《测量学》实验指导书汇总.docx
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《测量学》实验指导书汇总
《测量学》
实验指导书
系别____________
班级____________
组别____________
姓名____________
学号____________
前言
《测量学》是一门专业技术基础课，要学好这门课程，除必须掌握基本理论知识外，还要求学会各种仪器的使用。
测量实验就是在课堂讲授的基础上，进行理论与实践相联系,是教学的一个重要环节。
因为只有通过实验和实习，才能牢固的掌握各种仪器及工具的使用方法，才能学会应用测量技术，去解决实际工程中的问题。
在实验、实习中，同学们将接触各种测量仪器和工具。
因此，爱护仪器是我们必须注意的问题。
测量仪器属于精密贵重物品，使用时必须遵守操作规程，严格执行测量实验室的各项规章制度。
倘有损坏或丢失，必须按规定赔偿。
为了使每位同学都能掌握测绘技能，在实习中，每组同学都应密切配合，团结合作，互教互学，共同努力，按照每次实习的目的和要求，认真完成实习任务。
因教学计划中实验课的课时数有限，一般仅能安排5~6次，希望各位同学珍惜！
测量仪器使用须知
测量仪器构造精密，比较贵重。
为了保证仪器的精度，延长仪器的使用年限，充分发挥仪器的作用，使用者必须掌握仪器的正确使用、保养和维修方法，养成良好的习惯，在此特别提醒，请注意以下各点：
一、开箱取出仪器时，应记清仪器各部件的位置，以便在装箱时，按原来的位置放进去。
从箱中取出仪器，动作要轻，应一手抓住支架，一手托住基座。
千万不能提仪器转动部位（如望远镜等）。
同时还应注意箱内各种附件设备的数量和位置。
同时放回原处，避免遗忘与丢失。
二、安置仪器时，首先应扭紧三脚螺旋（注意螺旋的松紧方向），然后用脚将三脚架的尖端踏入土中，使用其稳固。
装置仪器于架头时，应拧紧连接螺旋，使仪器与脚架紧固在一起。
三、应尽量避免将仪器安置于道路、施工场地和坚硬光滑的地面，以避免碰撞和滑倒。
如必须安置上述地面时，应特别注意保护。
四、不可把仪器和工具（如花杆、水准尺、三角架等）倚于墙壁、树木等物上，以免滑倒损坏。
五、搬动仪器时，须轻微松制动螺旋，万一仪器遭受震动，可稍有转动，起到一定的缓冲作用。
若近距离搬动仪器，可以不必将仪器从脚架上卸下，但切不可将其扛在肩上。
而应将仪器抱于臂内，面对仪器，用一手托住仪器，另一手抱住脚架，以免行走时碰撞会伤仪器。
若搬动距离较远，应把仪器卸下，装入箱内搬迁。
六、使用仪器时，对各螺旋都不能用力过大，以防螺旋受损。
对制动螺旋，不要旋得过紧，以对微动螺旋不应趋于极端。
若仪器某部件呆滞难动，切勿猛力扳动，应请老师审视解决。
七、勿使仪器曝晒和受潮。
仪器用完毕后，应将仪器揩试干净，将脚螺旋调至适中位置，固定磁针、卷好重锤线，将物件归还原位，检查附件是否齐全，然后按取出时的位置放好仪器，轻轻关箱。
若遇箱关不严，切不可重压！
而应开箱调整仪器及附件位置，直至恰好关严为止。
八、对于仪器玻璃镜头，切不可用手、粗布或手绢等揩试，若有尘埃或水雾，只能用专门的柔软洁净的毛刷或擦镜纸、鹿皮绒布等揩试，以免镜头被沾污或磨损。
测量记录注意事项：
1、测量记录须用硬铅笔（如2H、3H）或钢笔正楷书写，字迹应清晰工整。
2、实验报告应写明班级、组别、姓名、学号、实习日期、实习地点、天气情况、使用仪器的牌号等。
3、观测数据应在实测过程中，及时记入簿内。
切不可用其他纸张记录，然后转抄上去。
记录读数时，记录者应边写边复诵，以便让观测者检查是否有误。
4、记录数据如有错误，可用一横线划去，书写正确的数字于旁边。
不可用橡皮擦试后重写！
若某次记录错误太多，或重做实习，原记录不可撕毁，须以大字斜书“作废”二字，紧接下页开始新的记录。
5、记录的数据应满足观测精度、单位要统一，例如读数至毫米，而某一次读数恰好是1.24米，则也应记录为1.240米，记录角度，如有空位，也应以“0”补上。
例如3度2秒，正确的记录应是3°00′02″。
6、简单的计算，应在测量进行时，立即算出，以便及时检查、校核。
其计算数据的小数点位数，也应满足精度要求。
实习一水准仪的认识实习
一、实习目的：
熟悉水准仪的构造，了解水准仪上各部件的位置和作用。
学习使用水准仪测定地面上两点的高差的步骤。
二、每小组用具：
水准仪一部，水准尺一根。
三、要求：
1、每位同学要在熟悉仪器构造的基础上，反复练习整平、瞄准、对光、读数，达到能正确使用各部分的螺旋。
掌握整平、瞄准、对光与读数要领，能迅速准确地读出尺上的读数。
2、每个同学写出实验报告一份，其内容必须有：
（1）、实习步骤；
（2）水准仪各部分的名称和作用（填入下表二）；（3）测定两点高差的基本原理和使用水准仪的方法。
每个同学的实测数据，分清后视和前视（填入表三）并算出高差。
实习记录表格一
序号
部件名称
作用
1
准星与照门
2
目镜对光螺旋
3
物镜对光螺旋
4
制动螺旋
5
微动螺旋
6
微倾螺旋
7
脚螺旋
8
圆水准器
9
管水准器
实习记录表格二
测 点
后视
读数
前视
读数
高差
+
-
四、实习步骤
1、认识水准仪各部分的构造和各螺旋的作用，分清制动螺旋、微动螺旋、对光螺旋、微倾螺旋位置，掌握其使用方法。
2、练习整平、瞄准和读数。
掌握脚螺旋的调节方法，瞄准时要消除视差，读数前要调好符合水准器，并弄清水准尺的刻划与数字标记。
3、使用水准仪测定地面上两点间的高差：
分清后视与前视，注意高差的正负必须与实际情况一致，高差=后视读数-前视读数。
五、注意事项
1、正确使用仪器各部分螺旋，应注意对螺旋不能用力强拧，以防损坏。
2、读数前必须消除视差，并使符合水准器气泡居中，注意水准尺上标记与刻划的对应关系，避免读数发生错误。
实习二普通水准测量
一、目的
1、掌握普通水准测量的观测、记录以及校核计算的方法；
2、学会对水准测量进行路线校核和调整闭合差。
二、每小组用具：
水准仪一部，尺垫一个，水准尺一根。
三、要求
1、已经水准点BM01、BM05，用普通水准测量的方法，测出A、B、C、D……各点的高程。
（各组的任务，另行布置）。
2、在BM01与A点之间，选择转点T·P1（铺上尺垫），然后施测BM01与T·P1点间的高差，逐段测至A点。
3、继续向B点、C点……施测，一直测到BM01点闭合，（普通水准测量记录表格附后，见附表四）
4、进行校核计算，检验计算是否有误：
（Σa-Σb=Σh）。
5、计算高差闭合差，与允许闭合差比较。
若闭合差在容许范围内，则进行闭合差调整，推算出A、B、C……各点的高程（闭合差分配表附后，见附表五），若误差超过允许范围，则分析原因后，返工重测。
五、注意事项
1、在施测过程中，应严格遵守操作规程。
观测、记录、扶尺一定要互相配合好，才能保证测量工作顺利进行。
记录应在观测读数后，一边复诵校核、一边立即记入表格，及时算出高差。
2、只有转点（T·P）才放置尺垫。
水准点（B·M）和未知高程点（A、B、C……各点），不能再放尺垫。
转点上的尺垫，要等把仪器搬到下一点，观测了后视读数后，才能搬迁。
实习记录表格三普通水准测量记录表
测线日期观测人
仪器号天气记录
测点
后视读数
前视读数
高差
高程
备注
+
-
实习记录表格四闭合差调整表
点号
距离
（kM）
测站数
n
高差
备注
观测值
（m）
改正值
（mm）
修正结果
（m）
实习三经纬仪认识实习
一、目的
1、认识经纬仪的构造，熟悉经纬仪上各种螺旋的作用和相互关系。
2、练习经纬仪的对中、整平瞄准、读数。
二、每小组用具：
经纬仪一台、花杆一根。
三、要求
1、认为经纬仪下部部件的位置，并写出它们各自的功能。
填入下表。
实习记录表格五
序号
部件名称
作用
1
水平制动螺旋
2
水平微动螺旋
3
望远镜制动螺旋
4
望远镜微动螺旋
5
竖盘指标水准管
6
竖盘指标水准管微动螺旋
7
照准部水准管
8
度盘变换器（或复测按钮）
9
管水准器
2、掌握经纬仪对中、整平、瞄准和读数的基本方法。
对中误差应小于5mm，整平误差应小于1格。
要求每位同学都能正确进行仪器操作。
四、操作步骤
（一）初步了解
1、观察三脚架：
注意脚架伸缩螺旋，及架头连接螺旋的作用，然后安好脚架，用架头连接螺旋把仪器固定在脚架上。
2、调整脚架，使水平度盘大致水平后，旋动脚螺旋，注意水平度盘水准管气泡的移动情况；
3、了解望远镜制动及微动螺旋的位置和作用，并将望远镜置于水平位置，旋动竖直度指标水准管微动螺旋，注意竖直度盘指标水准管及竖盘读数的变化情况。
4、注意物镜、目镜及对光螺旋的位置和作用，并将镜内十字丝及物像调整清楚。
5、观察光学经纬仪时，注意复测手把或按钮的作用，在显微镜内读数时，应先调节反光镜，使内部明亮，读数清晰。
（二）经纬仪的安置及瞄准
1、准备工作：
以地面上的混凝土桩为测站，以桩上的小钉作为点位，将三角架伸至适当高度。
以桩为中心，把三角架按等边三角形安置，并用目估的方法尽量使架头中心与桩顶在同铅垂线上。
2、对中：
安置仪器于脚架上，悬挂垂球，若垂球尖端末对准点位中心，则用手轻轻取出三脚架的二脚，按需要移动的方向，缓缓移动，直到对准为止。
并将脚架尖踏紧。
此时若未严密对中，可微松架头的连接螺旋，轻轻移动仪器，使垂球尖对准桩中心的小钉，然后固定连接螺旋。
3、整平：
调节脚螺旋，使圆水准器的气泡居中。
放松照准部制动螺旋，转动仪器，使水准管与任意两个脚螺旋平行，两手按相反的方向转动两个脚螺旋，使水准管气泡居中（气泡移动的方向左手拇指转动的方向一致），然后将照准部旋转90度，调节另一个脚螺旋，使气泡居中中。
再转动照准部到原来的位置，若不居中，再重复调节，直到水准管在任何位置都居中为止。
4、瞄准：
（1）放松照准部和望远镜制动螺旋，沿镜头用瞄准器大致瞄准目标，再固定制动螺旋。
（2）转动目镜，将十字丝调节清晰；
（3）转动对光螺旋，使欲观之目标成像清晰。
（4）利用制动和微动螺旋，使十字丝交点精确对准目标。
（三）读数：
首先弄清度盘的刻划方法（光学经纬仪要弄清测微尺或测微器的刻划），记清二者每小格所代表的角度值。
对游标经纬仪，先读出游标为“0”线所对度盘上的整分划数，再读度盘与游标正对一线的游标读数，二者相加，即得正确读数。
对光学经纬仪，是测微尺读数的，即为落在测微尺上的度盘整分划数，与该分划线在测微尺上的指标数相加，即得正确读数。
是测微器读数装置的，读数时转动测微手轮。
使度盘分划线精确地平分双指标线，按双指标线所夹的度盘分划数读数，加上单指标线在测微器上的读数之和，即为正确读数。
五、记录表格（见附表六）
实习记录表格六
测
站
目
标
水平度盘读数
°′″
水平角
°′″
备注
六、注意事项：
1、仪器应轻拿轻放，开箱后注意仪器安放的位置，用完后要放妥当，各部分螺旋适当旋紧，如果箱关不严，切不可重压，而应开箱调整仪器的位置，直到恰好关严为止。
2、放松望远镜制动螺旋时，必须以手扶镜筒，慢慢转动，防止镜头突然下转，仪器受损。
实习四用测回法测定水平角
一、目的：
练习用测回法测水平角
二、每小组用具：
经纬仪一台，花杆两根；
三、要求：
每位同学独立观测一测回，前后两个半测回的角度之差不超过45”，组内另外的同学观测时，改变水平度盘起始方向的位置，另观测一个测回。
P3
四、实习地点：
学院测量实习基地。
五、施测方法：
1、在实习基地内，选相互通视的三个点P2
（如P1、P2、P3），首先安置经纬信仰于P1
P1点（或P2、P3点均可），对中、整平后，以盘左位置先瞄准左方目标P2，读数后，及时记入表中，再瞄准右方目标P3，读数后记录入表。
并计算出上半测回的角度值。
2、倒镜，以盘右的位置再测下半测回，计算出角度值。
若两个半个测回之差不超过45״，则取平均值，作为这一测回的结果。
若超过45”，则应返工重测（可由另外的同学，改变水平度盘起始方向的读数后，再测）。
直到符合精度要求，求出这一测回的结果为止。
得到∠P2P1P3的角值。
3、安装仪器于P2点，同上。
测得∠P1P2P3的角值。
4、安置仪器于P3点，同上，测得∠P1P3P2的角值。
5、检查实际测得ΔP1P2P3的三个角之和与180°相差多少。
（记录表格见附表七）
六、注意事项：
1、安置仪器时，脚架要稳固，脚架的固定螺旋应拧紧（注意松紧的方向，勿乱拧），中心螺旋也要适当拧紧。
2、观测时，立在点位上的花杆应尽量竖直，尽可能用十字丝交点瞄准花杆根部，最好能瞄准桩心的点位。
3、在观测左方目标后，进而观测右方目标时，切不可转动度盘。
4、在计算角度值时，若右目标读数目标读数小，则应在右目标读数上加360°后，再减左目标读数。
实习记录表格七水平角观测记录表
测区日期观测人
仪器号天气记录
测站
竖盘位置
目标点
水平度盘读数
半测回
角值
一测回
角值
平均
角值
备注
实习五直线丈量及磁方位角的测定
一、目的
1、掌握用钢尺量距的基本方法；
2、学会用罗盘仪测定地面上的直线的磁方位角。
二、要求
1、钢尺量距的相对误差，不超过1/2000；
2、用罗盘仪测定一直线的正、反磁方位角，其差值应在180°±0.5°以内。
三、每个小组的仪器及工具：
钢尺一把，罗盘仪一部、花杆三根，测钎一付。
四、实习地点：
学院内测量实习基地。
五、实习步骤
1、以小组为单位，实习直线定线，用钢尺丈量距离。
轮流抽两位同学实习测定磁方位角，每人自己动手安置仪器，观测一个读数，两人观测的正反磁方位角同时记录手簿，检查施测精度。
2、实施直线定线和用钢尺量距（略）。
3、用罗盘仪测定磁方位角的步骤：
用罗盘仪测定一直线的磁方位角（或磁象限角）时，先将仪器安置在直线的起点上，经过对中、整平和放下磁针后，用望远镜瞄准直线的另一端，读取磁针静止时的度盘读数（当望远镜的物镜在刻度0度一端时，按磁针北端读数），即得该直线的磁方位角（或象限角）具体测法如下：
（1）对中：
目的是使用仪器中心与直线端点的准确位置位于同一铅垂线上。
其方法要点是：
固定三脚架的一腿，移动其他两腿，使垂球尖对准点位。
（2）整平：
目的是利用罗盘仪上的水准器，使刻度盘处于水平位置。
方法是放松球窝装置，调整仪器，使水准器气泡居中后，即旋紧球窝螺旋。
（3）观测：
松开举针螺旋，使磁针徐徐落在顶针上。
用望远镜瞄准目标，待磁针静止后，读取磁针北端指在刻度盘上的读数。
即得α正。
（4）置仪器于直线的另一端，测定该直线的反方位角。
当两者之差在180°±0.5°的容许范围内时，可取平均值作为最后结果，即α平=0.5[α正+（α反±180°）]。
如果超出误差的容许范围，则应返工重测。
实习记录表格八
次
数
方
向
量得
长度
（米）
平均长度
（AB+
BA）/2
误差
（米）
相对
误差
磁方位角
磁象
限角
º′
备注
观测值
º′
平均值
º′
º′
1
AB
168.548
168.533
0.030
1/5600
N
210OO
21015
21O15
南西
3015
S
3030
2
BA
168.518
N
3000
3015
S
2103O
七、注意事项
1、实习时应遵守操作规程，实习完成后，就检查仪器、工具是否齐全，然后如数归还测量仪器保管室，请管理老师验收。
2、钢尺质脆易折，应注意爱护。
用完后，应擦净上油，以防生锈。
实习六视距测量
一、目的：
1、掌握用经纬仪测定竖直角的方法；
2、学会用经纬仪视距法测定两点间的水平距离和高差；
二、每小组用具：
经纬仪一台、水准尺一根、计算器一个、2米小钢卷尺一把。
三、要求：
各组以基地上对应的桩号为测站，每个同学观测2~5个测点，根据观测的数据计算出测站至各测点的水平距离及各测点的高程。
四、施测步骤：
1、在各组的测站安置仪器进行对中、整平，并量取仪器高（量至厘米即可），记入表中（见附表九）。
2、写出所使用经纬仪的竖直角计算公式，并记录表格头上。
要弄清K=？
和C=？
。
3、选定测点，立视距于测点上。
用仪器的中丝瞄准尺上的仪器高处，然后固定望远镜，读出下丝、上丝和竖筋读数，分别填入表内（读数前，必须使用竖盘指标水准管使气泡居中）。
4、根据观测数据，计算测点与测站的水平距离和高差，并由测站点的高程，推算出各测点的高程。
五、注意事项：
1、计算竖直角时，应注意+、-符号；
2、如遇障碍、仪器中丝不能截在尺上仪器高处时，中丝可落在尺上任意读数处（设为b），则可用以下公司计算高差：
h=0.5K·L·sin2a+（i-b）
实习记录表格九视距测量记录表
测区日期观测人
仪器号天气记录
测站测站高程K=C=
竖直角计算公司：
a左=a右=
测
点
竖盘位置
尺上读数
尺间隔I
竖盘
读数
竖直角a
水平
距离
D
高差
测点
高程
中丝
上丝
下丝
半测回
平均
实习七经纬仪测绘法
一、目的
练习在一个测站上，用经纬仪测绘法测绘地形图。
二、每小组用具：
经纬仪一台、小平板仪一台，图纸一张、量角器一只，铅笔一支，橡皮等。
三、要求
1、测图比例尺1/1000，经纬仪对中误差不大于5mm。
2、碎部点观测用盘左即可。
水平度盘读数到5″，竖盘读到仪器的最小读数。
四、施测步骤
1、测量方法
把仪器架安在控制点上，以两个已知的控制点为基础，用全站仪测出地物的特征点与控制点的水平距离和夹角。
2、碎部点测量的步骤
1）寻找合适的控制点，是该控制点能够尽可能的多测量出的地物的特征点
2）用全站仪测出地物的特征点与控制点的水平距离和夹角
3）计算出特征点和控制点的水平距离和夹角，并检查是否正确，正确后绘在图纸上，随测随绘。
（配简图）
3、碎部点测量的数据（表三）（表格不够自己加）
测站
基线
特征点
水平距离（m）
水平角（°′″）
A
AC
1
2
3
五、注意事项
在测站上，每测绘20~30个碎部点后，就应检查起始方向的度盘读数是否仍为0°0′0″，以免因缺乏检查造成错误，引起返工。
实习记录表格十碎部测量记录表
测站起始方向日期
仪器号天气记录
指标差仪器高测站高程
点
号
水
平
角
视距读数
尺
间
隔
竖
盘
读
数
竖
直
角
水平
距离
（M）
高差
（m）
高
程
（米）
备
注
中丝
下丝
上丝
实习八地形图测绘法
一、目的
掌握测量仪器的正确使用方法和地形图绘制
二、仪器
全站仪一套、罗盘仪、标杆、绘图板及绘工具等
三、方法
极坐标定点法施测碎部点
四、步骤
1
升级会员 