测量学实习报告课案.docx
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测量学实习报告课案
目录
一.前言………………………………………3
二.实习概况…………………………………3-6
三.普通水准测量……………………………6-9
四.图根导线测量……………………………10-16
六.实习体会与收获…………………………19-20
一前言
测量作为了解自然和改造自然的重要手段,在宏观和微观上都起着十分重要的作用。
因此,为了使同学们在通过一学期的测量学习后对相关仪器有深入的了解和体验,努力使自身的理论和实践相结合,本次测量实习特别挑选了两个重要课题,即水准测量和导线测量,从而对测量的三项要素(距离测量,水平角测量,高差测量)有更直观的体验。
在小组合作的过程中,既培养了个人吃苦耐劳的精神,又增强了团队协作能力,为今后的相关测量工作打下基础。
二实习概况
一、实习时间
6.16:
上午实习动员、借用仪器、现场开始选控制点;
下午准备水准测量或导线测量。
6.17-6.18:
继续水准测量或导线测量。
6.19:
数据分析计算,撰写测量实习报告。
6.20:
归还仪器,上交测量实习报告。
二、实习地点
南京工业大学江浦校区天宝阁附近、图书馆附近。
三、配备仪器
1、水准测量:
DS3水准仪一台(脚架)、双面水准尺2根、尺垫,
记录板一块;
2、导线测量:
DJ6经纬仪一台(脚架)、测钎2根、钢尺一把,记录
板一块,。
四、实习要求及注意事项
1)实习要求
1、测角:
两个测回(测回法),上下半测回之差的限差为±40``。
各测回角度互差的限差为±24``,n为导线的测量角数。
2、钢尺丈量:
往返丈量,相对精度为1/2000。
3、水准测量:
双面尺法,视线长度小于100m、同测站两次高差
的差数不大于6mm。
2)注意事项
1、水准测量注意事项
1)观测
(1)观测前应认真按要求检验水准仪,检视水准仪。
(2)仪器应安置在土质坚硬处,并踩实三脚架。
(3)水准仪至前,后水准尺的视距应尽可能相等。
(4)每次读数前,注意消除视差,只有当符合水准气泡居中后
才能读书,读数应果断准确,特别应认真估读毫米数。
(5)晴好天气时,仪器应打伞防晒,操作时应仔细认真,做到
人不离器,使之安全。
(6)只有当一测站记录计算合格后方能搬站,搬站时先检查仪
器连接螺旋是否固紧,一手托扶仪器,一手握住脚架稳步
前进。
2)记录
(1)记录认真,边记边回报数字,准确无误地记入记录手簿相
应栏内,严禁伪造和转抄。
(2)字体端正,清楚,米位分米位不准连环涂改,不准用橡皮
擦改,如按规定可以改正时,应在原数字上划线后再在上
方重写,厘米位毫米位不能改正。
3)扶尺
(1)扶持人员应认真竖立尺子,注意保持尺上原气泡居中。
(2)转点处应选择土质坚硬处,并将尺垫踩实。
(3)水准仪搬站时,应注意保护好原前视点尺垫位置不受碰动。
2、导线测量注意事项
(1)安置经纬仪时,与地面点的对中误差应小于2mm.
(2)瞄准目标时,应尽量瞄准目标底部同一位置,以减少由于目
标倾斜引起水平角观测的误差。
(3)观测过程中,若发现水准管气泡偏移超过1格时,应重测该
(4)用分微尺,进行度盘读数时,估读至6``,估读必须准确。
5、实习目的
1.掌握DS3型水准仪和DJ6型光学经纬仪的基本操作。
2.学会记录和整理数据,掌握水准测量和导线测量的计算方法。
3.小组分工明确,通过合作完成测量,提高独立工作能力和团队合作
能力。
三普通水准测量
1、主要仪器:
DS3水准仪
2、使用方法:
双面尺法
三、水准仪的使用:
Ⅰ、安置水准仪
打开三脚架使其高度适中,目估使架头大致水平。
取出仪器
置于三脚架上,一手握住仪器,一手将三脚架架头上的连接螺旋
旋入仪器基座内,拧紧并检查是否将仪器拧紧且置于两点之间。
Ⅱ、粗略整平
先用双手同时内或外转动一对脚螺旋,这是气泡未居中而位
于脚螺旋之间,再转动另一只脚螺旋使其居中。
Ⅲ、瞄准水准尺在瞄准水准尺之前,先进行目镜调焦,使十字丝
成像清晰。
松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜筒上的缺口和
准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋。
转动物镜对光螺旋进行调焦,使水准尺分划十分清晰,并转
动微动螺旋,使水准尺像的一侧靠近十字丝(便于检查水准尺是
否竖直)。
消除视差为了检验对光质量,可用眼睛在目镜后上下微微晃
动,若发现十字丝与目标影像有相对移动,则须重新进行对光,
直到眼睛上下移动而水准尺读数不变为止。
Ⅳ、精确整平、读数
精确定平水准管,使水准仪的视线水平,是水准测量中的
关键性一步,转动眼微倾螺旋,使水准管气泡居中;睛通过位于
目镜左方的符合气泡观测窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋使
气泡两端的影像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。
这时,
即可用十字丝的中丝在尺上读数。
Ⅴ、水准测量原理
1、照准后视尺黑面,精平,分别读取上、下、中三丝读数,
并记为
(1)、
(2)、(3)
照准前视尺黑面,精平,分别读取上、下、中三丝读数,
并记为(4)、(5)、(6)
照准前视尺红面,精平,读取中丝读数,记为(7)
照准后视尺红面,精平,读取中丝读数,记为(8)
这四步观测,简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”,
这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。
对于四等水准测量,规范允许采用“后一后一前一前(黑一红一
黑一红)”的观测步骤。
2、一个测站的计算与检核:
①视距的计算与检核
后视距(9)=[
(1)—
(2)]X100m
前视距(10)=[(4)—(5)]Xl00m 四等≯l00m
前、后视距差(11)=(9)—(10) 四等≯5m
前、后视距差累积(12)=本站(11)+上站(12) 四等≯l0m
②水准尺读数的检核
同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差:
前尺黑面与红面中丝读数之差 13)=(6)+K-(7)
后尺黑面与红面中丝读数之差 (14)=(3)+K-(8) 四等≯3mm
(上式中的K为红面尺的起点数,为4.687m或4.787m)
③高差的计算与检核
黑面测得的高差 (15)=(3)—(6)
红面测得的高差 (16)=(8)—(7)
校核:
黑、红面高差之差 (17)=(15)—[(16)±0.100]
或(17)=(14)—(13) 四等≯5mm
高差的平均值 (18)=[(15)+(16)±0.100]/2
水准测量手簿
测站
点号
后视读数(米)
前视读数(米)
高差(米)
高程(米)
备注
黑
红
黑
红
1
20(控)
0.970
5.758
-0.648
(-0.544)
55.2763
A
1.618
6.302
54.6283
2
A
1.277
6.062
0.149
(0.247)
B
1.128
5.815
54.7773
3
B
1.329
6.013
-0.223
(-0.325)
C
1.552
6.338
54.5543
4
C
1.664
6.450
0.712
(0.811)
D
0.952
5.639
55.2663
5
D
1.264
5.952
0.012
(-0.086)
20(控)
1.252
6.038
55.2783
四图根导线测量
1、安置仪器
安置仪器是将经纬仪安置在测站点上,包括对中和整平两项内容。
对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上;整平的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置,水平度盘处于水平位置。
1.初步对中整平
(1)用锤球对中,其操作方法如下:
1)将三脚架调整到合适高度,张开三脚架安置在测站点上方,
在脚架的连接螺旋上挂上锤球,如果锤球尖离标志中心太远,可
固定一脚移动另外两脚,或将三脚架整体平移,使锤球尖大致对
准测站点标志中心,并注意使架头大致水平,然后将三脚架的脚
尖踩入土中。
2)将经纬仪从箱中取出,用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上。
调整脚螺旋,使圆水准器气泡居中。
3)此时,如果锤球尖偏离测站点标志中心,可旋松连接螺旋,
在架头上移动经纬仪,使锤球尖精确对中测站点标志中心,然后
旋紧连接螺旋。
(2)用光学对中器对中时,其操作方法如下:
1)使架头大致对中和水平,连接经纬仪;调节光学对中器的目
镜和物镜对光螺旋,使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志
的影像清晰。
2)转动脚螺旋,使光学对中器对准测站标志中心,此时圆水准器气泡偏离,伸缩三脚架架腿,使圆水准器气泡居中,注意脚架尖位置不得移动。
2.精确对中和整平
(1)整平先转动照准部,使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线,两手同时向内或向外转动这两个脚螺旋,使气泡居中,注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致;然后将照准部转动90°,转动第三个脚螺旋,使水准管气泡居中。
再将照准部转回原位置,检查气泡是否居中,若不居中,按上述步骤反复进行,直到水准管在任何位置,气泡偏离零点不超过一格为止。
(2)对中先旋松连接螺旋,在架头上轻轻移动经纬仪,使锤球尖精确对中测站点标志中心,或使对中器分划板的刻划中心与测站点标志影像重合;然后旋紧连接螺旋。
锤球对中误差一般可控制在3mm以内,光学对中器对中误差一般可控制在1mm以内。
二、瞄准目标
(1)松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋,将望远镜朝向明亮背景,调节目镜对光螺旋,使十字丝清晰。
(2)利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标,拧紧照准部及望远镜制动螺旋;调节物镜对光螺旋,使目标影像清晰,并注意消除视差。
(3)转动照准部和望远镜微动螺旋,精确瞄准目标。
测量水平角时,应用十字丝交点附近的竖丝瞄准目标底部。
三、读数
(1)打开反光镜,调节反光镜镜面位置,使读数窗亮度适中。
(2)转动读数显微镜目镜对光螺旋,使度盘、测微尺及指标线的影像清晰。
(3)根据仪器的读数设备,按前述的经纬仪读数方法进行读数。
四.实习原理
1、角度闭合差的计算和调整
如果>fβ,说明所测水平角不符合要求,应对水平角重新检查或重测。
如果≤fβ,说明所测水平角符合要求,可对所测水平角进行调整。
2、坐标增量闭合差的计算
由于A、E的坐标为已知,所以从A到E的坐标增量也就已知,即:
通过附合导线测量也可以求得A、E间的坐标增量,用
、
表示由于测量误差故存在坐标增量闭合差:
测站
目标
度盘读数
半测回角值°´″
平均角值°´″
备考
盘左°´″
盘右°´″
25(控)
C
0°00´00″
179°58´54″
153°49´00″
153°49´00″
A
153°49´00″
333°47´54″
153°49´00″
C
90°00´00″
269°56´48″
153°49´24″
153°49´18″
A
243°49´24″
63°46´00″
153°49´12″
1
B
0°00′00″
179°57′00″
134°24′06″
134°24′03″
D
134°24′06″
314°21′00″
134°24′00″
B
90°00′00″
270°05′12″
134°24′00″
134°23′57″
D
224°27′00″
44°29′06″
134°23′54″
2
E
0°00′00″
179°59′36″
144°33′12″
144°33′18″
C
144°33′12″
324°33′00″
144°33′24″
E
90°00′00″
269°57′36″
144°33′00″
144°33′03″
C
234°33′00″
54°30′42″
144°33′06″
3
D
0°00′00″
179°56′42″
155°51′54″
155°51´48″
F
155°51′54″
335°28′24″
155°51′42″
D
90°00′00″
269°52′00″
155°52′00″
155°52´12″
F
245°52′00″
65°44′24″
155°52′24″
4
G
0°00′00″
179°57′48″
131°47′00″
131°47´06″
E
131°47′00″
311°45′00″
131°47′12″
G
90°00′00″
269°46′54″
131°46′54″
131°47´00″
E
221°4654
41°44′00″
131°47′06″
26(控)
F
0°00′00″
179°57′00″
122°20′42″
122°20´45″
H
122°20′42″
302°17′48″
122°20′48″
F
90°00′00″
269°58′42″
122°21′00″
122°20´51″
H
212°21′00″
32°19′24″
122°20′42″
测回法测水平角
点号
角度观测值
改正后之角度
方位角
水平距离
坐标轴增量
改正后之增量
坐标
°´″
°′″
°´″
米
±△x
±△y
±△x
±△y
x
y
24
左角
-780808
25(控)
+8
1534909
1534917
1161
32.2706
15134
9.0342
-1041851
24
-0.0203
-5.9361
-0.0384
-23.2543
-5.9564
-23.2927
1
+8
2253600
2253608
1161
26.3142
15132
5.7415
-584243
25.5
-0.0203
13.2439
-0.0384
-21.7910
13.2236
-21.8294
2
+7
1443311
1443318
1161
39.5378
15130
3.9121
-940925
24
-0.0203
-1.7368
-0.0384
-23.9370
-1.7571
-23.9754
3
+7
2040800
2040807
1161
37.7807
15127
9.9367
-700118
28
-0.0203
9.5674
-0.0384
-26.3147
9.5471
-26.3531
4
+7
1314703
1314710
1161
47.3278
15125
3.5836
-1181408
18
-0.0203
-8.5170
-0.0384
-15.8575
-8.5373
-15.8959
26(控)
+7
2373912
2373919
1161
38.7905
15123
7.6877
-603449
辅助计算
α′终=α始+∑β-n×180°=-60°34′05″
fx=∑△x-(x终-x始)=0.1015
fy=∑△y-(y终-y始)=0.192
fβ=α′终-α终=-44″
fβ容=±40√n=98″fβ≤fβ容(合格)
f=√f²x+f²y=0.217
∑D=119.5
K=f/∑D=1/583
略图
五钢尺丈量
一、一般方法
1、在平坦地面上丈量水平距离
目的:
丈量AB直线两点的水平距离。
方法:
目估定向,进行整尺段丈量,然后量最后的零尺段。
为了提高精度一般需要往返测量。
计算:
尺子长度为1,量了n个整尺段,零尺段长为q,则全长L:
L=n1+q
算例:
往测为208.926m,返测为208.842m,则其往返平均值L平为208.884m,相对误差为:
精度:
在平坦地区量距,其精度一般要求达到1/2000以上,在困难的山地要求在1/1000以上。
2、在倾斜地面丈量水平距离
(1)平量法
(2)斜量法
二、精密方法
1、经纬仪定线
将经纬仪安置于A点,瞄准B点,然后在AB的视线上用钢尺量距,依次定出比钢尺一整尺略短的尺段端点1,2,…。
在各尺段端点打入木桩,桩顶高出地面5cm~10cm,在每个桩顶刻划十字线,其中一条在AB方向上,另一条垂直AB方向,以其交点作为钢尺读数的依据。
2、量距
量距是用经过检定的钢尺,两人拉尺,两人读数,一人记录及观测温度。
量距时由后尺手用弹簧秤控制施加于钢尺的拉力(30m钢尺,标准拉力为100N)。
前、后读数员应同时在钢尺上读数,估读到0.5mm。
每尺段要移动钢尺三次不同位置,三次丈量结果的互差不应超过2mm,取三段丈量结果的平均值作为尺段的最后结果。
随之进行返测,如要进行温度和倾斜改正,还要观测现场温度和各桩顶高差。
钢尺丈量手薄
边号
整尺段数
零尺段度数(米)
边长丈量值(米)
B1
0
22.28
22.28
12
2
24.92
84.92
23
2
17.74
77.74
34
3
17.27
107.27
45
4
10.81
130.81
56
1
27.95
57.95
67
2
9.39
69.39
7C
2
28.31
88.31
六实习体会与收获
通过这次测量实习,我们把平时所学的理论知识运用到了实践,增强了对课本理论知识的理解与认识,把平时所学抽象的概念形象化,并在实地亲手操作了精密复杂的仪器,对下一阶段的学习打下了坚实基础。
在测量中遇到许多困难,例如不同人读出的数有微小的差别,对整平过程中难免出现气泡稍有偏离,测站点略有偏离刻划圈,瞄准过程由于十字丝目标的背景色相似导致的瞄准偏离等。
我们在仪器一定的情况下只能认真测量,细心读数,多次测量来尽量减小误差。
测量学运用之广泛,掌握一定的测量方法对以后工作意义重大。
同时,此次测量培养了我们严谨一丝不苟的工作态度和工作作风,使我们增强了团队合作意识,提高了我们克服困难的能力。
理论与实习结合不失为一个学习测量学的妙方。
还培养了我们一丝不苟的工作态度和严谨的学习作风,使我们认识到了谨慎的重要性,对于精密仪器而言,一点的偏差就可能导致失败。
我也学到了很多实实在在的东西,比如对实验仪器的操作更加熟练,学会了许多课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的能力,同时也拓展了与同学的交际、合作的能力。
一次测量实习要完整的做完,单单靠一个人的力量和构思是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。
当然,每个人都有不同的测量习惯,对于同一个仪器来说,每个人读出的数都不尽相同,都会有极其细小的差别,称为偶然误差。
而且仪器并不是十分精密,天气的原因,温度也时常变化,光照也不稳定,这些因素对测量产生了比较大的阻碍。
同样,站点很重要,站点的好坏决定了测量的速度,而且每次测量读出的数都可能出现超限现象,对于此,就应当耐心地进行重新测量,保证实习的精确、严谨。
我想只要我们不怕吃苦,团结协作,不怕困难,敢于挑战,我们必将在以后的测量工作中做的更加出色。
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