高职建筑施工测量教案文档格式.doc
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概括步骤:
一、水准测量的精度要求(课本P21),说明主要应用范围.
二、水准测量成果计算(一般公式)
(一)计算闭合差:
fh=∑h测-∑h理
1.闭合水准路线:
fh=∑h测-∑h理=∑h测
2附合水准路线:
fh=∑h测-∑h理=∑h测-(H终-H始)
(二)分配高差闭合差
1.高差闭合差限差(容许误差)
对于普通水准测量:
有:
fh容=±
40√L……适用于平原区
fh容=±
12√n……适用于山区
式中:
fh容----高差闭合差限差,单位:
mm
L----水准路线长度,单位:
Km:
n----观测站
2.分配原则:
按与距离L或观测站数n成正比,将高差闭合差分配到各段高差上
(三)计算各待定点高程
用改正后的高差和已知点的高程来计算各待定点的高差
一、附合水准路线的计算
例2-1图1是一附合水准路线等外水准测量示意图,A、B为已知高程的水准点,1、2、3为待定高程的水准点,h1、h2、h3和h4为各测段观测高差,n1、n2、n3和n4为各测段测站数,L1、L2、L3和L4为各测段长度。
现已知HA=65.376m,HB=68.623m,各测段站数、长度及高差均注于图1中。
h=+1.575m
h2=+2.036m
h3=-1.742m
h4=+1.446m
n1=8
L1=1.0km
n2=12
L=1.2km
n3=14
L3=1.4km
n4=16
L4=2.2km
BMA
2
3
BMB
图1附合水准路线示意图
1.填写观测数据和已知数据
将点号、测段长度、测站数、观测高差及已知水准点A、B的高程填入附合水准路线成果计算表2-6中有关各栏内。
表2-6水准测量成果计算表
点号
距离/km
测站
数n
实测高差/m
改正数/mm
改正后高差/m
高程/m
备注
1
4
5
6
7
8
9
BM.A
1.0
+1.575
-12
+1.563
65.376
66.939
1.2
12
+2.036
-14
+2.022
68.961
1.4
14
-1.742
-16
-1.758
67.203
2.2
16
+1.446
-26
+1.420
BM.B
68.623
∑
5.8
50
+3.315
-68
+3.247
辅助
计算
fh=+68mmL=5.8km-fh/L=12MM
40√5.8=±
96mm|Wh|<
|Whp|
2.计算高差闭合差
fh=∑h测-(HB-HA)=3.315-(68.623-65.376)=+0.068mm
根据附合水准路线的测站数及路线长度计算每公里测站数
50/5.8(站/km)<16(站/km)
故高差闭合差容许值采用平地公式计算。
等外水准测量平地高差闭合差容许值Whp的计算公式为:
fh容=±
40√L=±
96mm
因|fh|<
|fhp|,说明观测成果精度符合要求,可对高差闭合差进行调整。
如果|fh|>|fhp|,说明观测成果不符合要求,必须重新测量。
3.调整高差闭合差
高差闭合差调整的原则和方法,是按与测站数或测段长度成正比例的原则,将高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上,得改正后高差。
将各测段高差改正数填入表2-6中第5栏内
4.计算各测段改正后高差
各测段改正后高差等于各测段观测高差加上相应的改正数。
将各测段改正后高差填入表2-6中第6栏内
5.计算待定点高程
根据已知水准点A的高程和各测段改正后高差,即可依次推算出各待定点的高程
最后推算出的B点高程应与已知的B点高程相等,以此作为计算检核。
将推算出各待定点的高程填入表2-6中第7栏内。
二、闭合水准路线成果计算
闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。
三、支线水准路线的计算
例2-2图2是一支线水准路线等外水准测量示意图,A为已知高程的水准点,其高程HA为86.785m,1点为待定高程的水准点,hf和hf为往返测量的观测高差。
nf和nb为往、返测的测站数共16站,则1点的高程计算如下。
H往=-1.375m
H返=+1.396m
图2支线水准路线示意图
1.计算高差闭合
fh=∑h往+∑h返=-1.375+1.396=0.021m
2.计算高差容许闭合差
12√n=±
12√16=±
48mm因|fh|<|fhp|,故精确度符合要求。
3.计算改正后高差
取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和1两点间的高差,其符号和往测高差符号相同,即hA1=(-1.375-1.396)/2=-1.386
4.计算待定点高程
H1=86.785-1.386=85.399m
四、小组外业数据的内业处理
选1~2组测会的小组的测量数据成果,让小组长把表格填在黑板上,全班学生每人按照闭合水准路线的高差分配方法进行闭合差的分配,教师到学生周围指导,解答学生的询问,并督促没有在计算的学生进行计算.最后再统一给出正确答案,选1~2名做对的学生上黑板写出正确的高差分配步骤和计算结果,最后进行讲解.
课后练习
习题册21-23页
课后小结
使学生学会水准测量闭合差的分配,会对野外测量回来的成果做高差分配处理.
因为学生数学基础比较差,这方面还要多多练习和加强,通过多做习题,太熟练做好高差闭合差的分配,并努力做好习题册上的习题。
第十讲普通水准测量的外业观测和内业计算方法
掌握普通水准测量的外业观测和内业计算方法
普通水准测量的外业观测和内业计算方法
教学方法
一、目的
掌握普通水准测量的外业观测和内业计算方法。
二、安排
1、时数:
课内2学时;
小组:
4~5人。
2、仪器:
每组领DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫2只、测伞1把、记录板1块。
3、场地:
在一较平整场地设置一条闭合水准路线,起始设一已知点,中间设一待定点(和均应有地面标志或为地面突出点),即以点将闭合路线分为2个测段。
~的距离不超过200m。
三、内容
1、从已知点出发,以普通水准测量经点,再测回点。
全线计含4~6个测站。
每测站均用变动仪高法测定两次高差,进行检核,将有关读数和算得的高差记入表A-2。
2、将测段内的测站高差取和成为测段高差。
将两个测段的高差和测站数分别填入表A-3,进行高差闭合差调整和计算待定点的高程。
四、注意事项
1、除已知点和待定点而外现场临时设置的立尺点称为转点(用表示),作传递高程用。
点和点立尺不用尺垫,转点上立尺需用尺垫。
2、应尽量靠路边设置转点和安置测站。
测站安置仪器时,应使前、后视距离大致相等。
3、测站变动仪器高前、后所得两次高差的较差不应超过4mm。
记录员应当场计算高差及其较差,符合要求方能迁站。
4、迁站时,前视尺(连同尺垫)不动,即变为下一测站的后视尺,而将本站的后视尺调为下一站的前视尺。
5、观测完毕后,应对整个记录进行计算检核,即所有测站两次观测的后视读数之和 减去前视读数之和 应等于所有测站高差平均值之和的两倍,即2。
照准标尺读数前务必注意消除视差和使符合气泡符合。
察看视频:
DS3水准仪的组成
DS3水准仪的使用
实验二报告
实验名称:
普通水准测量
实验日期_________专业_________年级____班级____小组____姓名__________
一、实验记录
表A-2水准测量记录
___年___月___日天气_____观测___________记录_________检查__________
点 号
后视读数/m
前视读数
/m
平均高差
检核
-= 2
二、实验计算
表A-3高差闭合差调整及待定点高程计算计算__________检查_________
点号
测站数
距离/km
实测高差/m
改正数/mm
改正后高差/mm
高程/m
辅助计算
==(mm)或=(mm)
三、实验成果
1、测站二次观测高差较差的容许值为______mm,此次实验最大测站较差为_______mm;
路线高差闭合差容许值为_______mm,此次实测路线高差闭合差为_______mm,说明实验成果______要求。
2、假设点的高程为=_____________m,经高差闭合差调整,算得点的高程=___________m。
四、实验答题
1、水准测量观测时应将仪器脚架和转点上的尺垫踩实,以防止仪器或尺垫下沉,其目的是_________________;
迁站时,前视尺(连同尺垫)不动,而将本站的后视尺调为下一站的前视尺,其目的是__________________________。
2、测站安置仪器时,应使前、后视距离大致相等,其目的是________________________。
3、观测中如果标尺偏斜,必使读数变_____,从而给测站高差带来影响,因此立尺一定要竖直。
4、在测站上由后视转向前视时,发现圆水准气泡偏离中心了,应________________,这是因为_______________,发现符合水准气泡偏离中心了,应_____________________________________________________________________,这是因为______________________________________________________________________。
五、存在问题
本节主要讲述了普通水准测量的外业观测和内业计算方法
内容概要
第十一讲水准仪的检验和校正方法
1.了解微倾式水准仪的主要轴线应满足的几何关系。
2.掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。
掌握微倾式水准仪的检验和校正方法。
教学难点
1.了解微倾式水准仪的主要轴线,及其应满足的几何关系。
1.时数:
2.仪器:
每组领DS3水准仪1台、水准尺1对、尺垫2只、校正针1根,测伞1把、记录板1块。
3.场地:
一较平整场地距离约80余m。
首先,了解微倾式水准仪主要轴线的名称和所在的位置,并对仪器的各组成部分和相关螺旋的有效性进行一般检查,然后进行以下三项检验校正,并将检验校正的有关观测、计算数据或示意图填入实验报告。
1.圆水准轴的检验和校正
(1)检验:
先转动脚螺旋使圆水准器气泡居中,再将望远镜旋转,看气泡是否仍居中。
如仍居中,说明条件满足;
若气泡偏离黑圈外,说明条件不满足,需要校正。
(2)校正:
稍许松动圆水准器底部固定螺丝,用校正针拨动圆水准器校正螺丝,令气泡返回偏离量的一半,使条件满足;
再旋转脚螺旋令气泡居中,使仪器整平,最后将底部固定螺丝旋紧。
重复该项检校,直至条件满足为止。
检验和校正的情况绘图说明于表A-4。
2.十字丝横丝的检验和校正
用望远镜十字丝横丝一端对准某点状标志,固紧制动螺旋,旋转微动螺旋,使望远镜水平微动,看该点状标志是否偏离横丝。
如不偏离,说明条件满足;
否则说明条件不满足,需要校正。
卸下目镜护罩,松开十字丝分划板的固定螺丝,稍许转动十字丝环,使点状标志相对中横丝的偏离量减少一半,重复该项检校,直至条件满足为止。
最后,将固定螺丝旋紧,装上目镜护罩。
检验和校正的情况绘图说明于表A-5。
3.水准管轴的检验和校正
地面选、二点,间距约60~80m,均放置尺垫并竖立水准尺。
首先将仪器安置于~之中点,照准二尺,分别得读数、,并算得~的第1次高差=-;
之后将仪器安置于或尺一端相距约2~3m处,再次照准二尺,分别得读数、,并算得~的第2次高差=-;
由此得二次高差较差=-。
如果较大,说明水准管轴不平行于视准轴。
由下式计算仪器可能含有的角:
若>
,即需进行校正。
首先计算此时尺的正确读数=+;
之后旋转微倾螺旋,使十字丝中丝对准尺的正确读数,水准管气泡自然不再居中;
用校正针拨动水准管上、下校正螺丝,使气泡左、右影像重新符合,重复该项检校,直至条件满足为止。
检验和校正的数据记录于表A-6。
1.仪器如需校正,应在老师指导下进行。
2.三项检验校正依上述顺序进行,不应颠倒。
3.用校正针拨动校正螺丝时,应先松后紧,少许用力,以免损坏螺丝。
五、上交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
本节主要讲述了微倾式水准仪的主要轴线,及其应满足的几何关系,微倾式水准仪的检验和校正方法。
第十二讲水平角、竖直角测量原理
使学生了解水平角、竖直角的测量原理,掌握光学经纬仪的构造及各部分的用途和读数。
光学经纬仪的构造及读数、水平角,垂直角测量原理、光学经纬仪读数。
一复习,使学生初步回忆一下水准测量的原理和目的,请学生起来回答,然后总结,说明角度测量,高程测量是测绘学里面两大主要方面.
二,引入:
引入角度测量的经纬仪,略讲一下经纬仪的分类,光学和电子.
三,正题
(一)角度测量
角度测量包括水平角测量与竖直角测量,水平角测量用于确定地面点的平面位置,竖直角测量用于测定两点间的高差或将倾斜距离换算成水平距离,常用的测角仪器是经纬仪,另外还有电子全站仪.
1.水平角观测原理
水平角----过一点到两个目标的方向线垂直投影到平面上所形成的夹角.0°
<
B<
360°
B=b1-a1水平角没有负值,也可看成是包含OA,OB视线的两个铅垂面之间的两面角
(1)垂直角观测原理(图2-30b)
垂直角----在同一铅垂面内,瞄准目标的倾斜视线与水平视线的夹角(也叫竖直角)
a=-90°
~+90°
倾角为正,俯角为负
(二)光学经纬仪的构造及度盘读数
一.经纬仪的技术参数
二.DJ6经纬仪的构造
DJ6中,D,J分别表示”大地测量”和”经纬仪”的汉语拼音第一个字母,其下标数字表示经纬仪的精度指标.如DJ6表示该仪器一测回方向观测中误差为±
6〞
1.照准部
1照准部(水平)制动、微动
1望远镜(竖直)制动、微动
1望远镜:
倒像,26~30倍,
目镜调焦,物镜调焦,
粗瞄准器,十字丝
1复测扳手或度盘变换器
(2)竖直度盘(3)照准部水准管1圆水准器8¢
/2mm;
管水准器30N/2mm(4)读数装置
(5)支架(6)光学对中器
2.水平度盘(画示意图三)
水平度盘由光学玻璃制成
1顺时针0B~360B刻度;
1仪器整平,水平度盘水平;
1水平度盘与照准部相互脱离;
1改变度盘位置,要使用复测
扳手或度盘变换手轮。
3基座
(1)基座用于支撑整个仪器,并通过中心螺旋将经纬仪固定在三脚架上.
(2)基座上有3个脚螺旋,用来整平仪器
(3)基座上有轴套,不得随意移动
4.J6经纬仪的读数装置读数光路图
J6光学经纬仪读数
两种读数测微装置:
分微尺测微和平行玻璃板测微
a).分微尺测微——利用度盘刻度线,在分微尺上读数。
2度盘上1度分划的间隔经放大后,与分微尺全长相等。
2分微尺全长分60格,因此其最小格值为1¢
=60N。
2读数时,秒数必须估读。
估读至0.1格,因此,估读的秒数都应是6N的倍数。
水平度盘读数:
73L04M24N
b).平行玻璃板测微
——利用测微手轮,用指标线读数
2平行玻璃板与分微尺由测微手轮控制。
转动测微手轮,使度盘像移动a,则移动量a可在
分微尺上读出。
2平行玻璃板最大调节范围为30分,分微尺全长刻度也等于30分。
2操作时,调节测微手轮,使度盘某度(或某30分)的刻度线居中于双线读数指标,双指标线所夹刻度的度数(或30分)加上分微尺读数,即为该方向的读数。
本节主要使学生熟悉了经纬仪各部分螺旋的作用及操作方法,掌握经纬仪的四项基本操作和主要部件名称、作用和读数方法。
因为接触到新的仪器,学生积极性很高,积极的问老师和同学,掌握的很快。
但有部分学生动手能力和接受能力比较差,需要更多的指导。
通过实训,学生学习的很快,对课堂上的内容用于实践,掌握的很好。
第十三讲经纬仪的构造与使用
1.熟悉经纬仪各部分螺旋的作用及操作方法,掌握经纬仪的四项基本操作
2、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。
3、认识DJ6光学经纬仪的基本结构、主要部件名称和作用、轴系关系。
4、学会经纬仪的基本操作和读数方法。
5、在认识DJ6光学经纬仪的基础上,了解DJ2光学经纬仪的构造特点和操作特点。
DJ6光学经纬仪的基本结构、操作方法和读数方法
一、实验内容
1、认识DJ6经纬仪各部件的名称;
熟悉经纬仪各螺旋的作用及操作方法。
2、了解经纬仪上主要轴线的名称及应满足的条件。
3、练习经纬仪的基本操作和读数
4、了解DJ2经纬仪与DJ6经纬仪的差别、操作特点,练习DJ2光学经纬仪的重合法读数方法。
二、实验步骤简要
1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件,掌握其使用方法。
将经纬仪三脚架架腿张开安放在地面上,使架头大致水平,三个脚尖插入地面使之稳定。
开箱取出经纬仪放在架头上,一手扶住经纬仪,一手旋紧脚架中心连接螺旋,将经纬仪与三脚架稳固连接。
逐一认识经纬仪的各操作部件,了解其作用及使用方法。
经纬仪一般分为照准部、水平度盘和基座三个部份。
①照准部:
照准部是一个可绕竖轴水平转动的门形支架,架上嵌固望远镜,望远镜上固结着竖直度盘和读数显微镜。
经纬仪的大部份部件都在照准部上,除上述几个部件外还有:
望远镜制动和微动螺旋、度盘进光反射镜、竖直度盘指标水准管和水准管微动螺旋、照准部水准管、照准部制动和微动螺旋、光学对中器。
②水平度盘:
水平度盘是一个边缘刻有角度分划的套在经纬仪竖轴上的玻璃圆盘。
水平度盘可绕竖轴旋转,但在照准部转动时,水平度盘静止不动。
水平度盘的转动是通过拨动度盘变换手轮来实现的。
度盘变换手轮在水平度盘下方,嵌在机座边缘,不用时以外壳罩着,防止在测角中碰动。
③基座:
基座在使用中起着连接三脚架与照准部的作用,在基座上有三个脚螺旋和一个圆水准器,用于经纬仪的对中和整平。
松开基座上的轴座固定螺旋,照准部和度盘可以从轴座上脱开,所以一般情况下不能拧松轴座固定螺旋,否则仪器照准部可从轴座上脱开而掉到地上。
2、掌握经纬仪的基本操作。
经纬仪的基本操作步骤可分为:
对中、整平、瞄准和读数。
①对中:
将仪器中心安置在测站点的铅垂线上。
在地上划十字(或打木桩)作为测站标志,用垂球或光学对中器对中。
对中后应使测站标志位于光学对中器刻划圆圈的中心。
②整平:
使仪器的竖轴竖直,水平度盘水平。
旋转照准部,使照准部水准管平行于任意两个脚螺旋的连线,用两手大拇指同时向内(或同时向处)方向旋转这两个脚螺旋,使水准管气泡居中,气泡移动方向与左手大拇指运动方向一致。
将照准部旋转90o,使水准管与原来一对脚螺旋的连线垂直,转动第三个脚螺旋,使气泡居中(图2-4-1)。
再转回原方向,检查气泡居中情况,直到照准部转动任何位置气泡都居中为止。
对中和整平相互影响,需反复进行,直至对中和整平均满足要求为止。
③瞄准:
松开照准部和望远镜制动螺旋,望远镜对向一明亮背景,转动目镜使十字丝清晰;
用望远镜上的粗瞄准器(或照门准星)瞄准目标,旋紧制动螺旋,转动物镜调焦螺旋,使目标清晰;
再旋转照准部微动螺旋和望远镜微动螺旋,精确瞄准目标(图2-4-2)。
④读数:
读数时,先打开度盘照明反光镜,调整反光镜的开度和方向,使读数窗亮度适中,旋转读数显微镜目镜,使刻划清晰,然后按分划读数。
3、找一个固定点,在其上进行经纬仪的基本操作练习。
①练习用光学对中器对中、整平经纬仪的方法。
②练习用望远镜精确瞄准目标、调焦、消除视差的方法。
③练习DJ6光学经纬仪的读数方法,读数记入实验报告相应表格(表3-4-1)中。
④练习配置水平度盘读数的方法。
读数记入实验报告相应表格(表3-4-2)中。
DJ2光学经纬仪与DJ6光学经纬仪构造基本相同,只在度盘读数方面存在如下差异:
①
DJ2光学经纬仪采用重合读数法
②
度盘读数显微镜中,只能显示水平度盘或竖直度盘中的一种影像,通过旋转
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