测量学实习报告 参考.docx
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测量学实习报告 参考.docx
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测量学实习报告参考
测量学实习报告
姓名:
杜文姬
学号:
090214326
班级:
水保09-3
组号:
第三组
指导老师:
姚山
时间:
11月8日
一、实习任务
完成北京林业大学学十号楼的地形图测量并绘制其地形图.
二、实习目的
1、进一步熟练掌握常规仪器的使用方法,学会安装及使用电子经纬仪、罗盘仪、水准仪;
2、巩固和强化理论知识,掌握控制测量和碎部测量的要点;
3、掌握大比例尺地形图的全过程,学会根据数据绘制方格网,展绘地形图;
4、培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、集体合作的工作精神。
三、实习时间及地点
2010年11月8日-11月14日北京林业大学学十号楼周边
8日:
选点,进行控制测量。
9日:
对数据进行处理、计算。
根据数据在方格网上展绘控制点;初步进行碎部测量。
10日:
进一步进行碎部测量,展绘碎部点,根据绘图进行补测和重测。
11日-14日:
完成地形图。
四、实习工具
电子经纬仪、自动安平水准仪、罗盘仪、皮尺、塔尺、花杆、铝制三角架、木质三角架、绘图板、半圆仪、比例尺、记录表格
五、实习内容
(一)、控制测量
1、水准测量(自动安平水准仪、塔尺、木质三角尺)
分别在我们组所选的七个控制点上按照水准仪的调平方法和使用方法架设水准仪,对相邻两点进行前视或后视的测量工作,以通过计算得到各控制点间的高差进而得出各点高程。
水准测量理论知识:
测量原理:
水准测量是利用水准仪提供的水平视线配合水准尺测出地面上两点间的高差,然后根据已知点的高程推算出未知点的高程。
水准仪的使用:
1).粗平
打开并固定三脚架,用中心螺旋将水准仪安装在三脚架上,使架头大致水平,然后转动脚螺旋使圆水准器气泡居中。
2).瞄准
①目镜对光调节目镜对光螺旋,使十字丝成像清晰;
②粗略瞄准放松制动螺旋,旋转望远镜使缺口准星
对准目标,拧紧制动螺旋;
③物镜对光调节物镜对光螺旋,使目标成像清晰;
④消除视差交替1)、3),直至目标成像稳定;
⑤精确瞄准调节微动螺旋,使竖丝处于水准尺一侧。
3).精平
为了使视线精确地处于水平位置,读数前应调节微倾螺旋使水准管气泡居中,即符合水准气泡两端影像对齐。
4).读数
精确整平后,应立即根据中丝读取尺上的读数,读数时应估读到mm,
精平和读数是两项不同的操作步骤,但在测量中,这两项操作视为一个整体
即边看符合气泡边读数,一旦发现气泡偏离应重新精平后才能读数。
水准路线:
水准测量设站观测经过的路线称为水准路线。
(本次实习采用闭合水准路线)
1)、闭合水准路线:
起止于同一已知水准点的环形水准路线。
2)、附合水准路线:
起止于两已知高级水准点间的水准路线。
3)、支水准路线:
从一已知水准点出发,终点既不闭合也不附和于另一已知水准点的路线。
水准测量的注意事项:
1)、作业前,水准仪要进行检验与校正;
2)、测站地面要坚实,脚架应踩稳,防止碰动;
3)、前后视线要等长,视线不宜过长(<100m);
4)、瞄准标尺时,注意消除视差。
每次读数前符合气泡务必严格居中;
5)、水准尺应竖直,尺垫应踩实,转点要牢固,在固定标志点不得使用尺垫;
6)、记录要工整,计算无误,并及时进行校核计算;
7)、读数要准确,严格按照限差要求,误差超限,必须重测。
水准测量路线校核:
由于测量误差的存在,两个已知水准点的高差与测得的高差之间的不符值fh称为高差闭和差,即
fh=∑h测-∑h理
=∑h测-(H终-H始)
为了保证精度,必须规定容许限差,超过限差时,须检查原因,返工重测。
高差闭和差允许值:
平坦地区fh容=±40D0.5
山区fh容=±12n0.5
1)附和水准路线
如图(a),从一个已知点BM1开始,最后连测到另一水准点的BM2,称为附和水准路线。
2)闭和水准路线
如图(b),从一个已知水准点开始,最后仍测回到该水准点,称为闭和水准路线。
则高差闭和差为:
fh=∑h测-∑h理=∑h测
容许值同附和水准路线。
3)支水准路线
图(c),由一已知水准点开始,既不附和到另一水准点,也不闭和到原水准点的水准路线,称为支水准路线。
为了对测量成果进行校核,支水准路线必须进行往返测量。
fh=∑h往+∑h返
fh容根据不同的地形情况,采用不同公式计算,但此时式中D为水准路线单程长度公里数,n为单程测站数。
图a图c
2、平面测量
外业:
(1)、选择控制点及标记
在学十号楼周边,依据控制点选点要求我们共选了七个控制点,逆时针分别标号为1、2、3、4、5、6、7,并且用贴纸、油漆做好标记。
各点都能通视并且便于安置仪器,且所绘导线能够完全将测绘区包括在内,导线点两边边长尽量相差不大。
7654
3(控制导线草图)
12
控制点选点要求参考:
1)、点应选在地面坚实而视野开阔的地方,便于安置仪器,测量碎部。
点位能长期保存。
2)、相邻导线点要互相通视,便于角度测量,地面比较平坦,或坡度比较均匀,便于丈量距离。
3)、导线点要均匀布设全测区,不能集中于某一局部,以便控制整个测区。
4)、同一等级的导线相邻边长相差不宜过大,以免引起较大的测角误差。
(2)、导线边长测量(皮尺)
用皮尺对分别对每两个点间进行往返测量取平均值得到距离。
(3)、水平角度测量(经纬仪、花杆、铝制三角架)
分别在我们组所选的七个控制点架设电子经纬仪,调平,分别用盘坐、盘右两个半测回测出与架设点相邻的两点间的夹角。
水平角测量原理:
从一点到两目标点的方向线,垂直投影在水平面上的夹角即为水平角。
经纬仪安置与使用方法:
1).对中
打开三角架,并调节脚架高度与观测者适中,目估架头水平,使架头中心初步对准测站点标志。
然后安上仪器,旋紧中心螺旋,挂上垂球,使垂球尖对准标志,踩紧脚架。
若仍有偏差,可松动中心连接螺旋,让经纬仪在脚架上稍作移动,垂球尖对准后再拧紧螺旋。
对中误差≤3mm。
有些仪器装有光学对中器,可用光学对中器对中。
2).整平
粗平:
升降三角架使圆水准气泡居中
精平:
使水准管先平行一对脚螺旋,转脚螺旋使气泡居中,然后水准管垂直于该对焦螺旋,转第三个脚螺旋使气泡居中,如此至少反复做两遍。
3).瞄准与读数
测角的瞄准标志一般是地面上的标杆、测钎或站标的中心,要求设置要垂直。
瞄准目标前要调节目镜消除视差。
然后用望远镜对向目标调焦,使成像清晰。
最后固定照准部和望远镜制动钮,用相应的微动螺旋使十字丝精确对准目标(测水平角用竖丝,竖直角用横丝)。
(示意图)
经纬仪测水平角方法:
测回法
①、将经纬仪安置在测站点o上,进行对中和整平。
②、盘左位置瞄准左方目标,用拨盘螺旋转水平度盘对准0°或比0°大点,的读数为a。
顺时针转动照准部,瞄准右目标,得读数b。
β左=b-a完成上半测回观测。
③、盘右位置,先瞄右方目标,读数B。
逆时针转动照准部,再瞄左目标,得读数A。
β右=B-A完成下半测回观测。
④、上、下半测回角度之差应小于40″。
此法适用于只有两个目标时的测角。
为了减少度盘的刻划误差的影响,各个测回的起始方向读数应该改变180°/n(n为测回数)。
各测回角度之差,不大于 24″。
(4)、导线定向(罗盘仪、三角架、花杆)
选择12方向为基准方向,将罗盘仪架设在点1,调平,用望远镜瞄准2点花杆以竖丝劈花杆为准,读出磁针北端所指读数a。
同理在2点瞄准1点花杆,读出磁针北端所指读数b,用公式0.5x(b-180°+a)得出12方向方位角。
用罗盘仪测定磁方位角的步骤如下:
1.罗盘仪安置在待测直线一端,对中,整平。
松开磁针;
2.用望远镜瞄准直线另一点,松开磁针,待其静止后,读出磁针北端的读数,即为该直线的磁方位角。
为了防止错误和提高观测精度,通常在测定直线的正方位角后,还要测定直线的反方位角。
如误差在限差范围内,可按下式取二者平均数作为最后结果。
即
α=[α正+(α反±180o)]/2
在用罗盘仪测定磁方位角时,应远离高压线和铁制品以免影响磁针的指向。
读数时视线应与磁针的指向一致,不应斜视。
搬站或用完后,应将举针螺旋拧紧。
内业:
(导线内业计算、展绘地形图)
(1)、闭和导线坐标计算
1.角度闭和差的计算与调整
n边形的闭和导线其内角和应为:
Σβ理=(n-2)×180°
观测值的总和Σβ测应等于理论值,但由于角度观测值不可避免地存在误差,使两者不相等,而产生的差异称为角度闭合差fβ
fβ=Σβ测-Σβ理
=Σβ测-(n-2)×180°
各级导线角度闭合差的允许值是不同的。
图根导线的允许值为:
fβ允=±40"n1/2
若闭合差大于允许值成果不合格。
应仔细检查原始记录,分析原因,有目的的返工。
若fβ≤fβ允,可将闭和差按“反符号,平均分配”的原则对角度进行改正,每个角度的改正数为
Vβ=-fβ/n若角度改正数不恰为整秒数,可酌情凑整,使改正后之内角和应为理论值,以作计算校核。
(2).导线边坐标方位角的推算
根据起始边的方位角和角度闭合差改正后的各内角,推算其它各边的方位角。
α前=α后+β左±180°(适于测左角)
α前=α后-β右±180°(适于测右角)
本例观测左角,按上式推算出导线各边的坐标方位角。
在推算过程中必须注意:
1)如果算出的α后+β左>180º,则应减去180º;α后+β左<180º时,应加180º;
2)最后推算出起始边坐标方位角,它应与原值相等,否则应重新检查计算。
(3).坐标增量的计算及其闭和差的调整
1)坐标增量的计算
设点1的坐标x1、、y1和1~2边的坐标方位角α12均为已知,边长D12也已测得,则点2的坐标为:
x2=x1+Dx12
y2=y1+Dy12
式中Dx12、Dy12称为坐标增量,也就是导线两端点的坐标值之差。
上式说明,欲求待定点的坐标,必须先根据两点间的边长和坐标方位角求出坐标增量。
坐标增量的通用计算公式:
Dx12=Dcosα
Dy12=Dsinα
2)坐标增量闭和差的计算与调整
由分析可知,闭合导线纵、横坐标增量代数和的理论值应为零,即
ΣDx理=0
ΣDy理=0
实际上由于量边的误差和角度闭合差调整后的残余误差的影响,往往ΣDx,ΣDy均不等于零,因而产生纵坐标增量闭合差fx与横坐标增量闭合差fy,即
fx=ΣDx测
fy=ΣDx测
fD称为导线全长闭合差fD=(fx2+fy2)1/2
仅从fD值的大小还不能完全评定导线测量的精度,应当将fD与导线全长∑D相比,以导线全长相对闭合差来衡量导线测量的精度,即
K=fD/∑D=1/N
K的分母越大,精度越高。
不同等级的导线全长相对闭合差的容许值K容可在相应规范中查得。
若K不超过K容,则说明符合精度要求,可以进行增量闭合差调整,即将fx,fy按照“反其符号,按边长成正比例分配”的原则配赋到各边的纵、横坐标增量中去。
以Vxi、Vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数,Di表示第i条边的边长,则
Vxi=2fx*Di/∑D
Vyi=2fy*Di/∑D
纵横坐标增量改正数之和应满足:
∑Vx=2fx
∑Vy=2fy
因此,改正后的坐标增量为
DxCi=Dxi+Vxi
DyCi=Dyi+Vyi
(4).计算各导线点的坐标
根据起点已知坐标及改正后的坐标增量,用下式依次推算各待定点的坐标
x前=x后+DxCi
y前=y后+DyCi
最后还应推算出起点的坐标,其值应与已知的数值相等,以作校核。
(二)、碎部测量(经纬仪、花杆、三角架、皮尺)
(1)、选择碎部点
我们组根据十号楼楼体的轮廓及周边花坛、小路的轮廓进行选点。
碎部点的选择:
碎部点应选择地物和地貌特征点,即地物和地貌的方向转折点和坡度变化点。
恰当地选择碎部点,将地物、地貌正确地缩绘在图上,既不出现废点,又不漏测。
(2)、进行碎部测量
本组主要运用极坐标测量法。
首先在控制点3安置经纬仪,先瞄准4点,定34为0°线,然后对视线范围内且距离合适的碎部点进行角度进行测量。
再用皮尺量取3点到所测碎部点的距离。
再分别在1、2、4、5、6、7点架设经纬仪,分别进行碎部测量。
极坐标法:
极坐标法是在测站点上安置仪器,测定已知方向与所求点方向间的角度,量出测站点至所求点的距离,以确定碎部点位置的一种方法。
其他测量方法:
直角坐标法,方向交会法、距离交会法
测定碎部点的平面位置和高程,依所用仪器的不同,可分为经纬仪测绘法、大平板仪测绘法、小平板仪经纬仪配合测绘法等几种。
本次实习主要用的经纬仪测绘法。
经纬仪测绘法:
一)安置仪器
安置经纬仪于测站3点上,量取仪器高i,记入手薄。
绘图员只将图板在3点旁边准备好。
二)定向
瞄准另一控制点4,使水平度盘读数为0°,作为碎部点定位的起始方向。
当定向边较短时,也可用坐标格网的纵线作为起始方向线,方法是将经纬仪照准4点,使水平度盘的读数为34边的坐标方位角。
三)立尺
跑尺员依次将视距尺立在地物或地貌特征点上。
跑尺之前,跑尺员应先弄清施测范围和实地情况,选定跑尺点,并于观测员、绘图员商量跑尺路线。
跑尺次序应有计划,要使观测、绘图方便,要使自己跑的路线最短,而又不至于漏测碎部点。
四)观测
转动照准部,瞄准碎部点所立视距尺,调竖盘水准管微倾螺旋使气泡居中,读取上中下三丝的读数及竖盘读数,最后读水平度盘读数,即得水平角β。
同法观测其它碎部点。
五)记录
将每个碎部点测得的一切数据依次记入手簿中相应栏内。
如遇特殊的碎部点,还要在备注栏中加以说明,如房屋、道路等。
六)计算
根据观测数据,用计算器按视距公式可求得平距和高差,并根据测站的高程,算出碎部点的高程。
七)、展绘地形图(控制点展绘和碎部点展绘)
1、确定坐标方格网每格所代表的实际长度(本次实习中,我们用坐标网格纸,无需画网格,网格纸每一大格代表实地距离5米)
2、展绘控制点(展绘好的控制点应注记点号和高程)
3、检查:
用比例尺量相邻点间距与实测比较,其差值不应超过0.3mm×M
(M测图比例尺分母)
4、展绘碎部点
用小针将量角器(其直径大于20cm)的圆心插在图上的测站处,转动量角器,将量角器上等于β角的刻划对准起始方向线,则量角器的零方向便是碎部点的方向。
根据平距和比例尺定出碎部点的位置,并在点的右侧注明高程。
在测图过程中,应随时检查起始方向,经纬仪测图归零差不应大于4'。
为了检查测图质量,仪器搬到下站时,应先观测前站所测的某些明显碎部点,如相差较大,则应查明原因,纠正错误。
5、作出地形图
(说明:
在实际实习过程中,用该法我们对碎部点只进行了平距和水平角的测量,最后没有计算高程,而且平距也只是在用皮尺无法量取时才采用此法,以免造成太大误差)
六、下表是本组控制测量计算数据:
表格计算过程:
七、下面是本组碎部测量草图及记录数据:
学十号楼西侧
学十号楼北侧
学十号楼西北角
学十号楼东南角
学十号楼北侧
七、体会与收获
作为水保专业的学生,实习成为我们学习的一部分内容,不过这次是第一次在学校里实习。
本以为在学校里实习能舒服一点,可是一周下来我才算真正体会到实习的痛苦之处。
那些天气温比较低,风大,大家都很冷,握杆、调平、绘图的手都冻僵了。
不过大家都没有因为寒冷的天气而退缩,依然在风中坚持将所有的数据测完。
尤其是在第一天的工作中由于对仪器的不熟练使得第一天的控制测量数据有较大误差,但我们组第二天一大早便拿着仪器去十号楼地下重新进行了测量,终于在我们一次次的测量后数据达到了较好的精准度,以便我们之后的工作可以展开,正是有了第一天从不熟练到熟练地摸索和坚持不懈,才使得接下来的测量工作进行的很顺利。
通过这次的实习,我发现我原来对书本的知识的很不够。
我主要的工作是安排我们组的测量步骤和记录数据以及最后数据的计算和处理,这就要求我对书本的知识要掌握的很牢固。
但以前光是学习书本的理论知识,总感觉一些仪器的使用步骤和数据的处理公式很容易忘记,不过通过这次的实习过程中对仪器一次次的使用,一次次的调整使自己对仪器已经比较熟悉。
而且在内业数据处理过程中,通过一遍遍的计算、改正、再计算,对那些公式的意义和算法也已经很熟练了。
实习结束后,看到自己努力的成果感觉这次才算是真正的学习测量学吧,这短短的一周比在教室上一学期的课还要收获得多,对那些知识也理解的更深。
另一方面,实习需要小组完成,这就要求小组成员间要能很好的配合,我们的成员都很出色,大家都不甘落后的主动去工作,保证我们组的实验高效率的完成,虽然我们也有过很多分歧,出现过很多错误,不过后来也都集体解决了。
培养合作精神,为以后的工作做准备。
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