高职建筑施工测量教案.doc

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课程教案

授课章节及内容概要

第八讲水准测量的实施

教学目的

使学生对水准路线建立起初步的概念,并一组独立测一条闭合水准路线,使学生初步掌握方法.

教学重点、难点

水准路线的施测

一个测站读数仪器不可以重新整平,转折点不可以随意动.

课程类型

实训课

教学课时

4学时

教学过程设计

1.由小组长去实验室借仪器,测完后归还.

2.每组6~8个人,由小组长带领,按照课本P17

（二）水准测量的施测方法和记录计算的方法和原则进行闭合水准路线的观测.

3.小组长负责纪律和仪器安全.

4.教师在实训过程中不断给学生实时指导,督促偷懒的学生,维持纪律和仪器安全,教师跟1组,让其他组按照相同的方法进行实训.

5.观测过程中注意事项

（一）.观测要求:

（1）水准仪安置在离前,后视距离大致相等之处.

（2）为及时发现错误,通常采用”两次仪器高法”或”双面尺法”.两次仪器高法:

高差之差h-h’≤±5mm;双面尺法:

红黑面读数差≤±3mm,h黑-h红≤±5mm

（二）过程要求:

课本P17和第三讲连续水准测量

（三）手薄的记录:

如第三讲手薄记录方法和课本P18页

（四）手薄记录注意事项（a）起始点只有后视读数,结束点只有前视读数,中间点既有前视读数也有后视读数.（b）∑a-∑b=∑h,只表明计算之误,不表明观测和记录之误.

教学小结

学生大致了解了水准仪的操作步骤和读数的方法,整条水准路线的施测方法.

教学后记

学生动手能力很强,但是需要老师讲的细一点,慢慢的去引导学生,带者学生一起做实验.首先教会一两组的操作,然后再让大家向他们学习.

授课章节

第九讲水准测量的成果处理

教学目的

使学生学会水准测量闭合差的分配

教学重点

难点

水准测量闭合差的分配

课程类型

理论课

教学学时

2学时

教学过程设计

概括步骤：

一、水准测量的精度要求（课本P21）,说明主要应用范围.

二、水准测量成果计算（一般公式）

（一）计算闭合差：

fh=∑h测-∑h理

1．闭合水准路线：

fh=∑h测-∑h理=∑h测

2附合水准路线：

fh=∑h测-∑h理=∑h测-（H终-H始）

（二）分配高差闭合差

1．高差闭合差限差（容许误差）

对于普通水准测量：

有：

fh容=±40√L……适用于平原区

fh容=±12√n……适用于山区

式中:

fh容----高差闭合差限差,单位:

mm

L----水准路线长度,单位:

Km:

n----观测站

2.分配原则:

按与距离L或观测站数n成正比,将高差闭合差分配到各段高差上

（三）计算各待定点高程

用改正后的高差和已知点的高程来计算各待定点的高差

一、附合水准路线的计算

例2-1图1是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，1、2、3为待定高程的水准点，h1、h2、h3和h4为各测段观测高差，n1、n2、n3和n4为各测段测站数，L1、L2、L3和L4为各测段长度。

现已知HA＝65.376m，HB＝68.623m，各测段站数、长度及高差均注于图1中。

h＝＋1.575m

h2＝＋2.036m

h3＝－1.742m

h4＝＋1.446m

n1＝8

L1＝1.0km

n2＝12

L＝1.2km

n3＝14

L3＝1.4km

n4＝16

L4＝2.2km

BMA

2

3

BMB

图1附合水准路线示意图

1．填写观测数据和已知数据

将点号、测段长度、测站数、观测高差及已知水准点A、B的高程填入附合水准路线成果计算表2-6中有关各栏内。

表2-6水准测量成果计算表

点号

距离/km

测站

数n

实测高差/m

改正数/mm

改正后高差/m

高程/m

点号

备注

1

2

3

4

5

6

7

8

9

BM.A

1.0

8

＋1.575

－12

＋1.563

65.376

BM.A

1

66.939

1

1.2

12

＋2.036

－14

＋2.022

2

68.961

2

1.4

14

－1.742

－16

－1.758

3

67.203

3

2.2

16

＋1.446

－26

＋1.420

BM.B

68.623

BM.B

∑

5.8

50

＋3.315

－68

＋3.247

辅助

计算

fh=+68mmL=5.8km-fh/L=12MM

fh容=±40√5.8=±96mm|Wh|<|Whp|

2．计算高差闭合差

fh=∑h测-（HB-HA）=3.315-（68.623-65.376）=+0.068mm

根据附合水准路线的测站数及路线长度计算每公里测站数

50/5.8（站/km）＜16（站/km）

故高差闭合差容许值采用平地公式计算。

等外水准测量平地高差闭合差容许值Whp的计算公式为：

fh容=±40√L=±40√5.8=±96mm

因|fh|<|fhp|，说明观测成果精度符合要求，可对高差闭合差进行调整。

如果|fh|＞|fhp|，说明观测成果不符合要求，必须重新测量。

3．调整高差闭合差

高差闭合差调整的原则和方法，是按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差。

将各测段高差改正数填入表2-6中第5栏内

4．计算各测段改正后高差

各测段改正后高差等于各测段观测高差加上相应的改正数。

将各测段改正后高差填入表2-6中第6栏内

5．计算待定点高程

根据已知水准点A的高程和各测段改正后高差，即可依次推算出各待定点的高程

最后推算出的B点高程应与已知的B点高程相等，以此作为计算检核。

将推算出各待定点的高程填入表2-6中第7栏内。

二、闭合水准路线成果计算

闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。

三、支线水准路线的计算

例2-2图2是一支线水准路线等外水准测量示意图，A为已知高程的水准点，其高程HA为86.785m，1点为待定高程的水准点，hf和hf为往返测量的观测高差。

nf和nb为往、返测的测站数共16站，则1点的高程计算如下。

H往＝－1.375m

H返＝＋1.396m

BMA

1

图2支线水准路线示意图

1．计算高差闭合

fh=∑h往+∑h返=-1.375+1.396=0.021m

2．计算高差容许闭合差

fh容=±12√n=±12√16=±48mm因|fh|＜|fhp|，故精确度符合要求。

3．计算改正后高差

取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和1两点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即hA1=（-1.375-1.396）/2=-1.386

4．计算待定点高程

H1=86.785-1.386=85.399m

四、小组外业数据的内业处理

选1~2组测会的小组的测量数据成果,让小组长把表格填在黑板上,全班学生每人按照闭合水准路线的高差分配方法进行闭合差的分配,教师到学生周围指导,解答学生的询问,并督促没有在计算的学生进行计算.最后再统一给出正确答案,选1~2名做对的学生上黑板写出正确的高差分配步骤和计算结果,最后进行讲解.

课后练习

习题册21-23页

课后小结

使学生学会水准测量闭合差的分配,会对野外测量回来的成果做高差分配处理.

教学后记

因为学生数学基础比较差，这方面还要多多练习和加强，通过多做习题，太熟练做好高差闭合差的分配，并努力做好习题册上的习题。

授课章节

第十讲普通水准测量的外业观测和内业计算方法

教学目的

掌握普通水准测量的外业观测和内业计算方法

教学重点

普通水准测量的外业观测和内业计算方法

教学方法

实训课

教学学时

2学时

教学过程设计

一、目的

掌握普通水准测量的外业观测和内业计算方法。

二、安排

1、时数：

课内2学时；小组：

4~5人。

2、仪器：

每组领DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫2只、测伞1把、记录板1块。

3、场地：

在一较平整场地设置一条闭合水准路线，起始设一已知点，中间设一待定点（和均应有地面标志或为地面突出点），即以点将闭合路线分为2个测段。

~的距离不超过200m。

三、内容

1、从已知点出发，以普通水准测量经点，再测回点。

全线计含4~6个测站。

每测站均用变动仪高法测定两次高差，进行检核，将有关读数和算得的高差记入表A-2。

2、将测段内的测站高差取和成为测段高差。

将两个测段的高差和测站数分别填入表A-3，进行高差闭合差调整和计算待定点的高程。

四、注意事项

1、除已知点和待定点而外现场临时设置的立尺点称为转点（用表示），作传递高程用。

点和点立尺不用尺垫，转点上立尺需用尺垫。

2、应尽量靠路边设置转点和安置测站。

测站安置仪器时，应使前、后视距离大致相等。

3、测站变动仪器高前、后所得两次高差的较差不应超过4mm。

记录员应当场计算高差及其较差，符合要求方能迁站。

4、迁站时，前视尺（连同尺垫）不动，即变为下一测站的后视尺，而将本站的后视尺调为下一站的前视尺。

5、观测完毕后，应对整个记录进行计算检核，即所有测站两次观测的后视读数之和　减去前视读数之和　应等于所有测站高差平均值之和的两倍，即2。

照准标尺读数前务必注意消除视差和使符合气泡符合。

察看视频：

DS3水准仪的组成

察看视频：

DS3水准仪的使用

实验二报告

实验名称：

普通水准测量

实验日期_________专业_________年级____班级____小组____姓名__________

　　一、实验记录

　　表A-2水准测量记录　

___年___月___日天气_____观测___________记录_________检查__________

测站

点　号

后视读数／m

前视读数

／m

平均高差

备注

检核

　　　　　－＝　　　　　　　2

二、实验计算

表A-3高差闭合差调整及待定点高程计算计算__________检查_________

　　点号

测站数

距离／km

实测高差／m

改正数／mm

改正后高差／mm

高程／m

辅助计算

==（mm）或＝（mm）

　三、实验成果

　　1、测站二次观测高差较差的容许值为______mm，此次实验最大测站较差为_______mm；路线高差闭合差容许值为_______mm，此次实测路线高差闭合差为_______mm，说明实验成果______要求。

　　2、假设点的高程为＝_____________m，经高差闭合差调整，算得点的高程＝___________m。

　　四、实验答题

　　1、水准测量观测时应将仪器脚架和转点上的尺垫踩实，以防止仪器或尺垫下沉，其目的是_________________；迁站时，前视尺（连同尺垫）不动，而将本站的后视尺调为下一站的前视尺，其目的是__________________________。

　　2、测站安置仪器时，应使前、后视距离大致相等，其目的是________________________。

　　3、观测中如果标尺偏斜，必使读数变_____，从而给测站高差带来影响，因此立尺一定要竖直。

　　4、在测站上由后视转向前视时，发现圆水准气泡偏离中心了，应________________，这是因为_______________，发现符合水准气泡偏离中心了，应_____________________________________________________________________，这是因为______________________________________________________________________。

　　五、存在问题

教学小结

本节主要讲述了普通水准测量的外业观测和内业计算方法

教学后记

授课章节

内容概要

第十一讲水准仪的检验和校正方法

教学目的

1.了解微倾式水准仪的主要轴线应满足的几何关系。

2.掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。

教学重点

掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。

教学难点

掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。

课程类型

实训课

教学学时

2学时

教学过程设计

一、目的

1.了解微倾式水准仪的主要轴线，及其应满足的几何关系。

2.掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。

二、安排

1.时数：

课内2学时；小组：

4~5人。

2.仪器：

每组领DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫2只、校正针1根，测伞1把、记录板1块。

3.场地：

一较平整场地距离约80余m。

三、内容

首先，了解微倾式水准仪主要轴线的名称和所在的位置，并对仪器的各组成部分和相关螺旋的有效性进行一般检查，然后进行以下三项检验校正，并将检验校正的有关观测、计算数据或示意图填入实验报告。

1．圆水准轴的检验和校正

（1）检验：

先转动脚螺旋使圆水准器气泡居中，再将望远镜旋转，看气泡是否仍居中。

如仍居中，说明条件满足；若气泡偏离黑圈外，说明条件不满足，需要校正。

（2）校正：

稍许松动圆水准器底部固定螺丝，用校正针拨动圆水准器校正螺丝，令气泡返回偏离量的一半，使条件满足；再旋转脚螺旋令气泡居中，使仪器整平，最后将底部固定螺丝旋紧。

重复该项检校，直至条件满足为止。

检验和校正的情况绘图说明于表A-4。

2．十字丝横丝的检验和校正

（1）检验：

用望远镜十字丝横丝一端对准某点状标志，固紧制动螺旋，旋转微动螺旋，使望远镜水平微动，看该点状标志是否偏离横丝。

如不偏离，说明条件满足；否则说明条件不满足，需要校正。

（2）校正：

卸下目镜护罩，松开十字丝分划板的固定螺丝，稍许转动十字丝环，使点状标志相对中横丝的偏离量减少一半，重复该项检校，直至条件满足为止。

最后，将固定螺丝旋紧，装上目镜护罩。

检验和校正的情况绘图说明于表A-5。

3．水准管轴的检验和校正

（1）检验：

地面选、二点，间距约60~80m，均放置尺垫并竖立水准尺。

首先将仪器安置于~之中点，照准二尺，分别得读数、，并算得~的第1次高差＝－；之后将仪器安置于或尺一端相距约2~3m处，再次照准二尺，分别得读数、，并算得~的第2次高差=－；由此得二次高差较差＝－。

如果较大，说明水准管轴不平行于视准轴。

由下式计算仪器可能含有的角：

若>，即需进行校正。

（2）校正：

首先计算此时尺的正确读数＝＋；之后旋转微倾螺旋，使十字丝中丝对准尺的正确读数，水准管气泡自然不再居中；用校正针拨动水准管上、下校正螺丝，使气泡左、右影像重新符合，重复该项检校，直至条件满足为止。

检验和校正的数据记录于表A-6。

四、注意事项

1.仪器如需校正，应在老师指导下进行。

2.三项检验校正依上述顺序进行，不应颠倒。

3.用校正针拨动校正螺丝时，应先松后紧，少许用力，以免损坏螺丝。

五、上交资料

每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。

教学小结

本节主要讲述了微倾式水准仪的主要轴线，及其应满足的几何关系，微倾式水准仪的检验和校正方法。

教学后记

授课章节

第十二讲水平角、竖直角测量原理

教学目的

使学生了解水平角、竖直角的测量原理，掌握光学经纬仪的构造及各部分的用途和读数。

教学重点

光学经纬仪的构造及读数、水平角,垂直角测量原理、光学经纬仪读数。

教学难点

光学经纬仪的构造及读数、水平角,垂直角测量原理、光学经纬仪读数。

课程类型

理论课

教学课时

2学时

教学过程设计

一复习,使学生初步回忆一下水准测量的原理和目的，请学生起来回答,然后总结,说明角度测量，高程测量是测绘学里面两大主要方面.

二,引入:

引入角度测量的经纬仪,略讲一下经纬仪的分类,光学和电子.

三,正题

（一）角度测量

角度测量包括水平角测量与竖直角测量,水平角测量用于确定地面点的平面位置,竖直角测量用于测定两点间的高差或将倾斜距离换算成水平距离,常用的测角仪器是经纬仪,另外还有电子全站仪.

1．水平角观测原理

水平角----过一点到两个目标的方向线垂直投影到平面上所形成的夹角.0°

B=b1-a1水平角没有负值，也可看成是包含OA,OB视线的两个铅垂面之间的两面角

（1）垂直角观测原理（图2-30b）

垂直角----在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角（也叫竖直角）

a=-90°~+90°倾角为正,俯角为负

（二）光学经纬仪的构造及度盘读数

一.经纬仪的技术参数

二.DJ6经纬仪的构造

DJ6中,D,J分别表示”大地测量”和”经纬仪”的汉语拼音第一个字母,其下标数字表示经纬仪的精度指标.如DJ6表示该仪器一测回方向观测中误差为±6〞

1.照准部

1照准部（水平）制动、微动

1望远镜（竖直）制动、微动

1望远镜：

倒像，26~30倍，

目镜调焦，物镜调焦，

粗瞄准器，十字丝

1复测扳手或度盘变换器

（2）竖直度盘（3）照准部水准管1圆水准器8¢/2mm；管水准器30N/2mm（4）读数装置

（5）支架（6）光学对中器

2.水平度盘（画示意图三）

水平度盘由光学玻璃制成

1顺时针0B~360B刻度；

1仪器整平，水平度盘水平；

1水平度盘与照准部相互脱离；

1改变度盘位置，要使用复测

扳手或度盘变换手轮。

3基座

（1）基座用于支撑整个仪器,并通过中心螺旋将经纬仪固定在三脚架上.

（2）基座上有3个脚螺旋,用来整平仪器

（3）基座上有轴套,不得随意移动

4.J6经纬仪的读数装置读数光路图

J6光学经纬仪读数

两种读数测微装置：

分微尺测微和平行玻璃板测微

a）.分微尺测微——利用度盘刻度线，在分微尺上读数。

2度盘上1度分划的间隔经放大后，与分微尺全长相等。

2分微尺全长分60格，因此其最小格值为1¢=60N。

2读数时，秒数必须估读。

估读至0.1格，因此，估读的秒数都应是6N的倍数。

水平度盘读数：

73L04M24N

b）.平行玻璃板测微

——利用测微手轮，用指标线读数

2平行玻璃板与分微尺由测微手轮控制。

转动测微手轮，使度盘像移动a，则移动量a可在

分微尺上读出。

2平行玻璃板最大调节范围为30分，分微尺全长刻度也等于30分。

2操作时，调节测微手轮，使度盘某度（或某30分）的刻度线居中于双线读数指标，双指标线所夹刻度的度数（或30分）加上分微尺读数，即为该方向的读数。

课后小结

本节主要使学生熟悉了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和主要部件名称、作用和读数方法。

教学后记

因为接触到新的仪器，学生积极性很高，积极的问老师和同学，掌握的很快。

但有部分学生动手能力和接受能力比较差，需要更多的指导。

通过实训，学生学习的很快，对课堂上的内容用于实践，掌握的很好。

授课章节

第十三讲经纬仪的构造与使用

教学目的

1．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

2、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。

3、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。

4、学会经纬仪的基本操作和读数方法。

5、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。

教学重点

DJ6光学经纬仪的基本结构、操作方法和读数方法

教学难点

DJ6光学经纬仪的基本结构、操作方法和读数方法

课程类型

实训课

教学课时

4学时

教学过程设计

一、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。

二、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。

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。

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：

① DJ2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