测量学实验、实习指导书.pdf

哈尔滨师范大学地理系 哈尔滨师范大学地理系 野外专业实习系列用书之四 野外专业实习系列用书之四 测量学实验、实习指导书 测量学实验、实习指导书 郑元福、乔 权、烟贯发 编著 郑元福、乔 权、烟贯发 编著 二OO五年五月 二OO五年五月 书 名 测量学实验、实习指导书 作 者郑元福 乔权 烟贯发 出版社 黑龙江人民出版社 出版时间2 0 0 5 I S B N 7 - 2 0 7 - 0 6 7 8 6 - 0 中图分类号 P 2 - 3 3 定 价 2 5 . 0 0 前 言前 言 测量学是实践性非常强的学科，为培养学生的实践能力，在完成课堂理论教学的 同时，必须通过校内实验把理论知识加以消化，并通过专业测量野外实习培养学生综 合应用理论知识的能力。通过实验和实习，使用学生了解和掌握各种常规测量仪器、 工具的构造、性能和使用方法；掌握普通测量的原理和测量方法；同时通过实验和实 习还可以培养学生严肃认真、一丝不苟的技术工作态度。 目前已经出版并销售的图书中，也可以发现有指导测量学实践环节的教材或辅导 书，但是由于专业差异，对学生的要求不同。同时不同学校测量实践条件不同，拥有 的测量仪器和工具也不同。采用其他学校的教材会导致脱离本校实际，缺乏真对性， 因此有必要编写一本真对我校实际情况的指导学生实践环节的辅助教材。 本册的编写强调真对性和实用性，涵盖了地理系地理信息系统专业、资源环境与 城乡规划专业的测量学实验教学大纲和测量学野外实习大纲中的所有实验和实习内 容，并且针对实验室中新购置的测量设备加入全站仪的使用等内容。力求通过本教材 可以指导学生完成校内实验和专业实习，并规范我校测量学教学的实践环节。 本册包括四个部分第一部分是实验实习的注意事项；第二部分主要是指导学生 的校内实践；第三部分指导学生完成测量野外实习；第四部分介绍南方 ND3000 测距 仪、南方 NTS－355 全站仪的使用，函数计算器的使用技巧，同时也对南方公司数字 化地形地籍成图系统 CASS 软件的使用做简要介绍。 测量的新技术新方法 GPS 静态差分测量和动态 RTK 测量，由于在资源环境与城 乡规划专业和地理信息系统专业的教学计划中单独设有 GPS 原理及应用课程， 本指导 书未涉及相关内容。 本册由地理系郑元福、乔权、烟贯发编写完成。其中第一部分、第二部分中的实 验九、实验十、第三部分、第四部分中一～五、六～十一由郑元福编写；第二部分中 的实验一～实验八由乔权编写； 第四部分中的四等水准和图根水准测量由烟贯发编写。 由于作者水平有限，加之时间仓促，肯定会存在错误和不足之处，敬请读者批评指正。 目 录目 录 第一部分 测量实验、实验须知 一、测量实验、实习一般规定 二、测量仪器和工具操作规程和注意事项 第二部分 测量校内实验 实验一 微倾式水准仪的使用与双仪器高法水准测量 实验二 DJ6 光学经纬仪的使用与测回法观测水平角 实验三 全圆方向观测法观测水平角 实验四 竖直角测量 实验五 经纬仪导线测量 实验六 自动安平水准仪的使用与四等水准测量 实验七 视距法测定平距与高差练习 实验八 全站仪数据采集 实验九 地形、地籍成图软件使用 第三部分 测量野外专业实习 一、测量学野外专业实习的目的 二、实习任务 三、实习前的准备 四、测区概况 五、实习中的技术依据 六、四等水准测量 七、图根控制测量 八、地形测图 九、野外实习报告的编写 十、测量野外实习中的注意事项 十一、成绩考核办法 第四部分 非光学测量仪器、工具、软件的使用 一、南方 ND－3000 光电测距仪的认识与使用方法 二、南方 NTS－355 全站仪的认识与使用方法 三、函数计算器的使用技巧 四、数字化地形地籍成图系统 CASS5.1 应用简介 测量实验、实习须知 - 1 - 第一部分 测量实验、实验须知 一、测量实验、实习一般规定 1． 实验、实习前应认真阅读教材和本实验指导书中的有关内容，了解实验、实 习的目的、要求、相关仪器的使用方法、实验实习的步骤、记录与计算方法及注意事 项等内容。实验、实习时应携带教材和本指导书； 2． 实验、实习前，各班班长在指导老师安排下进行分组，校内实验每组成员以 4～5 人为宜，各组组长可由班长指定报告指导老师批准，组长负责组织和协调本组的 实验、实习工作，并办理仪器的借用和归还手续。 3． 实验、实习是教学的另一种形式，实验、实习课同样不得缺席、迟到、早退。 无故不参加校内实验的扣除测量课的平时成绩，无故不参加测量野外实习的取消相应 的实习学分。 4． 测量实验前，各组依次序进入仪器室，组长凭学生证借用测量仪器。实验、 实习结束时，清点借用的仪器工具，如数归还后取回学生证。 5． 初次使用某种测量仪器时，不得擅自开箱取用仪器，以免发生意外。经指导 老师讲解仪器的操作方法和注意事项后，方中开箱使用仪器。 6． 实验过程记录使用的文具由学生自己准备，实验、实习用的手簿和记录、计 算用纸由实验室准备，实验、实习结束后手簿和记录、计算用纸如数交给实验指导老 师。 7． 观测数据的记录与计算是实验、实习的重要环节，学生必须认真进行观测记 录，观测过程的记录和计算应遵守以下规定 （1）记录应使用 2H 或 3H 铅笔，文字及写数字书写工整； （2）记录观测数据前，应先填写手簿上仪器型号、编号、测站、观测日期、观测 者、记录者等项目。 （3）观测数据应随测随记，不得观测结束后根据回忆填写手簿或记录表格；记录 者听到观测者读数后，应向观测者回报读数，无疑问后再记入手簿或记录表格。 （4） 观测数据应直接填入手簿或记录表格中， 习惯上观测数据应写在手簿或记录 表格中的偏下位置，以备对错误的数据划改后，上方写入正确的数字。严禁将观测数 据先记入其他载体然后转抄。 （5）记录时应将观测数据填写完整，如水准尺读数 0.600m应记为 0600，前后的 0 均不得省略不记，又如当经纬仪的度盘读数002038′ ′′时，分值十位上的 0 和秒值的 0 均不得省略不记。 （6）观测数据如有听错、记错时，不得涂改和用橡皮擦试，应该用细线划去错误 数字，在错误数据的上方写入正确读数。水准测量中读数的毫米、角度测量读数中的 秒值部分不得更改（对观测数据的运算不受此限制） 。 测量实验、实习须知 - 2 - （7）如果对手簿、记录表格中的观测数据进行取平均值运算有进位、舍位时，应 遵循“奇进偶不进”原则，即当规定取位后的数值位为小于等于 5 的数时舍弃，为大 于等于 5 的数值时进位；当规定的取位后的数值位为 ．．．．．．．．．．．．5． 时，规定的取数位为奇数时进 ．．．．．．．．．．．．． 位，规定的取数位 ．．．．．．．． 为偶数时舍弃。 ．．．．．．． 如果观测值的个数为偶数时，如果取平均值运算必须考虑此原则，如规定取位至 毫米，1.333m 与 1.334m 取平均值应为 1.3335m，规定的取数位（毫米位）的数值为奇 数 3，则毫米后的 5 进位得 1.334m；而 1.334m 与 1.335m 取平均值应为 1.3335，规定 的取数位（毫米位）的数值为偶数，则毫米后的 5 舍弃得 1.334m。 如果观测值的个数为奇数时，只需遵循四舍五入原则而不用考虑此原则，如同样 是规定取位至毫米，1.333m、1.333m 与 1.334m 三个数取平均值应为 1.3333m，四舍 五入后得 1.333m；1.333m、1.33m 与 1.334m 三个数取平均值应为 1.333666m，四舍 五入后得 1.334m。 测量实验、实习须知 - 3 - 二、测量仪器和工具操作规程和注意事项 测量仪器属于精密仪器，价格比较贵重。技术先进、功能强大的测量仪器价格可 达十几万元到几十万元，在测量实验、实习甚至真正的测绘生产过程中必须精心爱护 仪器、正确使用仪器，这也是测绘工作者的职业道德操守中所提倡的。因此在实验、 实习过程必须遵守以下规定 （一）仪器的借用、搬运与开箱提取仪器（一）仪器的借用、搬运与开箱提取仪器 1．借用仪器时，当场清点检查仪器和备品是否齐全，各部件是否完好，如有缺损 及时报告老师以补充或调换仪器或备品。 2．仪器拿取要轻拿轻放，如果长途旅行应随身携带，不得拖运，携带和搬运前必 须检查仪器箱盖是否扣好，以免箱盖脱落摔伤仪器。 3．在开箱取出仪器之前，要看清仪器在箱中的安放位置和角度，防止装箱时位置 错误造成仪器损伤。 4．从箱中取出仪器时，不可直接提取望远镜部分出箱，应双手分别握住仪器的基 座和望远镜的支架拿出箱外。 5．取出仪器后要立即关好箱盖，防止尘土杂物进入仪器箱中。 6．无论旅途或实验、实习过程中，严禁在仪器箱上坐人，也不得在仪器箱上放置 重物。 （二）仪器的使用（二）仪器的使用 （1）不得用手、手帕、衣服和非专用纸张等擦试仪器裸露的光学部件，以防止划 伤光学部件上的镀膜层，光学部件需要擦试时应使用镜头纸或脱脂棉。 （2）应避免在交通繁忙的公路上安置仪器，实验、实验过程必须有人看护仪器， 防止仪器被刮伤、碰伤，禁止无关人员摆弄仪器。 （3）安置仪器时应注意三脚架架腿是否牢固，脚架的伸缩螺栓是否旋紧，在水泥 等坚实地面安置仪器时要注意防止架腿滑动。 （4）仪器安装至三脚架时或拆卸时，应一手握住仪器，以防仪器脱落。 （5）作业时应先松开制动螺旋，然后手扶支架或基座转动仪器，禁止握住望远镜 旋转仪器，旋转仪器上的螺旋、旋钮要用力轻缓、均匀，不得用力旋转以免损坏仪器。 （6）作业时应避免人员在仪器旁走动，以免碰动仪器或震动仪器影响读数精度。 （7）暂停观测时，仪器必须安放在稳妥的地方由专人看护或将其收入仪器箱中， 禁止收拢脚架靠在树上或墙上，防止滑倒摔伤。 （8）在太阳或细雨中使用仪器时，必须打伞保护仪器，不得在大雨中使用仪器。 测量实验、实习须知 - 4 - （三）仪器的迁站（三）仪器的迁站 （1）在仪器迁站时，若距离较远或行走困难，必须将仪器装箱后迁站。 （2）若迁站距离较近，可以直接手扶脚架和仪器适站。迁站前先检查连接螺旋是 否旋紧，松开各制动螺旋，如果是经纬仪，应将物镜端朝向水平度盘，均匀收拢三脚 辑器查。迁站时一手握住基座或支架放在胸前，一手握住架腿，稳步行走。不得将仪 器和架腿扛在肩上进行迁站。 （3）迁站时，要注意带走仪器箱和所有附件、备品。 （四）仪器的装箱（四）仪器的装箱 （1）装箱前清除仪器和仪器箱子上的脏物，清除三脚架上的泥土。 （2）将箱前应将仪器基座上的脚螺旋大致等高，然后旋松连接螺栓，然后卸下仪 器。 （3）仪器放入箱中时，应位置正确，尝试着能否盖严箱盖，然后上锁。若无法盖 严箱盖，应调整仪器位置，不能用力强压箱盖，以防止损坏仪器。 （五）测量工具使用里注意事项（五）测量工具使用里注意事项 （1）使用钢尺时，应防止钢尺扭曲、打结，禁止人员、车辆踩压，应避免钢尺沾 水。在尺段丈量完成前行时，需提起钢尺离开地面前行，不得将钢尺在地面上拖行。 钢尺使用后，应擦净尘土和污物，实验、实习结束后，有条件时涂油防锈。 （2） 使用小平板的图板时， 要注意保护板面， 不得乱写乱划。 严禁在图板上坐人。 （3）使用水准尺、塔尺时，应注意用手扶直，不得随手靠在墙壁或树干上，以免 滑倒损坏。不得用水准尺、塔尺抬仪器或负担重物。严禁在水准尺、塔尺上坐人。 （4）小件备品、工具（垂球、手卷尺等） ，用完后不得随意乱扔，防止丢失。 测量校内实验 - 5 - 第二部分 测量校内实验 实验一 微倾式水准仪的使用与双仪器高法水准测量 （一）实验目的（一）实验目的 1．熟悉 DS3 级微倾式水准仪的构造； 2．掌握水准仪的基本操作； 3．掌握双仪器高法（变动仪器高法）测站观测顺序； 4．掌握双仪器高法（变动仪器高法）测站检核方法； 5．掌握等外水准测站限差要求（不含视距部分） ； 6．掌握高程闭合差的计算和调整方法。 （二）实验内容（二）实验内容 采用变动仪器高法观测由 4 个水准点构成的闭合水准路线，要求按等外水准进行 观测，并计算和调整高程闭合差。 （三）实验用仪器和工具（三）实验用仪器和工具 DS３级微倾式水准仪１台，水准尺（或铝合金塔尺）１对，测伞１把。 （四）操作说明（四）操作说明 1．认识 DS3 级微倾式水准仪 （1）在地面上选择一点张开三脚架，将水准仪从箱中取出并安装在三脚架上，首 先认清仪器各部分的名称和功能。 （2）进行粗略整平、目镜调焦、瞄准和物镜调焦练习。 （3）进行符合气泡的居中练习； （4）将水准仪瞄准水准尺（或塔尺）进行读数练习。 如果在望远镜中读数困难，可先走近水准尺（或塔尺） ，弄清最小注记方式（正字 还是倒字） 、最小刻划值，然后再在望远镜中练习读数。 2．变动仪器高法等外水准测量 （1）选择转点并立尺 在起始点前方沿路线前方合适位置选择一合适点位做为转点，在起始点和转点处 立水准尺。 注意由于第一站大家都不是十分熟悉仪器和操作方法，不要将转点设得太远， 测量校内实验 - 6 - 以方便大家互相交流。 （2）安置仪器 在起始点（后视）和转点（前视）中间位置，将脚架张开，使其高度适中，架头 大致水平，并将脚架踩入土中。开箱取出仪器，将其安装在三角架上，旋紧连接螺栓。 （3）粗略整平 按教材双手同时相向旋转两个脚螺旋，使气泡移到到这两个脚螺旋的通过零点垂 线方向上，然后用第三个脚螺旋使气泡移到圆水准器的中心位置。 （4）第一次高差测量 瞄准后视水准尺，调节微倾螺旋使符合气泡两端影象吻合，用中丝在后视水准尺 上读数，记入手簿（实验报告）中。 瞄准前视水准尺，调节微倾螺旋使符合气泡两端影象吻合，用中丝在前视水准尺 上读数，记入手簿（实验报告）中。 在手簿上算出第一次仪器高测得的高差。 （5）第二次高差测量 改变仪器高度重新安置仪器，并进行粗略整平。 瞄准前视水准尺，调节微倾螺旋使符合气泡两端影象吻合，读取中丝读数记入手 簿（实验报告）中。 瞄准后视水准尺，调节微倾螺旋使符合气泡两端影象吻合，读取中丝读数记入手 簿（实验报告）中。 计算第二次高差，比较两次高差如果不超过 6mm 视为本站观测成果合格，计算 高差中数记入手簿（实验报告） 。 以上为一个测站的观测顺序。 （6）迁站继续测量 将后视水准尺沿路线向前移动变为前视水准尺，原转点作为后视水准尺，重复 （2）～（5）直至测出整条闭合路线中所有水准点之间的高差。 （7）计算高差闭合差 将各站高差中数求和即为路线高差闭合差。 （8）计算高差闭合差的限差并分配高差闭合差 高差闭合差的限差按 n12 （n 为整个路线的测站数） 。如不超限按测站数成正比 在各段路线中进行分配；如发现超限应分析超限原因。 （五）注意事项（五）注意事项 1．变动仪器高的幅度应在 10 cm以上； 2．两次仪器高测得的 A、B 两点的高差之差不大于 6 mm; 3．每次读数前，应使水准管气泡严格居中，并消除视差； 4．应使前、后视距大致相等； 5．水准尺必须扶直，不得前后或左或倾斜。 测量校内实验 - 7 - 实验二 DJ6 光学经纬仪的使用与测回法观测水平角 （一）实验目的（一）实验目的 1．熟悉 DJ6 经纬仪的构造； 2．掌握经纬仪的对中、整平、瞄准和读数等基本操作； 3．掌握测回法观测水准角的步骤； 4．掌握测回法观测水平角的限差要求（图根测量） ； 5．掌握采用度盘位置变换手轮设置水平度盘读数的方法； 6．掌握方向观测法观测水平角的步骤； 7．掌握方向观测法观测水平角的限差要求； 8．培养良好的测量工作作风。 （二）实验内容（二）实验内容 1．每人进行测站的对中和整平操作； 2．每人测回法观测两个方向的水平角 2 测回； （三）仪器工具（三）仪器工具 每 4 人为一组，每组需 DJ6 光学经纬仪一台、测伞一把，木桩一个，花杆 2 根。 （四）操作说明（四）操作说明 1．在地面打一木桩，桩顶钉一钉或划十字作为测站点 O； 2．采用垂球进行对中 打开脚架，安置于测站点，使高度适中，架头大致水平。 在连接螺栓上挂上垂球（为了调节垂球的高度，应系成活结） ，移动三脚架使垂球 尖大致对准地面标志中心，踩实三角架。 打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出，置于架头上。一手紧握支架，一 手拧紧连接螺旋； 稍松连接螺旋，两手扶住基座，在架头上平移仪器，使垂球尖端准确对准测站点， 再拧紧连接螺旋； 3．采用光学对中器进行对中 打开三脚架安置于测站点，使高度适中，架头大致水平。 打开仪器箱，双手握住仪器支架，将仪器取出，置于架头上。一手紧握支架，一 手拧紧连接螺旋。 旋转光学对中器目镜筒，使眼睛看清光学对中大的分划板（同心圆） ，再拉出或推 测量校内实验 - 8 - 进对中器物镜筒，使眼睛能看清地面标志。 如对中器视野中没有地面标志，可以保持三脚架一个架腿不动，双手握住另两个 架腿，一边目视光学对中器一边移动两个架腿，直到地面测站标志出现在对中器视野 中。 转动三个脚螺旋，使对中器的分划中心对准地面测站标志。 升高或降低三脚架的架腿使圆气泡居中。 升或降架腿时应一手握住架腿的伸缩连接处，另一手再旋松伸缩螺旋，以防止三 脚架突然倾斜捽坏仪器。 使用脚螺旋整平，可参考下面的整平步骤。 稍松连接螺旋，两手扶住基座，在架头上平移仪器，使垂球尖端准确对准测站点， 再拧紧连接螺旋； 4．整平 松开水平制坳螺旋，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）转动这两只脚螺旋，使气泡居中。将照准部绕竖轴转动 90，使 水准管轴垂直于原来两脚螺旋的连线，转动第三只脚螺旋，使气泡居中。如此反复调 试，直到仪器转到任何方向，气泡中心不偏离水准管零点一格为止。 5．瞄准目标观测水平角 （1）将望远镜对向天空（或白色墙面） ，转动目镜使十字丝清晰； （2）用望远镜上的概略瞄准器瞄准目标 A，再从望远镜中观看，若目标位于视场 内，可固定望远镜制动螺旋和水平制动螺旋； （3）转动物镜对光螺旋使目标影象清晰，再调节望远镜和照准部微动螺旋，用十 字丝的纵丝平分目标（或将目标夹在双丝中间） ； 眼睛微微左右移动，检查有无视差，若有，转动物镜对光螺旋予以消除。 （4）如仪器是拨盘式度量变换器，瞄准目标 A 后，拨动度盘变换器，使该数略 大零，作为 a2记入手薄（实验报告） 。 （5）顺时针方向转动照准部，瞄准 B 目标，该取 b1并记入手簿（实验报告）中， 盘左测得∠AOB 为 11 ab − 左 β 将上半测回水平角记入手簿（实验报告）中。 （6）纵转望远镜为盘右，先瞄准目标 B，读数 b2并入手簿（实验报告） ，逆时针 转动照准部，瞄准 A 目标，读数 a2并入手簿（实验报告） ，盘右测得 22 ab − 右 β 将上半测回水平角记入手簿（实验报告）中。 若β右与β左互差不大于 40″，则一测回角值为 右左 ββ∠ 2 1 AOB 测量校内实验 - 9 - 以上为一测回的观测步骤，在观测第 2 测回时步骤与第 1 测回基本相同，不同点 在于第 2 测回需要将起始方向水平度盘读数变换 n 180 （n 为测回总数） 。 若要求 2 测回以上时，则各测回间∠AOB 互差不大于 24 秒时，取平均值作为最 后结果填入手簿（实验报告）中。 5．注意事项．注意事项 1．上半测回与下半测回之间不能进行对中、整平操作。 2．下半测回开始时不要设置水平度盘读数。 测量校内实验 - 10 - 实验三 全圆方向观测法观测水平角 （一）实验目的（一）实验目的 1．进一步掌握经纬仪的对中、整平、瞄准和读数等基本操作； 2．掌握方向观测法观测水平角的步骤； 3．掌握方向观测法观测水平角的限差要求； （二）实验内容（二）实验内容 1．进行测站的对中和整平操作； 2．全圆方向观测法观测 4 个方向的水平角一测回。 （三）仪器工具（三）仪器工具 DJ6 级经纬仪 1 台，木桩 1 根，斧子 1 把，测伞 1。 （四）操作说明（四）操作说明 （１）在地面上选择一点钉木桩或画细红十字作为测站点 O，在测站点 O 上安置 经纬仪，对中、整平后，选定 A、B、C、D 四个目标； （２）盘左瞄准目标 A，并使水平度盘读数略大于零，读数并记入手簿（实验报 告）中； （３）顺时针方向转动照准部，依次瞄准 B、C、D、A 各目标，分别读取水平度盘 读数并并记入手簿（实验报告） ，检查归零差是否超限； （４）纵转望远镜，盘右，逆时针方向依次瞄准 A、D、C、B、A 各目标，读数并 并记入手簿（实验报告）中，检查归零差是否超限； （５）计算 同一方向两位视准误差 2C＝盘左读数－（盘右读数180） ，将计算的 2C 值填 入手簿（实验报告）中相应栏目之中，检查各方向 2C 互差是否超限。 计算各方向的平均读数＝ [盘左读数＋（盘右读数180）]，填入实验报告相 应栏目之中；各方向的平均读数减去起始方向的平均读数填入手簿（实验报告）中相 应栏目之中，即计算各方向的归零方向值。 （6）第二人观测时，起始方向的度盘读数安置略大于 90附近，同法观测第二 测回。 （7）检查各测回同一方向归零方向值互差是否超限，如不超限，取其平均值，作 为该方向的结果。 测量校内实验 - 11 - （五）限差要求（五）限差要求 1．DJ6 级经纬仪归零差不得大于 18 秒； 2．DJ6 级经纬仪 2C 互差不得大于 40 秒； 3．DJ6 级经纬仪各测回同一方向归零后方向值互差不得大于 24 秒。 （六）注意事项（六）注意事项 1．上半测回与下半测回之间不能进行对中、整平操作。 2．下半测回开始时不要设置水平度盘读数。 3．应选则远近适中，易于瞄准的清晰目标作为起始方向； 4．如果方向数只有 3 个时，可以不归零。 测量校内实验 - 12 - 实验四 竖直角测量 （一）实验目的（一）实验目的 1．熟悉竖盘的注记方法； 2．掌握竖直角的观测步骤； 3．掌握竖直角和竖盘指标差的计算方法； 4．掌握 DJ6 经纬仪竖直角测量的限差要求。 （二）实验内容（二）实验内容 1．进行测站的对中、整平操作； 2．每人观测两个目标的竖直角各一测回。 （三）仪器工具（三）仪器工具 每 4 人为一组，每组需 DJ6 光学经纬仪一台，2m钢卷尺一把，测伞 1 把。 （四）操作说明（四）操作说明 1．在地面上选择一点作为测站点 O，在测站点 O 上安置仪器，对中整平后，选 定 A、B 两个观测目标； 2．先观察一下竖盘注记形式并写出竖直角的计算公式盘左将望远镜大致放平， 观察竖盘读数，然后将望远镜慢慢上仰，观察读数变化情况，若读数减小，则竖直角 等于视线水平对的读数减去瞄准目标时的读数，反之，则相反； 3．盘左，用十字丝中横丝切于 A 目标顶端，转动时间盘拾标水准管微动螺旋， 使竖盘拾标水准管气泡居中，读取竖盘读数 L，记入手薄（实验报告）中，并算出竖 直角L α ； 4．盘右，用法观测 A 目标，读取盘右读数 R，记入手薄（实验报告）中，并算 出算出竖直角R α ； 5．计算竖盘指标差 LR xαα− 2 1 或 −360 2 1 RLx ，填入手薄（实验报 告）中。 测量校内实验 - 13 - 6． 计算竖直角平均值 LR ααα 2 1 或 −−180 2 1 LRα 填入手薄 （实验报告） 中。 7．同法测定 B 目标的竖直角并计算出竖盘指标差，检查指标差的互差是否超限。 如果超限请分析并在实验报告中写出可能的原因是什么 （五）限差要求（五）限差要求 DJ6 型经纬仪同一测回各方向竖盘指标差互差不得大于 25 秒； DJ6 经纬仪同一方向各测回竖直角互差不得大于 25 秒。 （六）注意事项（六）注意事项 1．观测过程中，对同一目标应使十字丝中横丝切准目标顶端； 2．每次读数前应使竖盘指标水准管气泡居中； 测量校内实验 - 14 - 实验五 经纬仪导线测量 （一）实验目的（一）实验目的 1．掌握用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的观测方法； 2．掌握闭合导线的选点及标志设定和联测程序； 3．掌握闭合导线的内业计算 （二）实验内容（二）实验内容 每组测量由 4 至 5 个点构成的钢尺量距闭合导线 （三）仪器工具（三）仪器工具 DJ6 经纬仪 1 台，木桩 4－5 根，斧子、测伞各一把 1 把，50m钢尺 1 把，测钎若 干，电子计算器 1 支。 （四）操作说明（四）操作说明 1．踏勘选点及建立标志 1．踏勘选点及建立标志 每组选择 4 个点组成闭合导线，导线边长约 70m 左右，在选定点位上钉木桩，桩 头钉小圆钉作为点位标志。 如果地面为混凝土或沥青无法钉木桩，可以直接在地面用油漆或记号笔在地面画 细红十字标志，在十字中心钉钢钉做为点位标志。 2．量边 2．量边 量边前，钢尺必须经过检定。对于图根导线，用一般方法往返丈量或同一方向丈 量两次。取其往返丈量的平均值作为成果，并要求其相对误差不大于 1/3000。 3．测角 3．测角 用测回法施测导线左角或右角。在闭合导线中均测内角，若闭合导线按反时针方 向编号， 则其左角就是内角。图根导线，一般用 DJ6 级光学经纬仪测一个测回。若盘 左、盘右测得的角值的较差不超过 40″，则取其平均值。 4．联测 4．联测 导线与高级控制点连接，必须观测连接角和连接边，作为传递坐标方位角和坐标 之用。如果附近无高级控制点，则应用罗盘仪施测导线起始边的磁方位角，并假定起 始点的坐标作为起算数据。 5. 计算 5. 计算 测量校内实验 - 15 - 将校核过的外业观测数据及起算数据填入“闭合导线坐标计算表”中，起算数据 用双线标明。 n 边形闭合导线内角和的理论值为 ∑β 理（n-2） 180 由于观测角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和 ∑β 理不等于理论值，而产生角度闭合差 fβ 不起过 fβ 容，则将闭合差反符号 平均分配到各观测角中。 改正后的内角之和应为n-2180。 用改正后的导线左角或右角推算各边的坐标方位角 α 前α 后180β 左（适用于测左角） 闭合导线各边坐标方位角的推算，最后推算出起始边的坐标方位角，它应与原有 的已知坐标方位角值相等，否则应重新检查计算。 设点 1 的坐标 1 x、 1 y和 1-2 边的坐标方位角 12 α为已知，则未知点 2 的坐标为 121212 cosαDxx 121212 sinαDyy 依次推得各未知点的坐标，填入计算表。 实际上由于量边的误差和角度闭合差调整后的残余误差，往往使∑Δx测、∑Δy 测不等于零，而产生纵坐标增量闭合差 x f和横坐标增量闭合差 y f。由于二者的存在， 使导数不能闭合而出现导线全长闭合差 2 2 yxD fff。 计算∑ D fD 之值，∑ D fD 为导线全长的相对闭合差，用 K 表示。如果 K 不超过导 线合长相对闭合差的容许值 K容，则说明符合精度要求，可以进行调整，即将 x f 、 y f 反其符号按边长成正比分配到各边的纵、横坐标增量中去。改正后纵、横坐标增量之 代数和应分别为零。 根据起点 1 的已知坐标及改正后增量，用下式依次推算各未知点的坐标 改后前 xxx∆ 改后前 yyy∆ 最后还应推算起点 1 的坐标，其值应与已知数值相同。 测量校内实验 - 16 - （五）限差要求（五）限差要求 1．导线角度闭合差不得大于 n0 4 ′ ′ （n 为内角个数） 。 2．导线全长相对闭合差不得大于 1/2000。 （六）注意事项（六）注意事项 1．使用光学对中器对中误差不大于 1 mm; 2．一测回上、下测回水平角互差不大于 40″； 3．量距时钢尺应拉平，避免出现垂曲或反垂曲（钢尺中间由于贴在障碍物上而上 弯）现象。 4．对图根经纬仪导线，角值取至秒，边长和坐标取至厘米； 5．角度、距离及坐标增量的误差符合相应限差要求，再进行调整。 测量校内实验 - 17 - 实验六 自动安平水准仪的使用与四等水准测量 （一）实验目的（一）实验目的 1．了解自动安平水准仪的构造原理及基本操作； 2．掌握四等水准测量的组织实施； 3．掌握变动仪器高法进行四等水准测量的测站操作； 4．掌握四等水准测量的测站限差要求和记录计算； 5．进一步掌握高差闭合差的计算和调整。 （二）实验内容（二）实验内容 每组用双仪器高法（变动仪器高法）观测由 4 个点构成的闭合水准路线。 （三）仪器工具（三）仪器工具 每 4 人一组，每组使用 DSZ2 自动安平水准仪 1 台，铝合金塔尺一对，测伞 1 把。 （四）操作说明（四）操作说明 1．自动安平水准仪的认识 熟悉自动安平水准仪各部件名称和功能。 2．选定 4 个相邻之间距离不短于 150 米的点组成闭合水准路线。 3．双仪器高法（即变动仪器高法）法测定各点之间高差 （1）测站上观测顺序 照准后尺，读数取上、中、下丝读数，记入手薄（实验报告）中。 照准前尺，读取上、中、下丝读数，记入手薄（实验报告）中。 升高（或降低）水准仪 10 厘米以上后 照准前尺，读取中丝读数，记入手薄（实验报告）中。 照准后尺，读取中丝读数，记入手薄（实验报告）中。 （2）测站计算与检核 四等等水准测量，前、后视距应不大于 80 m，前、后视距差应不大于 5 m，前后 视距累积差应不大于 10 m。同一测站两次仪器高所测两点高差之差应不大于 5 mm。 如不超限，取两次高差平均值记入手簿相应栏目 4．高差闭合差的计算与调整 （1）计算高差闭合差 ∑ ih hf 测量校内实验 - 18 - hi各测站高差中数。 （2）计算高差闭合差的限差，检查高差闭合差是否超限。 限差要求见（五） （3）如不超限调整分配高差闭合差 如为平坦地区与各测段距离成正比分配高差闭合差。 如为山地与各测段测站数成正比分配高差闭合差。 （4）如果超限则应分析并写明可能导致超限的原因。 （五）限差要求（五）限差要求 前后视距不等差 （m） 闭合差 等 级 每站 积累 一测站两个 高差之差 （mm） 视线标 准长度 （mm） 视线距地 面高度 （mm） 平地 （mm） 山地 mm 备注 三 ≤3.0 ≤6.0 ≤3.0 75 ≥0.3 12L 4n L 为水准路线长度 以公里为单位 四 ≤5.0 ≤10.0 ≤5.0 100 ≥0.2 20L 6n n 为测站数 （六）注意事项（六）注意事项 （1）自动安平水准仪没有管水准器和微倾螺旋，只要粗略整平就可进行观测，提 高了速度和观测效率； （2）立尺点要坚实，水准尺应扶正，不得前后或左或倾斜； （3）四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰的条件下进行； （4）高程闭合差的调整应符合相应规范要求。 测量校内实验 - 19 - 实验七 视距法测定平距与高差练习 （一）实验目的（一）实验目的 1．进一步熟悉光学经纬仪的使用。 2．练习用视距法测定地面上地物特征点至测站点之间的水平距离和高差. （二）实验内容（二）实验内容 每人采用经纬仪视距法观测不少于 4 个地物特征点的平距和高差。 （三）仪器工具（三）仪器工具 经纬仪 1 台，铝合金塔尺 1 只，木桩 1 个，测伞、斧子各 1 把，计算器个，手卷 尺 1 上。 （四）操作说明（四）操作说明 1．在地面任意选择一点为测站 A，打一木桩，桩顶钉一小钉做为测站标志。 2．安置仪器于 A 点，用手卷尺量取仪器高 i （自桩顶量至仪器横轴，精确到厘米） 3．选择测站附近一地物特征点 1，立尺； 4．盘左，用中横丝对准视距尺上仪器高附近，再使上丝对准尺上整分米处，设读 数为 b,然后读取下丝读数 a（精确到毫米）并记入手簿（实验报告）中，在手簿中算 出视距间隔 la-b。 5． 转动望远镜微动螺旋使中横丝对准尺上的仪器高处； 转动竖盘指标水准管微动 螺旋，使竖盘指标水准管气泡居中，读取竖盘读数并记入手簿（实验报告）中，在手 簿（实验报告）中算出竖直角 α； 计算测站至 1 点之间的水平距离和高差，并记在手簿（实验报告）相应栏目中。 水平距离α 2 cos KlD （计算取位至 0.1 m） 高 差α2sin 2 1 1 KlhA或αtan 1 DhA（取至 0.01 m） 注因仪器高与中丝等高使 i-v0，所以式中没有出现 i-v。 6．重复 2～5 步，测量测站点与其他地物特征点之间的水平距离和高差，记录并 进行计算。 测量校内实验 - 20 - 5．注意事项．注意事项 1．为减少折光的影响，视线应尽可能有离地面 1 m 以上； 2．塔尺应竖直，尽量使用带有水准器的视距尺； 3．视距常数应在 1000.1 之内，否则应加以改正； 4．要在成像稳定的条件下进行。 测量校内实验 - 21 - 实验八 全站仪数据采集 （一）实验目的（一）实验目的 1．了解数字化测图过程中数据采集过程。 2．认识全站仪各部件名称和功能； 3．练习使用全站仪进行数据采集的操作方法。 （二）实验内容（二）实验内容 1．使用全站仪的存储管理功能坐标数据文件 2．使用全站仪进行碎部点数据采集； 3．使用全站仪的存储管理功能，将数据文件上传给计算机。 （三）仪器工具（三）仪器工具 NTS－355 全站仪主机 1 台，单棱镜＋对中杆 1 套，手卷尺 1 个，测伞 1 把。 （四）操作说明（四）操作说明 1．在地面上选择一点，画细红十字作为为测站点 A。在距 A 点 50～100 处选择一 点画十字做为定向点 B。 2．在 A 点安置全站仪（即对中、整平） ，量取仪器高至毫米；在 B 点处安置对中 杆，读取或量取镜高至毫米。 量取棱镜高时，是从对中杆底端量至反光棱镜的中心位置。 3．熟悉 NTS－355 全站仪主机各部件名称和功能（参见指导书中第四部分） ； 4．熟悉 NTS－355 全站仪按键功能（参见指导书第四部分） 5．利用全站仪的存储管理功能编辑一坐标文件，文件名为 YZD，内容如下 点号 N E Z A 1000.00 1000.00 100.00 B 2000.00 1000.00 101.00 N、E、Z 即 X 坐标、Y 坐标和高程。 编辑方法见指导书中第四部分。 6．进入数据采集模式，指定（新建）一个数据采集文件，主文件名为“LX” 。 7．指定（已知点）坐标文件“YZD” 。 8．设置测站点。 9．在全站仪上设置后视点。 测量校内实验 - 22 - 11．将对中杆立于各地物特征点上，测量碎部点并记录测量数据。 在地物特征点上立对中杆时，应将棱镜和长杆从对中杆套件中取出。 要求采集一个地物平面轮廓的所有可见特征点测量数据。 12．使用全站仪的存储管理功能，将坐标文件“YZD”和数据文件“lx”上传至计 算机中。 文件上传方法见指导书中第四部分。 测量校内实验 - 23 - 实验九 地形、地籍成图软件使用 （一）实验目的（一）实验目的 1．了解草图法数字化测图的内业成图过程 2．练习数字化地形地籍成图系统软件 CASS6.0 的使用。 （二）实验内容（二）实验内容 1．熟悉 CASS6.0 的安装环境。 2．熟悉 CASS6.0 的启动方法，熟悉软件界面和菜单、工具按钮的功能。 3．练习从全站仪中读取测量数据。 4．练习使用 CASS6.0 的根据草图绘图方式绘制地物。 4．练习使用 CASS6.0 生成并修饰等高线。 5．练习使用 CASS6.0 软件进行地形图的修饰。 （三）仪器工具（三）仪器工具 安