土木工程测量实习报告Word格式.docx
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五、实习时间
2014年12月6日——2014年12月31日。
六、实习小组成员
伍斌、李文斌、卢宇翔、赵国威、徐亚、陈铁华。
七、任务要求
在实习过程中，同学们要排除干扰，专心听老师讲解，勤观察、勤记录、勤追踪，积极参加现场讨论并及时整理笔记，通过老师的讲解与直观的体会和认识，对水准仪、经纬仪、全站仪的构造及其如何进行实地测量有进一步的理解。
八、实习行程
（1）时间：
12月6日——12月12日天气：
晴
地点：
训练馆
内容：
加深对全站仪相关操作的理解，进行实地测量；
围绕训练馆进行闭合导线控制测量，在训练馆外根据已知的A、B两点选取5—6个点设站测量，其中A点为控制点，已知坐标为（X：
100，Y:
100），要求测量出训练馆的平面图并标出各门、柱的位置。
5日下午，我们便已经领到了全站仪，在这之前，我们已经提前仔细阅读了全站仪使用说明书，当晚，并借此机会在宿舍根据网上教程了解了全站仪在施工过程中的基本操作步骤和要点。
6日早晨8点，我们整时到达训练馆门口，老师亲自为我们示范讲解了全站仪的架设、整平、对中以及操作注意事项。
随后，我们自己用油漆以及螺丝钉在指定地点进行标注，标注出了已知点A，然后我们小组在A点架设仪器，B点架设棱镜，输入测站点坐标，点击保存，然后瞄准B点棱镜，输入后视方位角，反算方位角，保存。
然后将棱镜架设在1点，瞄准，点击测量，得出1点的坐标、A1距离，以及夹角。
用油漆及螺丝钉标注1点位置。
以此例推，依次在训练馆外设置了7个点进行摆站测量，最后测回A点。
进行核算之后得出了闭合控制导线的各转折点1、2、3、4、5、6、7点的数据。
在此次测量中，经过实践，我发现，为了准确求出训练馆的平面图数据，我们摆站的点一般都应该选择在墙体的转角处，能够保持可以同时看到两面墙体，并且为了尽可能减少外界环境误差，我们的全站仪摆放位置应该尽可能避开树木遮挡的地方，同时要距离墙体一定距离；
选点时，还应注意最好选择土质较硬的地方，因为全站仪本身比较重，如果土质松软，很可能造成不均匀沉降，引起整平和对中的误差。
同时为了准确求出门以及各个外部柱子的位置，有时候还必须多摆一个站。
12月10号，我们小组进行了数据的整合与分析，最后得出了训练馆的平面图。
（2）时间：
12月13日——12月22日天气：
绕校一圈：
从湖南科技学院东大门出发，经行政楼、逸夫科教楼、综合教学楼，然后绕过训练馆，同时经过训练馆外闭合控制导线的一个控制点，得出其高程，继续经过体育馆、南区宿舍到达南门，然后经过综合教学楼、逸夫科教楼测回东大门。
加深对水准仪相关操作的理解，进行实地闭合水准路线测量；
沿上述地区进行实地勘测选点测量，其中东门前A点（Z：
100）为控制点，从A点出发沿设定路线测回A点，算出其高差闭合差。
并且得出未知点训练馆待测点B点以及南门待测点C点的高程。
12月12日下午，我们领到了水准仪、标尺、三脚架、尺垫后仔细回顾了一遍它们的实际操作方法，并且寝室小组自发组织了实习前的熟悉操作，在松园每人都摆了一次仪器，包括整平与读数。
13日早晨8点，我们准时到达东门集合，并且老师为我们指定了已知点A点，同时，老师也为我们讲解了一些注意事项：
要保持前视距离与后视距离误差在1米以内，同时全过程的总前视距离与总后视距离误差要在5米以内，老师为我们示范了保持前后视基本相等的简单方法：
从后视点出发，直线自由迈步50步，摆放水准仪，然后继续迈步50步摆放标尺，然后再通过上下丝的读数之差得出前后视距离以及两个距离之差，从而有效控制误差。
听完老师的细节讲解之后，我们便开始了自己的测量实习，由于是实际操作，误差很大，比如由于物镜对光问题，十字丝会随着视线的移动而移动，产生读数误差，仪器摆放时候整平存在不细心等问题，被老师说过很多次，后来在多次的失误而后实践之下，我们还是掌握了方法，每人轮流摆放仪器、举标尺，并且红面与黑面交叉读书，同时步步有校核，最终有效控制了误差范围。
经过连续5个多小时的测量，我们终于成功得到了所有的数据，并且比别人更快更准确。
到了晚上，我们小组没人分工，将白天的所测数据进行了整理总结。
最终得到了未知点B点和C点的高程。
全程一共43个测站点，期间由于测站点太多，导致累计误差过大，我们经过总结，最后决定进行分批测量，也就是将全部路程分为若干段。
每一段保持测站点在10个一下，然后在测量的过程中间测完一段就将数据进行一个初步的分析和计算，若是计算结果超出容许误差，就及时进行返测，这样就做到了将工作量尽可能的减少了，并且最大程度的控制了误差。
（3）时间：
12月23日——12月28日天气：
训练馆外控制闭合导线的夹角。
加深对经纬仪的相关操作的理解，进行实地测量；
测量两点间的水平角与竖直角。
在训练馆外，我们在原来全站仪实习测量是用油漆标注的各个点之中的1点摆放了经纬仪，然后在A点和2点分别插了一根树枝和摆放了一个小石子，先每人都摆放了一次仪器，各自整平、对中。
我们便开始了测量水平角，我们先用测回法进行读书后使用了方向法，之后又简单的测量了竖直角。
水平角读数记录（测回法）
测站
目标
竖盘位置
水平角读数值
（°
′″）
半测回角值
′″）
一测回平均角值
水平夹角（°
1
A
左
000124
1353048
1353051
2
1353212
右
1800100
1353054
443006
1023130
1023133
3
1023254
1800054
1023136
772918
九、注意事项
（一）水准仪的操作方法及注意事项
一、操作方法：
1.安置水准仪：
打开三脚架并使高度适中，目估是架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架上用连接螺旋将仪器牢固地固定在三脚架上。
2.粗略整平：
粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。
在整平过程中间，气泡的移动方向与左手大拇指运动方向一致。
3.瞄准水准尺：
首先将目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。
然后从望远镜中观察，转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对移动，这种现象称为视差。
产生视差的原因是目标成像的平面与十字丝平面不重合。
由于视差的存在影响到读数的正确性，必须加以消除。
消除的方法是重新仔细的进行物镜对光，直到眼睛上下移动读数不变为止。
此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰。
4.精平与读数：
眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微动螺旋，使气泡两端的像相吻合，即表示水准轴已精确水平。
这时，就可以用十字丝的中丝在尺上读数。
现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时因从小往大，即从上往下读。
先估读毫米数，然后报出全部读数。
精平和读数虽然是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项视为一个整体；
即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。
只有这样，才能取得准确的读数。
二：
注意事项
1.立尺时应站在水准尺后面，双手扶尺，使尺身竖直；
2.前后视距可由步数概量，使前后视距大致相等；
3.读取读数前，应仔细对光以消除视差；
4.读完后视读数后，仪器立即转向前视方向，符合气泡完全符合后，再读取前视尺读数；
5.仪器安置好后，在操作过程中间严禁碰动仪器；
6.安置仪器时，必须架稳、架牢；
7.读数时，水准气泡必须居中，但是观测过程中不应进行粗平，若圆水准器气泡发生偏离，应整平仪器后重新观测；
每次读书时都要进行精平；
8.观测完毕后，应立即检核，一旦误差超出容许误差，应立即重测。
9.仪器操作过程中，要轻、要稳、严禁用大力；
10.仪器从仪器箱中取出时，需用双手握住仪器基座部分，慢慢取出，作业完毕后，将所有微动螺旋旋到中间位置，然后慢慢放入箱中，并拧紧制动螺旋，不可强行或猛力关箱盖。
仪器放入箱中后立即上锁；
11.在外作业时，仪器旁要随时有人防护，以免造成重大损失；
12.搬运时，应把仪器所有制动螺旋略微拧紧，搬运过程中仪器脚架必须竖直拿稳，不得横肩上；
13.在井下使用水准仪时，要注意其上方是否有矸块掉下或滴水等，以免影响仪器精度和安全；
14.清洁物镜和目镜时应先用干净的软毛刷轻轻拂拭，然后用擦镜纸擦拭，严禁用它物品擦拭镜头；
15.仪器上的螺旋不润滑时，不可强行旋转，必须检查其不润滑的原因，及时排除；
16.仪器任何部分若发生故障，不应勉强继续使用，要立即检修，否则会加剧仪器损坏程度；
17.凡是仪器外露部分，上面不应留存油渍，以免积累灰沙；
18.严禁随意拆开仪器。
（二）经纬仪的整平及其操作
1.安置仪器是将经纬仪安置在测站点上，包括对中和整平两项内容。
对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同一铅垂线上；
整平的目的是使仪器竖轴位于铅垂位置，水平度盘处于水平位置；
2.初步对中整平：
（1）用锤球对中，其操作方法如下：
1）将三脚架调整到适合高度，张开三脚架安置在测站点上方，在脚架的连接螺旋上挂上锤球，如果锤球尖离标志中心太远，可固定一脚移动另外两脚，或将三脚架整体平移，使锤球尖大致对准测站点标志中心，并注意使架头大致水平，然后将三脚架的脚尖踩入土中；
2）将经纬仪从箱中取出，用连接螺旋将经纬仪安装在三脚架上，调整脚螺旋，使圆水准气泡居中；
3）此时，如果锤球尖偏离测站点标志中心，可旋松连接螺旋，在架头上面移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，然后拧紧连接螺旋；
（2）用光学对中器对中是，其操作方法如下：
1）使架头大致对中和水平，连接经纬仪；
调节光学对中器的目镜和物镜对光螺旋，使光学对中器的分划板小圆圈和测站点标志的影像清晰；
2）转动脚螺旋，使光学对中器对准测站标志中心，此时圆水准器气泡偏离，伸缩三脚架架腿，使圆水准器气泡居中，注意脚尖位置不得移动；
3.精确对中和整平：
（1）整平：
先转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，如图a所示，两手同时向内或者向外转动这两个脚螺旋，使气泡居中，注意气泡移动方向始终与左手大拇指移动方向一致；
然后将照准部转动90°
，如图b所示，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中。
再将照准部转回原位置，检查气泡是否居中，若不居中，按上述所述步骤重复进行，直到水准管在任何位置气泡偏离零点不超过一个为止。
（2）对中：
先旋松连接螺旋，在架头上轻轻移动经纬仪，使锤球尖精确对中测站点标志中心，或使光学对中器分划板的刻画中心与测站点标志中心影像重合；
然后拧紧连接螺旋。
锤球对中误差一般可以控制在3mm以内，光学对中器对中误差一般可以控制在1mm以内。
对中和整平，一般都需要经过几次“整平—对中—整平”的循环过程，直至整平和对中均符合要求。
3.瞄准目标
（1）松开望远镜制动螺旋和照准部制动螺旋，将望远镜朝向明亮背景，调节目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
（2）利用望远镜上的照门和准星粗略对准目标，拧紧照准部及望远镜的制动螺旋；
调节物镜对光螺旋，是目标影像清晰，并注意消除视差；
（3）转动照准部和望远镜微动螺旋，精确瞄准目标底部；
4.读数
（1）打开反光镜，调节反光镜镜面位置，使读数框亮度适中；
（2）转动读数显微镜目镜对光螺旋，使度盘、测微尺及指标线的影像清晰；
（3）根据仪器的读数设备，进行读数。
5.经纬仪的注意事项
（1）运输仪器时，应采用原装的包装箱进行运输、搬动；
（2）近距离将仪器和脚架一起搬动时，应保持一起竖直向上；
（三）全站仪的使用方法及注意事项
全站型电子速测仪简称全站仪，它是一种可以同时进行角度（水平角、竖直角）测量、距离（斜距、平距、高差）测量和数据处理，由机械、光学、电子元件组合而成的测量仪器。
1.测距原理：
欲测定A、B两点间的距离D，安置仪器于A点，安置棱镜于B点，仪器发射的光束由A至B，经棱镜反射后又返回到仪器。
设光速c为已知，如果光束在待测距离D上往返传播的时间已知，则距离D可由下式求出
，式中
为真空中的光速值，其值为299792458m/s，n为大气折射率，它与测距仪所使用的光源的波长，测线上的气温t，气压P和湿度e有关。
测定距离的精度，主要取决于测定时间的精度，例如要求保证
1cm的测距精度，时间测定要求精确到
，这是难以做到的。
因此，大多采用间接测定法来测定。
间接测定的方法有下列两种：
1、脉冲式测距：
由测距仪的发射系统发出光脉冲，经被测目标反射后，再由测距仪的接收系统接收，测出这一光脉冲往返所需时间间隔的中脉冲的个数以求得距离D。
由于计数器的频率一般为300MHz，测距精度为0.5m，精度较低。
2、相位式测距：
由测距仪的发射系统发出一种连续的调制光波，测出该调制光波在测线上往返传播所产生的相位移，以测定距离D。
红外光电测距仪一般都采用相位测距法。
在砷化镕（GaAs）发光二极管上加了频率为f的交变电压（即注入交变电流）后，它发出的光强就随注入的交变电流成正弦变化，这种光成为调制光。
测距仪在A点发出的调制光在待测距离上传播，经反射镜反射后被接收器所接收，然后用相位计将发射信号与接收信号进行相位比较，由显示器显出调制光在待测距离往、返传播所引起的相位移φ。
（2）操作与使用：
不同型号的全站仪，其具体的操作方法会有较大的差异。
下面简要介绍全站仪的基本操作与使用方法。
1）水平角测量：
1 按角度测量键，全站仪处于角度测量模式，照准第一个目标A；
2 设置A方向的水平度盘读数为0°
00′00″；
3 照准第二个目标B，此时显示的水平度盘读数即为两方向间的水平夹角。
2）距离测量：
1 设置棱镜常数：
测距前须将棱镜常数输入仪器中，仪器会自动对所测距离进行改正。
2 设置大气的改正值或气温、气压值：
光在大气中的传播速度会随着大气的温度和气压而变化。
15℃和76mmHg是仪器设置的一个标准值，此时的大气改正值0ppm，实测时，可输入温度和气压值，全站仪会自动计算大气改正值（也可直接输入大气改正值），并对测距结果进行改正。
3 量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
4 距离测量：
照准目标棱镜中心，按测距键，距离测量开始，测距完成是显示斜距、平距、高差。
全站仪的测距模式有精测模式、跟踪模式。
粗测模式三种。
精测模式是最常用的测距模式，测量时间约为2.5s，最小显示单位1mm；
跟踪模式，常用于跟踪移动目标或放样时连续测距，最小显示单位一般为1cm，每次测距时间为0.3s；
粗测模式，测量时间约为0.7s，最小显示单位1cm或1mm。
在距离测量或坐标测量时，可按测距模式（MODE）键选择不同的测距模式。
应注意，有些型号的全站仪在距离测量时不能设定仪器高和棱镜高，显示的高差值是全站仪横轴中心和棱镜中的高差。
3）坐标测量：
1 设定测站点的三维坐标。
2 设定后视点的坐标或设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
当设定后视点的坐标时，全站仪会自动计算后视方向的方位角，并设定后视方向的水平度盘读数为其方位角。
3 设置棱镜常数。
4 设置大气改正值或气温、气压值。
5 量仪器高、棱镜高并输入全站仪。
6 照准目标棱镜，按坐标测量键，全站仪开始测距并计算显示测点的三维坐标。
十、实习中引起的误差原因及解决方法
1、各种测量误差的来源，其主要有三个方面：
（1）仪器误差（仪器本身所决定，属于客观误差来源）。
（2）观测误差（由于人员的技术水平而造成，属于主观误差来源）。
（3）外界影响误差（受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素有时时处于变动中而难以控制，属于可变动误差来源）。
（4）偶然误差：
从单个误差来看大小及符号均没有一定规律变化而表现出偶然性，从大量的偶然误差总体来看具有一定的统计规律，并且随着观测次数的增多，这种规律的表现愈明显。
在工程测量中，任何观测量理论上都存在着一个代表其真正的大小的数值，即成为观测量的真值。
2、减少测量误差的方法：
（1）在仪器选择上要选择精度较高的合适仪器。
（2）提高自身的测量水平，降低误差水平。
（3）通过各种处理数据的数学方法如：
距离测量的温度改正、尺长改正，多次测量取平均值等来减少误差。
十一、闭合导线内业数据处理
将校核过的外业观测数据及起算数据做成闭合导线坐标计算表。
（一）角度闭合差的计算与调整
1、计算角度闭合差，n边形闭合导线内角和的理论值为：
由于观测水平角不可避免地含有误差，致使实测的内角之和
不等于理论值
，两者之差，称为角度闭合差，用fβ表示，即
2、计算角度闭合差的容许值角度闭合差的大小反映了水平角观测的质量。
各级导线角度闭合差的容许值fβp
如果
＞
，说明所测水平角不符合要求，应对水平角重新检查或重测。
≤
，说明所测水平角符合要求，可对所测水平角进行调整。
3、计算水平角改正数：
如角度闭合差不超过角度闭合差的容许值，则将角度闭合差反符号平均分配到各观测水平角中，也就是每个水平角加相同的改正数vβ，vβ的计算公式为：
计算检核：
水平角改正数之和应与角度闭合差大小相等符号相反，即
4、计算改正后的水平角改正后的水平角βi改等于所测水平角加上水平角改正数
（二）坐标增量的计算及其闭合差的调整
1、计算坐标增量,根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长,用同样的方法，计算出其它各边的坐标增量值。
2、计算坐标增量闭合差,闭合导线，纵、横坐标增量代数和的理论值应为零，即
实际上由于导线边长测量误差和角度闭合差调整后的残余误差，使得实际计算所得的
、
不等于零，从而产生纵坐标增量闭合差Wx和横坐标增量闭合差Wy，即
3、计算导线全长闭合差WD和导线全长相对闭合差WK由于坐标增量闭合差Wx、Wy的存在，使导线不能闭合，WD称为导线全长闭合差，并用下式计算
WD=
将WD与导线全长∑D相比，以分子为1的分数表示，称为导线全长相对闭合差WK，即
以导线全长相对闭合差WK来衡量导线测量的精度，WK的分母越大，精度越高。
不同等级的导线，其导线全长相对闭合差的容许值WKP图根导线的WKP为1/3500。
如果WK＞WKP，说明成果不合格，此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查，必要时须重测。
如果WK≤WKP，说明测量成果符合精度要求，可以进行调整。
4、调整坐标标增量闭合差调整的原则是将Wx、Wy反号，并按与边长成正比的原则，分配到各边对应的纵、横坐标增量中去。
以vxi、vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数，即
用同样的方法，计算出其它各导线边的纵、横坐标增量改正数
纵、横坐标增量改正数之和应满足
5、计算改正后的坐标增量各边坐标增量计算值加上相应的改正数，即得各边的改正后的坐标增量。
用同样的方法，计算出其它各导线边的改正后坐标增量。
改正后纵、横坐标增量之代数和应分别为零。
计算各导线点的坐标
根据起始点1的已知坐标和改正后各导线边的坐标增量，按下式依次推算出各导线点的坐标：
最后还应再次推算起始点1的坐标，其值应与原有的已知值相等，以作为计算检核。
水准高程内业数据处理
1、高差闭合差的计算与检核
终端水准点的已知高程，和经水准路线观测、推算的高程之差值称为高差闭合差。
附合水准路线高差闭合差
为：
＝
－（
）
闭合水准路线高差闭合差为：
为了检查高差闭合差是否符合要求，还应计算高差闭合差的容许值（即其限差）。
一般水准测量该容许值规定为
平地
＝
mm
山地
mm
式中，
―水准路线全长，以km为单位；
―路线测站总数。
2、高差闭合差的调整
若高差闭合差小于容许值，说明观测成果符合要求，但应进行调整。
方法是将高差闭合差反符号，按与测段的长度（平地）或测站数（山地）成正比，即依下式计算各测段的高差改正数，加入到测段的高差观测值中：
⊿
=-
（平地）
（山地）
式中，
―路线总长；
―第
测段长度（km） （
＝1、2、3．．．）；
―测站总数；
测段测站数。
3、
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