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测量学实验指导
测量学实验指导
实验1水准仪的操作与使用
了解水准仪的构造及各部份调节螺旋的作用,掌握水准仪的使用方法一、实验目的与要求
1.了解DS3微倾式水准仪的基本构造、各部件及调节螺旋的名称和作用,熟悉其使用方法。
2.掌握DS3水准仪的安置、瞄准、精平和读数方法。
3.练习普通水准测量一测站的观测、记录与计算方法。
4.了解DZS3自动安平水准仪的构造特点,它与DS3的不同之处。
二、实验内容
1、认识水准仪各个部件,熟悉各个螺旋的作用,掌握水准仪的操作使用方法。
2、分别用DS3、DZS3水准仪测量地面二点之间的高差,用红、黑面读数,试算红面中丝读数减去尺底常数是否等于黑面中丝读数。
三、实验步骤简要:
1、安置仪器,认识DS3水准仪,了解仪器基本构造、各部件名称和作用。
①安放三角架。
选择坚固平坦的地面张开三脚架,使架头大致水平,高度适中;三条架腿开度适当,如果地面松软,则将架腿的三个脚尖插牢于土中,使脚架稳定。
②安置仪器。
打开仪器箱用双手将仪器取出,放在三角架架头上,一手握住仪器,一手旋转脚架中心连接螺旋,将仪器固连在三脚架架头上。
③观察熟悉仪器。
仔细观察仪器的各个部件,熟悉各螺旋的位置、名称和作用,试着旋拧各个螺旋以了解其功能。
2、水准仪的使用。
水准仪的操作步骤为:
粗平、瞄准水准尺、精平、读数。
①粗平。
粗平即粗略整平仪器。
通过旋转水准仪基座上的三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,仪器的竖轴大致铅垂,从而使望远镜的视准轴大致水平。
在整平过程中,旋转脚螺旋方向与圆水准气泡移动方向的规律是:
用左手旋转脚螺旋,则气泡移动方向和左手大拇指移动方向一致(俗称左手法则);用右手旋转脚螺旋,则气泡移动方向和右手食指移动方向一致。
如图2-1-1所示。
将望远镜水平转动180°,检查圆水准气泡是否仍然居中,否则重新整平.
②瞄准水准尺。
首先进行目镜对光。
将望远镜对向一明亮背景(如天空或白色明亮物体),转动望远镜目镜调焦螺旋,使望远镜内的十字丝影像非常清晰。
再松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜上的瞄准器(照门和准星或粗瞄器)瞄准水准尺,然后旋紧制动螺旋。
从望远镜中观测目标,
测量学实验指导
旋转望远镜物镜调焦螺旋,使水准尺的成像清晰。
再旋转水平微动螺旋,使十字丝纵丝位于水准尺中心线上或水准尺的一侧。
观测员眼睛在目镜端上下移动,观察水准尺影像是否与十字丝有相对移动。
若有,则说明存在视差,这时应再仔细调节目镜和物镜对光螺旋,直到水准尺影像与十字丝无相对移动为止。
若实在难以完全消除视差,则以眼睛平视读数。
③精平。
从气泡观察窗内观察水准管气泡,旋转微倾螺旋,使气泡两端影像严密吻合(即气泡居中),此时视线即处于水平位置。
注意转动微倾螺旋要徐徐而进,不宜太快;微倾螺旋转动方向与符合水准器气泡左侧影像移动方向一致。
④读数。
仪器精平后,应立即用十字丝的中丝在水准尺上读数。
读数应根据水准尺刻划按由小到大的原则进行;先估读水准尺上的毫米数,然后报出全部读数;读数一般应为四位数,即米、分米、厘米和毫米;读数应迅速、果断、准确,不要拖泥带水。
读数后应立即查看水准管气泡两端影像是否仍然吻合,若仍吻合,则读数有效,否则应重新使水准管气泡两端影像吻合后再读数。
3、测站水准测量练习
在地面上选定两分别作为后视点和前视点,放上尺垫并在其上立尺,在距两尺距离大致相等的点上置仪,按粗平、瞄准后视尺、精平、读数,瞄准前视尺、精平、读数;若水准尺为双面尺,还应按同法读取水准尺红面读数。
记录数据并计算高差。
换一人重新安置仪器,进行上述观测,直致小组所有成员全部观测完毕,小组各成员所测高差之差不得超过±5mm;各人黑面中丝读数加上水准尺常数减去红面中丝读数应不超过±3mm。
4、自动安平水准仪的认识及使用。
自动安平水准仪的构造和操作与微倾式水准仪基本相同,与微倾式水准仪比较,自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋。
仪器粗平(即圆水准器气泡居中)后,在自动安平补偿器的作用下,可迅速获得水平视线时的读数。
自动安平水准仪操作简便,无需精平,速度快,工作效率高,能防止微倾式水准仪操作中忘记精平的失误。
四、仪器和附件(以组为单位)
DS3水准仪1台、DZS3自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块。
五、注意事项
1、水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧,以防仪器从脚架上掉下摔坏。
2、开箱后先看清仪器放置情况及箱内附件情况,用双手取出仪器并随手关箱。
3、仪器旋扭不宜拧得过紧,微动螺旋只能用到适中位置,不宜太过头。
4、自动安平水准仪一般为正像望远镜,读数前无精平动作,但要检查有关按钮以判断补偿装置是否有效。
5、仪器装箱一般要松开水平制动螺旋,试着合上箱盖,不可用力过猛,压坏仪器。
六、学时分配
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课内2学时七、上交资料
各组交读数练习记录1份,各人交实验报告1份。
实验1水准仪的操作与使用实验报告
实验时间:
班级:
作业小组:
实验人员姓名:
一、实验目的二、实验内容
1、写出水准仪各部件的名称:
1)、__________2)、__________3)、__________4)、__________5)、__________6)、__________7)、__________8)、__________9)、__________10)、__________11)、__________12)、__________13)、__________14)、__________2、读数练习记录
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实验2普通水准测量
一、目的
1、掌握普通水准测量一个测站的工作程序和一条水准路线的施测方法。
2、掌握普通水准测量的观测、记录、高差及闭合差的计算方法。
二、任务与要求
按普通水准测量要求,施测一条闭合水准路线,路线长度约500米,设68站。
高差闭合差要求:
fh允=±12nmm。
三、实验步骤简要
1、拟定施测路线。
在指导教师的指导下,选一已知水准点作为高程起始点,记为BMi,选择有一定长度(约500米)、一定高差的路线作为施测路线。
一般设68站,1人观测、1人记录、2人立尺,施测12站后应轮换工种。
2、施测第一站。
以已知高程点BMi作后视,在其上立尺,在施测路线的前进方向上选择适当位置为第一个立尺点(转点1,记为ZD1或TP1)作为前视点,在ZD1处放置尺垫,尺垫上立尺(前视尺)。
将水准仪安置在距后视点、前视点距离大致相等的位置(常用步测),按粗平、瞄准后视尺、精平、读数a1,记入记录表中对应后视栏中;再转动望远镜瞄前尺、精平、读数b1,将前视读数记入前视栏中。
(本次实验只读水准尺黑面)。
3、计算高差。
h1=后视读数一前视读数=a1-b1,将结果记入高差栏中。
4、仪器迁至第二站,第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺,第一站的后视尺移到转点2上,变为第二站的前视尺,按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。
5、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测,直至回到起始水准点BM1为止,完成最后一个测站的观测记录。
6、成果校核。
计算闭合水准路线的高差闭合差,fh=∑h≤±12n(mm),式中n为测站数。
若高差闭合差超限,应先进行计算校核,若非计算问题,则应进行返工重测。
四、仪器及附件
DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块、测伞1把。
五、注意事项
1、立尺员应认真将水准尺立直,注意不要将尺立倒。
并用步测的方法,使各测站的前、后视距离基本相等。
2、正确使用尺垫,尺垫只能放在转点处,已知高程点和待求高程点上均不能放置尺垫。
3、同一测站,只能粗平一次(测站重测,需重新粗平仪器);但每次读数前,均应检查水准管符合气泡是否居中,并注意消除视差。
4、仪器未搬迁时,前、后视点上尺垫均不能移动。
仪器搬迁了,后视尺立尺员才能携尺和尺垫前进,但前视点上尺垫仍不能移动。
若前视尺垫移动了,则需从起点开始重测。
5、测站数一般布置为偶数站。
六、学时分配课内2学时
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七、上交资料
每组交水准测量记录1份,每人交实验报告1份。
实验2普通水准测量实验报告
实验时间:
班级:
作业小组:
实验人员姓名:
一、实验目的
二、实验内容
三、实验记录与成果处理
水准测量记录表
fh=∑h=fh允=±12nmm=
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fhfh允该水准测量成果合格
实验3四等水准测量
巩固水准路线测量知识与技能,正确使用自动安平水准仪,学会组织和实施四等水准测量。
一、目的
1、掌握四等水准测量的观测、记录、计算的方法。
2、熟悉四等水准测量的主要技术指标,掌握测站及水准路线的检核方法。
二、任务与要求
按四等水准测量的方法,施测一条闭合水准路线,路线长度约500米,设6~8个测站。
高差闭合差限差:
fh允=±6mm。
三、施测步骤简要
1、拟定施测路线,在指导教师的指导下,选一已知水准点作为高程起始点,记为BMi,选择一定长度(约500米)、一定高差的路线作为施测水准路线。
一般设6~8站,1人观测、1人记录、2人立尺,施测1~2站后应轮换工种。
2、四等水准测量测站观测程序如下:
①瞄准后视标尺黑面,精平,读取下丝、上丝、中丝读数;②瞄准前视标尺黑面,精平,读取下丝、上丝、中丝读数;③瞄准前视标尺红面,精平,读取中丝读数;④瞄准后视标尺红面,精平,读取中丝读数。
这种观测程序简称为“后、前、前、后”。
3、四等水准测量计算与技术要求:
①后(前)视距=后(前)视尺(下丝-上丝)′100
?
式中:
下(上)丝读数以米为单位,后(前)视距长度应£80m。
②后、前视距差=后视距-前视距应£5m。
?
③视距累积差=前站累积差+本站视距差应£10m。
④前(后)视黑、红面读数差=黑面读数+标尺常数-红面读数应£3mm。
测量学实验指导
⑤黑(红)面高差=后视黑(红)读数-前视黑(红)读数黑、红面高差之差=黑面高差-[红面高差±0.1m]应£5mm⑥高差中数={黑面高差+[红面高差±0.1m]}/2
4在已知水准点和第一个转点上分别立后视、前视水准尺,水准仪置于距两尺等距处。
粗平后,按上述测站观测程序进行观测,并记入表格相应位置,进行测站计算与校核;各项指标均符合要求后方可迁站,否则,立即重测该站。
5、仪器迁至第二站,第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺,第一站的后视尺移到转点2上,变为第二站的前视尺,按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。
6、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测,直至回到起始水准点BM1为止,完成最后一个测站的观测、记录、测站计算与校核。
各站水准尺的移动与普通水准测量一样。
7、计算高差闭合差及其允许值。
当fh=∑h中≤fh允=±6mm,或±20mm时,成果合格,否则需查明原因,返工重测。
四、仪器及附件
水准仪或自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块。
五、注意事项
1、一般注意事项与普通水准测量相同。
2、施测中每一站均需现场进行测站计算和校核,确认测站各项指标均合格后才能迁站。
水准路线测量完成后,应计算水准路线高差闭合差,高差闭合差小于允许值方可收测,否则,应查明原因,返工重测。
3、实验中严禁专门化作业。
小组成员的工种应进行轮换,保证每人都能担任到每一项工种。
4、测站数一般应设置为偶数;为确保前、后视距离大致相等,可采用步测法;同时在施测过程中,应注意调整前后视距,以保证前后视距累积差不超限。
六、学时分配
课2学时,课外2学时。
七、上交资料
每组交四等水准测量记录1份,每人交实验报告1份。
实验3四等水准测量实验报告
实验时间:
班级:
作业小组:
实验人员姓名:
测量学实验指导
一、实验目的二、实验内容
三、实验记录(见附表3-3-1)四、实验成果处理1、测站计算、校核水准路线测量成果校核
附3-3-1四等水准测量记录表仪器_____________
测量学实验指导
实验4经纬仪的构造与使用
熟悉经纬仪各部分螺旋的作用及操作方法,掌握经纬仪的四项基本操作。
一、实验目的
1、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。
2、认识DJ6光学经纬仪的基本结构、主要部件名称和作用、轴系关系。
3、学会经纬仪的基本操作和读数方法。
4、在认识DJ6光学经纬仪的基础上,了解DJ2光学经纬仪的构造特点和操作特点。
二、实验内容
1、认识DJ6经纬仪各部件的名称;熟悉经纬仪各螺旋的作用及操作方法。
?
2、了解经纬仪上主要轴线的名称及应满足的条件。
3、练习经纬仪的基本操作和读数
4、了解DJ2经纬仪与DJ6经纬仪的差别、操作特点,练习DJ2光学经纬仪的重合法读数方法。
三、实验步骤简要
1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件,掌握其使用方法。
将经纬仪三脚架架腿张开安放在地面上,使架头大致水平,三个脚尖插入地面使之稳定。
开箱取出经纬仪放在架头上,一手扶住经纬仪,一手旋紧脚架中心连接螺旋,将经纬仪与三脚架稳固连接。
逐一认识经纬仪的各操作部件,了解其作用及使用方法。
测量学实验指导
经纬仪一般分为照准部、水平度盘和基座三个部份。
①照准部:
照准部是一个可绕竖轴水平转动的门形支架,架上嵌固望远镜,望远镜上固结着竖直度盘和读数显微镜。
经纬仪的大部份部件都在照准部上,除上述几个部件外还有:
望远镜制动和微动螺旋、度盘进光反射镜、竖直度盘指标水准管和水准管微动螺旋、照准部水准管、照准部制动和微动螺旋、光学对中器。
②水平度盘:
水平度盘是一个边缘刻有角度分划的套在经纬仪竖轴上的玻璃圆盘。
水平度盘可绕竖轴旋转,但在照准部转动时,水平度盘静止不动。
水平度盘的转动是通过拨动度盘变换手轮来实现的。
度盘变换手轮在水平度盘下方,嵌在机座边缘,不用时以外壳罩着,防止在测角中碰动。
③基座:
基座在使用中起着连接三脚架与照准部的作用,在基座上有三个脚螺旋和一个圆水准器,用于经纬仪的对中和整平。
松开基座上的轴座固定螺旋,照准部和度盘可以从轴座上脱开,所以一般情况下不能拧松轴座固定螺旋,否则仪器照准部可从轴座上脱开而掉到地上。
2、掌握经纬仪的基本操作。
经纬仪的基本操作步骤可分为:
对中、整平、瞄准和读数。
①对中:
将仪器中心安置在测站点的铅垂线上。
在地上划十字(或打木桩)作为测站标志,用垂球或光学对中器对中。
对中后应使测站标志位于光学对中器刻划圆圈的中心。
②整平:
使仪器的竖轴竖直,水平度盘水平。
旋转照准部,使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的连线,用两手大拇指同时向内(或同时向处)方向旋转这两个脚螺旋,使水准管气泡居中,气泡移动方向与左手大拇指运动方向一致。
将照准部旋转90o,使水准管与原来一对脚螺旋的连线垂直,转动第三个脚螺旋,使气泡居中(图2-4-1)。
再转回原方向,检查气泡居中情况,直到照准部转动任何位置气泡都居中为止。
对中和整平相互影响,需反复进行,直至对中和整平均满足要求为止。
③瞄准:
松开照准部和望远镜制动螺旋,望远镜对向一明亮背景,转动目镜使十字丝清晰;用望远镜上的粗瞄准器(或照门准星)瞄准目标,旋紧制动螺旋,转动物镜调焦螺旋,使目标清晰;再旋转照准部微动螺旋和望远镜微动螺旋,精确瞄准目标(图2-4-2)。
④读数:
读数时,先打开度盘照明反光镜,调整反光镜的开度和方向,使读数窗亮度适中,旋转读数显微镜目镜,使刻划清晰,然后按分划读数。
3、找一个固定点,在其上进行经纬仪的基本操作练习。
①练习用光学对中器对中、整平经纬仪的方法。
②练习用望远镜精确瞄准目标、调焦、消除视差的方法。
③练习DJ6光学经纬仪的读数方法,读数记入实验报告相应表格(表3-4-1)中。
④练习配置水平度盘读数的方法。
4、了解DJ2经纬仪与DJ6经纬仪的差别、操作特点,练习DJ2光学经纬仪的重合法读数方法。
读数记入实验报告相应表格(表3-4-2)中。
测量学实验指导
DJ2光学经纬仪与DJ6光学经纬仪构造基本相同,只在度盘读数方面存在如下差异:
①DJ2光学经纬仪采用重合读数法
②度盘读数显微镜中,只能显示水平度盘或竖直度盘中的一种影像,通过旋转度盘换像手轮来实现。
四、仪器和附件
DJ6光学经纬仪1台、DJ2光学经纬仪1台,小花杆及小三脚架1套,记录板1块。
五、注意事项
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