试验四水平角和竖直角测量

1、嫄虔谏学土木工程测量实验指导书与实验报告建筑工程系（四系）测绘工程教研室二0一三年二月 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 实验教学大纲 -2 - HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 实验一 DS3水准仪的认识和使用 -4 - HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 实验二普通水准测量 -6 - HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 实验三DJ6经纬仪的认识和使用 -7 - HYPERL

2、INK l bookmark34 o Current Document 实验四水平角和竖直角测量 -9 - HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 实验五全站仪的认识和使用 -11 - HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 实验六施工放样-13 - HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 测量实验报告（一）-15 - HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 测量实验报告（二）-16 - HYPERLINK l book

3、mark72 o Current Document 测量实验报告（三）-17 -测量实验报告（四）错误！未定义书签测量实验报告（五）错误！未定义书签- 19 -测量实验报告（六）实验教学大纲课程名称：工程测量学时数：12实验室名称：建筑测量实验室分室主要撰写人：郭冰审稿人：孙小荣一、适用专业土木工程工程管理交通工程二、实验目的与任务工程测量是一门实践性很强的技术基础课，开设工程测量实验课，一方面加深学生对 课程所学理论的验证和理解，培养学生思考分析问题、解决问题的能力，另一方面通过实 验使学生全面掌握仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法。三、实验配套的主要仪器设备及台（套）数名称数量DS3水

4、准仪10DJ6光学经纬仪10全站仪10水准尺20皮尺10记录板10尺垫20测钎20四、主要教材及参考书1、高井祥编：测量学，中国矿业大学出版社，20072.胡伍生 潘庆林编：土木工程测量，东南大学出版社，2006.7 五、考核形式根据 实验教学规范要求，（1）实验课成绩占期末总成绩的 10%。包括课堂纪律 （迟到和旷课）、实验操作、实验报告三部分。10%的分数中：课堂纪律10%、实验操作 30%、报告成绩60%。（2）因病缺席，经系批准期末可补做。（3）旷课不予补做，旷课一 次以上（含一次），期末成绩评为不及格，并取消参加理论课考试资格。六、实验开出率100%七、实验项目与要求序 号实验项目

5、名称时 数必开 却套器数 每仪人目的要求实验类型（验证、设 计、综合性）1DS3水准仪的 认识和使用2必开451、了解DS3水准仪的基 本构造和功能，认识其主要构 件的名称和作用2、练习水准仪的安置、 瞄准、读数及高差计算3、练习水准测量中测站 和转点的选择、水准尺的立尺 方法、测站上的仪器操作。验证性2普通水准测量2必开45掌握普通水准测量（两次仪 器高法）的施测、记录、高差 闭和差调整和高程计算的方 法。综合性3DJ6经纬仪的认识和使用2必开451、认识DJ6光学经纬仪 的基本结构及主要部件的名 称和作用。2 、掌握DJ6光学经纬仪 的基本操作和读数方法。验证性4水平角和竖直角测量2必开4

6、5掌握用DJ6经纬仪测回法 水平角观测和竖直角测量的 操作、记录和计算方法综合性5全站仪的认识 和使用2必开451、了解全站仪的功能及 主要部件的名称与作用。2、掌握全站仪的基本操 作方法、并练习水平角、垂直 角和距离的观测。验证性6施工放样2必开451、掌握建筑物轴线测设的基本方法2、掌握建筑施工中高程测设的基本方法综合性实验一 DS3水准仪的认识和使用一、实验目的和要求1、了解DS3水准仪的基本构造和功能，认识其主要构件的名称和作用2、练习水准仪的安置、瞄准、读数及高差计算3、练习水准测量中测站和转点的选择、水准尺的立尺方法、测站上的仪器操作。二、计划和设备1、实验时数安排为2学时。实验小

7、组又3人或4人组成，1人操作仪器，1人记录, 1人或2人立尺。2、每组的实验设备为DS3水准仪1台，水准尺2根，记录板1块三、方法和步骤1、认清DS3水准仪的构造和各部件的名称DS3型水准仪示意图1.准星 2.缺口 3.目镜 4.微倾螺旋 5.圆水准器 6.圆水准器校正螺丝7.长水准管8.脚螺旋 9.对光螺旋 10.物镜11水平制动螺旋 12.水平微动螺旋2、水准仪的安置和水准测量的操作(1)安置仪器在测站上打开三脚架，按观测者的身高调节三脚架腿的高度， 使三脚架架头大致水平, 如果地面比较松软则应将三脚架的三个脚尖踩实，使脚架稳定。然后将水准仪从箱中取出 平稳地安放在三脚架头上，一手握住仪器

8、，一手立即用连接螺旋将仪器固连在三脚架头上。(2)粗平粗平即初步地整平仪器，通过调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，从而使仪器的竖 轴大致铅垂。在整平的过程中，气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋时的移动方向一 致。如果地面较坚实，可先练习固定三脚架两条腿，移动第三条腿使圆水准器气泡大致居 中，然后再调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。(3)瞄准水准尺目镜调焦 将望远镜对着明亮的背景（如天空或白色明亮物体），转动目镜调焦螺旋，使 望远镜内的十字丝像十分清晰。初步瞄准 松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，大 致进行物镜调焦使在望远镜内看到水准尺像，此时立即拧紧制动螺旋；物镜调

9、焦和精确瞄准 转动物镜调焦螺旋进行仔细调焦，使水准尺的分划像十分清晰， 并注意消除视差。再转动水平微动螺旋，使十字丝的竖丝对准水准尺或靠近水准尺的一侧。（4）精平转动微倾螺旋，从气泡观察窗内看到符合水准器气泡两端影象严密吻合（气泡居中），此时视线即为水平视线。注意微倾螺旋转动方向与符合水准器气泡左侧影象移动的规律。（5）读数仪器精平后，应立即用十字丝的中丝在水准尺上读数。观测者应先估读水准尺上毫米 数（小于一格的估值），然后再将全部读数报出，一般应读出四位数，即米、分米、厘米及 毫米数，且以毫米为单位。如 1.568m应读记为1568; 0.860m应读记为0860。读数应迅速、果断、准确，读

10、数后应立即重新检视符合水准器气泡是否仍旧居中，如 仍居中，则读数有效，否则应重新使符合水准气泡居中后再读数。3、一测站水准测量练习在地面选定两点分别作为后视点和前视点，放上尺垫并立尺，在距两尺距离大致相等 处安置水准仪，粗平，瞄准后视尺，精平后读数；再瞄准前视尺，精平后读数。变换仪器高再进行观测，两次所测高差之差不得超过土 6 mm四、注意事项1、水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧，严防仪器从脚架上掉下摔坏。2、在读数前，注意消除视差；必须使符合水准器气泡居中（微倾式水准仪水准管气泡 两端影象符合）。3、注意倒像望远镜中水准尺图形与实际图形的变化。4、标尺员应认真将水准尺扶直，各测

11、站的前、后视距离应尽量相等。5、同一测站，只能用脚螺旋整平圆水准器气泡居中一次（该测站返工重测应重新整平 圆水准器）。6、正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知水准点和待测点上不得放置尺垫。7、仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。仪器搬迁了，后视扶尺员才能携尺 和尺垫前进，但前视点上尺垫仍不得移动。实验二普通水准测量一、实验目的和要求1、练习水准测量中测站和转点的选择、水准尺的立尺方法、测站上的仪器操作。2、掌握普通水准测量（两次仪器高法）的施测、记录、高差闭和差调整和高程计算 的方法。二、计划和设备1、实验时数安排为2学时。实验小组又3人或4人组成，1人操作仪器，1人记录，1人或2人立

12、尺。2、每组的实验设备为DS3水准仪1台，水准尺2根，记录板1块三、方法和步骤普通水准测量（两次仪器高法）1、以已知高程的水准点作为后视，在施测路线的前进方向上选取第一个立尺点（转 点）作为前视点，水准仪置于距后、前视点距离大致相等的位置（用目估或步测），在后视点、前视点上分别竖立水准尺，转点上应放置尺垫，。、在测站上，观测员按一个测站上的操作程序进行观测，即：安置-粗平-瞄准后视尺-精平-读数-瞄准前视尺-精平-读数（本次实验可只读水准尺黑面）。观测员读数后，记录员必须向观测员回报，经观测员默许后方可记入记录手簿，并立 即计算高差。以上为第一个测站的全部工作。、第一站结束之后，记录员招呼后标

13、尺员向前转移，并将仪器迁至第二测站。止匕时, 第一测站的前视点便成为第二测站的后视点。然后，依第一站相同的工作程序进行第二站的工作。依次沿水准路线方向施测直至回到起 始水准点为止。、计算闭合水准路线的高差闭合差，f h=Ehj ,高差闭合差不应大于12*京（mm, n为测站数。超限应重测。四、注意事项1、同一测站，只能用脚螺旋整平圆水准器气泡居中一次（该测站返工重测应重新整平圆水准器）。2、正确使用尺垫，尺垫只能放在转点处，已知水准点和待测点上不得放置尺垫。3、仪器未搬迁时，前、后视点上尺垫均不能移动。仪器搬迁了，后视扶尺员才能携尺 和尺垫前进，但前视点上尺垫仍不得移动。实验三 DJ6经纬仪的

14、认识和使用一、实验目的和要求1、认识DJ6光学经纬仪的基本结构及主要部件的名称和作用。2、掌握DJ6光学经纬仪的基本操作和读数方法。二、计划和设备1、实验时数安排为2学时。实验小组由3人或4人组成，轮流操作仪器、读数、记录。2、实验设备为DJ6光学经纬仪一台，记录板1块，测钎2根。三、方法和步骤1、认清DJ6光学经纬仪的构造和各部件的名称。2、在指定地点上安置经纬仪作为测站点， 瞄准测钎或花杆，做水平角观测的读数练习。（1）对中挂上垂球，平移三角架，使垂球尖大致对准测站点，并注意架头水平，踩实三角架。稍松连接螺旋，在架头上平移仪器，使垂球尖精确对准测站点（限差为土3mg最后旋紧连接螺旋。本实验

15、练习光学对中：三脚架放于地面点位的上方，将光学对中器的目镜调焦，使分 划板上的小圆圈（或十字丝）清晰，冉拉伸对中器镜管，使之能同时看见地面点和目镜中 的小圆圈（或十字丝）；用双手将靠近操作者的脚架略微提起，目视光学对中器目镜，移 动该两腿，使镜中小圆圈（或十字丝）大略对准地面点，将两腿轻轻放下，并踩紧脚架； 再观测镜中的小圆圈（或十字丝），如与地面点略有偏离，则可调节脚螺旋使其重新对准； 然后伸缩三脚架的架腿，使基座上的圆水准器的气泡居中，这样，初步成了仪器的对中和 粗平。（2）整平松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意两个脚螺旋的连接，双手同时 向内（或向外）转动脚螺旋，使水准管气

16、泡居中（观察左手拇指转动脚螺旋的方向与气泡 移动的方向之间的关系）；将照准部绕竖轴旋转90。，旋转第三只脚螺旋，使气泡居中。 如此反复几次，直至照准部转到任何方向，气泡在水准管内的偏移都不超过1格。（3）瞄准随机选点竖立标杆，盘左位置用望远镜上的缺口和准星大致瞄准目标，使目标位于视 场内，旋紧望远镜和照准部的制动螺旋；转动目镜螺旋，使十字丝清晰；转动对光螺旋，使目标影像清晰；再转动望远镜和照准部的微动螺旋，使目标被十字丝的单根纵丝平分， 或被双根纵丝夹在中央。（4）读数调节反光镜的位置，使读数窗亮度适当；旋转读数显微镜的目镜套，使度盘及分微尺 的刻划清晰；读取水平度盘、竖盘读数，分微尺测微器估

17、读至 0.1 （小格的1/10）,单 平板玻璃测微器估读至5 （小格的1/4）。1）、DJ6经纬仪采用“分微尺测微器读数法”，分微尺的分划值为1 ,估读到获0.1（即：6）。如图，水平度盘读数为：117 01, 54。2）、“ H 水平度盘读数，“V 竖直度盘读数（5）其他练习盘左盘右进行观测练习：松开望远镜制动螺旋，纵转望远镜从盘左转为盘右，进行瞄 准目标和读数的练习。配置水平度盘读数位置的练习：旋紧水平制动螺旋，打开保护盖，转动水平度盘位置 变换手轮，从度盘读数镜中观察水平度盘读数的变化情况，并试对准某一整数读数， 例如00 00/ 00、90 00/ 00乙 等，最后盖好保护盖。四、注意

18、事项1、安置经纬仪时，应使三脚架架头大致水平，否则会导致仪器整平的困难。与地面点 的对中误差应小于2mm2、经纬仪整平时，应检查各个方向水准管气泡的居中，其偏差应在规定范围以内。3、用望远镜瞄准目标时，应消除视差。4、瞄准目标时，应尽量瞄准目标底部同一位置，以减少由于目标倾斜引起水平角观测 的误差。-8 -实验四水平角和竖直角测量一、实验目的和要求掌握用DJ6经纬仪测回法水平角观测和竖直角测量的操作、记录和计算方法二、计划和设备1、实验时数安排为2学时。实验小组由3人或4人组成，轮流操作仪器、读数、记录2、实验设备为DJ6光学经纬仪一台，记录板1块，测钎2根。三、方法和步骤1、测回法水平角观测

19、测回法为测定某一单独的水平角的最常用的方法。设测站为B,右目标为A,左目标C,测定水平角B ,其方法与步骤如下：左、右方向和水平角(1)、经纬仪安置于测站B,对中和整平，盘左位置(垂直度盘在望远镜左侧)瞄准左 目标C,得t数lc，记下该水平度盘读数。(2)、瞄准右目标A,得t数la,记下该水平度盘读数。(3)、计算盘左半测回测得的水平角值：。左= La- Lc(4)、倒转望远镜成盘右位置(垂直度盘在望远镜右侧)。瞄准右目标A,得t数Ra, 记下该水平度盘读数。(5)、瞄准左目标C,得t数rc ,记下该水平度盘读数。(6)、计算盘左半测回测得的水平角值：口右=Ra- Rc(7)、如果P六和P六的

20、差值不大于40/则取其平均值作为一个测回的水平角度值 左右B为1右)2 左 石(8)、若该角进行第二个测回时，盘左瞄准目标后，用水平度盘位置变换手轮，改变 度盘读数约90 ,然后再进行精确读数。观测时，每一水平度盘读数均当场填入“水平角观测(测回法)记录”表中，并当 场计算半测回角值和平均角值。2、竖直角测量(1)、在测站安置经纬仪，对中、整平；(2)、盘左用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数 L (V);(3)、盘右用中丝精确瞄准目标，调节指标水准管气泡居中，读数R (V);(4)、根据公式计算竖直角和竖盘指标差。四、注意事项1、观测过程中，若发现水准管气泡偏移超过1格时，应重新

21、整平仪器，并重测该测回4、每人至少应该独立进行一测回的水平角观测，并将该测回的观测和计算成果上交。2、用分微尺进行进行度盘读数时，估读至 0-1,估读必须正确。-10 -实验五全站仪的认识和使用一、实验目的和要求1、了解全站仪的功能及主要部件的名称与作用。2、掌握全站仪的基本操作方法、并练习水平角、垂直角和距离的观测。二、计划和设备1、实验时数安排为3学时。实验小组由3人或4人组成，轮流操作仪器、读数、记 录。2、实验设备为全站仪1台，棱镜及棱镜架1套。三、方法和步骤全站仪由照准部、基座、水平度盘等部分组成，采用编码度盘或光栅度盘，读数方式 为电子显示。有功能操作键及电源，还配有数据通信接口。

22、全站仪的使用（以RTS 612全站仪为例进行介绍）（1）测量前的准备工作1）安装电池（注意：测量前电池需充足电）2）安置仪器在实验场地上选择一点，作为测站，另外两点作为观测点将全站仪安置于点，对中、整平。在两点分别安置棱镜。3）竖直度盘和水平度盘指标的设置。竖直度盘指标设置。-11 -松开竖直度盘制动钮，将望远镜纵转一周（望远镜处于盘左，当物镜穿过水平面时） 竖直度盘指标即已设置。随即听见一声鸣响，并显示出竖直角。水平度盘指标设置。松开水平制动螺旋，旋转照准部 360,水平度盘指标即自动设置。随即一声鸣响，同 时显示水平角。至此，竖直度盘和水平度盘指标已设置完毕。 注意：每当打开仪器电源时，

23、必须重新设置和的指标。4）调焦与照准目标。操作步骤与一般经纬仪相同，注意消除视差。（2）角度测量1）首先从显示屏上确定是否处于角度测量模式，如果不是，则按操作转换为距离模 式。2）盘左瞄准左目标 A,按置零键，使水平度盘读数显示为 0 00 00，顺时针旋转 照准部，瞄准右目标B,读取显示读数。3）同样方法可以进行盘右观测。4）如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。（3）距离测量1）首先从显示屏上确定是否处于距离测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标 模式。2）照准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量， 得出距离，HD为水平距离，VD为倾斜距离

24、。（4）坐标测量1）首先从显示屏上确定是否处于坐标测量模式，如果不是，则按操作键转换为坐标 模式。2）输入本站点O点及后视点坐标，以及仪器高、棱镜高。3）瞄准棱镜中心，这时显示屏上能显示箭头前进的动画，前进结束则完成坐标测量， 得出点的坐标。四、注意事项1、对全站仪来说，拔出电池之前应先关机。在测量过程中，若拔出电池，则可能丢 失数据。2、全站仪是精密贵重的测量仪器，要防日晒、防雨淋、防碰撞震动。严禁仪器直接 照准太阳。-12 -实验六 施工放样一、实验目的和要求1、掌握建筑物轴线测设的基本方法2、掌握建筑施工中高程测设的基本方法二、计划和设备1、实验时数安排为3学时。实验小组由3人或4人组成

25、，轮流操作仪器、读数、记 录。2、实验设备为DJ6光学经纬仪一台，DS3水准仪1台，钢尺1把，水准尺2根，记 录板1块，测钎2根，标杆1根，榔头1把，木桩6只，自备计算器一个。三、方法和步骤1、控制点布设和设计数据建筑物轴线测设（如图所示）和高程测设首先需要有已知控制点。为此，在空旷地面 选才 A、B两点，先打下一木桩作为 A点，桩顶画十字线，以交点为中心，用钢尺丈量一 段50.000m的距离定出B点（同样打木桩，桩顶画十字线）。设A、B两点的坐标为Xa=100.000m,Ya=100.000m,Xb=100.000m,Yb=150.000m建筑物轴线测设设A点高程为10.000m,假设以上数据为控制点的已知数据。设计建筑物的某轴线点P1,P2的设计坐标和高程如下：X1=108.360m,Y1=105.240m,H1=10.150mX2=108.360m,Y2=125.240m,H2=10.150m2、测设数据的计算设在控制点A B用极坐标法测设轴线点P1、P2的平面位置及用水准仪测设高程 在记录表“极坐标法测设数据计算”表中计算所需测设数据，并画一建筑物轴线测设-13 -略图。3、极坐标法轴线点平面位置测设(1)、安置经纬仪于A点，瞄准B点，变换水平读盘位置使读数为0 1,逆时针转照准部， 是水平读盘读数为0 00 00,用测钎在地面标出该方向，在该方向上从 A点量水平