济南铁道职业技术学院

建筑工程测量济南铁道职业技术学院教 师 授 课 教 案20 /20 学年 第 学期 课程 学习情境 2：四边形边长测量项目 参考学时：8 学时项目简介：分别采用钢尺量距、经纬仪视距法测距和全站仪测距三种方式，以一个四边形的四个边长测量为工作任务，使学生掌握距离测量的三种测量与计算方法、距离测量误差分析等能力，比较三种测量的精度和适用范围。学习场地：主要在校内实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展，实施阶段在在校内建有控制点的实训场地完成。教学师资：以专任教师教学与指导实践为主。描述 实施 教学内容参考学时教学方法 媒体与工具 成果咨讯仪器操作：钢尺的构造与使用方法；复习经纬仪使用方法；复习全站仪的基本使用方法距离测量：钢尺量距的一般方法与计算；经纬仪视距法测距的观测与计算；全站仪光电测距法的操作方法；3 学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导课件、录像、每组 1 个钢尺、1 台 DJ2经纬仪、1台全站仪完成规定作业决策 明确工作任务，明确钢尺量距往返测距的精度要求，视距测量时应到达的精度； 现场观测、小组讨论 测量规范计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确各自责任，制定详细的工作计划。制定完成项目所需的仪器、工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态。1 学时小组讨论小组工作计划实施熟悉钢尺的构造，练习钢尺的使用；钢尺测距往返法观测四边形四边的定线、量距、记录、计算；复习经纬仪使用方法；经纬仪视距测量四边形四点的标尺读数、竖直度盘读数、记录、计算；复习全站仪的使用方法；利用全站仪直接读出四边长度；3 学时小组实训、角色扮演实施报告检查钢尺量距相对误差不应大于 1/3000；视距测量的精度不超过 1/200；光电测距精度相差8mm 以内；小组讨论每组 1 把钢卷尺，1 台经纬仪、1台全站仪等自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出“小组最终成绩”和“学生最终成绩”1 学时案例、课堂讨论、操作演示仪器演示、多媒体小组互评表和教师评价表教学后记：任课教师 教研室主任： 济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日学习情境 1：四边形边长测量项目第一阶段：咨讯阶段讯息内容 教学目标 教学重点 教学方法 学时量距工具 了解量距的工具及种类 （）端点尺和刻线尺的区分 讲授钢尺量距的一般方法掌握钢尺量距的一般方法的操作与计算（）直线定线、平坦地面与倾斜地面量距的方法讲授、讨论钢尺量距的精密方法及尺长方程掌握钢尺量距的精密方法的计算及尺长方程的含义（）精密量距的定线、量距的方法及尺长方程的计算讲授、案例、讨论钢尺量距钢尺量距误差与注意事项领会距离测量中的误差来源、注意事项（）钢尺量距的误差来源及相应的注意事项讲授要点，以自学为主1视距测量的原理 理解视距测量的原理 讲授经纬仪视距测量使用经纬仪观测、记录及计算方法（）视距测量的记录及计算方法讲授、演示、讨论、操作普通的视距测量 视距测量误差既注意事项领会视距测量中的误差来源及注意事项（）视距测量的注意事项讲授要点，以自学为主1测距原理 了解光电测距的原理 （）经纬仪的检验 讲授全站仪测距方法掌握全站仪光电测距法的操作方法（）角度测量注意事项讲授、演示、讨论、操作全站仪测距光电测距的注意事项 了解光电测距中的注意事项讲授要点，以自学为主1作业：该阶段所需要完成规定的作业，见“建筑工程测量学生学习报告”的相应内容注：标（）为重点内容，标（）为次重点内容项目简介：分别采用经纬仪和全站仪，以一个四边形的四个水平内角测量为工作任务，使学生掌握测量的基础知识、仪器构造与应用、角度测量与计算的方法、测量误差知识、仪器的检验等方面的能力。济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日21 钢尺量距211 量距工具20 m刻线尺 30 m 钢尺 50m 端点尺 测钎、标杆、垂球、弹簧称、温度计用于精密测距212 钢尺量距的一般方法1、直线定线：在同一直线上标定若干个分段点起伏过大原因距离过长（大于整尺长）用于一般量距：目估标杆定线如图示2、平坦地面量距（1）前后尺手配合工作，从起点至终点除最后一段外，每次测量一整尺长（20、30、50m ） ，最后测出不足一整尺的余长，则两面三刀点间的水平距离为： qnlD（2）为了便于校核和提高精度，进行往返测误区：往返测时选用一次的定线点须重新定线，余长端留在不同的线段的端点。（3）计算： 返往 平 均平 均 返往返往平 均 DDK12（4）判断：K1/3000，为合格，否则重测。3、倾斜地面量距（1）平量法：用垂球投点，不必用整尺丈量，分为若干小段进行，记录每一段的量测结果。（2）斜量法：适用于坡度均匀地区可用经纬仪测出竖直角 ，计算 DcoslD也可用水准仪测出两点间的高差 h，计算 D2hL其它方法和计算与平坦地区相同DhL济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日困难地区 K1/1000，为合格，否则重测。213 钢尺量距的精密方法精度为 1/100001/400001、定线：采用经纬仪定线，比一整尺略短2、量距：用检定过的钢尺在相领的两定线点间丈量，2 人拉尺且后尺手用弹簧称控制拉力，2 人读数，估至 0.5mm，1 人记录并测温度，同种方法变换钢尺位丈量 3 次，互差不超过2mm，取平均值，依次丈量完各段后同法进行一次返测3、测定线点间高差用水准仪按双仪高法或往返测测量定线点间的高差。214 尺长方程与检定的钢尺对比1、钢尺检定 在有固定标志的场所进行检定2、尺长方程 00)(ltllt 的正负：比标准尺长为正，比标准尺短为负（一定注意其正负问题）215 钢尺量距成果整理（用于精密量距）1、尺长改正 lld02、温度改正 ltlt)(03、倾斜改正 lhl24、尺段改正后水平距离 htdll5、计算全长、相对误差及判断6、例题216 钢尺量距误差及注意事项1、尺长误差：具有累积性2、温度误差：量距宜在阴天进行，选用适当的测尺温仪3、拉力误差案例教学：以课本例题具体讲解钢尺尺长的计算过程引导：影响钢尺量距精密的因素很多，根据钢尺量距的成果整理得出影响的基本因素济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日4、钢尺倾斜误差5、定线误差6、丈量误差22 普通视距测量精度较低，仅为 1/200-1/300，全站仪和光电测距仪也可采用高精度的视距测量。应用于精度不高的地形测量中。221 普通视距测量原理利用视距丝配合标尺进行视距测量。1、视准轴水平时的距离与高差公式上下丝固定，其夹角固定，则lKD10为视距读数，为上下视距丝在立l尺点尺上的读数之差。vihI 为仪高，v 为中丝读数2、视准轴倾斜时的距离与高差公式在山地、丘陵地等地区视线倾斜D=Lcos=Klcos 2 h=Dtan+ i-v =1/2Klsin2+ i-v 例题讲解 222 视距测量误差及注意事项1、读数误差，应消除视差2、标尺不竖直误差，选用安水准器的标尺3、外界条件的影响，选择合适的天气作业另有标尺分划误差、竖直角观测误差、视距常数误差。d1flDl1l2济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日2.3 全站仪距离测量与经纬仪视距测量和钢尺量距的方法有根本的区别，全站仪距离测量是红外线测距仪，可以通过显示屏直接读出。按“ ”进入距离测量模式第二阶段：决策阶段一、小组主要任务及工作过程明确测量要达到的精度标准查找测量规范，明确钢尺测距、视距测量及全站仪测距所能达到的的精度。二、教师指导要点1、测量方案制订过程的指导（1）区分钢尺是刻线尺还是端点尺；（2）强调钢尺量距时不宜全部卷出，因尺末端连接处不牢固，量距时不宜受力；（3）强调竖向读盘读数对视距测量结果的影响；（4）强调不同竖盘读数得到视距测量相同。3、学生学习报告要完成的内容指导（1）测量方案：明确各边观测顺序，明确每边进行测量的顺序。（3）测量精度：钢尺测距、视距测量及全站仪测距所能达到的的精度。第三阶段：计划阶段以“司仪员” 、 “记录员” 、 “跑尺员”为工作角色，小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定每种测量仪器、每个角度上的分工，明确各自责任，制订详细的工作计划。制订完成项目所需的仪器、工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态。学生学习报告要完成的内容：（1）记录每种测量仪器、每个角度上的分工情况；（2）制订完成项目所需的仪器、工具的种类、数量；（3）检查并记录仪器、工具的状态。课堂演示与操作：演示全站仪测距模式和星键的各功能键的作用与操作，引导学生操作训练济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日第四阶段：实施阶段实施过程 教学目标 教学重点 学时钢尺量距的操作 掌握钢尺量距的方法，读数及计算 直线定线，钢尺量距实施工程，记录与计算的准确性 1经纬仪的视距测量的操作掌握经纬仪视距测量的操作、记录与计算视距测量的实施过程、记录与计算的准确性 1全站仪测距的操作 掌握全站仪测距的方法 全站仪测距功能键的使用 1完成 “建筑工程测量学生学习报告”的实施报告2.4 钢尺量距与视距测量一、实习的目的与要求（1）掌握用钢尺量距的一般方法（2）掌握用视距测量方法测定测站点至测点之间的平距和高差。（3）熟悉视距测量计算的方法。二、实习方法与步骤（一）钢尺量距（1）在略有起伏的地面上选定两点 A、B，绘十字交叉线来标定点位，在 A、B 点插立花杆，一人站立于 A 点花杆后约 1 米处，根据 A、B 点处的花杆目估定线，指挥另一人将花杆立于 AB 直线上，视实地情况，目估定线，将钢尺拉平、拉稳，前、后尺手同时读数，记录于表 2-11 中，作为往侧数据，再将钢尺稍向前或向后移钢尺同法量距读数，作为返侧数据纪录于表中。将各段测尺长加起来得到往、返测总长，往、返测相对误差不超过 1/2000 时，取其平均值作为测线长度。若超限，返工。（2）可采用经纬仪定线的方式，即将经纬仪置于 A 点，瞄准 B 点立的花杆，保持经纬仪的水平制动不变，打开其竖直制动螺旋，使望远镜在竖直面内能够自由旋转，另两人从 A 点到 B 点拉尺，后尺手将尺的零点对准始点 A，观看仪器的人指挥着前尺手将尺的末端放在 AB 的直线上，并用粉笔在地面上画出定线点的标志，然后前、后尺手将钢尺拉平、拉稳，同时读数，记录于表中，前后尺手一起携尺前进，后尺手将尺的始端对准地面上前尺手画的定线点，前尺手走到大约一整尺的距离，在观测者的指挥下将尺的末端放在 AB 的直线方向上，观测第二段整尺长的长度，依次观测直至 B 点，最后一段一般不足一整尺长。然后从 B 点出发，按照同样的方法，进行返测，返测所选择的定线点与往测的定线点不能采用同一个点。将各段测尺长加起来得到往、返测总长，往、返测相对误差不超过 1/2000 时，取其平均值作为测线长度。若超限，返工.本次实习就采用经纬仪定线的观测方法。往返测定线点如下图所示：往测定线点 1往测定线点 2返测定线点 1返测定线点 2AB济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日（二）视距测量的方法和计算（1）视距测量的计算公式平距 D=Klcos2=100（a- b）cos 2高差 h=Dtan+i-V=100（a- b）sin2+i-V测点高程 H=H 站 +h=( H 站 +i)+ Dtan-V=H i+100（a- b ）sin2-V式中 -竖直角；b-下丝读数；a-上丝读数；l-视距间隔，l= a- b； K-视距乘常数，K=100； V-中丝读数；i-仪器高；H 站 -测站点的高程；H i-仪器的视线高程。当采用 i=V 时，即置仪后，先量仪器高 i，再在水准尺上对应于仪高的位置上绑一根红线，每次照准，用十字丝中丝瞄准红线，使 i=V，则公式简化为 h=Dtan=100（a- b）sin2 ； H=H 站 +100（a- b）sin2。（2）视距测量的练习在有高低起伏的地区选定测站点安置经纬仪，对中、整平后，量取仪器高， （测站点标志至经纬仪横轴的高度，量至厘米） ，假定测站点的高程为 50m，记录在表中。视距测量一般以盘左位置进行观测，每人选择高、平、低三个测点进行视距测量。测量时，读取下丝读数 b、上丝读数 a、中丝读数 V 以米为单位，读至毫米）记录在表中，然后读竖盘读数 L（读至分）并记录，用计算器即可算出测站至测点的平距和高差，以及测点的高程。四、实习中的注意事项：（1）要认清所用钢尺是刻线尺还是端点尺（2）钢尺量距时不宜全部卷出，因尺末端连接处不牢固，量距时不宜受力。（3）使用钢尺时应不扭、不折、不压、不拖。（4）进行返测，返测所选择的定线点与往测的定线点不能采用同一个点。（5）竖盘指标差应进行检校，使其在1内。（6）视距尺竖立时要竖直。2.5 全站仪测四边形四边长度一、目的与要求掌握全站仪测距的观测、记录和计算。二、实施方法与步骤全站仪的架立仪器的方法与经纬仪架立仪器的方法相同。三、操作中注意事项：1、棱镜要在目标点上对中、整平。2、量取仪器高度及棱镜高度，并将其输入仪器内。3、测量是注意大气、温度的修正对结果的影响。4、如风过大或周围干扰过多，仪器经常显示超限时，可按“倾斜”键，调大倾斜补偿的值，也可将倾斜补偿关掉，但影响测量精度。第五阶段：检查阶段小组进行自查，自查要点为：济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日1、每测回往返测距相差 1/3000 之内。2、三种方法测距相差不得超过 1/200。3、仪器无使用不当而埙坏。4、点位选择是否合理，能不能便于开展工作。5、测量方案的实施与组织情况总结。6、需要改进的方面。完成“建筑工程测量学生学习报告”中“自查报告” 。第六阶段：评价阶段一、小组互评小组各个成员针对整个学习总体情况对小组成绩和个人成绩给出定性地评价。小组互评由每个小组成员独立地进行，教师注意对小组互评成绩的适当保密性。（一）小组成绩评价1、评价指标测量方案的合理性；工作计划执行的严格性；测量速度的快慢；距离测量操作步骤规范程度；往返测距、所有测量结果是否在允许范围内；小组协作能力及解决问题的能力；爱惜仪器、工具的程度。2、评价方法每位小组成员根据以上评价指标，逐条按“优、良、中、及格和不及格”五级制，独立地对小组成绩进行评价，并综合以上指标按五级制评价“小组综合成绩” 。（二）小组成员成绩评价1、评价指标个人对小组综合成绩的评价；出勤情况；工作态度与积极性；与人合作与沟通能力；测量操作的熟练程度与规范程度；对小组工作是否有建设性作用；解决问题的能力；爱惜仪器、工具的程度；小组工作中个人承担任务的轻重程度。2、评价方法每位小组成员根据以上评价指标，逐条按五级制独立地对各位小组成员成绩进行评价，并综合以上指标按五级制评价各位“小组成员综合成绩” 。二、教师评价教师根据各小组表现和个人表现对个人成绩和小组成绩给出定性的评价。（一）小组成绩评价1、评价指标测量方案是否合理；工作计划是否合理；小组工作任务是否按时完成；测量速度的快慢；距离测量操作步骤规范程度；全组的距离测量记录表格、计算表格是否正确、清晰；往返测距、所有测量结果是否在允许范围内；小组协作能力及解决问题的能力；爱惜仪器、工具的程度。2、评价方法教师根据以上评价指标，逐条按五级制对各小组成绩进行评价，并综合以上指标按五级制评价各“小组综合成绩“。（二）学生成绩评价1、评价指标教师对小组成绩的综合评价；出勤情况；工作态度与积极性；与人合作与沟通能力；济南铁道职业技术学院授课教案附页 第 页任课教师 教研室主任 年 月 日测量操作的熟练程度与规范程度；个人学习报告的质量；解决问题的能力；爱惜仪器、工具的程度；小组工作中个人承担任务的轻重程度。2、评价方法教师根据以上评价指标，逐条按五级制对各位每位学生的成绩进行评价，并综合以上指标按五级制评价每位“学生综合成绩“。三、最终成绩评价由教师根据小组互评中小组成员给出的“小组综合成绩