《数字测图技术及其在工程中的应用》.docx
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《数字测图技术及其在工程中的应用》
数字测图技术及其在工程中的应用
(全站仪数字化测图)
实验地点:
北方工业第一实验楼及其周边
起止时间:
2011.9.20
班级:
土木10a-4
组别:
土木四班(3)组
编写人:
许嘉
指导教师:
张敬宗
前言:
随着计算机、电子设备、数字成图软件的迅速发展,数字测图也就随之变得越来越普遍,由于其的便捷性、精确性和数字化带来的易传播性。
使得其在工程测量中举足轻重,所以这也成为了我们不可不学的一门课程。
一周理论和一周实践后,我们对这门课程有了初步的了解了。
这次课程分两阶段,一阶段为全站仪的使用和实测,二阶段是gps的介绍和使用。
一、实验目的:
1、熟练掌握全站仪的测量原理和使用方法。
2、掌握数字测图的基本要求和成图过程,掌握大比例尺数字测图方法。
二、实验任务和要求:
1全站仪的领取和注意事项。
2熟练掌握全站仪的使用。
3按技术要求完成图根点的标定,并做好观测前的准备工作,完成水平角观测、距离及图根点的坐标,熟练平面控制测量方法和
步骤。
4、CASS软件的使用,成图。
5:
地形图的整饰,按要求整理资料,并编写实验报告
三、实验内容:
段熟悉电子全站仪的使用及校正。
并使用其对北方工业大学二教测区进行基本的控制测量,并做基本的碎布侧量。
记录了点坐标,绘制测区的平面图。
后期用CASS5.1程序根据坐标点进行电脑出图。
绘制出本测区电子图。
四:
实验项目:
1、借领仪器、仪器检验。
2、全站仪操作训练。
3、实地实践,控制点选取,碎步测量,数据记录。
4、数据处理、平面图绘制、编写实验报告,实验总结。
实验仪器及分组情况:
实验仪器:
全站仪一台、脚架二套、棱镜二套、记录板、立杆
小组成员:
李冬冬、孟祺、许嘉、黎波、龙志毅、曹琦、罗豪、闫寒、王晋萌
分组情况:
分成三组—
(1)李冬冬、黎波、许嘉负责导线点布设,以及碎步点的选取。
(2)孟祺、龙志毅、罗豪负责架设仪器,进行测量(3)闫寒、曹琦负责记录数据,并对数据进行整理。
测区概况:
本组测区,涵盖了第一实验楼主楼、以及南面花园,北面的几个方形小草坪,以及东面的几个大型方块草坪。
建筑少但是花园草坪数量多,好在形状规则,理论上工作量不是很大,但是实际测量中才会发现,由于植物比较多,直线可见度低,好多地方只能分段测量,所以工作量并不小。
测区概览:
图表1测区示意图
测区平面测量方法步骤:
1图根控制测量取4个控制点,要求能尽量覆盖大部分测区,尽量在显眼的地方,且要求分布要平均合理,并且闭合回到起始点。
2使用全站仪进行数据采集对测区进行碎布测量。
测出主要的建筑物,绿地,和主要区域性边界,做到尽量细致。
技术要求:
电子全站仪的控制测量,及其碎步测量。
成图软件的基本使用
全站仪的使用及校正
全站仪的基本操作与使用方法:
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改正。
(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。
(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。
进行距离测量前先完成以下四项设置
(1)测距模式
(2)反射镜类型
(3)棱镜常数
(4)气象改正值
注意:
在短距离测量时,即使照准部偏离目标中心,返回的测距信号也足够强并显示“*”号,但这种情况下的测距结果精度不高,因此必须精确的照准棱镜中心。
全站仪校验
(1)照准部校验
水准轴应垂直于竖轴的检验和校正检验时先将仪器大致整平,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度,若气泡仍然居中则说明条件满足,否则应进行校正。
1、用脚螺旋调回气泡偏离量的一半。
2、用校正针转动水准器校正螺丝调回气泡偏离量的另一半,使气泡居中。
顺时针转动校正螺旋时,气泡往校正螺丝方向移动。
3、重复上述步骤至使照准部转至任何方向为止。
(2)圆水准器校验
1、照准部水准器校验后,用照准部水准器仔细整平仪器。
2、检查圆水准气泡的位置。
若气泡保持居中则无需校正。
若气泡偏离则按下列步骤进行校正。
3、观察气泡的偏离方向。
用校正针松开与气泡偏离方向相反的校正螺丝使气泡居中。
4、调整所有三个校正螺旋,使之松紧程度大致相同且使气泡居中。
(3)分划板的校验
步骤检验1:
竖丝与横丝正交性的检验
1、精确整平仪器
2、选择一清晰目标(例如屋顶顶角),用竖丝的上部A精确照准目标
3、旋转仪器垂直转动手轮使目标下移至竖丝的下部B处。
若目标未偏离竖丝则不需要则不需要进行校正。
步骤检验2:
竖丝与横丝位置正确性的检验
1、在距离仪器的100m约平坦地面处设置一清晰目标。
2、精确整平仪器,打开电源并设置好读盘指标
3、在测量模式下用盘左位置精确照准不中心,读取水平角度数A1和垂直角度数B1。
4、用盘右位置精确照准部目标中心,读取水平角读数A2和垂直角度数B2。
5、计算A2-A1和B2+B1。
若A2-A1的值在180°±20″以内,B2+B1的值在360°±20″以内则不需要进行校正。
若经3至5此检验结果均超出上述范围,请与生产厂商联系。
(4)光学对中器校验
1、精确整平仪器,使光学对中器十字丝中心对准地面测点。
2、旋转仪器照准部180°,检查十字丝中心与测点间的相对位置。
若测点仍位于十字丝中心,不需要进行校正,否则按下述方法进行校正。
3、用脚螺旋校正偏离量的一半。
4、取下光学对中器分划板护盖。
5、用光学对中器的4个校正螺旋丝校正剩余的另一半偏离量。
校正时,如果测点如图所示的下半部区域内:
①轻轻松开下(上)校正螺旋
②以内样程度旋紧下(上)校正螺丝,使测点移至左右校正螺丝的连线上,如果测点测点位于如右图所示的左部实线上(右部虚线)上
③轻轻松开右(左)校正螺丝
④以同样程度螺旋左(右)校正螺丝,使测点移至光学对中器十字丝中心。
注意:
应特别细心注意使4个校正螺丝的松紧程度一致,不要过度旋转校正螺丝。
6、再次检验以确认当照准部转至任何方向上时,测点应位于光学对中器十字丝中心上,否则重复上述步骤进行校正。
7、盖上光学对中器分划板护盖。
对中
全站仪的使用步骤
1、架设三角架
使三角架腿等长,三角架头位于侧点上且近似水平,三角架腿牢固地支撑于地面上。
2、架设仪器
将一起放于三角架架头上,一只手握住仪器,另一只手旋紧中心螺旋。
3、测点调焦
通过光学对中器目镜观察,旋转对中器的目镜至分划板十字丝看得最清楚,再旋转对中器调焦环至地面测点看得最清楚。
整平
使测点位于十字丝中心
调节脚螺旋使测点位于光学对中器十字丝中心。
使圆水准器气泡居中
缩短离气泡最近的三角架腿,或者伸长离气泡
控制点选取
●选取原则:
选取时应该选取测区上的比较显眼,可视范围广,阻挡物少的原则,个控制点之间要间距适当,分布均匀等。
●实验实况:
本组实验测区为四边形,所以,选取了四个角点作为控制点,分别是S1、S2、T6、T7还有导线点S3如图:
闭合导线的检验:
见《闭合导线计算表》
碎部点测量
●碎部点选取原则:
碎部点的选取应尽量细致的体现测区地形外貌为沿着选点,对于直线行外貌选取地形角点即可,对于曲线或者不规则地形按照不同的精度标准选取不同的碎部点,一般来说,碎部点越多测量的地形外貌与真实值越相近。
在此情况下选取的的点应该尽量与控制点透视性好。
本组实验测量实况:
我们首先分组进行操作,龙志毅、孟祺在导线点处架设全站仪并进行对中整平,李冬冬、黎波、许嘉三人拿着草图寻找对应的碎步点。
当一切准备好了之后,我们将棱镜放在相应的碎步点处,然后全站仪瞄准碎步点并读数。
此时,曹琦和闫寒将根据全站仪上的显示给每个点标号,确定之间的连接关系。
测完一个测区时,及时将全站仪拿到老师办公室里,将这一测区的数据传输到电脑里。
利用专业的成图软件观察所测点的位置是否和草图上的位置大体相符。
如果不相符得及时讨论原因马上解决问题。
然后在进行下一测区的测量。
尤其注意的是,每次全站仪换测区时,当输入了后视前视坐标后,一定要注意再次照准后视点,只有当误差很小时才可以进行这一次的测量,否则断不可继续测量。
经过一些列的碎部取点测量,我们得出以下碎部点草图<见附图>。
经过初步整理得到《第一实验楼地形草图》,见下页:
数据传输和录入:
数据全部确认无误后,我们把数据送到张老师处,将数据录入计算机,通过CASS5.1软件的成图渲染,成图与实际地貌基本符合,测量宣告圆满结束。
本人完成的工作及成果质量:
在和队员们的配合下,我们成功完成了对第一实验楼及其周边的测量工作。
对于我自己,完成的则是前期控制点和碎部点的选取和后期的棱镜的定点,以及近段的数据处理。
我们组的成果是完美了,所以对本人完成的工作也是肯定的.附本组成图《第一实验楼数字地形图》,见下页:
实验体会
经过几天实战测量,收获很多,不仅是知识,还有精神和态度。
首先亲手体验了全站仪。
这是光从课本上无法体会到的,实际中遇到的问题往往是意想不到的,所以要学会去自主处理这些突发的问题。
还有就是小组的协作精神,和遇挫不馁的做事态度。
首先我们做的是控制测量,先确定4基准点,开始的时候很自然的就选择了测区的四个个角点,由于刚上手,四个点就花掉了我们第一天的一个下午,第二天着手碎步测量的时候才发现控制点的选择永远不能太理想化,测区的大部分都被大树和藤蔓覆盖,无法看到控制点,碎部测量根本无法进行,满怀雄心的我们一下就被拍到了岸上,经过艰难的商讨,大家终于统一了意见—重新布设,一切重来,那段时间大家心里都挺够沉的,因为截至时间就要到了,但是还好,由于大家的高效率工作,还是按时间完成了测量,这个小插曲给我的不是消极的埋怨,而是教训,这个教训教会以后的我们,在工作中要有计划的工作,团体的思想要统一。
继而是测碎部,大家都很给力,分工协作,很快就测完了。
总的来说这次测量,短暂,只有两天,但是学到很多。
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- 数字测图技术及其在工程中的应用 数字 技术 及其 工程 中的 应用