在钢尺 一整尺注记处插下第一根测钎,完成一个整尺段的丈量。 ⑷前后尺手同时提尺前进,当后尺手行至所插第一根测钎处,利用该测钎和点 B 处花 杆定线,指挥前尺手将花杆插在第一根测钎与 B 点的直线上。 ⑸后尺手将钢尺零点对准第一根测钎, 前尺手同法在钢尺拉*后在一整尺注记处插入第 二根测钎,随后后尺手将第一根测钎拔出收起。 ⑹同法依次类推丈量其它各尺段。 ⑺到最后一段时,往往不足一整尺长。后尺手将尺的零端对准测钎,前尺手拉*拉紧钢

尺对准 B 点,读出尺上读数,读至毫米位,即为余长 q,做好记录。然后,后尺手拔出收起 最后一根测钎。 ⑻此时,后尺手手中所收测钎数 n 即为 AB 距离的整尺数,整尺数乘以钢尺整尺长 l 加 上最后一段余长 q 即为 AB 往测距离,即 DAB=nl+q。 3.返测 往测结束后,再由 B 点向 A 点同法进行定线量距,得到返测距离 DBA。 4.根据往、 返测距离 DAB 和 DBA 计算量距相对误差 k ?
D AB ? D BA D AB ? 1 M

, 与容许误差

K容 ?

1 3000

相比较。若精度满足要求,则 AB 距离的*均值 D AB ?

D AB ? D BA 2

即为两点

间的水*距离。 5.罗盘仪定向 ⑴在 A 点架设罗盘仪,对中。通过刻度盘内正交两个方向上的水准管调整刻度盘,使 刻度盘处于水*状态。 ⑵旋松罗盘仪刻度盘底部的磁针固定螺丝,使磁针落在顶针上。 ⑶用望远镜瞄准 B 点(注意保持刻度盘处于整*状态) 。 ⑷当磁针摆动静止时,从刻度盘上读取磁针北端所指示的读数,估读到 0.5?,即为 AB 边的磁方位角,做好记录。 ⑸同法在 B 点瞄准 A 点,测出 BA 边的磁方位角。最后检查正、反磁方位角的互差是否 超限(限差≤1?) 。 五、注意事项 ⑴钢尺必须经过检定才能使用。 ⑵拉尺时, 尺面保持水*、 不得握住尺盒拉紧钢尺。 收尺时, 手摇柄要顺时针方向旋转。 ⑶钢卷尺尺质较脆,应避免过往行人、车辆的踩、压,避免在水中拖拉。 ⑷测磁方位角时,要认清磁针北端,应避免铁器干扰。搬迁罗盘仪时,要固定磁针。 ⑸限差要求为:量距的相对误差应小于 1/3000,定向误差应小于 1?。超限时应新测量。 ⑹钢尺使用完毕,擦拭后归还。 六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] 学号






班级



告(实验八)
指导教师 日期

[目的与要求]

[仪器和工具]

[主要步骤]

[观测数据及其处理]
距离丈量及磁方位角测定记录 钢尺号码 钢尺长度 天气 地点 记录者 观测者

测 段

丈 量
往 返 往 返 往 返 往 返

整尺段数 n

余长 (m)

直线长度 (m)

*均长度 (m)

丈量 精度

磁方位角 Am

磁方位角 *均值

[体会及建议]

[教师评语]

实验九

视距测量

视距测量是根据光学原理, 利用望远镜中的视距丝同时测定碎部点距离和高差的一种方 法。其特点是:操作简便、受地形限制小,但精度仅能达到 1/200~1/300。通过本实验可以 加深同学们对视距测量的理解,掌握视距测量的方法。 一、实验性质 验证性实验,实验时数可安排为 1~2 学时。 二、目的和要求 ⑴进一步理解视距测量的原理。 ⑵练*用视距测量的方法测定地面两点间的水*距离和高差。 ⑶学会用计算器进行视距计算。 三、仪器和工具 ⑴经纬仪 1 台、视距尺 1 根、2 m 钢卷尺 1 把、木桩 2 个、小钉 2 个、斧头一把,记录 板 1 块、测伞 2 把。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 ⑴在地面选定间距大于 40 m 的 A,B 两点打木桩,在桩顶钉小钉作为 AB 两点的标志。 *骋前仓茫ǘ灾小⒄*)于 A 点,用小卷尺量取仪器高 i(地面点到仪器横轴的 距离) ,精确到厘米,记录。 ⑶在 B 点上竖立视距尺。 ⑷上仰望远镜,根据读数变化规律确定竖角计算公式,写在记录表格表头。 ⑸望远镜盘左位置瞄准视距尺,使中丝对准视距尺上仪器高 i 的读数 v 处(即使 v=i) , 读取下丝读数 a 及上丝读数 b,记录,计算尺间隔 l 左= a- b。 ⑹转动竖盘指标水准管微倾螺旋使竖盘指标水准管气泡居中(电子经纬仪无此操作) , 读取竖盘读数 L,记录,计算竖直角α
左。

⑺望远镜盘右位置重复第 5,6 步得尺间隔 l 右和α

右。

⑻计算竖盘指标差,在限差满足要求时,计算盘左、盘右尺间隔及竖直角的*均值,l,

α

。 ⑼用计算器根据 l,α 计算 AB 两点的水*距离 DAB 和高差 hAB。当 A 点高程给定时,

计算 B 点高程。

⑽再将仪器安置于 B 点,重新用小卷尺量取仪器高 i,在 A 点立尺,测定 BA 点间的水 *距离 DBA 和高差 hBA,对前面的观测结果予以检核,在限差满足要求时,取*均值求出两 点间的距离 DAB 和高差 hAB。 AB=-hBA) (h 。当 A 点高程给定时,计算 B 点高程。 ⑾上述观测完成后,可随机选择测站点附*的碎部点作为立尺点,进行视距测量练*。 五、注意事项 ⑴观测时,竖盘指标差应在±25′以内;上、中、下 3 丝读数应满足 上 ? 下 ? 中 ≤6 mm。
2

⑵用光学经纬仪中丝读数前,应使竖盘指标水准管气泡居中。 ⑶视距尺应立直。 ⑷水*距离往返观测的相对误差的限差 k 容 ? ⑸公式 D ? kl cos ?
2

1 300

;高差之差的限差 ? h 容 ? ? 5 cm 。

h?

1 2

kl sin 2? ? i ? v (式中 k=100)用科学计算器(Konko

KS-1058)计算, 按健顺序为 (显示器模式-DEG) α :

100 v 显示 h 值。

l

显示 D 值;

α

2

l

100

2

i

⑹若 AB 两点间高差较小,则可使视线水*,即盘左读数为 90?(盘右读数为 270?),读 取上丝读数 a'、下丝读数 b',计算视距间隔 l'=

b'- a',再使竖盘指标水准管气泡居中,

读取中丝读数 v,计算水*距离 D=kl,高差 h=i-v。 六、上交资料 实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] 学号






班级



告(实验九)
指导教师 日期

[目的与要求]

[仪器和工具]

[主要步骤]

[观测数据及其处理] 视距测量记录
仪器号 地点 测 站 立尺 点号 天气 观测者 下丝读数 a 上丝读数 b 尺间隔 l 中丝读数 v ? ′ ″ 测站点高程 记录者 竖盘读数及半 测回竖直角 一测回竖直角 及指标差 ? ′ ″ 仪器高 竖角计算公式 水*距离 高差 h (m) 高程 H (m)

D
(m)

L=
α 左= R= α 右=

α = x=

L=
α 左= R= α 右=

α = x=

L=
α 左= R= α 右=

α = x=

L=
α 左= R= R= α 右=

α = x=

[体会及建议] [教师评语]

实验三、利用地形图计算土方量
一、实*目的 学会利用纸质地形图计算土方量方法。 掌握利用数字地形图计算土方量方法。 二、实验设备、人员、学时实验设备 ⑴1:1000 纸质地形图、透明纸各一张,计算器一台,铅笔和直尺自备 ⑵或数字地形图一幅,利用计算机计算。 三、实验性质 ⑴验证性实验,实验时数安排为 1?2 学时。每人员独立计算,两人对算。 四、实验内容及方法 (一) 、实*内容 ⑴在实验室按规定步骤计算. ⑵选择合适的计算范围. ⑶绘好方格网,并标注地面实地高程. ⑷设计好地面标高,并计算每个角点工作高。 ⑸标出填挖零线,计算破格网面积。 ⑹计算每个格网填挖方量,并计算总工程量 (二) 、实*的方法 ⑴实地选点实验室。 *淌χ傅肌 ⑶独立完成. 四、实*注意事项 ⑴实地标高确定方法。 ⑵设计标高选定合理 ⑶计算数据要正确。 五、实*要求 ⑴实*必须在规定的时间内完成。

实验十一

线路纵、横断面测量

线路纵断面测量又称线路水准测量, 其任务是测定线路中线各里程桩的地面高程, 绘制 线路纵断面图, 供线路坡度设计使用; 横断面测量的任务是测定中线两侧垂直于中线的地面 线,然后绘制成断面图,供路基设计、土石方计算和施工时确定路基填、挖边界之用。通过 本实验,可以加深同学们对线路纵、横断面水准测量的认识,为今后解决专业工作中的问题 打下基础。 一、实验性质 验证性实验,实验时数可安排为 2?3 学时。 二、目的和要求 ⑴初步掌握线路纵、横断面水准测量的过程及基本方法。 ⑵掌握纵、横断面图的绘制。 三、仪器和工具 ⑴水准仪 1 台、水准尺 2 根、尺垫 2 个、皮尺 1 把、木桩若干个、方向架 1 个、斧子 1 把、记录板 1 块、测伞 1 把、格网纸一张。 ⑵自备:铅笔、计算器。 四、方法步骤 1.准备工作 ⑴指导教师现场讲解测量过程、方法及注意事项。 ⑵在给定区域,选定一条约 300 m 长的路线,在两端点钉木桩。用皮尺量距,每 30 m 处钉一中桩,并在坡度及方向变化处钉加桩,在木桩侧面标注桩号。起点桩桩号为 0+000, 如图 5-17-1 所示。

图 1-11-1 2.纵断面测量 ⑴水准仪安置在起点桩与第一转点间适当位置作为第一站(I) ,瞄准(后视)立在附* 水准点 BM 上的水准尺,读取后视读数 a (读至毫米),填入记录表格,计算第一站视线高

HI(=HBM+ a) 。 ⑵统筹兼顾整个测量过程,选择前视方向上的第一个转点 TP1,瞄准(前视)立在转点 TP1 上的水准尺,读取前视读数 b(读至毫米),填入记录表格,计算转点 TP1 的高程 (HTP1=HI-b) 。 ⑶再依此瞄准(中视)本站所能测到的立在各中桩及加桩上的水准尺,读取中视读数 Si(读至厘米),填入记录表格,利用视线高计算中桩及加桩的高程(Hi=HI-Si) 。

⑷仪器搬至第二站(Ⅱ) ,选择第二站前视方向上的 2 号转点 TP2。仪器安置好后,瞄 准(后视)TP1 上的水准尺,读数,记录,计算第二站视线高 HII;观测前视 TP2 上的水准尺, 读数,记录并计算 2 号转点 TP2 的高程 HTP2。同法继续进行观测,直至线路终点。 ⑸为了进行检核,可由线路终点返测至已知水准点,此时不需观测各中间点。 3.横断面测量 每人选一里程桩进行横断面水准测量。在里程桩上,用方向架确定线路的垂直方向,在 中线左右两侧各测 20 m,中桩至左、右侧各坡度变化点距离用皮尺丈量,读至分米;高差 用水准仪测定,读至厘米,并将数据填入横断面测量记录表中。 4.纵横断面图的绘制 外业测量完成后,可在室内进行纵、横断面图的绘制。纵断面图:水*距离比例尺可取 为 1︰1 000,高程比例尺可取为 1︰100;横断面图:水*距离比例尺可取为 1︰100,高程 比例尺可取为 1︰100。纵横断面图绘制在格网纸上。 (横断面图也可在现场边测、边绘并及 时与实地对照检查) 。 五、注意事项 ⑴中间视因无检核条件,所以读数与计算时,要认真细致,互相核准,避免出错。 ⑵横断面水准测量与横断面绘制,应按线路延伸方向划定左右方向,切勿弄错,横断面 图绘制最好在现场绘制。 ⑶线路往、返测量高差闭合差的限差应按普通水准测量的要求计算, f h 容 ? ? 12 n , 式中 n 为测站数。超限应重新测量。 六、上交资料 实验结束后,将小组成果路线纵断面水准测量记录及纵断面图,个人成果横断面水准测量 记录及横断面图,测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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(测
[实验名称] [目的与要求]











实验十一)

[仪器和工具] [主要步骤]

[观测数据处理]
表—1 地点 测 站 测点 观测者 水准尺读数(m) 后视读数 中视读数 前视读数

中线水准测量记录
记录者 视线高程 m 高程 m 备注

BM

BM:水准点 检核: fh 容=

表—2

横断面测量记录 桩号 右侧点号
高差 距离

左侧点号

高差 距离

[体会及建议]

[教师评语]

实验十二 用全站仪测设水*角、水*距离及坐标
在道路、桥梁、渠道、管道、建筑物及构筑物的施工中,往往要将已知的水*角、已知 的水*距离、 已知点的位置按设计施工图纸的要求, 在地面上测设出来, 以便指导施工。 通过本实验使同学们对测设工作有一个综合性的了解, 掌握用全站仪放样水*角、 水* 距离及坐标的方法,加深测量工作在工程中应用的认识,提高测量的综合能力。 一、实验性质 验证性实验,实验时数可安排为 2 学时。 二、目的和要求 ⑴练*用全站仪在地面测设水*角。 ⑵练*用全站仪在地面测设水距离。 ⑶掌握用全站仪按给定坐标测设点位。 三、仪器和工具 ⑴徕卡系列全站仪 1 台、单棱镜(包括对中杆)2 套、小钢卷尺 1 把、测钎 4 根、木桩 和小钉若干个、斧子 1 把、记录板 1 块、测伞 1 把、地形图 1 张。 ⑵自备:铅笔、三角板、计算器。 四、方法步骤 (一)准备工作 ⑴实验指导教师交代实验程序,提供控制点位置、坐标数据及测设数据。 ⑵有必要时,应对仪器进行参数预置。 (二)TC307、TC407 全站仪(键位以出厂默认位置为准) 1.水*角度测设 ⑴在给定的方向线的起点安置(对中、整*)全站仪,安装电池后按 仪器无需初始化,屏幕显示测量模式的第一页。 ⑵仪器瞄准给定的方向线的终点,按 [置零 ]键,使显示的水*方向值为 0?00′00″。 ⑶旋转照准部, 直到屏幕显示的水*方向值约为测设的角度值, 用制动螺旋固定照准部, 转动微动螺旋,使屏幕显示的水*方向值为测设的角度值,在视线方向可作标志表示。 2.水*距离测设 ⑴按照水*角度测设第 1 步?第 2 步进行,量取仪器高,记录。 ⑵按测 距 键 , 仪 器 直 接 显 示 * 距 , 比 较 待 放 样 距 离 与 实 测 距 离 是 否 一 致 , 如 果 有差值,改正之即可得到正确距离。 3.坐标测设 键开机,徕卡

⑴在测张点安置仪器后,开机,量取仪器高,记录。 ⑵按程序 键,进入测量模式选择的页面,选择 [放样 ]功能,按 样 ]状态页面。 ⑶先设站,输入测站点名称和坐标(EO,NO,ZO) 、仪器高(Inst.h)后,按 认。 ⑷定向,进入坐标放样状态,输入定向点名称和坐标(E1,N1,Z1) ,按 键确认。 键确 键确认,进入[放

⑸进入放样状态,翻页后输入待放样点名称和坐标(E2,N2,Z2) ,翻页可以看到 仪器显示待放样点需 要 偏转角度,旋转仪器 照 准部,当需要偏转角 度 为零时,仪器 照准方向即为待放样 方 向,利用反光镜测距 , 屏幕显示反光镜到待 放 样点之间的距 离,移动反光镜改正之,即可得放样点位正确位置。 按同样方法测设其他点。 五、注意事项 ⑴测设数据经校核无误后才能使用,测设完毕后还应进行检测。 ⑵在测设点的*面位置时,计算值与检测值比较,检测边长 D 的相对误差应小于等于 1/2 000。检测角∠APQ,∠AQP 的误差应小于等于 60"。在测设点的高程时,检测值与设计 值之差应小于等于 8 mm,超限应重新测量。 ⑶全站仪的仪器常数, 一般在出厂时经严格测定并进行了设置, 故一般不要自行进行此 项设置,其余设置应在教师指导下进行。 ⑷.在关闭电源时,全站仪最好处于主菜单显示屏或角度测量模式,这样可以确保存储 器输入、输出的过程完整,避免数据丢失。 ⑸全站仪内存中的数据文件可以通过 I/O 接口传送到计算机, 也可以从计算机将坐标数 据文件和编码库数据直接装入仪器内存,有关内容可参阅仪器操作手册。 ⑹实验结束后将测量实验报告以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] 学号






班级



告(实验十二)
指导教师 日期

[目的与要求]

[仪器和工具]

[主要步骤]

[测设数据处理] 点的*面位置测设记录 坐标值 点 名 x m y m 坐标差 Δx m Δy m 坐标 方位角 ? ′″ 应测设的 线 水*角 名 ? ′″ 应测设的 水*距离 m 测设略图

[体会及建议]

[教师评语]

实验十三

用水准仪进行高程测设

在工程建筑的施工中, 需要测设由设计所指定的高程, 例如在场*秸 基坑开挖、 确定坡度和定桥台桥墩的设计标高等场合, 用水准仪进行高程测设是工程单位广泛使用 的方法。通过本实验,可以使同学们掌握用水准仪测设高程的方法,为今后解决专业工 作中的问题打下基础。 一、实验性质 验证性实验,实验时数可安排为 2 学时。 二、目的和要求 ⑴掌握用水准仪测设高程的基本方法。 ⑵测设一条给定的坡度线。 三、仪器和工具 ⑴水准仪 1 台,水准尺 2 根,皮尺 1 把,木桩若干个,斧子 1 把,记录板 1 块,测伞 1 把。 ⑵自备:铅笔,计算器。 四、方法步骤 (一)用水准仪进行高程的测设 ⑴在离给定的已知高程点 A 与待测点 P(可在墙面上,也可在给定位置钉大木桩上)距 离适中位置架设水准仪,在 A 点上竖立水准尺。 ⑵仪器整*后,瞄准 A 尺读取的后视读数 a;根据 A 点高程 HA 和测设高程计算靠在所 测设处的 P 点桩上的水准尺上的前视读数应该为 b: b = HA + a - HP ⑶将水准尺紧贴 P 点木桩侧面,水准仪瞄准 P 尺读数,靠桩侧面上下移动调整 P 尺, 当观测得到的 P 尺的前视读数等于计算所得 b 时,沿着尺底在木桩上画线,即为测设(放 样)的高程 HP 的位置。 ⑷将水准尺底面置于设计高程位置,再次作前后视观测,进行检核。 ⑸同法可在其余各点桩上测设同样高程的位置。 (二)用水准仪进行坡度线的测设 ⑴实验指导教师在场地进行布置,给定已知点高程,设计的坡度 i。 ⑵在地面上选择高差相差较大的两点 M、N, (M 为给定高程 HM 点) 。 ⑶从 M 点起沿 MN 方向*淳嗬 d 钉木桩,直到 N 点。根据已知点高程 HM 设计坡度 i 及距离 d 推算各桩的设计高程:Hi=HM+i?d?n (n:桩的序号) 。

⑷在适当的位置安置水准仪, 瞄准 M 点上水准尺, 读取后视读数 a 求得视线高 H=HM+a。 ⑸根据各点的设计高程 Hi 计算各桩应有的前视读数 b=H-Hi。 ⑹水准尺分别立于各桩顶, 读取各点的前视读数 b', 对比应有读数 b, 计算各桩顶的升、 降数,并注记在木桩侧面。 五、注意事项 ⑴读数与计算时,要认真细致,互相核准,避免出错。 ⑵当受到木桩长度的限制, 无法标出测设的位置时, 可定出与测设位置相差一数值的位 置线,在线上标明差值。 六、上交资料 实验结束后, 《测量实验报告》以小组为单位装订成册上交,测量实验报告见下页。

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姓名 [实验名称] 学号









告(实验十三)
指导教师 日期

班级

[目的与要求]

[仪器和工具]

[主要步骤]

[数据处理]
高程测设记录 已知水准点 测 站 点 号 高 m 程 后 读 视 数 视 高 m 线 程 待 测 设 点 点 号 设 高 m 计 程 前视尺 应 读 有 数 填 挖 数 m 实 读 际 数 误 m 差 检 测

[体会及建议]

[教师批语]

第三部分 第一节

建筑工程测量综合实*指导书

建筑工程测量教学实*的特点与实*方案的制定

一、建筑工程测量教学实*的目的 建筑工程测量教学实*是在学*建筑工程测量理论知识及课间测量基础实验的基础上, 在确定的实*地点和某一段时间内集中进行的综合性测量实践教学活动。 通过测量教学实* 可以将已学过的测量基本理论、基本知识综合起来进行一次系统的实践,不仅可以巩固、扩 大和加深学生从课堂上所学的理论知识,系统地掌握测量仪器操作、施测计算、地形图绘制 等基本技能, 获得测量实际工作的基本技能和初步经验, 还可以了解基本测绘工作的全过程, 使学生在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼, 提高学生的独立思考、 相互协作和解 决实际问题的能力 二、建筑工程测量教学实*的特点 测量教学实*是培养在校学生德、智、体全面发展的一个重要环节。测量教学实*在一 定意义上是测量工作的预演和浓缩,因此,可以将其视为真正的实际测量工作来对待。测量 工作具有精细、工作强度大、工作环境艰苦等特点,因而,在实*中除了要求学生牢固地掌 握测量理论知识外,在测量实*时还必须具备和培养细心、团结协作、吃苦耐劳、独立完成 任务的精神。 三、建筑工程测量教学实*方案的制定 测量教学实*一般安排在学期末的前一两周(或新学期开学后的一两周)进行,这时学 生的理论课基本结束,学生能全身心投入到实*中,以保证实*的效果和仪器的安全。 测量教学实*的地点可视学校具体情况而定。有校外测量实*基地的学校,可将测量教 学实*的地点安排在该基地;也可以按“就地就*”原则在学校内或附*指定测 区范围,作为测量教学实*的地点。 测量教学实*由所在院、系主管教学的领导负责,指导、协调、检查实*工作的落实情 况。各个班级配备指导教师负责班级的实*工作。 测量教学实*以测量实*小组为单元,每个小组由 4?5 位同学组成,并选出小组长。 测量教学实*的内容主要是建筑工程测量的两大内容,即:大比例尺地形图的测绘和图 上设计及其测设。 测量教学实*的工作种类分外业和内业两大类。 测量教学实*应根据测量教学的基本要求,结合测区的基本情况提前制定实*方案,预 算实*经费上报审批。 测量实*方案的主要内容包括: 实*班级名称; 实*教师配备; 实*时间; 实*性质 (教 学实*或结合生产任务的实*) ;实*地点;实*目的与要求;实*内容、方法与技术要求; 实*程序和进度;实*中的注意事项;实*技术总结报告与成果的要求;实*的考核方法及 成绩评定;参考书与资料。 四、建筑工程测量教学实*的内容 测量教学实*内容有:大比例尺地形图的测绘,地形图的判读,点位测设,线路测量或 地质工程测量,成果整理、技术总结和考核工作。 (一)大比例尺地形图的测绘 本项内容包括:准备工作,控制测量,碎部测量,地形图的拼接、检查和整饰。 ⑴准备工作 准备工作的好坏是关系到测量教学实*是否能够顺利进行的关键条件之一, 因此, 应注 意做好准备工作,为测量教学实*打好基础。准备工作主要指测区准备,仪器准备以及其他 准备。测区准备一般在先期由教师进行,详述见本章第二节。

⑵控制测量 根据测量工作的组织程序和原则知, 进行任何一项测量工作都要首先进行整体布置, 然 后再分区、分期、分批实施。即首先建立*面和高程控制网,在此基础上进行岁碎部测量及 其他测量工作。对控制网进行布设,观测、计算,确定控制点的位置的工作称为控制测量。 在测量教学实*中的控制测量工作主要有:图根*面控制测量,图根高程控制测量。 ⑶碎部测量 碎部测量是测量教学实*的中心工作。通过碎部测量,把测定的碎部点人工展绘在图 纸上,称为白纸测图。将碎部测量结果自动储存在计算机内,根据测站坐标及野外测量数据 计算出碎部点坐标,利用计算机绘制地形图,即数字化测图。这两种方法都是测量教学实* 中使用的主要的碎部测量方法。 ⑷地形图的拼接、检查和整饰 当测区面积较大,采用分幅测图时就需要进行图纸的拼接。拼接工作在相邻的图幅间进 行,其目的是检查或消除因测量误差和绘图误差引起的、相邻图幅衔接处的地形偏差。如果 实*属无图拼接,则可不进行此项工作。 为确保地形图的质量,在碎部测量完成后,需要对成图质量进行一次全面检查,分室内 检查和室外检查两项。 以上工作全部完成后, 按照大比例尺地形图规定的符号及格式, 用铅笔对原图进行整饰, 要求达到真实、准确、清晰、美观。 (二)地形图的判读 野外判读地形图,就是要将地形图上的地物、地貌与实地一一对应起来。内容包括地形 图定向和读图。 ⑴地形图定向 在地形图上找到站立点的位置, 再找一个距站立点较远的实地明显目标 (如地物、 山头、 鞍部、控制点、道路交叉口等) ,并在图上找到该点,使图上与实地的目标点在同一方向上。 ⑵读图 读图的依据是地物、地貌的形状、大小及其相关位置关系。有意识地加强读图能力可为 应用地形图和碎部测量创造良好的条件。 (三)点位的测设 点位的测设主要有三项内容,即图上设计及放样数据计算,*面位置测设备与高程位置 测设。可在小组实测的地形图上自行设计一建筑物或构筑物,并确定其设计坐标,也可有老 师给出统一的设计坐标。 (四)线路测量 内容包括定线测量、中线测量、圆曲线测量、纵横断面测量等。 ⑴定线测量 在地形图上设计出含有两个转折点的线路中线。根据中线附*的控制点和明显的地物 点,采用直接定交点法,或其他方法放线。放线数据可用图解法或解析法求得。 ⑵中线测量 根据设计意图和实际情况, 中线测量可采用解析法、 图解法和现场选线法, 定出百米桩, 并在地形变化点、地质变化点、人工建筑物等处加桩。中线定线可采用经纬仪或目测定向, 桩点横向偏差应小于 5 cm。中线量距可用钢尺丈量两次,线路纵向相对误差应 1/1 000。 ⑶圆曲线测设 首先计算圆曲线要素:切线长 T、曲线长 L、外矢距 E、曲线主点的里程。曲线计算中, 角度取至分,距离取至厘米。 根据曲线要素,在实地定出曲线起点 ZY、中点 QZ、终点 YZ。测设方法可用偏角法、切

线支距法等。折角可用 DJ6 经纬仪观测一测回测定。曲线上中桩间距一般为 10?40 m,曲 线测设的纵向相对误差应小于 1/1 000,横向相对误差的限差为???? cm。 ⑷纵断面测量 一般以相邻两水准点为一测段,从一个水准点出发,逐个施测中间桩的地面高程,附和 到另一个水准点上。中间桩高程取至厘米。相邻水准点高差与纵断检测的较差不应超过 2 cm。 根据测得的各中间桩高程, 可以绘制纵断面图。 纵断面图常用的里程比例尺有 1︰5 000, 1︰2 000,1︰1 000,为显示出地面的起伏变化,高程比例尺取里程比例尺的 10 倍。 ⑸横断面测量 在地面坡读变化较大的地方,每小组测 5?10 个中间桩的横断面。横断面的方向用方向 架测定。断面方向上变坡点的距离和高差可用标杆皮尺法、斜距法或经纬仪视距法测定。横 断面施测宽度视具体情况而定,一般自中线两侧各测 20?30 m。 根据横断面测算成果绘制横断面图。横断面图的高差和距离比例尺相同,通常采用 1/200。 (五)地质工程测量 内容主要包括:勘探网的测设、地质剖面测绘及地形图判读(前已介绍) 。 ⑴勘探网的测设 勘探网的设计。指导教师根据实际情况提出具体要求。并给出勘探网测设的有关规定, 每个实*小组在地形图上设计一个勘探网。 如果没有地形图则由指导老师在实地确定勘探网 的位置。 测设数据的计算。在所设计的勘探网上选定同一勘探线作为基线,在其上选取相距较远 的交叉点作为基点,用图解法量取其坐标,确定其中一点为起始点,反算出两点间的坐标方 位角。 根据已知控制点和交叉点的设计坐标, 计算出由该控制点用极坐标法或角度交会法进 行测设其他勘探线所需要的数据,同时绘出测设草图。 勘探网的施测。将经纬仪安置在控制点上,按极坐标法测设起始基点。基线测设用直伸 导线单向两次视距法测设,其闭合差小于 9 cm。测线测设用视距法测定,最大视距长度不 超过 300 m。基点高程根据情况可用等外水准测量或三角高程测量方法测定。 ⑵地质剖面测绘 测定勘探线方向上的剖面点(如铅孔、探井、地质点、地物点、地形特征点)的*面位 置和高程,从而绘制地质剖面图。 (六)实*成果整理、技术总结和考核 在实*过程中,所有外业观测数据必须记在测量手簿(规定的表格)上,如遇测错、记 错或超限应按规定的方法改正;内业计算也应在规定的表格上进行。全部实*结束时,还要 对测量实*进行技术总结报告。 因此, 在实*过程中应注意做好实*日誌为成果整理做好准 备。实*成果由个人成果和小组成果构成。个人实*成果有:计算成果表及技术总结报告; 小组成果有:仪器检校成果,控制测量观测记录手簿,成果计算表,碎部测量记录手簿,1 ︰1000 比例尺地形图,线路纵、横断面测量记录计算表。 测量教学实*作为一门独立课程占有 2 个学分, 故在实*结束后, 应立即进行实*考核。 考核的依据是:实*中的思想表现,出勤情况,对建筑工程测量知识的掌握程度,实际作业 技能的熟练程度,分析问题和解决问题的能力,完成任务的质量,所交成果资料及仪器工具 爱护的情况,实*报告的编写水*等方面。 成绩评定可以百分计,也可按优、良、中、及格、不及格计。 五、测量教学实*的程序和进度 测量教学实*的程序和进度应依据实际情况制定。 既要保证在规定的时间内完成测量实

*任务,又要注意保质保量地做好每一环节的工作,在实施中遇到雨、雪天气时,还要做到 灵活调整,以使测量教学实*能够顺利进行。实*的程序和进度可参照表 6—1 安排。

测量教学实*程序进度表 实*项目 准备工作 时间 1天 任务与要求
实*动员、布置任务 设备及资料领取 仪器、工具的检验与校正 测区踏堪、选点 水*角测量

表 2-1-1

图根控制测量

2天

边长测量 高程测量 控制测量内业计算 图纸准备

地形图测绘

4天

碎部测量 地形图的拼接、检查及整饰

地形图判读及应用

0.5 天

地形图定向 读图 点位图上设计

点位测设

测设数据计算 *面位置测设 高程位置测设 线路图上设计

线路测量

1天

定线测量 中线测量 圆曲线测设 纵横断面图绘制 勘探网的图上设计

地质工程测量

勘探网的测设 地质剖面测绘

实*总结及考核 实*结束工作 合计

1天 0.5 10 天(两周)

编写实*技术总结报告 考核:动手测试、笔试、口试 仪器归还、成果上交

表中所列内容有些属于各个专业必做的基本实*内容, 有些内容可根据专业不同进行选 择。

第二节

测量教学实*的准备工作

一、测区的准备 测区的准备一般在测量实*之前由教师先行实施。 在测量教学实*之前应对所选定的测 区进行考察,全面了解测区的基本情况,并论证其作为测区的可行性。如果是结合生产任务 的实*,还应确认测区是否满足测量实*的要求,并与生产单位签订测量实*协议书。 测区确定后,根据需要还应事先建立测区首级控制网,进行测区首级控制测量,以获得 图根测量所需的*面控制点坐标及高程 (已知数据) 将首级控制点的位置展绘在大图纸上, 。 按测量教学实*要求进行地形图的分幅。 如图 6-2-1 所示为某校实*基地控制点位分布及地 形图的分幅图(图幅尺寸 200 mm×200 mm) 。

××实*基地控制点位分布及地形图的分幅图

图 2—2—1 测区首级控制测量工作完成后, 给各小组分发控制点成果表及测区地形图, 为实*小组 提供图根控制测量选点、测量、计算的依据。 二、测量实*动员 实*动员是测量教学实*一个重要环节。因此,在进入实*场地前,应进行思想发 动,对各项工作都必须做系统、充分的安排。 实*动员由院、系领导主持,以大会的形式实施动员。首先,在思想认识上让学生明确

实*的重要性和必要性。第二,提出实*的任务和计划并布置任务,宣布实*组织结构,分 组名单, 让学生明确这次实*的任务和安排。 第三, 对实*的纪律做出要求, 明确请假制度, 清楚作息时间,建立考核制度。在动员中,要说明仪器、工具的借领方法和损耗赔偿规定。 指出实*注意事项,特别是注意人身和仪器设备的安全,以保证实*的顺利进行。实*动员 对整个实*的进行有很重要的作用,务必重视。 实*动员结束后, 应安排专门的时间按小组进行测量规范的学*, 并将测量规范内容列 为考核内容。同时还要组织同学学*《测量实验、实*须知》 ,以保证在实*过程中严格执 行有关规。 三、测量实*仪器和工具的准备 (一)测量实*仪器和工具的领取 在测量教学实*中,要做各种测量工作,不同的工作往往需要使用不同的仪器。测量小 组可根据测量方法配备仪器和工具。 在进行图根控制测量时, 图根控制网原则上可采用经纬仪导线或经纬仪红外测距导 线,以使同学们全面掌握导线测量的各个环节。碎部测量时,则可根据学校仪器设备的配置 情况,采用数字测图的方法或经纬仪测图法。表 6-2、表 6-3 及表 6-4 给出了测量实*中一 个小组需使用的仪器的参考清单。 图根控制测量(经纬仪导线或红外线测距导线) 表 2-2-2
仪器及工具 测区原有地形图 控制点资料 木桩、小钉 斧头 红油漆 毛笔 水准仪及脚架 水准尺 尺垫 经纬仪及脚架 标杆 测钎 红外测距仪带脚架 或钢尺 反射棱镜带基座脚架 记录板 记录、计算用品 经纬仪导线或红外线测距导线测量设备一览表 数量 1张 1套 各约 6 个 1把 0.1 升 1支 1套 2根 2个 1套 2根 1套 1套 1把 2套 1块 1套 距离测量 记录 记录及计算 用途 踏堪、选点、地形判读 已知数据 图根点的标志 钉桩 标志点位 画标志 水准测量 水准测量 水准测量 水*角测量 水*角及距离测量 水*角及距离测量 距离测量

碎部测量(经纬仪测绘法) 表 2-2-3
仪器及工具 测区地形图 聚脂薄膜 经纬仪及脚架 皮尺 水准尺 斧子、小钉 记录用品 *板带脚架 30 cm 半圆仪 三棱尺或复式比例尺 三角板 记录板 10 件绘图仪 60 cm 直尺或丁字尺 科学计算器 模板、擦图片、玻璃棒 铅笔、像皮、小刀、胶带纸、小针、草图纸 经纬仪测图设备一览表 数量 1张 1张 1套 1把 2根 1 把、若干 1套 1套 1个 1个 1套 1块 1套 1根 1个 用途 地形判读、草图勾绘 地形图测绘底图 碎部测量 量距、量仪器高 碎部测量 支点 记录及计算 绘图 绘图 绘图 绘图 记录 绘图 绘制方格网 计算

各 1 个(块) 地形图整饰 若干 地形图测绘及整饰

(二)测量仪器检验与校正 借领仪器后,首先应认真对照清单仔细清点仪器和工具的数量,核对编号,发现问题及 时提出解决。然后对仪器进行检查。 1.仪器的一般性检查 ⑴仪器检查 仪器应表面无碰伤、盖板及部件结合整齐,密封性好;仪器与三脚架连接稳固无松动。 仪器转动灵活,制、微动螺旋工作良好。 水准器状态良好。 望远镜对光清晰、目镜调焦螺旋使用正常。 读数窗成像清晰。 全站仪等电子仪器除上述检查外, 还需检查操作键盘的按键功能是否正常, 反应是否灵 敏;信号及信息显示是否清晰、完整,功能是否正常。 ⑵三脚架检查 三脚架是否伸缩灵活自如;脚架紧固螺旋功能正常。 ⑶水准尺检查 水准尺尺身*直;水准尺尺面分划清晰。 ⑷反射棱镜检查 反射棱镜镜面完整无裂痕;反射棱镜与安装设备配套。 2.仪器的检验与校正 水准仪的检验与校正可参照第五章实验四进行。 经纬仪的检验与校正可参照第五章实验八、九进行。 全站仪的检验与校正可参照第五章实验二十一进行。

四、技术资料的准备 除了课本教材外,在测量实*中,所采用的技术标准是以测量规范为依据的。故测量规 范是测量实*中指导各项工作不可缺少的技术资料。测量实*中所用到的规范有:
规范名称 出版地 出版者 出版时 间 中华人民共和国行业标准《城市测量规范》 (CJJ 8-99) 中华人民共和国国家标准 《1︰500 图图式》 (GB/T-7929-95) 中华人民共和国行业标准《公路勘测规范》 (JTJ 060-99) 北京 人民交通出版社 1999 1︰1000 1︰2000 地形 北京 中国建筑工业出版社 中国建筑工业出版社 中国标准出版社 1999 1993 1995

中华人民共和国国家标准《工程测量规范》 (GB-50026-93) 北京 北京

可根据专业需要配备

第三节

图根控制测量

各小组根据地形图的分幅图了解小组的测图范围、控制点的分布,在此基础上在小 组的测图范围建立图根控制网。 在建立图根控制时, 可以根据测区高级控制点的分布情 况,布置成附合导线、闭合导线。在有些情况下,也可以采用图根三角建立控制网,本 章以图根导线为例, 说明图根控制的建立方法。 图根导线测量的内容分外业工作和内业 计算两个部分。

一、图根导线测量的外业工作 (一)踏勘选点 各小组在指定测区进行踏勘,了解测区地形条件和地物分布情况,根据测区范围及测图 要求确定布网方案。选点时应在相邻两点都各站一人,相互通视后方可确定点位。 选点时应注意以下几点: 1.相邻点间通视好,地**坦,便于测角和量边; 2.点位应选在土地坚实,便于保存标志和安置仪器处; 3.视野开阔,便于进行地形、地物的碎部测量; 4.相邻导线边的长度应大致相等; 5.控制点应有足够的密度,分布较均匀,便于控制整个测区; 6.各小组间的控制点应合理分布,避免互相遮挡视线。 点位选定之后,应立即做好点的标记,若在土质地面上可打木桩,并在桩顶钉小钉或划 “十”字作为点的标志;若在水泥等较硬的地面上可用油漆画“十”字标记。在点标记旁边 的固定地物上用油漆标明导线点的位置并编写组别与点号。 导线点应分等级统一编号, 以便 于测量资料的管理。为了使所测角既是内角也是左角闭合导线点可按逆时针方向编号。 (二)*面控制测量 1.导线转折角测量 导线转折角是由相邻导线边构成的水*角。 一般测定导线延伸方向左侧的转折角, 闭合 导线大多测内角。图根导线转折角可用 6″级经纬仪按测回法观测一个测回。对中误差应不 超过 3 mm,水*角上、下半测回角值之差应不超过 40″,否则,应予以重新测量。图根导

线角度闭合差应不超过±40″ n ,n 为导线的观测角度个数。 2.边长测量 边长测量就是测量相邻导线点间的水*距离。经纬仪钢尺导线的边长测量采用钢尺量 距;红外测距导线边长测量采用光电测距仪或全站仪测距。钢尺量距应进行往返丈量,其相 对误差应不超过 1/3 000,特殊困难地区应不超过 1/1 000,高差较大地方需要进行高差的改 正。由于钢尺量距一般需要进行定线,故可以和水*角测量同时进行,即可以用经纬仪一边 进行水*角测量,一边为钢尺量距进行定线。 3.连测 为了使导线定位及获得已知坐标需要将导线点同高级控制点进行连测。 可用经纬仪 按测回法观测连接角,用钢尺(光电测距仪或全站仪)测距。 若测区附*没有已知点,也可采用假定坐标,即用罗盘仪测量导线起始边的磁方位角, 并假定导线起始点的坐标值(起始点假定坐标值可由指导教师统一指定) 。 4.高程控制测量 图根控制点的高程一般采用普通水准测量的方法测得,山区或丘陵地区可采用三角高程 测量方法。根据高级水准点,沿各图根控制点进行水准测量,形成闭合或附合水准路线。 水准测量可用 DS3 级水准仪沿路线设站单程施测,注意前后视距应尽量相等,可采用 双面尺法或变动仪器高法进行观测,视线长度应不超过 100 m,各站所测两次高差的互差应 不超过 6 mm,普通水准测量路线高差闭合差应不超过 40 L (或 12 N )式中 L 为水准 路线长度的公里数,N 为水准路线测站总数。 二、图根导线测量的内业计算 在进行内业计算之前,应全面检查导线测量的外业记录,有无遗漏或记错,是否符合测 量的限差和要求,发现问题应返工重新测量。 应使用科学计算器进行计算,特别是坐标增量计算可以采用计算器中的程序进行计算。 计算时,角度值取至秒,高差、高程、改正数、长度、坐标值取至毫米。 (一)导线点坐标计算 首先绘出导线控制网的略图,并将点名点号、已知点坐标、边长和角度观测值标在 图上。在导线计算表中进行计算,计算表格格式可参阅第五章实验十六。具体计算步骤 如下: 1.填写已知数据及观测数据 2.计算角度闭合差及其限差 闭合导线角度闭合差: f ? ?

? ? ? ?n ? 2 ? ? 180 ?
i ?1

n

测左角附合导线角度闭合差: f ? ? ? 始 ?

??
i ?1 n

n



? n ? 180 ? ? ? 终

测右角附合导线角度闭合差: f ? ? ? 始 ? ? ? 右 ? n ? 180 ? ? ? 终
i ?1

图根导线角度闭合差的限差: f ? 容 ? ? 40 " n 3.计算角度改正数 闭合导线及测左角附合导线的角度改正数: v i ? ?
f? n

测右角附合导线的角度改正数: v i ? 4.计算改正后的角度 改正后角度: ? i ? ? i ? v i 5.推算方位角

f? n

左角推算关系式: ? i , i ?1 ? ? i ?1, i ? 180 ? ? ? i 右角推算关系式: ? i , i ?1 ? ? i ?1, i ? 180 ? ? ? i 6.计算坐标增量 纵向坐标增量: ? x i , i ?1 ? D i , i ?1 ? cos ? i , i ?1 横向坐标增量: ? y i , i ?1 ? D i , i ?1 ? sin ? i , i ?1 7.计算坐标增量闭合差 闭合导线坐标增量闭合差
fx ?

? ?x

fy ?

? ?y ? ?x ? x


附合导线坐标增量闭合差: f x ? x 起 ? 8.计算全长闭合差及其相对误差 导线全长闭合差: f ?
fx ? fy
2 2

f y ? y起 ?

? ?y ? y



导线全长相对误差: k ?

f

?D

?

1

?D?
1

f

图根导线全长相对误差的限差: k 容 ? 9.精度满足要求后,计算坐标增量改正数

2000

纵向坐标增量改正数: v ? x i , i ? 1 ? ?

fx

?D
fy

D i , i ?1

横向坐标增量改正数: v ? y

??
i , i ?1

?D

D i , i ?1

10.计算改正后坐标增量 改正后纵向坐标增量: ? x i ,i ?1 ? ? x i ,i ?1 ? v ? x i , i ? 1 改正后横向坐标增量: ? y i ,i ?1 ? ? y i ,i ?1 ? v ? y i , i ? 1 11.计算导线点的坐标 纵坐标: x i ?1 ? x i ? ? x i , i ?1 横坐标: y i ?1 ? y i ? ? y i , i ?1 (二)高程计算 先画出水准路线图,并将点号、起始点高程值、观测高差、测段测站数(或测段长度) 标在图上。在水准测量成果计算表中进行高程计算,计算位数取至毫米位。计算表格格式可 参阅第五章实验三。计算步骤为: 1.填写已知数据及观测数据 2.计算高差闭合差及其限差 闭合导线高差闭合差: f h ?

?h

附合导线高差闭合差: f h ? H 起 ? ? h ? H 终 普通水准测量高差闭合差的限差
f h 容 ? ? 40 L ?*地 f h 容 ? ? 12 N

?

?山地 ?

式中, L ?L ?

? l ? 为水准测量路线总长,km; N ?N ? ? n ? 为水准测量路线测站总

数; f h 容 为限差,mm。 3.计算高差改正数 高差改正数: v i ,i ?1 ? ?
fh n i , i ?1 或 v i , i ?1 ? ? fh l i , i ?1

?n

?l

4.计算改正后高差 改正后高差: h i ,i ?1 ? h i ,i ?1 ? v i ,i ?1 5.计算图根点高程 图根点高程: H
i ?1

? H i ? h i , i ?1

三、方格网的绘制及导线点的展绘 在聚脂薄膜上,使用打磨后的 5H 铅笔,按对角线法(或坐标格网尺法)绘制 20 cm× 20 cm(或 30 cm×30 cm)坐标方格网,格网边长为 10 cm,其格式可参照《地形图图式》 。 坐标方格网绘制好后检查以下 3 项内容:①用直尺检查各格网交点是否在一条直线上, 其偏离值应不大于 0.2 mm;②用比例尺检查各方格的边长,与理论值(10 cm)相比,误差应 不大于 0.2 mm;③用比例尺检查各方格对角线长度,与理论值(14.14 cm)相比,误差应不 大于 0.3 mm。如果超限,应重新绘制。 坐标方格网绘制好后,擦去多余的线条,在方格网的四角及方格网边缘的方格顶点 上根据图纸的分幅位置及图纸的比例尺,注明坐标,单位取至 0.1 km。 图 6-3-1 所示为绘制好的 40 cm×50 cm 图幅的方格网示意图。

900

800

700

600

500 100 200 300 1:1000 方格网的绘制 400 500 600

图 2-3-1 在展绘图根控制点时, 应首先根据控制点的坐标确定控制点所在的方格, 然后用卡规再 根据测图比例尺,在比例尺(复式比例尺或三棱尺)上分别量取该方格西南角点到控制 点的纵、横向坐标增量;再分别以方格的西南角点及东南角点为起点,以量取的纵向坐 标增量为半径,在方格的东西两条边线上截点,以方格的西南角点及西北角点为起点, 以量取的横向坐标增量为半径, 在方格的南北两条边线上截点, 并在对应的截点间连线, 两条连线的交点即为所展控制点的位置。控制点展绘完毕后,应进行检查,用比例尺量 出相邻控制点之间的距离,与所测量的实地距离相比较,差值应不大于 0.3 mm,如果 超限,应重新展点。在控制点右侧按图式标明图根控制点的名称及高程,如图 2-3-2 所

示。
控制点展绘

900 P3 53.648 800 P2 52.234

700 P4 51.888

600

P1 52.117

500 100 200 300 1:1000 400 500 600

图 2-3-2 方格网的绘制及导线点的展绘完成后,首先将浸泡后的大张白图纸裱糊在图板上, 注意用卷成筒状的湿毛巾在裱糊在图板上的图纸面上擀, 挤出图纸与图板间的空气, 固 定后晾干。然后将展有控制点的聚脂薄膜用胶带纸固定在白纸面上。

第四节

地形图测绘

一、经纬仪测绘法 各小组在完成图根控制测量全部工作以后,就可进入碎部测量阶段。 (一)任务安排 ⑴按表 6-2 所列项目准备仪器及工具,进行必要的检验与校正。 ⑵在测站上各小组可根据实际情况,安排观测员 1 人,绘图员 1 人,记录计算 1 人,跑 尺 1?2 人。 ⑶根据测站周围的地形情况,全组人员集体商定跑尺路线,可由*及远,再由远及*, 按顺时针方向行进,合理有序,能防止漏测,保证工作效率,并方便绘图。 ⑷提出对一些无法观测到的碎部点处理的方案。 (二)仪器的安置 ⑴在图根控制点 A(如图 6-4-1 所示)*仓茫ǘ灾小⒄*)经纬仪,量取仪器高 i, 做好记录。

经纬仪测绘法

图 2-4-1 ⑵盘左位置望远镜照准控制点 B 如图 6-4-1 所示,水*度盘读数配置为 0?00′00″, 即以 AB 方向作为水*角的始方向(零方向) 。 ⑶将图板固定在三脚架上,架设在测站旁边,目估定向,以便对照实地绘图。在图上绘 出 AB 方向线,将小针穿过半圆仪(大量角器)的圆心小孔,扎入图上已展出的 A 点。 ⑷望远镜盘左位置瞄准控制点 C,读出水*读盘读数,该方向值即为∠BAC。用半圆仪 在量取图上∠BAC,对两个角度进行对比,进行测站检查。 (三)跑尺和观测 ⑴跑尺员按事先商定的跑尺路线依次在碎部点上立尺。注意尺身应竖直,零点朝下。 ⑵经纬仪盘左位置瞄准各碎部点上的标尺,读取水*度盘读数β ;使中丝读数处在 i 值 附*,读取下丝读数 b、上丝读数 a;再将中丝读数对准 i 值,转动竖盘指标水准管微倾螺 旋,使竖盘指标水准管气泡居中,读取竖盘读数 L,做好记录。 ⑶计算视距尺间隔 l=b-a,竖直角 ? ? 90 ? ? L 或 ? ? L ? 90 ? ,用计算器计算出碎部点
1 ? ? 2 的距离( D ? kl cos ? )及碎部点的高程 ? H ? H A ? kl sin 2? ? ,将水*角度值β 、距 2 ? ?

离、碎部点的高程报告给绘图员。 ⑷绘图员按所测的水*角度值β ,将半圆仪(大量角器)上与β 值相应的分划线位置对 齐图上的 AB 方向线,则半圆仪(大量角器)的直径边缘就指向碎部点方向,在该方向上根 据所测距离按比例刺出碎部点,并在点的右侧标注高程。高程注记至分米,字头朝北。所有 地物、地貌应在现场绘制完成。 ⑸每观测 20?30 个碎部点后, 应重新瞄准起始方向检查其变化情况, 起始方向读数 偏差不得超过 4′。当一个测站的工作结束后,还应进行检查,在确认地物、地貌无测错或 测漏时才可迁站。当仪器在下一站安置好后,还应对前一站所测的个别点进行观测,以检查 前一站的观测是否有误。 (四)地物、地貌的测绘 绘图时应对照实地,边测边绘。 1.地形图的拼接

由于对测区进行了分幅测图, 因此在测图工作完成以后, 需要进行相邻图幅的拼接 工作。拼接时,可将相邻两幅图纸上的相同坐标的格网线对齐,观察格网线两侧不同图 纸同一地物或等高线的衔接状况。 由于测量和绘图误差的存在格网线两侧不同图纸同一 地物或等高线会出现交错现象,如果误差满足限差要求,见表 6-4-1,的则可对误差进 行*均分配, 纠正接边差, 修正接边两侧的地物及等高线。 否则, 应进行测量检查纠正。
表 2-4-1 地物点位和等高线高程中误差

高程中误差(等高距) 地物点中误差 地区类别 mm (0??2?) (2??6?) (6??25?) (25?以上) *原区 丘陵区 山区 高山区

城市建筑区

0.5

*原丘陵区

0.5

1/3

1/2

2/3

1

山区高山区

0.75

2.地形图的整饰 地形图拼接及检查完成后就需要用铅笔进行整饰。整饰应按照:先注记,后符号; 先地物,后地貌;先图内,后图外的原则进行。注记的字型、字号应严格按照《地形图 图式》的要求选择。各类符号应使用绘图模板按《地形图图式》规定的尺寸规范绘制, 注记及符号应坐南朝北。 不要让线条随意穿过已绘制的内容。 按照整饰原则后绘制的地 物和等高线在遇到已绘出的符号及地物时,应自动断开。 3.地形图的检查 为了提交合格成果,地形图经过整饰后还需进行内业检查和外业检查。 ⑴内业检查。 检查观测及绘图资料是否齐全; 抽查各项观测记录及计算是否满足要 求;图纸整饰是否达到要求;接边情况是否正常;等高线勾绘有无问题。 ⑵外业检查。将图纸带到测区与实地对照进行检查,检查地物、地貌的取舍是否正 确,有无遗漏,使用图式和注记是否正确,发现问题应及时纠正;在图纸上随机地选择 一些测点,将仪器带到实地,实测检查,重点放在图边。检查中发现的错误和遗漏,应 进行纠正和补漏。 4.成图 经过拼接、整饰与检查的图纸,可在肥皂水中漂洗,清除图面的污尘后,即可直接 着墨,进行清绘后晒印成图。

第五节

建(构)筑物的图上布置及实地测设

一、建(构)筑物或线路的图上布置 在地形图的测绘工作完成并得到合格的地形图后, 就可以在地形图上适合的位置设计一 个简单的建筑物或构筑物, 图解建筑物轴线交点或构筑物主点坐标, 计算测设数据后则可实 施放样。在数字测图中建(构)筑物的图上布置可以直接在计算机上进行,经纬仪法测图中 可在地形图纸上进行建筑(构)物设计。 (一)在计算机上实施建(构)筑物或线路的图上布置 ⑴在 CASS6.1 中打开所做的图形文件, 锁定已编辑的图层, 建立一个新图层作为当前设 计图层。 ⑵利用 AutoCAD 的绘图功能在屏幕显示的图上适合的位置设计一个简单的建 (构) 筑物 或一条线路,注意所设计的对象最好在控制点附*,以便利用控制点进行测设。 ⑶单击“工程应用\查询指定点坐标”命令,打开“捕捉”功能,用鼠标分别点取建筑 物的轴线交点或者构筑物的主点或者道路交点,即特征点,则 CASS 6.1 系统在命令行给出 指定点的测量坐标值(x、y) 。 ⑷单击“工程应用\查询两点距离及方位”功能,打开“捕捉”功能,用鼠标分别点取 建筑物附*的控制点,与特征点,则 CASS6.1 系统在命令行显示所点取两点间的水*距离 及方位角。 ⑸如果用全站仪采用极坐标法进行放样, 还可以用得到的方位角与已知方向相比较得出 测设角度β 。 (二)在地形图纸上实施建筑(构)物或线路的布置 ⑴在地形图纸的适合部位,设计一个简单的建筑物或构筑物,注意所设计的对象最好在 控制点附*,以便利用控制点进行测设。 ⑵在地形图纸上量出建筑物的轴线交点或者构筑物的主点坐标。 ⑶利用控制点坐标,以及图解得到的建筑物的轴线交点或者构筑物的主点坐标计算测设 数据。控制点( x K , y K )到测设点( x C , y C )的距离及方位角的计算公式如下:
D KC ?

?xC

? xK

?2 ? ? y C

? yK

?2
yC ? y K ? 0 , xC ? x K ? 0 yC ? y K ? 0 , xC ? x K ? 0 yC ? y K ? 0 , xC ? x K ? 0 yC ? y K ? 0 , xC ? x K ? 0

? ? arctan

yC ? y K xC ? x K yC ? y K xC ? x K yC ? y K xC ? x K yC ? y K xC ? x K

? ? 180 ? ? arctan ? ? 180 ? ? arctan ? ? 360 ? ? arctan

则测设角度 ? 可以用计算得到的方位角与已知方向相比较得出。 二、建(构)筑物或线路的实地测设

(一)用全站仪按极坐标法实施测设 ⑴仪器安置好后,量取仪器高、做好记录。 ⑵开机、初始化。 ⑶瞄准后视点,水*度盘置零或输入后视方向的方位角。 ⑷进入放样功能模式界面, 输入测站点坐标、仪器高、棱镜高。 ⑸选择放样数据模式界面中的 水*距离放样模式, 输入放样的水*距离值和放样水* 角值(或放样方向的方位角值) 。 ⑹先放样角度或者方位角,然后在该方向上放样距离。 ⑺在地面标定出所放样的点位。 ⑻同法进行其他点位的放样。 ⑼点位测设完毕后,对结果进行检核。边长测设容许相对误差应小于 1/5 000 角度测 设容许误差为 1′。具体实施方法可参阅第五章实验十九。

第六节

测量教学实*的技术总结

测量教学实*是一项综合性的实践活动, 在一定意义上测量教学实*又是实际测量工作 的预演和浓缩。 除了保质保量地进行前述各项工作外, 做好测量教学实*的技术总结也是一 个不可缺少的环节, 它对于培养学生在今后的专业工作中撰写工作报告及技术总结有着不可 估量的作用,也是提高学生实际工作能力的一个重要的方面。因此,必须做好测量教学实* 的技术总结工作。 一、技术总结报告 测量教学实*结束后,每位同学都应按要求编写《技术总结报告》 (格式见附录) ,其内 容包括: 1.项目名称,任务来源,施测目的与精度要求; 2.测区位置与范围,测区环境及条件; 3.测区已有的地面控制点情况及选点、埋石情况; 4.施测技术依据及规范; 5.施测仪器、设备的类型、数量及检验结果; 6.施测组织、作业时间安排、技术要求及作业人员情况; 7.仪器准备及检校情况; 8.外业观测记录; 9.观测数据检核的内容、方法。重测、补测情况,实测中发生或存在问题说明; 10.图根控制网展点图; 11.数字成图选用的软件及结果分析; 12.建(构)筑物或线路等的图上设计; 13.测设方案及测设数据的准备和计算; 14.测设成果检查数据; 15.成果中存在的问题及需说明的其他问题;

16.测量教学实*中的心得体会; 17.对测量教学实*实施的意见、建议。 二、上交成果 测量教学实*完成后,需上交实*成果。实*成果分小组成果和个人成果。小组成果包 括: 1.测量任务书及技术设计书; 2.控制网展点图; 3.控制点点之记; 4.观测计划; 5.仪器检校记录表; 6.外业观测记录,包括测量手簿、原始观测数据等; 7.外业观测数据的处理及成果; 8.内业成图生成的图纸、成果表和磁盘文件或经过整饰的实测的地形图; 9.测设方案实施报告 9.成果检查报告 个人成果包括: 《测量实*技术总结报告》 (格式见 279 页附录四) 。 三、成绩评定 实*考核由实*指导教师根据每组及每位同学所提交的实*成果的质量、 实*期间的表 现(包括出勤情况) 、实*考查的成绩、实*纪律、仪器完好状况等综合评定,可按优、良、 中、及格、不及格 5 级评分制评定成绩,也可按百分计。


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