测量学教学大纲Word文档下载推荐.docx
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3.分组：
按班级分组，每组5人，每班8个小组，每个小组实验时间为100分钟；
实验二精密导线测量
一、实验项目
精密导线测量的方法及数据处理；
二、实验目的
1、了解精密导线测量的方法；
2、学会精密导线测量的数据处理方法；
三、实验仪器：
J2光学经纬仪或全站仪、脚架、测钎等；
四、实验原理和导线测量技术要求
1．导线布设形式，根据测区的大小情况要求，导线可布设成以下三种：
1）闭合导线
2）附合导线
3）支导线
2．城市或工程测量导线测量技术指标
一二级导线的主要技术要求如下表：
导线等级
导线最大点个数
测回数（J2）
导线长度/km
平均边长/km
测距中误差/mm
测角中误差
导线全长相对闭合差
方位角闭合差
相邻边长比
一级
12
2
3.6
0.3
≤±
10
5″
≤1/20000
相邻长边与短边的比不能大于3：
1
二级
2.4
0.2
15
8″
≤1/10000
注意：
1．可角度和边长分别测量，也可同时测量。
2．导线点要保存好，作为下次精密水准的水准点，两次实验的成果构成一个完整的二级导线控制成果。
3．本次实验可选二级导线，以校园I级（一级）导线点为已知点，布设平均边长约为200米的II级（二级）不少于四个，构成闭合或附合怀线。
4．记录坚决不能涂改和造假，更不能转抄，否则重测，如果记录错误，请将本测站“距离”列标明“作废”，本测站重测，并从下行开始记录。
如有转抄或涂改，实验成绩为“0”分，自然不能参加本课程的考试，因为这是职业道德问题。
5．记录字不能出格。
6．测角主要限差：
同一方向值的2C互差不大于13秒；
上下半测回方向值之差不大于9秒；
两测回同一方向值之差不在于9秒（一级导线才有此项限差）；
如果方向多于3个，则归零差不大天8秒，各记录员必须记牢，在一测站结束后必须算完限差，如果各项结果在限差范围之内，才能搬站，否则要重测。
五、实验内容步骤
4．角度和边长记录到下表。
5．记录无误后，进行方位角闭合差和导线全长相对闭合差计算，如果合格进行下一步，否则检查记录或重测。
6．平差计算：
平差方法选择间接平差，用MATLAB中的s612.m计算，每个小组只提供一份平差报告，作为组长的实验报告的附件交上。
班级组号组长（签名）仪器编号
成像测量时间：
自：
测至：
日期：
年月日
测站
目标
盘左读数
盘右读数
半测回角值
一测回平均角值
距离
六、实验结论
通过实验，能够掌握测量过程、记录格式、各项限差、平差计算。
七、实验安排
1、实验时间：
第14周第二次课；
2、实验地点：
12号教学楼；
3、实验地点：
4、分组：
综合性实验－导线测量参考材料
一、导线测量概述
将测区内相邻控制点连成直线而构成的折线，称为
导线。
这些控制点，称为导线点。
导线测量就是依次测定各导线边的长度和各转折角值；
根据起算数据，推算各边的坐标方位角，从而求出各导线点的坐标。
用经纬仪测量转折角，用钢尺测定边长的导线，称为经纬仪导线；
若用光电测距仪测定导线边长，则称为电磁波测距导线。
导线测量是建立小地区平面控制网常用的一种方法，特别是地物分布较复杂的建筑区、视线障碍较多的隐蔽区和带状地区，多采用导线测量的方法。
根据测区的不同情况和要求，
导线可布设成下列三种形式：
1．
闭合导线
起讫于同一已知点的导线，称为闭合导线。
2．
附合导线
布设在两已知点间的导线，称为附合导线。
3．
支导线
由一己知点和一已知边的方向出发，既不附合到另一已知点，又不回到原起始点的导线，称为支导线。
用导线测量方法建立小地区平面控制网，通常分为一级导线、二级导线、三级导线和图根导线等几个等级。
二、导线测量的外业工作
导线测量的外业工作包括：
踏勘选点及建立标志、量边、测角和连测，兹分述如下。
1．踏勘选点及建立标志
选点前，应调查搜集测区已有地形图和高一级的控制点的成果资料，把控制点展绘在地形图上，然后在地形图上拟定导线的布设方案，最后到野外去踏勘，实地核对、修改、落实点位和建立标志。
如果测区没有地形图资料，则需详细踏勘现场，根据已知控制点的分布、测区地形条件及测图和施工需要等具体情况，合理地选定导线点的位置。
实地选点时应注意下列几点：
（1）相邻点间通视良好，地势较平坦，便于测角和量距。
（2）点位应选在土质坚实处，便于保存标志和安置仪器。
（3）视野开阔，便于施测碎部。
（4）导线各边的长度应大致相等，除特殊情形外，应不大于350m，也不宜小于50m，
（5）导线点应有足够的密度，分布较均匀，便于控制整个测区。
导线点选定后，要在每一点位上打一大木桩，其周围浇灌一圈混凝土，桩顶钉一小钉，作为临时性标志，若导线点需要保存的时间较长，就要埋没混凝土桩或石桩，桩顶刻“十”字，作为永久性标志。
导线点应统一编号。
为了便于寻找，应量出导线点与附近固定而明显的地物点的距离，绘一草图，注明尺寸，称为点之记，
2．量边
导线边长可用光电测距仪测定，测量时要同时观测竖直角，供倾斜改正之用。
若用钢尺丈量，钢尺必须经过检定。
对于一、二、三级导线，应按钢尺量距的精密方法进行丈量。
对于图根导线，用一般方法往返丈量或同一方向丈量两次；
当尺长改正数大于1／10000时，应加尺长改正；
量距时平均尺温与检定时温度相差10℃时，应进行温度改正；
尺面倾斜大于1.5％时，应进行倾斜改正；
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（限差3、8、13、9）
用测回法施测导线左角（位于导线前进方向左侧的角）或右角（位于导线前进方向右侧的角）。
一般在附合导线中，测量导线左角，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D2级光学经纬仪测一个测回。
若盘左、盘右测得角值的较差不超过13″，则取其平均值。
测角时，为了便于瞄准，可在已埋没的标志上用三根竹杆吊一个大垂球，或用测钎、觇牌作为照准标志。
4．连测
导线与高级控制点连接，必须观测连接角、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。
参照第三、四章角度和距离测量的记录格式，做好导线测量的外业记录，并要妥善保存。
三、导线测量的内业计算
导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的坐标。
计算之前，应全面检查导线测量外业记录，数据是否齐全，有无记错、算错，成果是否符合精度要求，起算数据是否准确。
然后绘制导线略图，把各项数据注于图上相应位置。
测区离中央子午线88公里，因此要进行距离归算，因为测区小，每条边的每公里变形为
，每公里距离变长了94.5毫米。
所以每条边必须进行投影变形计算才能在高斯平面上平差计算，学校平均大地高为40米，由高程引起的距离改正为，
，每公里距离变短了6.25毫米。
实验三DNA03数字水准仪认识实习
一、目的与要求
1、了解DNA03数字水准仪的基本构造及读数方法；
2、了解如何对DNA03数字水准仪进行检验与校正；
二、实验仪器
数字水准仪、水准尺、尺垫、脚架；
三、数字水准仪的构造和水准尺特点
1、构造特点
（1）仪器特点
1开关
2底盘
3脚螺旋
4水平度盘
5电池盖操作杆
6电池仓
7开PC卡槽盖按钮
8PC卡槽盖
9显示屏
10圆水准器
11带有粗瞄器的提把
12目镜
13键盘
14物镜
15GEB111电池（选件）
16PCMCIA卡（选件）
17GEB121电池（选件）
18电池适配器GAD39；
6节干电池（选件）
19圆水准器进光管
20外部供电的RS232借口
22测量按钮
23调焦螺旋
24无限位水平微动螺旋（水平方向）
（2）仪器界面
（3）专业术语
S测站
1标尺1（后视标尺）
2标尺2（前视标尺）
C标尺C（碎部点或放样点）
B后视标尺高，双观测法为：
B1，B2
F前视标尺的视线高。
双观测法为：
F1，F2
int碎部视线/放样视线的视线高
DB后视距离
DF前视距离
Dint碎部视线距离/放样视线的距离
HO起始点高程
H前视点/碎部点高程
dH后视视线与前视视线、碎部视线或放样视线之间的高差
dh两标尺（碎部视线、放样视线或前视）之间的高差
HCol仪器的水平视线高度
2、精密水准观测原则
精密水准测量的严格规定：
限制仪器到标尺的距离。
（1）限制最低视线高度，以便使地面大气折光影响最小。
（2）双观测（后前前后，a后前前后）法，既增加测量的可靠性，也减少由于标尺下沉引起的误差。
（3）采用限制视线i角误差（自动补偿器的剩余误差）的交替观测程序（BFFB，aBFFB，BFFB，FBBF）。
（4）强烈的阳光下打伞。
3、测量原理
水准尺标尺的条纹码作为参照信号存储在仪器内。
测量时，线译码器捕获仪器视场内的标尺影象作为测量信号，然后与仪器的参考信号进行比较，就获得视线高度和水平距离。
就象光学水准测量一样，测量时标尺要直立。
只要把标尺照亮，可用本仪器进行夜间作业（传感器适合于可见光）。
四、实验内容步骤
1、
简便测量
简便测量有两种方式，一种不记录，直接开始测量，另一种是有记录的测量，需要设置作业和线路。
简便测量只是测量标尺读数和视距，它不分前后视，测量结果也不进行计算，没有高程或高差结果。
2、线路水准
线路测量依步骤进行：
a、设置作业：
可以选择已有的作业，也可以增加新作业；
在仪器测量程序界面有提示操作。
b、设置线路：
输入线路名、操作者、测量方法、后视点点号、后视点高程、标尺1（Stf1）标尺
2（Stf2）。
其中测量方法有：
BF（后前）、BFFB（后前前后）、aBF（后前、前后）、aBFFB（后前
前后、前后后前）。
c、设置限差：
首先将各限差开关打开（on），然后将光标放在“值”上，根据自己所做的实验或者项目选择和事的限差值。
DistBal（视距差）、Maxdist（最大视距）、StafLow（视线高）、StatDif（测站标准差）、B-B/F-F（两次读数差）。
d、开始测量：
各项设置完成后，选择“开始”，将显示当前设置，按回车即可开始进入线路水准测量。
在上方的状态栏中，显示BFFB或者FBBF，其下方有一个箭头，表示当前要测量的标尺，下方有“查看用来查看测量信息。
PtID：
点号、Rem：
注记、Dbal：
累计视距差、Dtot：
累计距离。
注：
当一个测段测量完成后，退出线路水准测量程序，如果要进行下一条线路水准测量，必须重新启动“线路测量”程序。
如果测量到某一步，需要重新测量时，你只需要按<
<
Back按键，按提示操作即可，如果要重测再上一步，你再按<
Back按键，可一级一级向上一步返回，进行重测作业。
3、检验调整
检验调整，是用来对对仪器I角进行检查的，检查完毕后，仪器将保存I角的当前值，并在以后的测量过程中对水准测量进行改正。
它同样需要进行1设置作业2设置方法3开始
共三个步骤，其中设置方法中，有两种方法：
方法1：
A×
B×
注：
A、B表示标尺
×
表示测站
方法2：
×
B
其操作按界面中文提示进行即可。
4、测量模式
操作：
MODE键
Mode：
Single单次测量，只测量一次
Mean平均值测量，测量次数n可以自定义，取平均值
MeanS满足标准差的平均测量，最多和最少测量次数n可以自定义
Median中间值测量，测量次数n可以自定义，取
五、注意事项
1、实验过程中要注意爱护仪器；
2、认真听老师讲解，严格按照规定操作，以达到实验效果；
3、认真学习指导书，做好课前预习工作；
六、实验报告
报告实验目的、实验的理论基础（原理）和方法，操作步骤等。
第15周第二次课；
实验四数字水准测量实施
1、了解数字水准测量的施测方法；
2、学会如何传输、处理数字水准测量数据；
三、数字水准测量作业的一般规定
（1）使用仪器前，应该先把两块电池充满电，检查仪器有无故障，对仪器进行检核。
（2）仪器距前、后视水准标尺的距离应尽量相等，其差应小于规定的限值：
二等水准测量中规定，一测站前、后视距差应小于1.0m，前、后视距累积差应小于3m。
这样，可以消除或削弱与距离有关的各种误差对观测高差的影响，如
角误差和垂直折光等影响。
（3）同一测站上观测时，不得两次调焦；
转动仪器的倾斜螺旋和测微螺旋，其最后旋转方向均应为旋进，以避免倾斜螺旋和测微器隙动差对观测成果的影响。
（4）在连续各测站上安置水准仪时，应使其中两脚螺旋与水准路线方向平行，而第三脚螺旋轮换置于路线方向的左侧与右侧。
（5）进行水准测量时可根据屏幕上的箭头所提示的前视或者后视，进行测量，不能随便进行测量。
首先观测的那个水准尺，在后面换站后都是先观测的。
（6）每一测段的水准测量路线应进行往测和返测，这样，可以消除或减弱性质相同、正负号也相同的误差影响，如水准标尺垂直位移的误差影响。
（7）观测前对圆水准器应严格检验与校正，观测时应严格使圆水准器气泡居中。
（8）水准测量的观测工作间歇时，最好能结束在固定的水准点上，否则，应选择两个坚稳可靠、光滑突出、便于放置水准标尺的固定点，作为间歇点加以标记，间歇后，应对两个间歇点的高差进行检测，检测结果如符合限差要求（对于二等水准测量，规定检测间歇点高差之差应≤1.Omm），就可以从间歇点起测。
若仅能选定一个固定点作为间歇点，则在间歇后应仔细检视，确认没有发生任何位移，方可由间歇点起测。
四、数字水准测量观测
1、测站观测程序
1.测站观测程序
往测时，奇数测站照准水准标尺分划的顺序为
后视标尺的基本分划；
前视标尺的基本分划；
前视标尺的辅助分划；
后视标尺的辅助分划；
往测时，偶数测站照准水准标尺分划的顺序为
前视标尺的辅助分划。
返测时，奇、偶数测站照准标尺的顺序分别与往测偶、奇数测站相同。
按光学测微法进行观测，以往测奇数测站为例，一测站的操作程序如下：
（1）置平仪器，要求圆气泡位于指标圆环中央。
（2）打开仪器，选择应用程序进入线路测量，新建一个作业，文件名为cehui06dadi，操作者名字。
设置好后选择方向键确认后，返回到刚才的线路测量界面，选择设置线路，可选择（aBFFB），设置好后选择设置限差，根据自己所做的水准级别，根据要求设置。
设置无误后开始测量。
（3）将望远镜照准后视水准标尺，使符合水准气泡两端影像近于符合，调整目镜和物镜，用望远镜照准水准尺，采集数据。
（4）旋转望远镜照准前视标尺，并使符合水准气泡两端影像精确符合（双摆位自动安平水准仪仍在第Ⅰ摆位），精确照准水准尺，采集两次数据。
（5）旋转望远镜，照准后视标尺的辅助分划，并使符合水准气泡两端影像精确符合，精确照准后，采集数据。
（6）测量无误后方可进行下一站测量。
2、水准测量限差
DNA03数字水准仪的测量限差，应该根据实验所选用的水准级别进行设置。
当所观测的数据超出限差范围时，仪器会提醒是否需要重测，如果相差很大需要重测。
3、验算
水准测量验算的目的是检查外业测量成果整体是否达到要求。
精密水准测量验算表
水准点名
测段号
水准路线长度
往测高差
返测高差
往返高差较差
高差中数
高程平差
R（km）
（m）
W（mm）
3
4
5
6
若测段路线往返测不符值超限，应先就可靠程度较小的往测或返测进行整测段重测；
附合路线和环线闭合差超限，应就路线上可靠程度较小，往返测高差不符值较大或观测条件较差的某些测段进行重测，如重测后仍不符合限差，则需重测其他测段。
项目
等级
测段路线往返测
高差不符值mm
附合路线闭合差mm
环线闭合差mm
检测已测测段高差之差mm
一等
二等
由
个测段往返测的高差不符值
计算往返测高差平均值的每公里偶然中误差为
式中，
是各测段往返测的高差不符值，取mm为单位；
R是各测段的距离，取km为单位；
是测段的数目。
如果此误差大于二等精密水准测量，每公里高差中数中误差，则不合，要重新检查记录，整理成果是否正确？
4、测量数据格式
4,28.134,1.015314,B1
5,27.300,1.361394,F1
5,27.312,1.361245,F2
4,28.148,1.015641,B2
5,0.919478,337.263212,-0.345842,52.030959,-0.000327,0.000150
这是第五站的测量结果显示。
53.030959是前视点的高程。
5、数据传输
数据传输有两种方法，一是通过超级终端，利用全站仪传输的方法可以传出数据、
二是利用数据传输软件传输数据。
2、严格按照规定操作，以达到实验效果；
3、严格遵守实验纪律，做好课前预习工作；
第16周第一次课；
―――――――――――――特别注意――――――――――――――――――
1、每个小组可用相同的I级（一级）导线点，但II级（二级）导线点用不同的点位，各组点位不同，观测结果不同，计算结果不同，若有两组相同，则取消两组全部人员的考试资格。
2、第十五周周五下午15：
30前交齐实验报告，过期不候。
附件：
四等控制点和一级导线点成果
点号
X坐标
Y坐标
高程
LG03
4076430.9794
589551.8203
34.5466
LG04
4076579.5117
588019.3198
35.0020
I01
4076007.2430
587929.9094
36.5004
I02
4075997.4715
588089.5463
36.0634
I03
4075973.8284
588352.3459
36.0775
I04
4075945.5415
588539.9089
36.4162
I05
4075939.1610
588732.5968
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