《测量实习》指导书.docx
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《测量实习》指导书
《测量教学实习》指导书
指导教师：
魏仲初
一、实习目的、任务
二、实习组织
三、仪器和工具
四、实习注意事项
五、实习报告的编写
六、实习应提交的资料
七、成绩评定
常规测量仪器操作考试
全站仪放样操作考试
八、实习内容
1.控制测量（导线测量、水准测量与计算）
2.大比例尺地形图的测绘
3.建筑物放样
4.基本型路线曲线放样
5.图解地形图的数字化与应用
6.建筑物基础平面图的校准与点位坐标采集
说明：
一.本指导书是按2~4周测量实习时间编制，若专业计划实习时间少于两周，请酌情适当减少实习内容。
二.考虑仪器设备条件存在较大差异，本指导书以菜单方式列出的实习项目内容，教师可根据本单位仪器设备的实际情况选择。
例如，测绘大比例尺地形图的方法可以选择全站仪观测草图法数字测图法或量角器配合经纬仪视距测量法两种，建筑物放样可以选择全站仪数字化放样或经纬仪钢尺量距法放样。
三.建筑工程类专业可以不选择路线曲线放样，路桥专业是否选择建筑物的放样请教师酌情考虑。
南华大学城市建设学院
2012年11月06日
一、实习目的、任务与要求
1.目的
利用《测量学》的基本理论、基本知识与基本方法，完成生产实际中的测定和测设工作内容。
测量实习是《测量学》教学的重要组成部分，除验证课堂理论外，也是巩固和深化课堂所学知识的重要环节，更是培养学生动手能力、团结协作精神、训练严谨的实践科学态度和过硬工作作风的手段。
通过地形图测绘和建筑物或道路曲线的测设，增强测定和测设地面点位的概念，为今后解决实践工作中有关测量问题打好基础。
2.任务
⑴测绘图幅为20×20cm2、比例尺为1∶500的地形图1张；
⑵在本组所测地形图上，设计1栋建筑物，计算出测设建筑物外廓轴线交点的坐标，将它们测设于实地，并作必要检核；
⑶了解电子经纬仪、全站仪、GPS接收机的构造与使用方法。
二、实习组织
实习期间组织工作由主讲教师全面负责，另配一位辅导教师，共同承担实习期间辅导工作。
实习以小组为单位，每组选组长一人，负责组内实习分工、仪器设备管理和考勤工作。
组长应注意合理均匀地给组员分配任务，使每项工作都由组员轮流担任，不可以单纯为了追求测量进度而让一些同学固定做某些工作，测量进度不作为实习成绩的评定依据，组内同学分工不均匀要扣组长的分；要注意根据本组的实际情况，适时召开全体组员会议，及时总结经验教训，加强组员间的协调，加快工作进度。
三、仪器和工具
经纬仪1、水准仪1、钢尺1、平板仪1、水准尺2、尺垫2、花杆3、测钎1组、背包1、比例尺1、量角器1、手斧1、测伞1、木桩若干、红漆1瓶、绘图纸1张、有关记录手簿、计算纸、胶带纸、计算器、橡皮、3H或4H铅笔自备。
四、测量实习注意事项
1.各组必须严格按本次实习指导书的日期安排与分配任务组织测量实习，不得请假，旷工半天以上者实习必须重修，各组组长应严格考勤，组长考勤有弄虚作假行为者，一经发现组长的实习成绩为不及格。
2.严格遵守书中的“使用仪器、工具注意事项”，测量实习中确保仪器安全。
3.为方便实习，实习期间，各组仪器设备可以拿回宿舍保管，但组长和全体组员必须确保仪器的安全。
4.靠近公路附近实习的组应十分注意人身安全和仪器安全，横过公路必须走人行道，一定要遵守交通规则。
5.实习前做好准备，随着实习进度阅读本指导书及教材相关章节。
6.每一测量工序完成后，要及时计算、整理成果并编写实习报告。
原始数据、资料、成果应妥善保存、不得丢失。
五、实习报告的编写
实习报告应反映实习中自己做过的工作、体会与收获，不要计“流水帐”，报告应写在19cm×24.5cm的方格信纸上，也可以用Word录入计算机打印出来，至少2000字。
实习报告参考格式如下：
封面——实习名称、地点、起讫日期、班级、组别、姓名；
目录；
前言——说明实习目的、任务与要求；
内容——实习项目、程序、方法、精度、计算成果及示意图，按实习顺序逐项编写；
结束语——实习的心得体会、意见和建议。
六、测量实习应提供的资料
1.各组应提交的资料
图根控制测量观测记录、计算成果，碎部观测计算手簿，图解地形图，测设图纸及检查测量，考勤表。
2.个人应提交的资料
平面和高程控制测量计算表，实习报告。
不按要求提交资料者，不参与考评。
七、成绩评定
测量实习是独立于《测量学》课程的实训课程，单独评定成绩，测量实习成绩分定量考核与定性考核两种，综合两者评定测量实习成绩。
测量实习是实践性课程，不及格者没有补考，只能跟下一届学生重修，请同学们严格遵守实习纪律，保质保量地按时完成本组实习任务。
测量实习成绩评定根据实习纪律情况、任务完成情况、仪器设备完好率、操作考试综合评定。
1.实习纪律情况
各小组内，全组成员应听从组长指挥；实习期间，组员之间意见不统一可以争论，但是组长有最终决定权。
组长要注意做到公平、公正、公开，禁止滥用权力。
组长在组内通过民主选举产生，实习期间，如果全组成员有一半以上认为其不能履行组长职责，可以通过民主选举重新产生组长，并报指导教师备案。
实习期间，每天由组长负责按时填写考勤表（见附表），实事求是地记录组员当天所完成的工作内容、工作质量及工作时间。
实习完成后由组长对全体组员综合打分后，按由好到差排一个队并连同考勤表一起上交指导教师。
2.任务完成情况
按时按量完成实习任务的给15分，另15分为质量分。
其中“完成实习任务”包括按规定时间完成了本组范围的测图任务，提供了全部记录计算资料；“质量”包括图根点平面坐标、高程及碎部观测记录、计算的规范性、正确性及图面质量。
3.仪器设备完好率
实习期间如果没有发生任何仪器事故，全组同学均给满分（10分），如发生了一起重大仪器事故全组同学均得0分，小的仪器事故每起扣3分。
4.操作考试
测量仪器三项操作考试的评分标准可以数字化，具体可由教师根据观测时间与质量（是否符合限差要求）制定一个公式，用Excel表格计算。
常规测量仪器操作考试
测量实习操作考试的内容有下列三项：
⑴经纬仪安置与测回法观测水平角
建议在测量实习基地建立两个比较正规的照准标志，在地面设立10~20个点位标志，教师先用测回法测出这些点至两个照准标志的精确水平角。
经纬仪安置应使用光学对中法，对中误差应≤±2mm；测回法观测水平角一测回，半测回较差应≤±24″，一测回观测平均值与标准角度值的较差应≤±36″。
考试时，教师应佩带体育比赛用的秒表记录经纬仪安置与水平角观测时间。
⑵水准仪两次变动仪器高测量高差一站
教师应先用细绳将两把水准标尺绑定在路灯、树干或电线杆上，并保证竖直，教师先测出两个立尺点的高差，学生在两尺连线的中点附件安置水准仪观测。
两次观测的高差之差应≤±3mm。
⑶考试规则
①上述两项操作考试的记录计算表格为附表7。
②操作考试时，操作者可以请与自己配合比较好的同学帮助记录。
记录的同学应注意，原始记录数据不得改动，凡有改动者，操作考试者的成绩视为0分，并不得补考，但计算数据算错可以按规范规定修改。
③测量成果超限只允许重测一次，重测后取两次测量时间的平均值为考试时间；测量成果符合限差要求，只因操作时间过长者不允许补考。
全站仪放样操作考试
图3全站仪操作考试场地
⑴场地准备
全站仪操作考试的场地准备见图3所示，
~
为测站点，用于分组安置全站仪，
~
为每组的圆心点，这些点需要教师预先布置在实地，并用导线测量方法精确测量点的平面坐标，教师在CASS中展绘
~
及
~
点，然后分别以
~
点为圆心，以4~5m的半径绘制圆，在圆弧上阵列8~10个点位，在CASS中采集这些点位的平面坐标，在考试前的晚上将第二天所采集点的坐标文件用电子邮件的方式发送给学生，要求每个组的学生将坐标文件预先上传到全站仪内存文件中，以便第二天操作考试。
上述圆的半径可以使每个组都不相同，例如，第1组的半径为4.1m、第2组的半径为4.2m等。
⑵考试内容与限差要求
每组在本组的点上安置好全站仪，以圆心点
为后视方向，每人放样一个圆周点，然后用钢尺丈量圆心点
与放样点的水平距离，要求与半径值的较差应≤±5mm。
同时记录放样时间。
⑶操作考试的奖励
常规测量仪器与全站仪操作考试完成后，可以在三项考试的测量结果符号限差规定的人员中，按三项考试时间之和排序，取三项考试总时间最短的前6名学生进行奖励。
奖励设一等奖一名、二等奖二名、三等奖三名，对获奖者颁发加盖院（系）公章的获奖证书，以资鼓励。
有条件的学校，可以酌情给予一定的物质奖励，参加测量实习的学生较多时，可以适当多设奖励名额。
八、实习内容
首级控制网的点位分布宜保证每测量实习小组测图范围内至少有1~2点，全部控制点的坐标应以测量实习指导书附件的方式给出。
1.控制测量
每组应在本组测图范围内，布设满足测绘大比例尺地形图与施工放样要求的图根导线。
图根导线宜布设为单一闭合或附和导线的形式，组长应根据本组仪器设备的实际情况，选择下列方法之一进行。
（1）全站仪法
正式观测前应打开补偿器，测量出大气温度与气压，输入测得的大气温度与气压，以便仪器自动对距离施加气象改正。
1）水平角观测——在角度测量模式下进行，用测回法观测导线点水平角一测回，记录表格为附表1。
2）水平距离与高差观测——在距离测量模式下进行，测前输入仪器高与镜高，将格网因子设置为1，记录表格为附表3。
（2）经纬仪法
1）水平角观测——经纬仪测回法观测导线点水平角一测回，记录表格为附表1。
2）水平距离观测——用钢尺的一般丈量方法，经纬仪定线，往返丈量导线边水平距离，记录表格为附表2。
用光电测距仪测量，往返测量导线边斜距，可以经纬仪测得的竖盘读数输入EDM，有EDM计算仪器中心与棱镜中心点的水平距离，记录表格为附表3。
3）高差观测——采用图根水准测量法测量导线点的高差，可以采用每站两次变动仪器高法，也可以采用双面尺法，图根水准宜布设为附合水准或闭合水准形式，记录表格为附表4。
（3）测量限差
1）水平角观测限差——采用全站仪或经纬仪观测测回法观测一测回，半测回水平角较差应≤±24″，导线方位角闭合差应≤
（钢尺量距）或≤
（光电测距）。
2）水平距离测量限差——水平距离采用钢尺量距法往返丈量时，往返丈量相对较差应≤1/3000，导线全长相对闭合差应≤1/2000；水平距离采用全站仪或光电测距仪观测时，往返丈量相对较差应≤1/3000，导线全长相对闭合差应≤1/4000。
3）高差测量限差——采用水准测量法观测高差时，可以采用两次变动仪器高法，也可以采用双面尺法，每站两次观测高差之差应小于±5mm。
采用全站仪三角高程测量法观测时，每条边长均应对向观测高差，每条导线边对向观测高差较差不应大于±2cm。
凡超过上述限差的观测数据，均应重新观测。
（4）导线点坐标与高程计算——导线点平面坐标与高程的计算宜使用卡西欧fx-5800P或fx-7400G编程计算器计算；也可利用Excel软件计算；或者手算。
2.大比例尺地形图的测绘
（1）比例尺的选择与测图任务量
测图比例尺宜选择1∶1000或1∶500。
教师应绘制一幅地形图任务分幅表作为本指导书的附件，图上标明每组的测图范围，测图任务量一般为每组4～6格10cm×10cm方格范围。
（2）地形图的测绘与数字地形图的获取
1）全站仪草图法数字测图——执行全站仪菜单模式下的“数据采集”命令测量并存储碎部点的坐标，坐标文件名可以使用“组号-测站名-序号”的规则命名，如“10-N3-2”的意义是，第10组在N3点观测的第2个坐标数据文件。
碎部点的命名规则为“测站名-序号”，例如“N3-16”为在N3设站观测的第16号碎部点名。
全站仪草图法数字测图的分工是，1人操作全站仪，1人绘制草图，1人立尺，1人为联络员。
草图应绘制在附表5中，绘制的每个点均应注明点号，为保证绘制的碎部点点号与全站仪坐标数据文件中记录的碎部点点号一致，每测量10个碎部点，草图员应与观测员对一次点号。
完成一天的野外坐标采集返回宿舍后，应将当天测量的坐标文件下传到全站仪通讯软件中，将其转换为CASS坐标数据格式存盘，在CASS中展绘坐标数据文件中的点号，草图员应对照野外绘制的草图，操作CASS绘制地物或地貌，当天测绘的数据应在当天晚上完成绘图工作。
对存在问题的碎部点，应在第二天观测时重新测量。
2）量角器配合经纬仪视距测量法碎部测量——在测站安置DJ6级经纬仪、量取仪器高、盘左瞄准后视点定向，将水平度盘读数配置为0°00′。
瞄准另一个控制点，将其作为碎部点进行观测并展点，其与图已展绘控制点的水平距离之差应≤±0.3mm，否则应重新观测并检查展点是否有误。
每个碎部点的观测与记录数据为上丝读数、下丝读数、水平盘读数与竖盘读数四个，记录表格为附表6。
组员分工是，1人操作经纬仪，1人操作编程计算器记录计算，1人展绘碎部点，1人立尺。
测站至碎部点的水平距离及碎部点的高程宜使用卡西欧编程计算器fx-5800P或fx-7400G计算，计算程序参见光盘“\fx-5800P程序”或“\fx-7400G程序”路径下的相应文件；也可手算。
当使用fx-7400G程序计算时，可以将碎部点的坐标自动存储在机器串列中，程序最多可以重新设站5次，存储190个点的碎部测量数据，完成一天的野外碎部测量工作返回宿舍后，应及时将机器记录的碎部观测数据下传到FA-123中，并输出为.CSV格式的6个串列文件，然后执行“\fx-7400G程序”路径下的相应成果整理程序，将碎部点坐标整理为可用于CASS展点的坐标数据文件。
在CASS中展绘坐标数据文件中的点号，绘图员应对照手工绘制的纸质地形图，操作CASS绘制地物或地貌，当天测绘的数据应在当天晚上完成绘图工作，当完成地形图测绘后，纸质地形图与数字地形图可以同时生成。
对存在问题的碎部点，应在第二天观测时重新测量。
当使用fx-5800P程序计算时，由于fx-5800P没有与PC机数据通讯功能，不能在测绘纸质地形图的同时生成数字化地形图。
只能在完成纸质地形图的测绘后，先清绘，然后将其拿到商业公司扫描生成PCX或JPG格式的扫描图像文件，将地形图图像文件插入到CASS中，纠正并校正图像，在CASS中描绘地物与地貌。
操作方法请播放“\教学演示片\地形图扫描数字化.avi”文件观看。
（3）地形图测绘的限差与接边
1）地物点、地形点视距和测距最大长度要求应符合表1的规定。
表1地物点、地形点视距和测距的最大长度（m）
测图比例尺
视距最大长度
测距最大长度
地物点
地形点
地物点
地形点
1：
500
—
70
80
150
1：
1000
80
120
160
250
1：
2000
150
200
300
400
注：
①1：
500比例尺测图时，在建成区和平坦地区及丘陵地，地物点距离应采用皮尺量距或光电测距，皮尺丈量最大长度为50m；②山地、高山地地物点最大视距可按地形点要求；③当采用数字化测图或按坐标展点测图时，其测距最大长度可按上表地形点放大一倍，
2）高程注记点的分布
①地形图上高程注记点应分布均匀，丘陵地区高程注记点间距宜符合表2的规定。
表2丘陵地区高程注记点间距（m）
比例尺
1：
500
1：
1000
1：
2000
高程注记点间距
15
30
50
注：
平坦及地形简单地区可放宽至1.5倍，地貌变化较大的丘陵地、山地与高山地应适当加密。
②山顶、鞍部、山脊、山脚、谷底、谷口、沟底、沟口、凹地、台地、河川湖地岸旁、水涯线上以及其它地面倾斜变换处，均应测高程注记点。
图1地形图的拼接
③城市建筑区高程注记点应测设在街道中心线、街道交叉中心、建筑物墙基脚和相应的地面、管道检查井井口、桥面、广场、较大的庭院内或空地上以及其它地面倾斜变换处。
④基本等高距为0.5m时，高程注记点应注至cm；基本等高距大于0.5m时可注至dm。
3）地形图的拼接
接边差小于表3规定的平面、高程中误差的
倍时，可平均配赋，并据此改正相邻图幅的地物、地貌位置，但应注意保持地物、地貌相互位置和走向的正确性。
超过限差时则应到实地检查纠正。
表3地物点、地形点平面和高程中误差
地区分类
点位中误差
（图上mm）
邻近地物点间距中误差（图上mm）
等高线高程中误差
平地
丘陵地
山地
高山地
城市建筑区和平地、丘陵地
≤0.5
≤±0.4
≤1/3
≤1/2
≤2/3
≤1
山地、高山地和设站施测困难的旧街坊内部
≤0.75
≤±0.6
3.建筑物轴线交点的放样
在本组已测量的地形图上设计一幢尺寸为15m×10m大小的矩形建筑物，建筑物距离已知图根点的水平距离宜≤30m，采用极坐标法将其轴线的平面位置测设至实地。
如本组图幅内有空地，测设至本组图幅内，如本组图幅内没有空地，则可以测设至有空地的其它组图幅内。
（1）经纬仪+钢尺放样法
水平角测设应使用正倒镜分中法，水平距离使用钢尺丈量。
完成测设后，应分别将经纬仪安置在四个房角点上，用测回法观测水平角一测回，用钢尺丈量房角四点的水平距离，限差要求为：
边长相对较差≤1/3000，角度较差≤90°±1′。
（2）全站仪坐标放样法
在CASS中采集设计尺寸为15m×10m的矩形建筑物四个角点的及附近图根点的坐标，并将其上传到全站仪的坐标文件中，在设计建筑物附近的图根点上安置仪器，打开仪器的电子补偿器，置全站仪于盘左位置，执行全站仪的“放样”命令，完成测站设置与后视点设置后，逐个选取矩形建筑物四个角点进行放样。
可以使用钢尺丈量房角四点的水平距离进行检查，也可以执行全站仪的“对边测量”命令测量房角四点的水平距离进行检查，限差要求同上。
4.大型桩基础承台建筑物数字化放样坐标文件的采集
（1）用CASS打开光盘“\建筑物数字化放样\未校正建筑物施工图\广州某高层裙楼结构施工图.dwg”文件，根据图纸给定的桩基础详图，检查并校正“桩基础平面布置图”尺寸（图中粗红线矩形图框所示）；完成校正后，删除“桩基础平面布置图”以外的其他图形。
（2）为“桩基础平面布置图”每个管桩绘制桩号，桩号宜从1开始顺序编号。
（3）执行Scale命令，将“桩基础平面布置图”缩小1000倍，删除未能缩小的尺寸标注对象。
（4）执行Align命令，选择“桩基础平面布置图”中东西标注有坐标的任意两点为坐标校正点，将“桩基础平面布置图”变换到测量坐标系。
（5）执行CASS下拉菜单“工程应用\指定点生成数据文件”命令，从1号管桩点开始顺序采集管桩中心点的平面坐标。
（6）执行CASS下拉菜单“绘图处理\展野外测点点号”命令，展绘前已采集的管桩点点号，仔细查看展绘管桩点点位与设计点位的吻合情况，发现错误应重新采集错误点的坐标。
5.激光垂准仪法投测高层建筑物的轴线
需要使用苏州一光的DZJ2激光垂准仪，可以选择一栋学生宿舍都楼梯间进行。
在宿舍首层安置DZJ2激光垂准仪，在第四层安置激光接收靶，用两根细绳拉线的方式将投测点位标定到第四层楼面上。
至少应投测两个点，应测量两点间的水平距离进行检查。
实测两点间的水平距离，首层与四层的相对较差应小于1/3000。
图2地形图的拼接
6.非对称基本型路线曲线中桩坐标的计算与放样
本项实习内容为路桥专业或方向学生必做项目，其它专业学生可根据实际情况选择。
图2为某非对称基本型路线平曲线设计参数，教师应选择一个长约300m，宽约200m的空旷地点布置该基本型路线曲线位置，并根据测量实习所在地的坐标系情况，给出图中
与
点的测量坐标，要求
→
的水平距离应大于150m。
图中圆曲线的基础半径为
=300m，各组放样的曲线参数只改变圆曲线半径，第
组放样的圆曲线半径为
300+
。
表4非对称基本型曲线放样圆曲线半径列表
组号
（m）
（m）
（m）
组号
（m）
（m）
（m）
1
301
11
311
2
302
12
312
3
303
13
313
4
304
14
314
5
305
15
315
6
306
16
316
7
307
17
317
8
308
18
318
9
309
19
319
10
310
20
320
各组在放样前，应使用fx-5800P程序PM5-3先计算出中桩点的坐标，因程序PM5-3要求输入缓和曲线长
与
，因此，各组应先用公式
与
计算出缓和曲线长后，再运行程序计算中桩点的坐标。
各组应将计算出的中桩点坐标及
与
点的坐标输入全站仪后，才能到实地放样。
各组均在同一地点分别放样，每次可以安排2~4个组同时放样，由于每组的圆曲线半径不相同，所以，相同桩号的中桩点位并不重合。
当实习组比较多时，可以从
或
支若干个点，在支点安置全站仪放样。
对当全站仪台套数比较少（例如只有1~2台），可以在实习中途，有计划地分批安排学生放样，一般一天完成2~3组的放样。
7.图解地形图的数字化与应用
要求将“\数字地形图练习\92006250.JPG”扫描地形图图像文件的地形图数字化，按设计高程为45m水平面平整图中六边形范围的土地，在CASS中计算挖方量与填方量，并按图中标注的断面方向绘制断面图。
南华大学城市建设学院测量实习基地导线点坐标成果表
平面坐标系：
衡阳坐标系，高程系：
1985国家高程基准。
序
点名
（m）
（m）
（m）
备注
1
B10
76653.000
46170.980
2
B11
76712.731
46139.513
3
B12
76733.896
46128.975
58.475
4
A3-1
76785.784
46139.181
58.597
5
A-3
76787.806
46028.014
58.665
6
A-12
76877.386
45990.172
57.336
7
A-13
76930.047
45989.462
56.761
8
A-26
76975.788
46025.289
56.775
9
A-25
77041.373
45994.669
59.095
10
A-24
77092.764
45980.727
63.128
11
A-23
77124.433
45969.678
62.362
12
A-22
77168.125
45959.267
60.330
13
A-21
77147.806
45887.558
64.510
14
A-20
77120.699
45813.381
65.320
15
A-19
77045.275
45822.686
63.918
16
A-18
76999.942
45833.557
60.788
17
A-16
76917.456
45832.895
57.553
18
A-10
76863.602
45835.55
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