(教案设计)2.2全站仪观测水平角度

1、（教案设计）2.2全站仪观测水平角度 / 6任务 2. 2 全站仪观测水平角度教案首页课程名称工程测量基础授课日期授课班级授课地点教学目的 与要求知识目标：了解全站仪的构造；掌握全站仪测水平角的操作过程和数据 处理方法；掌握工程测量规范中水平角的精度要求。能力目标：社会能力：本项目组长需锻炼团队组织能力，组员需锻炼团队协作能力。方法能力：查阅规范能力，制定测量计划能力。专业能力：能规范进行全站仪角度的外业操作，正确处理多测回测量数 据，评定测回问是否满足工程测量精度要求。教学设计 （方法、教 具、手段、 内容）方法：一站式教学法、案例教学法、项目教学法、小组讨论法、实践操作法等。内容：全站仪的

2、构造；全站仪的测角操作方法（单次观测、重复观测）；四边形内角测量及数据处理。重点难点 及解决方法重点：掌握多测回全站仪测角的操作过程和数据处理。难点：用全站仪进行角度重复测量。解决方法：分组讲解，从全站仪的多次观测取平均值入手进行讲解，让 学生自己动手实际操作。课外作业完成往返水准测量实习报告，要求组长写出每个同学在实践操作中完成 的测站和具体分工，每个组根据本组往返水准测量数据进行数据处理。参考资料1张志刚，工程测量技术与应用，西南交通大学出版社，2010.12张福荣，工程测量技术与应用实训，西南交通大学出版社，2010.13王兆祥.铁道工程测量.西南交通大学出版社.20024田育文.测量学

3、.地质出版社.2001课程标准、任务单、网络视频、教学课件及精品课程网站。课后总结（手写）学生第一次接触全站仪，具有很强的好奇心，但仪器的操作规范性仍有待 加强。对于女生来说，全站仪重量较重，对中时比较吃力，导致安置仪器时间较长。部 分同学对全站仪盘左、盘右难以理解。由于全站仪实习相对集中，克服了巡视漏洞，学 生实习效果良好。任课教师 年 月曰教研室主任 年 月 日课堂教学方案、时间分配一、小组汇报、新课导入（共10 min ）随机抽取两个小组汇报他们在分组研讨、完成任务单的过程，以及他们遇到的问题和困惑，大多数同学都会对如何对往测高差、返测高差两个符号不同的值如何 取平均值，为什么高差中数符

4、号与往测一致，转点设置到底有什么技巧，为什么测 量时要强调将水准仪架设在前后视的中间位置等问题感到不解和困惑。采取设疑式 导入新课，让同学们带着好奇之心进入课堂学习，引入本次新课。二、教师讲解内容（共30min ）全站仪，即全站型电子速测仪。它是随着计算机和电子测距技术的发展，近代电子科技与光学经纬仪结合的新一代既能测角又能测距的仪器，它是在电子经纬仪 的基础上增加了电子测距的功能，使得仪器不仅能够测角，而且也能测距，并且测 量的距离长、时间短、精度高。全站型电子速测仪是由电子测角、电子测距、电子 计算和数据存储单元等组成的三维坐标测量系统，测量结果能自动显示，并能与外 围设备交换信息的多功能

5、测量仪器。由于全站型电子速测仪较完善地实现了测量和 处理过程的电子化和一体化，所以人们也通常称之为全站型电子速测仪或称全站仪。.全站仪的组成全站仪主要由两大部分组成：a.采集数据的专用设备主要有电子测角系统、电子测距系统、数据存储系统及自动补偿设备等。b.过程控制机过程控制机包括与测量数据相联接的外围设备及进行计算、产生指令的微处理 机。它主要用于有序地实现每一专用设备的功能。.全站仪的分类全站仪的分类根据系统的组合不同分为组合式和整体式两类。组合式，也称 积木式，它是指电子经纬仪和测距仪既可以分离也可以组合。用户可以根据实际工作的要求，选择测角、测距设备进行组合。整体式，也称集成式，它是指将

6、电子 经纬仪和测距仪做成一个整体，共用一个望远镜，外壳内还装有包括数据储存器和 微处理器在内的电子器（组）件。这类仪器使用非常方便，一次瞄准就能同时测出 方向和距离，其结果即可自动显示和记录。避免了人为的读数差错，精度好、效率 高，几乎是同时获得平距、高差和点的坐标，电子手薄常作为附件单独连接。九十 年代以来，全站仪基本上都发展成为了集成式全站仪。随着计算机技术的不断发展 和用户的特殊要求以及其它工业技术的应用，全站仪进入了一个新的发展时期，出 现了带内存、防水型、防爆型、电脑型等等的全站仪，使得全站仪在各项测绘工作 中发挥着越来越大的作用。.全站仪测量的基本原理电子测距即电磁波测距，它是以电

7、磁波作为载波，传输光信号来测量距离的一种方法。它的基本原理是利用仪器发出的光波（光速C已知），通过测定出光波在测线两端点间往返传播的时间t来测量距离 S：S=Ct/2式中乘以1/2是因为光波经历了两倍的路程。按这种原理设计制成的仪器叫做电磁波测距仪。根据测定时间的方式不同，又 分为脉冲式测距仪和相位式测距仪。脉冲式测距仪是直接测定光波传播的时间，由 于这种方式受到脉冲的宽度和电子计数器时间分辨率限制，所以测距精度不高，一 般为15m。相位式光电测距仪是利用测相电路直接测定光波从起点出发经终点反 射回到起点时因往返时间差引起的相位差来计算距离，该法测距精度较高，一般可 达520ms目前短程测距仪

8、大都采用相位法计时测距。结合仪器索佳 SET510给同学们边操作边讲解。.全站仪测量水平角步骤（1）观测前的准备工作电池安装全站仪的安置（同经纬仪安置）对中：光学对中器对准测站点整平：伸缩三角架腿，使圆水准器气泡居中；旋转脚螺旋， 使水准管气泡居中。全站仪的开机按红色开机键开机，按提示转动仪器测距头一周。听到“嘀”的一声响表示仪 器初始化成功，可以正常使用。并确认显示窗中有足够的电池电量。全站仪的精确整平全站仪具有纵轴倾斜传感器，启动后，攵能警告仪器没有完全整平，或在一定倾斜范(教案设计)2.2全站仪观测水平角度 / 6围内显示纵轴的倾角，若显示(TILT OVER,则表示仪器倾斜已超出自动补

9、偿范围，须人工整平仪器。棱镜的对中整平(2)确认在角度测量模式下，设在盘左位置从测站S瞄准左 目标L的觇牌中心 (先调节目镜，使分划板十字丝清晰，再将望远镜对准目标，转动调焦手轮， 使目标影像清晰并消除视差)(3) 制动照准部及望远镜，再使用微动螺旋精确瞄准。(4) 设置瞄准该方向的水平角读数为VZ: 89 0 25 j 55 rHR: 157 33 58, i置零锁定记录 pi0 00 00VZ; 89 25 r 55 1，HR: 0 00r 00，riR 。水平角读数为168,3218”,此置零作贡定记录 pi(5)松开制动螺旋，转动照准部瞄准右目标即在盘左位置测得的水平角。VZ: 89

10、25 55 ”HR: 168 * 32 18 r I置零I锁定I记录IP1(6)盘右位置用同样的方法进行水平角测量。(7)水平角计算(与经纬仪测水平角计算一致)5.工作任务布置任务（教案设计）2.2全站仪观测水平角度 / 6任务2:计算四边形内角和闭合差；任务3:分配角度闭合差（采用平均分配原则），计算出改正后的顶点水平角。三、学生实施，完成工作任务（共150 min ）.布置工作任务，强调时间节点。（10 min ）按小组给定一个四边形，要求各组自选点测量，强调上交资料的清单。.教师演示 1个测站的观测顺序（10 min ）教师从起点开始亲自演示1个测站的观测过程，同学们记录好测量步骤，教师

11、尤其要强调全站仪测量水平角的顺序，盘左盘右转换要点。.分组进行水平角（90 min ）各小组根据所领到的测量任务在组长的带领下进行测量，教师在学生测量地点 上来回巡视，观察学生实施测量工作时是否符合规范，解答学生在实际操作过程中 遇到的问题。.多测回水平角计算（10min ）计算多测回水平角平均值和水平距离平均值。.完成任务情况审阅、汇报（30min ）随机抽取 2个小组汇报该组的任务完成过程和测量结果，逐个查阅其他10个小组的测量结果，掌握学生完成任务的情况，对存在的问题进行点评，加深学生的印 象，增强学生解决实际问题的能力。四、考核与评价设计.任务完成情况考核与评价（共10min）根据教师在学生测量路线上来回巡视，观察学生实施测量工作时是否符合规范，以及查阅学生实训报告，分组对学生进行考核评价。.理论考核与评价（该过程与上述第个同步完成）随机抽取 2个小组汇报该组的任务完成过程和测量结果，逐个查阅其他10个小组的测量结果，教师点评。五、板书设计3,仝站版前度款墟读取公蒸犍：待叁款程定；记好左左.矗古4.瞄市下一个目标继埃读教占美蜿；同一目标上盘古，叁右要暗准用一 地病任势I：阳全站仪制回来来臬hB. C、0四 个内角杭.任务1甘并四邈