大地测量学基础实验任务概论.docx

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大地测量学基础实验任务概论

大地测量学基础实验任务书

（测绘工程专业用）

南京工业大学

二○一三年二月

控制测量学实验任务书（测量专业用）

实验一威特T3精密光学经纬仪认识及读数练习

一、目的：

了解wiedT3仪器的基本结构及各螺旋的作用，初步学会读数方法。

二、要求：

①将T3仪器与书上P57图3-2相对照，了解仪器各部件的名称及其作用。

②在读数显微镜中观察度盘及测微器成象情况，学会读数的方法。

参照书上P66图3-16（c）。

读数示例：

（新式T3）

度盘读数：

166°40′

测微器读数：

Ⅰ1′18.6″

Ⅱ1′19.2″

166°41′18.9″

三、说明：

水平度盘每度间刻15个分格，每格格值为4'，测微器一周相当于2'，刻有600个小格，每一小格格值为0.2″。

四、注意事项：

T3仪器系进口高精度的测角仪器，在使用过程中须倍加爱护，除了在思想上重视外，在作业操作过程中要遵守操作规程，确保仪器绝对安全。

为此，在实验前，每个同学要认真阅读书上§3-2节。

实习过程中要加强组织纪律性，转动仪器螺旋时要有“轻重感”。

五、分组：

每班分两组（因有一台T3，需各组依次轮流实习）

六、时数：

2学时。

实验二苏州第一光学仪器厂J2光

学经纬仪认识及读数练习

一、目的：

了解J2经纬仪的基本结构及各螺旋的作用，掌握读数的方法。

二、要求：

①对照书上P72图3-22所示仪器略图，了解仪器各部件的名称及其作用。

②在读数显微镜观察度盘及测微器成象情况，掌握读数方法。

读数示例：

（老式）新式J2（A）见说明书（数学化）。

三、说明：

水平度盘每度间刻3个分格，每格格值为20'。

测微器全周相当于10'，共分600小格，每一小格格值为1″。

测微器左测注记为0'、1'、2'……9'，测微器右侧注记为0″、10″、20″……50″（即0、1、2……5）。

四、仪器、工具

苏光JGJ22仪器一架（脚架），伞一把，记录板一块，自带铅笔，记录纸。

五、时数：

2学时。

六、分组：

每4人一组。

实验三J2光学经纬仪光学测微器行差的测定

一、目的：

掌握J2型光学经纬仪光学测微器行差的测定方法。

二、测定方法：

在照准部12个整置位置上进行差测定（见附表），每一位置的测一程序如下：

①将测微器读数调至0'00″，用水平微动螺旋使对径分划线A与A'（A±180°）重合，再用测微螺旋使其精密重合（如图示a），得读数为a。

a应报接近0'00″。

②以A'（A±180°）为指标线，转动测微螺旋使A'与主象的A—i刻划线严格重合（如图示b），得读数为b，b应接近10'00″。

③再以主象分划线A为指标线，转动测微螺旋使A与付象的A'—i刻划线严格重合（如图C）得读数C，C也应报接近10'00″。

上述三个读数a、b、c只记秒数。

A以0'00″为标准，大于0'00″的为正，小于0'00″的为负；b、c以10'00″为标准，大于10'00″的为正，小于10'00″的为负。

每一个读数（a、b、c）要用测微螺旋重合两次，读取两次读数，然后再取其平均数。

全部记录在记录表中。

④测微器行并计算：

三、限差：

“规范”规定：

对于J2型经纬仪水平度盘来说，

和

的绝对值应小于2″。

四、仪器工具

JGJ2光学经纬仪一架（脚架），伞一把，记录板一块，记录表格等。

五、实习时数：

4学时。

六、上交资料：

记录及计算成果。

序号

照准部整置位置

水平度盘

垂直度盘

1

0°00′

80°40′

2

30°20'

84°00'

3

60°40'

85°20'

4

90°00'

86°40'

5

120°20'

88°00'

6

150°40'

89°20'

7

180°00'

90°40'

8

210°20'

92°00'

9

240°40'

93°20'

10

270°00'

94°40'

11

300°20'

96°00'

12

330°40'

97°20'

水平度盘光学测微器行差的测定

仪器：

时间：

测定者：

记录者：

度盘位置

a

b

c

a-b

a-c

度盘位置

a

b

c

a-b

a-c

中数

实验四J2型光学经纬仪水平轴不垂直于

垂直轴之差的测定

（高低点法）

一、目的：

掌握高低点法的操作程序与成果整理方法。

二、内容：

（1）设置目标：

在距仪器5米以外的地方（如墙面）设置两个目标，一为高点，一为低点。

两点应尽可能在一铅垂线下，用仪器观测两点的垂直角的绝对值应不小于3°，高点与低点之绝对值（垂直角）应大致相等，其差不得超过30″。

（设置目标时，可用仪器指挥）。

（2）测定方法：

①观测高低两点的水平角6个测回。

每测回间变换水平度盘和测微器读数为：

（m为测回数=6）。

在6测回中前3个测回均顺时针方向旋转照准部，后3个测回逆转照准部。

观测限差：

2C变化按高低点方向分别比较，在整个测定中，其2C变化值不得超过10″；各测回角值互差应小于8″。

对超过限差的测回应重测。

②观测高、低两点的垂直角α高和α低。

用中丝法测三个测回。

垂直角和指标差互差均不得超过10″。

超限应重测。

③最后结果计算：

水平轴不垂直于垂直轴之差i：

n为测回数

限差规定：

i角的绝对值不应超过15″。

三、仪器工具：

每组JGJ2光学经纬仪一架（脚架），伞一把，记录板一块，记录表格等。

四、实验时数：

4学时。

五、分组：

每4人一组。

六、上交资料：

记录及计算成果。

水平轴不垂直于垂直轴之差的测定

仪器：

时间：

观测者：

记录者：

（一）高低两点间水平角的测定

度盘

位置

照准点

读数

2c=L-R

（L+R-180）

角值

盘左L

盘右R

顺转

0

1

高点

°′″

″

°′″

″

″

°′″

°′″

2

低点

30

60

逆转

90

°′″

″

°′″

″

″

°′″

°′″

120

150

（二）高低点垂直角测定

照准点

测回

读数

指标差

垂直角

盘左

盘右

高

点

Ⅰ

°′″

″

°′″

″

°′″

°′″

Ⅱ

Ⅲ

中数α高=

低

点

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

中数α低=

最后结果：

实验五水平角观测（用方向观测法）

一、目的要求：

用J2型经纬仪（JGJ2）按方向观测法进行观测练习以掌握此法的操作步聚和记录计算方法，并了解测站上各项限差的要求。

二、一测回操作步骤：

①整置仪器，将仪器照准零方向，按下列式子配置度盘：

（

为度盘变换角，m为测回数）

②盘左：

顺转照准部1—2周后，精确照准1方向（零方向），读取水平度盘及测微器读数（重合两次读数）。

（注意：

使用照准部微动螺旋和测微螺旋时，其最后旋转方向均为旋进。

）

③顺转照准部，依次精确照准2、3、4、……p方向，最后又闭合至1方向。

按上述方法读数、记录。

以上构成上半测回。

〕

④盘右：

逆转照准部1～2周后，精确照准零方向，读数、记录。

⑤逆转照准部，依相反次序P，…4、3、2照准读数，记录，最后又闭合至1方向。

④、⑤两步构成下半测回，以上构成一个测回。

三、限差：

（对于J2型仪器）

两次重合读数差：

3″

半测回归零差：

8″

一测回2C互差（变化）：

13″

各测回同方向互差：

9″

（当照准点的垂直角α＞3°时，该方向的2C互差可按同一观测时间段内的相邻测回比较，并应在手薄中注明）。

四、注意事项：

1、按规定格式在记录表格中记录、计算。

2、测微器读数不许涂改。

3、认真操作，爱护仪器。

五、仪器、工具：

JGJ2仪器一架（脚架），大白伞一把，记录板记录用纸等。

六、分组：

每3人一组，每人测一个测回合格成果。

七、实验时数：

4学时。

八、上交资料：

观测记录。

水平方向观测手薄

第测回仪器NO点名等级

天气观测者日期月日

成象记录者开始时分结束时分

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

°′

″

″

°′

″

″

″

″

归零差Δ左=Δ右=

实验六精密水准仪和精密水准尺认识及读数练习

一、目标：

了解威特（wild）N3水准仪和国产S1水准仪的基本结构，以及各螺旋的作用；初步学会仪器的使用方法和在水准尺上的读数方法。

二、要求：

1、将仪器与书本上仪器外机对照，熟悉仪器各部件的名称及其作用，着重比较不同仪器的特点。

2、掌握N3、S1两种类型仪器在水准尺上的读数方法及测微原理，预习书上§5-3节的内容。

3、了解精密水准尺的特点（N3、S1仪器的水准尺是不同的）；与一般水准尺有何区别。

三、仪器与工具

每次借N3（或S1）一架（包括脚架），记录板一块，精密水准尺一反，大白伞一把。

四、分组：

5人一组。

五、实习时数：

2学时

六、注意事项：

精密水准仪和精密水准尺系贵重仪器，实习时必须倍加爱护。

精密水准尺必须专人拿着，不许靠墙或放在地上。

仪器和尺子都不许离开人。

实习七视准轴与水准轴相互关系正确性的检验与校正

一、目的：

掌握水准仪交叉误差和i角误差的检验与校正的操作程序和成果整理方法。

二、内容：

（一）交叉误差的检验：

1、将水准仪安置在距标尺50米处，并使脚绳旋③安置在望远镜照准方向上（如图一）示。

（图一）

2、整平仪器，符合气泡精密符合，并使楔形丝夹准某一分划，记录读数。

3、升高脚螺旋①约2周，为了保持原读数不变，则应降低脚螺旋②约2周，并仍照准原目标分划读数。

此时，观察气泡偏离方向和大小。

4、把脚螺回复原来位置，并使气泡符合，仍照准原目标分划读数。

5、同法使仪器向一方向倾斜（即升高脚螺旋②2周，降低脚螺旋④2周），并仍照准原目标分划读数，观察气泡的偏离方向和大小。

在上述仪器向两侧倾斜情况下，若气泡两端始终保持符合或者气泡同向偏离相同距离，则表示无交叉误差存在。

若气泡异向偏离，且偏离大于2mm时，需进行校正（本实习只做检验，不作校正。

）

（二）i角检验与校正

1、准备工作：

在平坦场地选择一条长为61.8米的直线J1J2。

并将其分成S=20.6米的三等分（J1A=AB=BJ2=20.6米）。

在两端点均打上木桩（或作记号）见记录附图。

2、在J1J2处先后架仪器，中间A、B为立尺点。

仪器整平后使符合气泡精密符合，分别在A、B标尺上各读取四次读数，取四次读数的平均值为a1，b1；a2，b2。

3、最后结果计算：

当i″＞15″时，需进行校正。

4、校正方法：

①在J2点上进行，将望远镜视线对准A尺上的应有的正确读数

，

②校正水准器上、下改正螺旋，松开一个，拧紧一个，直至气泡居中。

③检查B尺上应有的正确读数

是否为

。

否则应反复检校，直至i角＜15″为止。

三、仪器与工具：

每组：

N3（S1）水准仪一架（脚架），N3（S1）水准尺一对，扶杆4根，大白伞一把，尺垫二只，木桩二个，记录板一块，30m钢卷尺一把，斧头一把，校正针一根。

四、分组：

5～6人一组。

五、实习时间：

4学时。

六、上交资料：

记录及计算结果。

七、注意事项：

1、要爱护仪器，需要作i角校正时要用校正针十分细心地进行。

2、先做i角检校，做好后再做交叉误差的检验，交叉误差不做校正。

角的检验

仪器：

水准尺（A）：

观测者：

时间：

水准尺（B）：

记录者：

日期：

成象：

检查者：

测站

观测

次序

水准尺读数

高差

a-b

（mm）

i角的计算

A尺读数a

B尺读数b

J1

1

AB标尺间距S=20.6

2Δ（mm）=（a2-b2）-（a1-b1）=

i″=10·Δ=

校正后A，B标尺上的正确读数

=

2

3

4

中数a1=

b1=

J1

1

2

3

4

中数a2=

b2=

附图：

实验八二等精密水准测量

一、目的与要求：

通过实地测量掌握二等精密水准测量的观测工作记录以及熟悉各项限差规定。

二、测站上施测步骤：

1、用圆气泡大致整平仪器。

2、照准后视水准标尺，读取后视基本分划的上、下丝视差读数，记录之。

3、用微倾螺旋使符合气泡精确符合，用楔形丝夹准基本分划，并读数记录。

4、旋转望远镜照准前视水准尺，使气泡精确符合，用换形丝夹准基本分划，并读数，记录。

然后再读取上、下丝视距读数，记录之。

5、仍前视，使气泡精确符合用楔形丝对准辅助分划，读数记录。

6、旋转望远镜照准后视水准标尺，使气泡精确符合，用楔形丝对准辅助分划，并读数记录。

7、以上为奇数站“后前前后”观测程序；偶数站则是“前后后前”观测程序。

三、限差及作业规定：

1、视线高度不得低于0.5m，视线长度一般取50米，在某些特殊情况下视线可适当缩短。

前后视距差小于1米，测段视距累积差小于3米；

2、一测段的测站数要布置成偶数，仪器与前后尺应尽量在同一直线上；

3、观测时要注意消除视差，气泡要严格居中，各种螺旋均应旋进方向终止。

4、视距读到4位数字（读至1mm），基本分析（或一次）和辅助分划（或二次）至5位数字（即读至0.1mm），基辅差＜0.5mm。

基辅高差之差＜0.7mm。

5、上、下丝分划读数的中数与中丝基本分划读数之差＜3mm。

6、如有些尺子也有辅助分划的，用Ni004或S1型水准仪，并用5mm分格值水准标尺观测时，则按记录表中（一次）和（二次）栏内记入照准标尺的两次读数，最后需将测段往、返测的高差和距离的观测结果除2，化为真实的高差和距离。

7、各项记录要正确整齐、清晰、严禁涂改。

原始读数米、分米如有错时，可以整齐地当场划去改正。

但厘米以下读数一律不得涂改，必须重测。

8、记录及计算检查合格后，始可迁站。

9、测完一闭合环后，计算闭合环的闭合差，看是否小于±4L（mm）。

L为闭合环的环线长度，以公里为单位。

四、任务：

每一小组施测若干个测站，现场地范围各自构成一个小闭合环。

五、仪器及工具：

每组N3或（S1）水准仪一台（脚架），N3水准尺一付，尺垫一付，扶杆4根，大白伞一把，测绳一根，记录板一块，记录纸等。

六、分组：

每5～6人一组。

集体完成一小闭合环。

七、实习时数：

4小时。

八、上交资料：

①观测记录手薄；

②环线闭合差计算成果。