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测量学试验指导书
测量学实验指导书
福州大学土木工程学院测量实验室编
二O一一年五月
目 录
第一部分 测量学实验须知
一、测量实验规定
二、测量仪器工具的借领与使用规则
三、测量记录与计算规则
第二部分 测量学实验指导书
实验一 水准仪的使用
实验二 普通水准测量
实验三 经纬仪的使用
实验四 水平角测量
实验五 全站仪使用
实验六 全站仪导线测量
实验七 GPS-RTK认识及使用
实验八 展绘方格网和已知点及视距测量
实验九 经纬仪测绘地形图
实验十 建筑物设计标高的测设
实验十一 建筑物轴线放样
第一部分 测量实验须知
测量学是一门实践性很强的专业基础课,测量实验是测量教学中必不可少的环节,是理论联系实际的重要途径。
学生只有通过实验,才能巩固课堂所学的基本理论,掌握测量仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法,才能培养独立思考、分析和解决实际问题的能力,真正达到提高实践动手能力的目的。
因此,每位同学务必在教师的指导下,按时按质按量完成好各项实验任务,以满足本专业后续课程学习和日后工作的需要。
一、测量实验规定
1、在实验前,必须明确目的、了解任务、熟悉实验步骤、注意有关事项,并准备好所需文具用品。
2、实验须分小组进行,采取组长负责制,负责组织协调实验工作,办理所用仪器工具的借领和归还手续。
小组成员应团结协作,相互配合,发扬艰苦奋斗、吃苦耐劳的精神。
3、实验应在规定的时间和场地进行,不得无故缺席或迟到、早退,不得擅自改变地点或离开现场。
4、必须严格遵守本指导书中的“测量仪器工具的借领与使用规则”及“测量记录与计算规则”,爱护仪器工具,遵守操作规程。
5、服从教师的指导,严格按实验的要求,认真、按时、按质、按量完成各项任务,经指导教师审阅同意后,才可交还仪器工具,并提交书写工整的实验报告。
如发现超限,应及时进行重测,严禁编凑数据、伪造成果,如有伪造行为,经教育不改者,取消本课程成绩。
6、在实验过程中,应遵守学校纪律,爱护现场的花草树木及农作物,爱护各种公共设施,严禁砍折、踩踏或损坏公物,爱护环境卫生。
二、测量仪器工具的借领与使用规则
对测量仪器工具的正确使用、精心爱护和科学保养,是测量人员必须具备的基本素质和应该掌握的技能,也是保证测量成果质量、提高工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。
因此,在仪器工具的借领与使用中,必须严格遵守下列规定。
(一)仪器工具的借领
1、因测量仪器比较贵重,借领时以小组为单位,由小组长在“仪器借用表”上填好所借仪器工具、班级、组号、日期、借用者签名并经辅导教师签字同意后,才能借领仪器工具。
2、借领时应当清点检查,实物与清单是否相符,仪器工具及附件是否齐全,背带及提手是否牢固,脚架是否完好等。
如有缺损,可以更换。
3、离开实验室之前,必须锁好仪器箱并拿好各种工具;搬运仪器工具时,必须轻取轻放,避免剧烈震动。
4、借出仪器工具之后,不得与其他小组擅自调换或转借。
5、实验结束后,应及时收装仪器工具,送还实验室检查验收。
如有遗失或损坏,应写出书面报告说明情况,并按有关规定予以赔偿。
(二)仪器的使用
1、在三脚架安置稳妥之后,方可开启仪器箱,取出仪器前,要看清仪器在箱中的存放位置,避免装箱困难。
2、提取仪器前,应先松开制动螺旋,再用双手握住支架或基座轻轻取出仪器,放在三脚架上,保持一手握住仪器,一手去拧连接螺旋,并做到连接牢固。
3、安置仪器之后,注意随即关好仪器箱,防止灰尘和湿气进入箱内,严禁坐在仪器箱上,仪器不论是否操作,必须有人看护,防止无关人员搬弄或行人车辆碰撞。
4、在观测过程中,如发现镜头上有灰尘,可用镜头纸或软毛刷轻轻拂出,严禁用手指或手帕等物擦拭,以免损坏镜头上的药膜。
5、转动仪器,应先松开制动螺旋,再轻轻转动。
使用微动螺旋时,先旋紧制动螺旋。
微动螺旋和脚螺旋不要旋到顶端,使用各种螺旋用力应轻而均匀,以免损伤螺丝。
6、在野外使用仪器时,应该撑伞,严防日晒雨淋。
7、在仪器发生故障时,应及时报告指导教师,不得擅自处理。
(三)仪器的搬迁
1、在行走不便的地方或远距离搬站时,必须将仪器装箱后再搬迁。
2、短距离搬迁时,可以仪器和脚架一起搬,其方法是:
检查并旋紧中心连接螺旋,松开各制动螺旋(经纬仪物镜应对向度盘中心,水准仪物镜应向后);再收拢三脚架,左手抓住仪器,右手抱住脚架,近于垂直地搬移。
严禁斜扛仪器,以防碰摔。
3、搬迁时,小组其他人员应协助观测员带走仪器箱和其它工具。
(四)仪器的装箱
1、每次使用仪器之后,应及时清除仪器的灰尘及脚架上的泥土。
2、仪器拆卸时,应先将脚螺旋旋至大致同高的位置,再一手握住仪器,一手松开连接螺旋,双手取下仪器。
3、仪器装箱时,应先松开各制动螺旋,使仪器就位正确,试关箱盖确认放妥后,关箱上锁或上扣,切不可强压箱盖,以防压仪器。
4、清点所有附件和工具,防止遗失。
(五)测量工具的使用
1、钢尺应防止扭结、折断,防止行人踩踏或车辆碾压,尽量避免尺身着水。
携尺前进时,应将尺身提起,不得沿地面拖行,以防损坏刻划。
用完后,应及时擦净,以防生锈。
2、皮尺应均匀用力拉伸,避免着水、车压。
如受潮应及时凉干。
3、标尺、花杆应注意防水、防潮、防止横向受压,不能磨损尺面刻划和漆皮,不用时平放在地或斜靠在墙角处。
4、测图板应注意保护板面,不得乱写乱划,不能施以重压。
5、小件工具如垂球、测钎、钉锤等的使用,做到用完即收,防止遗失。
6、一切测量工具都应保护清洁,专人保管,不能随意放置,更不能作为捆扎、坐垫、抬杠等其它用具。
三、测量记录与计算规则
测量手簿是外业观测成果的记录和内业数据处理的依据。
在测量手簿上记录或计算时,必须严肃认真,一丝不苟,严格遵守下列规则:
1、在测量手簿上书写之前,应准备好硬性(2H或3H)铅笔,熟悉表格各项内容及记录、计算方法。
2、记录观测数据之前,应将表头的仪器型号、日期、天气、成像、观测者及记录者姓名等无一遗漏地填写齐全。
3、观测者读数后,记录者应随即在记录手簿上的相应栏内填写,并回报以检核,不得另纸记录事后转抄。
4、记录时要求字体端正清晰、数位齐全、数字齐全,字体大小一般占格宽的1/2~1/3,字脚靠底线,零位不能省略。
5、观测数据不得随意更改,读错、记错后必须重测重记。
不得涂擦已记录的数据,应按有关改数字规定,在错误数字上画一斜线,再将正确数字记于右上角或另行记录,并在备注栏内说明原因。
原始观测之尾部读数不准更改,如有错误应将部分观测结果废去重测,废去重测范围如下:
测量种类
不准更改之部位
应重测范围
水平角
分和秒的读数
一测回
竖直角
分和秒的读数
一测回
量 距
厘米和毫米
一尺段
水 准
厘米和毫米
一测站
6、数据运算应根据所取位数,按“4舍6入”,“5前单进双不进”的规则进行凑整。
例如对1.4244m,1.4236m,1.4235m,1.4245m这几个数据,若取至mm均应记1.424m。
7、应保持记录手簿整洁,严禁乱写乱划,更不得撕毁或丢失记录手簿。
第二部分 测量学实验指导书
测量学实验是《测量学》课程的重要组成部分,是与课堂教学紧密配合的实践性教学环节。
按土木工程专业《测量学》课程教学大纲的要求,共设计了11个实验。
在实验过程中要求认真细致,人人动手,对观测结果做到随测随记,及时检查,发现超限,仔细分析原因并返工重测,按时上交实验报告。
实验一 水准仪的使用
一、目的
1、 了解DS3型水准仪的基本构造,认清各螺旋的名称和作用。
2、 练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。
3、 掌握用DS3水准仪测定地面上两点间高差的方法。
二、任务
每人用变动仪器高法观测与记录两组以上高差。
三、仪器工具
水准仪两套,水准尺两根,2H铅笔(自备)。
四、操作步骤
1、安置仪器:
先将三脚架张开,使其高度适当,架头大致水平,并将架腿踩实,再开箱取出仪器,将其固连在三脚架上。
2、认识仪器:
指出下列各部件的名称和位置,了解其作用并熟悉使用方法。
同时弄清水准尺分划注记。
(1)准星和照门
(2)目镜调焦螺旋
(3)物镜调焦螺旋
(4)水准管和圆水准器
(5)制动、微动螺旋
(6)微倾螺旋
3、水准仪操作
(1)粗略整平——调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中。
(2)目镜对光——转动目镜调焦螺旋,看清十字丝。
(3)粗略瞄准——在地面上选定两立尺点,用粗瞄器瞄准其中一点上的水准尺,固定制动螺旋。
(4)物镜对光——调节物镜对光螺旋,看清水准尺。
(5)精确瞄准——转动微动螺旋,使十字丝竖丝平分标尺。
(6)视差消除——若有视差,仔细进行物镜和目镜对光,消除视差。
(7)精确整平——调节微倾螺旋,使水准管气泡两端的半影像吻合成抛物线,即气泡居中。
(8)读数——从望远镜中观察十字丝在水准尺上分划位置,读取四位数,即直接读出米、分米、厘米,并估读毫米数值。
(9)重复(3)~(8)中的步骤,读取另一立尺点读数,并计算出对应高差。
(10)变动仪器高后,重新测定上述两点间高差。
按此方法,每人测两组以上高差。
五、限差要求
采用变动仪器高法测得的相同两点间的高差之差不得超过±5mm。
六、注意事项
1、读取中丝读数前,一定要使水准管气泡居中。
并消除视差。
2、不能把上、下丝看成中丝读数。
3、观测者读数后,记录者应回报一次,观测者无异议时,记录并计算高差,一旦超限及时重测。
4、每人必须轮流担任观测、记录、立尺等工作,不得缺项。
5、各螺旋转动时,用力应轻而均匀,不得强行转动,以免损坏。
七、上交资料
每人交实验报告一份。
实验二 普通水准测量
一、目的
1、掌握普通水准测量的观测、记录与计算方法。
2、掌握水准测量校核方法和成果处理方法。
二、任务
在指定场地选定一条闭合或附合水准路线,其长度以安置4~6个测站为宜,采用双面尺(黑面、红面)一次仪器高法施测该水准路线。
两台仪器各测一组数据。
三、仪器工具
水准仪两套,水准尺两根,木桩四个,铁锤一个,2H铅笔(自备)。
四、操作步骤
1、选定一条闭合或附合水准路线,将各待求高程点用木桩标定。
2、安置仪器于距起点一定距离的测站Ⅰ,粗平仪器,一人将尺立于起点即后视点,另一人在路线前进方向的适当位置选定一点即前视点1,设立木桩或稳定标志,将尺立于其上。
3、瞄准后视尺,精平、读数,记入表格中,转动仪器瞄准前视尺,精平、读数,记入表格中,计算高差。
4、将仪器搬Ⅱ站,第一站的前视尺变为第二站后视尺,起点的后视尺移至前进方向的点2,为第二站的前视尺,重复第3步操作,依次获得和,得=。
5、同法继续测量,经过各待求点,最后闭合回到起点,构成一闭合圈,或附合到另一已知高程点,构成一附合水准路线。
五、限差要求
视线长≤100m,前后视较差≤10m,高差闭合差≤ 或
其中:
mm(n为测站数)或(L为路线长度,km)
当闭合差>限差时,成果超限,应重测。
当闭合差≤限差时,将对闭合进行调整,求出待定点高程。
六、注意事项
1、起点和待高程点上不能放尺垫,转点上要求放尺垫。
2、读完后视读数后仪器不能搬动,读完前视读数后尺垫不能动。
3、读数时,注意消除视差,水准尺不得倾斜。
4、做到边测边记边计算边检核。
七、上交资料
每人交实验报告一份。
实验三 经纬仪的使用
一、目的
1、了解光学经纬仪的基本构造,各部件的名称和作用。
2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数的基本方法。
二、任务
每人至少安置一次经纬仪,用盘左、盘右分别瞄准两个目标,读取水平盘读数。
三、仪器工具
经纬仪两套,木桩四个,铁锤一个,花杆两根,测钎两根,2H铅笔(自备)。
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