工程测量专题任务.docx
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工程测量专题任务.docx
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工程测量专题任务
工程测量专题
一、水准仪、经纬仪、全站仪等测量仪器的基本构造、检验和使用方法
1、水准仪的使用方法、基本构造和检验
1)、水准仪的使用方法
水准仪广泛用于建筑行业,是测量水平高低的仪器,具有精度高、使用方便、快速、可靠等优点,使用在引测、大面积场地测量、楼面水平线标志、沉降观测等。
现介绍水准仪的使用方法。
操作要点:
在未知两点间,摆开三脚架,从仪器箱取出水准仪安放在三脚架上,利用三个机座螺丝调平,使圆气泡居中,跟着调平管水准器。
水平制动手轮是调平的,在水平镜内通过三角棱镜反射,水平重合,就是平水。
将望远镜对准未知点
(1)上的塔尺,再次调平管水平器重合,读出塔尺的读数(后视),把望远镜旋转到未知点
(2)的塔尺,调整管水平器,读出塔尺的读数(前视),记到记录本上。
计算公式:
两点高差=后视-前视。
2)、水准仪基本构造
①、望远镜③、圆水准器⑤、水平制动手轮⑦、水平微调手轮
②、调整手轮④、微调手轮⑥、管水准器⑧、脚架
3)、检验方法
将仪器摆在两固定点中间,标出两点的水平线,称为a、b线,移动仪器到固定点一端,标出两点的水平线,称为a´、b´。
计算如果a-b≠a´-b´时,将望远镜横丝对准偏差一半的数值。
用校针将水准仪的上下螺钉调整,使管水平泡吻合为止。
重复以上做法,直到相等为止。
2、经纬仪的使用方法、基本构造和检验
1)经纬仪的使用方法
①、三脚架安置②、粗略对中③、粗略整平④、初次精平
⑤、精确对中⑥、精确整平⑦、瞄准⑧、读数
2)、经纬仪的基本构造
经纬仪由望远镜、度盘、测微器(水平度盘、垂直度盘)、自动归零补偿器、读数显微镜、水准器(长水准器、园水准器)、光学对点器等组成。
3)、经纬仪的检验与校正
方法与步骤(严格按照下列步骤进行检验工作,不能颠倒顺序)
(1)、仪器视检
①、按照检验要求项目对经纬仪进行视检,并填写表格
(1);
②、掌握经纬仪的各轴线之间要满足的几何关系,填写表格
(2)。
(2)、照准部水准管轴垂直于竖轴的检验(LL⊥VV)
①、将经纬仪严格整平;
②、转动照准部,使水准管与三个脚螺旋中的任意一对平行,转动脚螺旋使气泡严格居中;
③、再将照准部旋转180°,使水准管平行于一对脚螺旋,此时,如果气泡仍居中,说明该条件能满足。
若气泡偏离中央零点(超过一格位置),则需要进行校正。
(3)、十字丝竖丝垂直于横轴的检验(竖丝⊥HH)
①、整平仪器;
②、用十字丝竖丝的最上端照准某一明显固定点,并固定照准部制动螺旋和望眼镜制动螺旋;
③、然后转动望远镜微动螺旋,使望远镜上下微动,如果该固定点目标不离开竖丝,说明此条件满足,否则需要校正。
(4)、视准轴垂直于横轴的校验(CC⊥HH)
①、选一平坦场地安置经纬仪,后视点A和前视点B与经纬仪站点O的距离为80m(图1),在后视A点设置一根标杆,在与仪器视线等高处设一标志点A。
在前视B点与仪器视线等高处横放一刻有毫米分划的小钢尺;
②、盘左位置照准后视点A,倒转望远镜在前视B点钢尺上读数,得B1;
③、盘右位置照准后视点A,倒转望远镜在前视B点钢尺上读数,得B2;
④、若B1和B2两点重合,说明视准轴与横轴垂直;
⑤、若B1和B2两点不重合,说明视准轴与横轴不垂直。
请计算同一方向观测的照准差C。
盘左瞄准后视A点,记录角值读数L;盘右瞄准后视A点,记录角值读数R。
然后按照下列公式计算同一方向观测的照准差C:
C的限差如果小于±60",则该项检验算为合格;否则须对仪器进行校正。
(5)、横轴垂直于竖轴的检验(HH⊥VV)
①、将仪器安置在一个清晰的高大目标(如墙体)附近(20米~30米,望远镜仰角为30°左右),视准面与墙面大约垂直,如图2所示。
②、盘左位置照准高目标M(仰角在30°左右),拧紧水平制动螺旋后,将望远镜放到水平位置,在墙上(或横放的尺上)标出m1点。
;
③、盘右位置仍照准高目标M,放平望远镜在墙上(横放的尺子上)标出m2点。
若m1和m2两点重合,说明望远镜横轴垂直仪器竖轴。
④、否则,按照下式计算横轴误差i角:
式中,ρ″=206265″。
如果i角>±20",需要校正。
3、全站仪的使用方法、基本构造和检验
1)、全站仪的基本使用方法
(1)、水平角测量
①、按角度测量键,使全站仪处于角度测量模式,照准第一个目标A。
②、设置A方向的水平度盘读数为0°00′00〃。
③、照准第二个目标B,此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
(2)、距离测量
①、设置棱镜常数
测距前须将棱镜常数输入仪器中,仪器会自动对所测距离进行
正。
②、设置大气改正值或气温、气压值
光在大气中的传播速度会随大气的温度和气压而变化,15℃和760mmHg是仪器设置的一个标准值,此时的大气改正为0ppm。
实测时,可输入温度和气压值,全站仪会自动计算大气改正值(也可直接输入大气改正值),并对测距结果进行改正。
③、量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
④、距离测量
照准目标棱镜中心,按测距键,距离测量开始,测距完成时显示斜距、平距、高差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式、粗测模式三种。
精测模式是最常用的测距模式,测量时间约2.5S,最小显示单位1mm;跟踪模式,常用于跟踪移动目标或放样时连续测距,最小显示一般为1cm,每次测距时间约0.3S;粗测模式,测量时间约0.7S,最小显示单位1cm或1mm。
在距离测量或坐标测量时,可按测距模式(MODE)键选择不同的测距模式。
应注意,有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高,显示的高差值是全站仪横轴中心与棱镜中心的高差。
(3)、坐标测量
①、设定测站点的三维坐标。
②、设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
当设定后视点的坐标时,全站仪会自动计算后视方向的方位角,并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
③、设置棱镜常数。
④、设置大气改正值或气温、气压值。
⑤、量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
⑥、照准目标棱镜,按坐标测量键,全站仪开始测距并计算显示
测点的三维坐标。
2)、全站仪的构造
全站型电子速测仪简称全站仪,它是一种可以同时进行角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理,由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。
由于只需一次安置,仪器便可以完成测站上所有的测量工作,故被称为“全站仪”。
全站仪上半部分包含有测量的四大光电系统,即水平角测量系统、竖直角测量系统、水平补偿系统和测距系统。
通过键盘可以输入操作指令、数据和设置参数。
以上各系统通过I/O接口接入总线与微处理机联系起来。
微处理机(CPU)是全站仪的核心部件,主要有寄存器系列(缓冲寄存器、数据寄存器、指令寄存器)、运算器和控制器组成。
微处理机的主要功能是根据键盘指令启动仪器进行测量工作,执行测量过程中的检核和数据传输、处理、显示、储存等工作,保证整个光电测量工作有条不紊地进行。
输入输出设备是与外部设备连接的装置(接口),输入输出设备使全站仪能与磁卡和微机等设备交互通讯、传输数据。
3)、全站仪检验和校正
(1)、圆水准器的水准轴与仪器的旋转轴平行的检验与校正
检验方法:
先在平板上设一点A,整平仪器,然后旋转180°,气泡是否偏移居中位置,若气泡偏移居中位置需要校正。
校正方法:
整平仪器,转动脚螺旋使气泡向中间移动偏离量的一半,然后,用校正针拨动圆水准器底下的三个校正螺旋,使气泡达到完全居中的位置。
检验和校正应反复进行,直至仪器转至任何位置气泡始终居中为止,此时,L0L0∥VV的条件得到满足。
(2)、照准部水准管轴应、垂直于竖轴的检验与校正
检验方法:
先将仪器大致整平,转动照准部使其水准管与任意两个脚螺旋的连线平行,调整脚螺旋使气泡居中。
然后将照准部旋转180°(可利用度盘读数),若气泡是否居中,居中说明条件满足,不居中应进行校正。
校正方法:
转动与水准管平行的两个脚螺旋,使气泡向中心移动偏离值一半。
用校正针拨动水准管一端的上、下校正螺丝,使气泡居中。
检验与校正必须反复进行,直到满足条件为止。
(3)、十字丝竖丝垂直于横轴的检验与校正
检验方法:
整平仪器,用十字丝竖丝瞄准一清晰小点,固定照准部,使望眼镜绕横轴上下微动。
小点是否始终在竖丝上移动,是则满足条件,否则需要进行校正。
校正方法:
卸下目镜处的十字丝护盖,松开四个压环螺丝。
微微转动十字丝环,直至望眼镜上下微动时,改点始终在纵丝上为止。
然后拧紧四个压环螺丝,装上十字丝护盖。
(4)、横轴垂直于竖轴的检验
检验方法:
在离墙20~30m处安置仪器,盘左照准墙上高处一点
(垂直角大于30),将望远镜放平,十字丝交点投在墙上定出
点;盘右再照准
点将望眼镜放平,在墙上标出十字丝交点位置
点。
点重合,则说明此条件满足;否则需要计算
角
式中:
为仪器至
点的水平距离,
为
、
的距离,
为照准
点时的竖角,
。
全站仪,
角不超过
;
全站仪,
角不超过
。
由于横轴使密封的且需要用专用工具,故此项校正应由专业仪器检修人员进行。
(5)、视准轴应垂直于横轴的检验与校正
检验方法:
整平仪器,选择一个与仪器同高的目标点A,用盘左、盘右观测。
盘左读数
、盘右读数为
,若
,则视准轴垂直于横轴,否则需要进行校正。
校正方法:
先计算盘右瞄准目标点A应有的正确读数R:
视准轴误差
转动照准部微动螺旋,使水平度盘读数为
,旋下十字丝环护罩,用校正针拨动十字丝环的左、右两个校正螺丝使其一松一紧(先略放松上、下两个校正螺丝,使十字丝环能移动),移动十字丝环,使十字丝交点对准目标点
。
检校应反复进行,直至视准轴误差满足规范要求。
方向观测法的各项限差要求见表1
表1方向观测法的各项限差(″)
经纬仪型号
半侧回归零差
一测回内2c较差
同一方向值各测回较差
DJ1
1
6
6
DJ2
3
8
9
DJ6
—
18
24
(6)、竖盘指标差的检验
整平仪器后,以望眼镜盘左、盘右两个位置瞄准同一水平的明显目标,读取竖盘读数L和R,利用下列公式,计算出竖盘指标差
。
若超过规定限差(如表2所示),则需要进行校正。
表2竖直角观测的测回数与限差
二、三等
四等、一、二级小三角
一、二、三级导线
DJ1
DJ2
DJ2
DJ6
DJ2
DJ6
测回
中丝
4
2
4
1
2
三丝
2
1
2
--
1
垂直角测回差″
10
15
15
25
15
25
指标差较差″
(7)、距离加常数测定
在地面上选择距离100m左右的A、B两点,首先在A点架设仪器,对中整平,B点架设棱镜,对中整平,测平距50次并记录,其次在A、B中点左右C点架设仪器对中整平,A、B点架设棱镜,对准A棱镜测平距50次并记录,倒镜对准B棱镜,测平距50次并记录。
二、大比例尺地形图测绘的程序和基本方法
1、大比例尺地形图测绘的基本程序
在大比例尺地形测图时,应按照一定的程序进行工作,即:
在收集资料和现场初步踏勘的基础上,按下述程序进行:
1)、拟订技术计划;
2)、进行测区的基本控制测量和图根控制测量;
3)、进行测图前的准备工作;
4)、在测站点密度不够时要对测站点进行加密;
5)、逐站完成碎部测图工作;
6)、进行图边测图和野外接边(数字测图除外);
7、检查、验收、野外原图整饰等结束工作。
2、大比例尺地形图的测绘方法
常规测图法:
其实质是图解测图,通过测量将碎部点展绘在图纸上,以手工方式描绘地物和地貌,具有测图周期长、精度低等缺点。
适用于小区域测图。
地面数字测图:
将利用全站仪等采集到的地面数据进行计算机处理,而自动生成数字地形图。
具有自动化程度高、周期短、精度高等优点。
适用于小区域测图。
航空摄影测图:
利用航片,以野外实测的控制点为基础,借助航测内业仪器制作地形图。
适用于大区域测图。
三、施工测量的基本测设方法
1、测设原则为从整体到局部,从高级到低级,先控制后细部。
2、施工测设包括平面控制网布设和高程控制网布设。
3、平面位置测设常用方法:
1)、测角前方交会5)、直角坐标法
2)、距离交会6)、全站仪坐标放样法
3)、角度后方交会法7)、自由设站放样法
4)、极坐标法8)、GPS(RTK)放样法
4、曲线测设:
1)、单圆曲线的测设2)、带有缓和曲线的曲线测设
3)、任意设站极坐标法测设曲线
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- 工程 测量 专题 任务