工程测量实验指导

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《工 程 测 量 实 验》

实验指导书

广东工业大学华立学院

二０一０年九月

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实验一、 水准仪的认识

实验项目性质：普通

所属课程工程：工程测量

实验计划学时：2

一、实验目的：

1．认识工程水准仪的主要部件名称，了解各部件的作用和使用方法；

2．了解水准尺的刻划；掌握水准仪的使用方法和读数方法。

3．学会测量高差的方法，能够正确判断水准点的高低。

4．学会视距测量的方法，能够正确计算视距。

二、实验要求：

1． 了解自动安平水准仪各部件的名称及作用。

2． 练习水准仪的安置、瞄准与读数。

3． 每组选择三个地点树立水准尺，测量其高差及视距。

三、实验设备：

水准仪、水准尺、尺垫

四、实验步骤：

1．安置仪器：将三脚架张开，使其高度在胸口附近，架头大致水平，并将三个脚尖踩入土中，然后一手扶仪器一手旋转连接螺旋将仪器连在三脚架上。

2．认识仪器：了解仪器各部件的名称及其作用并熟悉其使用方法。同时熟悉水准尺的分划注记。

3． 粗略整平：先对向转动两只脚螺旋，使圆水准器气泡向中间移动，再转动另一脚螺旋，使气泡移至居中位置。

4． 瞄准： 转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；转动仪器，用粗瞄准器瞄准水准尺；调节物镜调焦螺旋，使尺像清晰的成像在视野范围中；转动微动螺旋，十字丝准确的照准水准尺。检查有无视差，如有应消除视差。

5． 读数：立即用中丝直接在水准尺上读取米、分米、厘米，并且估读毫米，即读出四位有效数字，读完数之后应立即检查圆气泡是否仍然居中，如果是则读数正确，若否则应重新读数。

6．练习测量高差及视距： 在A、B、C三个不同的地点树立水准尺，分别

第 3 页 共 17 页 读取其黑面上、中、下三丝读数和红面中丝读数，同一点的中丝黑、红面读数之差应是4.687m或4.787m，和理论差值在±5mm之内表明读数正确。

五、数据计算：

利用中丝读数计算任意两者的高差：bahAB（设A点读数为a，B点读数为b）；若ABh＜0则表明A点比B点高，反之，A点比B点低；如此判断三点的高低关系；

假设C点的高程是10.000m，计算A、B的高程；最后利用上下丝读数计算视距（即仪器至水准尺之间的距离）：100下上D。

水准仪的视线高点读数CHHCi，且点读数AHHAi。

六、注意事项：

1．不要在没有消除视差情况下进行读数。

2．在水准尺上读数时，圆水准器气泡必须在圆圈内，从而通过十字丝读到水平方向读数，读数是正确的，否则读数有误，应重新调平后再读。

3．记录应以米为单位，记录四位数字，并要求记录清晰整洁，数字要工整。

第 4 页 共 17 页 实验二、水准测量

实验项目性质：普通

实验所属课程：工程测量学

实验计划学时：2～4

一、实验目的：

1．通过实验进一步熟悉水准仪的操作；

2．了解水准测量的过程，掌握水准测量的记录、计算格式；

3．掌握水准测量的检核方法；掌握水准测量的各项限差。

4．掌握闭合差的调整与水准点高程的求法。

二、实验要求：

1．每组自选一支水准路线、闭合水准路线对其进行施测；

2．各项限差满足要求；

3．根据起始点的高程，求路线中其余各点的高程。

三、实验设备：

水准仪、水准尺、尺垫

四、实验步骤：

1．根据测区地物、地貌的分布情况，每组自选一支水准路线（闭合水准路线，大致包括4～6个测站），并做临时性标记。

2．在两点上树立水准尺，在距两点距离大致相等处架设水准仪（如果相邻两点距离较远或架设一次仪器不能同时观测到两点，应在其间选择转点），照准后视，读数、记录；

3．照准前视，读数、记录；

4．后视水准尺搬至下一测站做前视尺，仪器搬至第二个测站，重复2、3操作，直至回到终点。

5．根据各测站高差，计算水准路线的高差闭合差：hfh，并检查高差闭合差是否超限，其限差公式为：

（mm）（适用于山地时）

或 )(30mmLfh＝容（适用于平地时）

第 5 页 共 17 页 式中：n ——测站数；

L ——水准路线的长度，以km为单位。

6．若高差闭合差在容许范围内，进行内业计算；若高差闭合差超过限差的要求，则应重新进行观测。

五、内业计算：

1. 计算表２-１：

高差等于后视读数减去前视读数，即：bah，并用hba进行检核，以防计算错误；

视距等于上下丝读数差乘以100。

2. 将表２－２的观测高差、视距（一个测站的视距等于前视距与后视距之和）及测站数（及两测点之间所架设仪器的次数）填入实验报告表２－３中。

3. 计算高差闭合差及闭合差的允许值填入辅助计算中，并比较两者的大小，只有hf＜容hf才能进行下一步计算。

4. 计算高差的改正值：ihiLLfv或ihinnfv，计算完毕应用hfv进行检核。

5. 计算改正后高差：vhh观测改后，计算完毕应用0理论改后hh进行检核。

6. 计算各点高程：假设起始点的高程为10.000m，则改后hHHii1，计算完毕应用计算的最后一点的高程与理论高程相等进行检核。

六、注意事项：

1．在每次读数之前，要消除视差。

2．一个测站的后视点、前视点测量中，只能在测量后视点时置平圆水准气泡。

3．在已知点和待定点上不能放置尺垫，但转点必须用尺垫，在仪器搬站时，前视点的水准尺不能移动。

4. 搬站时应注意仪器的安全。

5. 计算时应注意各项检核，以防计算错误。

6. 实验之前请认真阅读教材中关于水准测量的误差及注意事项的相关内容，并在实验中严格遵守，以便提高精度，满足要求。

第 6 页 共 17 页 实验三、经纬仪的认识

实验项目性质：普通

实验所属课程：工程测量

实验计划学时：2

一、实验目的：

1．练习经纬仪的安置；

2．了解DJ6型光学经纬仪各主要部件的名称和作用。

3．了解经纬仪的读数设备，掌握读数方法；

4．掌握配置水平度盘读数的方法；

5．了解水平角测角的方法。

二、实验要求：

1．安置经纬仪的对中偏差小于1㎜，整平误差小于1格；

2．所有操作每人均做一次；

三、实验设备：

经纬仪、脚架

四：实验步骤：

1．安置仪器：

1）松开三脚架，安置于测站点上（为使仪器大致满足对中，可从架头中央将一小石子丢下，看是否落于测站点上，如相差较远应移动三脚架）。其高度大约在胸口附近，架头大致水平。

2）打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器从箱中取出，置于架头上。一手紧握支架，一手拧紧连接螺旋，将仪器固定于三脚架上。

2．熟悉仪器各部件的名称、作用及使用方法。

3．经纬仪的安置：

粗略安置：

对中： 旋转光学对中器目镜对光螺旋，看清十字丝；向外拔或向里推对中器目镜，看清测站点，调节三个脚螺旋，使对中器的十字丝对准测站点。

整平： 伸缩三个架腿的长度，使圆水准气泡居中。

精确安置：

第 7 页 共 17 页 整平：转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋，同时相对旋转这对脚螺旋，使水准管气泡居中；将照准部绕竖轴转动90°，旋转第三只脚螺旋，使气泡居中。再转动90°回到原来的位置，检查气泡误差，直至满足要求为止。

对中：检查仪器的对中情况，如在允许偏差（1mm）之内，则仪器安置完毕，如不在允许范围之内，可将仪器的连接螺旋轻轻旋开，使仪器在架头上平移，至对中满足要求。

4．经纬仪的使用：

瞄准： 用望远镜上瞄准器瞄准目标，从望远镜中看到目标，旋转望远镜和照准部的制动螺旋，转动目镜螺旋，使十字丝清晰；再转动物镜对光螺旋，使目标影像清晰，转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被单根竖丝平分，或将目标夹在双根竖丝中央。

读数： 打开读数窗进光孔的反光镜，调节反光镜开启的角度和方向，使读数窗亮度适当，旋转读数显微镜的目镜，看清读数分划，读数。

5．配置水平度盘：（有拨盘手轮的仪器）：

1)转动照准部，使望远镜瞄准目标；

2)打开拨盘手轮的护盖，转动变换手轮，同时观察读数窗的度盘读数使之满足规定的要求；

3)关闭拨盘手轮的护盖。

6．测角练习：

选择两个目标，分别读取其盘左和盘右的水平度盘读数，观察同一方向两读数的关系，计算两方向之间的水平角。

五、注意事项：

1．估读时，应读一格的十分之几，再转为秒。

2．按照度、分、秒的格式记录；且分和秒不足两位数时，前面应用0补齐。

3. 仪器制动后不可强行转动，需转动时可用微动螺旋。

4．粗略调平时，应改变架腿的长度，但不要改变架腿的位置。

5．精确安置对中仪器时，要使仪器在架头上平移，切勿发生旋转，以免破坏仪器的水平。

第 8 页 共 17 页 实验四、 水平角测量

实验项目性质：普通

实验所属课程：工程测量

实验计划学时：2～4

一、实验目的：

1．进一步熟练经纬仪的安置步骤，熟悉经纬仪的操作过程；

2．掌握水平角的观测方法；

3．掌握水平角的记录、计算方法。

二、实验要求：

1．一组对同一水平角进行多测回法观测，每人观测一测回；

2．每测回的半测回角值之差均应小于±40″，各测回角值之差亦应小于±40″。

三、实验设备：

经纬仪、脚架

四、操作步骤：

准备工作：选择一测站点（如：O）安置仪器，选择两个照准标志作为观测标志进行观测。

1．使竖直度盘位于望远镜的左侧（即盘左位置），照准起始目标（如：A），按照多测回观测的要求配置水平度盘的读数，并记录；

2．顺时针转动照准部，照准另一目标（如：B），读取水平度盘的读数，记录后计算盘左半测回角值，并填入记录表格；

3．望远镜旋转180°，照准部旋转180°，将仪器转至盘右，照准目标B，读取水平度盘的读数，记录；

4．逆时针转动照准部，照准目标A，读取水平度盘的读数，记录后计算盘右半测回角值，并填入记录表格；

5．若盘左半测回角值与盘右半测回角值之差小于±40″，表明该测回观测合格，取两半测回角值的平均值为一测回角值；否则，应重新观测；

6．重复上述步骤，进行下一测回的观测，至小组观测完毕。

7．若各测回角值之差小于±40″，表明整体观测合格，取各测回观测值的平均值为最后角值，若各测回角值之差大于±40″，则应重新进行观测。