工程測量實驗報告2015

1、第一部分 土木工程測量實驗須知一、實驗的基本目的土木工程測量是一門技術(shù)基礎(chǔ)課，它的任務是通過課堂教學、實驗和實習，使學生掌握測量學的基本理論、基本知識和基本技能，培養(yǎng)和提高學生分析問題和解決問題的能力，為以后的專業(yè)課的學習和拓寬知識面奠定基礎(chǔ)，為將來的生產(chǎn)實踐和科學研究創(chuàng)造良好的條件。對培養(yǎng)學生的動手能力和解決實際問題的能力，具有重要的意義。土木工程測量是土木工程類各專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有理論性和實踐性緊密結(jié)合的特點。因此，學生必須通過測量實驗這一重要的教學環(huán)節(jié)才能真正理解和掌握測量學的基本理論和基本方法。學生通過測量實驗應達到如下基本目的：1掌握現(xiàn)代測繪儀器和工具的使用方法；2掌握現(xiàn)

2、代測量技術(shù)的觀測、記錄、計算及檢核方法；3掌握工程測量的基本程序和作業(yè)過程，獲得解決工程測量問題的初步能力；4培養(yǎng)嚴謹認真的科學素養(yǎng)、團結(jié)協(xié)作和團隊意識、吃苦耐勞的堅韌品質(zhì)。二、實驗實習的基本要求 1測量實驗的目的是為了驗證、鞏固在課堂上所學的知識。學生通過實驗進一步熟悉現(xiàn)代測繪儀器的構(gòu)造和使用方法，通過親手操作和觀測成果的整理，更好地掌握測量學的基本理論，培養(yǎng)學生進行測量工作的基本操作技能，使理論與實踐緊密結(jié)合。 2在實驗前，必須復習教材中的相關(guān)內(nèi)容，認真仔細地預習實驗指導書，明確實驗的目的要求、方法步驟及注意事項，以保證按時完成實驗教學任務。 3實驗課要分小組進行，組長負責組織協(xié)調(diào)工作，辦

3、理所有儀器的借領(lǐng)和歸還手續(xù)。每個人必須獨立進行操作，培養(yǎng)獨立工作能力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，同時要發(fā)揚相互協(xié)作精神。 4實驗應在規(guī)定的時間和地點進行，不得無故缺席或遲到早退，不得擅自改變地點或離開場地。 5在實驗過程中或?qū)嶒灲Y(jié)束時，發(fā)現(xiàn)儀器或工具有遺失、損壞情況，應立即報告指導教師，同時要查明原因，根據(jù)情節(jié)輕重，給予適當賠償和處理。 6實驗結(jié)束時，應提交書寫工整、規(guī)范的實驗報告和記錄，經(jīng)指導老師審閱同意后，才可結(jié)束實驗，交還儀器工具。7測量實驗應嚴格遵守有關(guān)規(guī)范及本書列出的相關(guān)規(guī)定。實驗成果當場校核，若未達到精度要求且時間允許應該立即重測；若時間不允許應另擇日補測。8測量工程是一項集體作業(yè)。因此，每

4、個實驗小組的所有成員必須合理分工、密切配合、團結(jié)協(xié)作，共同完成實驗任務。9實驗過程中，嚴禁一切違紀行為。三、實驗實習報告記錄及計算的要求1記錄（1）測量記錄是最重要的原始資料，是內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理的依據(jù)，要保證真實性，嚴禁偽造，謹防丟失。（2）測量記錄應該使用2H鉛筆書寫，字體的高度應占格高的一半，字腳靠近底線，一旦記錄出現(xiàn)錯誤，可在留出的空隙處對錯誤的數(shù)字進行更正。記錄時字跡應工整、清晰。（3）記錄觀測數(shù)據(jù)之前，應將表頭欄目填寫齊全，不得空白。（4）觀測過程中，堅持回報制度。觀測者讀完讀數(shù)，記錄者應該復誦，防止讀錯、聽錯或記錄錯誤。得到觀測者默許后，方可記入手簿。若記錄者復誦錯誤，觀測者及時糾正后

5、，記錄者方可記錄。（5）嚴禁另紙記錄，事后轉(zhuǎn)抄。（6）測量記錄嚴禁擦拭、涂改、挖補或就字改字等。如果觀測數(shù)據(jù)出錯，應用細橫線劃去（必須使原錯誤數(shù)據(jù)清晰可辨），在原數(shù)字的上方填寫正確數(shù)字。但觀測數(shù)據(jù)的尾數(shù)出錯不得更改，而必須重測重記。（7）嚴禁連環(huán)修改，即相關(guān)三個數(shù)字只能修改一個。如果已經(jīng)修改了平均數(shù)，則不準再改計算得此平均數(shù)之任一原始數(shù)。已改正了一個原始讀數(shù)，則不準再改其平均數(shù)。如果兩個讀數(shù)均錯誤。則應該重測重記。（8）凡修改了的數(shù)據(jù)必須在備注中注明修改原因。（9）凡廢去的記錄或頁碼，應從左下角至右上角以細實線劃去，并在備注欄中注明原因，不得涂抹或撕頁。（10）應保持原始記錄的整潔，嚴禁在記錄

6、表格內(nèi)外和背面書寫無關(guān)的內(nèi)容。測量數(shù)據(jù)不許更改和應廢去重測的范圍見表1-1所示。表1-1 原始數(shù)據(jù)記錄要求測量內(nèi)容不許更改的部位應重測的范圍水平角分及秒的讀數(shù)一測回豎直角分及秒的讀數(shù)一測回量 距厘米及毫米的讀數(shù)一尺段水準測量厘米及毫米的讀數(shù)一測站2計算（1）外業(yè)計算根據(jù)外業(yè)觀測數(shù)據(jù)完成外業(yè)的相關(guān)計算并對觀測結(jié)果進行計算檢核。觀測結(jié)果達到規(guī)定精度要求，可進行后續(xù)內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理工作；否則，應該查找原因，進行補測或重測。（2）內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理應該遵循內(nèi)業(yè)計算不得降低外業(yè)觀測精度的原則進行。觀測值的平差值計算：根據(jù)閉合差及其影響因素計算改正數(shù)，進而求出觀測值的平差值。推算元素計算：即觀測值函數(shù)的

7、最或然值計算，根據(jù)起算數(shù)據(jù)、觀測值的平差值按相應的函數(shù)關(guān)系進行推算。精度評定：按照相應的計算公式進行。（3）測量計算應遵循的規(guī)定測量計算應遵循“步步有檢核”的規(guī)定，必須完成規(guī)定的計算檢核項目。本步檢核未通過時，不得進行下一步計算，以確保計算結(jié)果的正確性，避免不必要的返工。（4）數(shù)值的近似計算有效數(shù)字：如果一個近似數(shù)的最大湊整不超過該數(shù)字最末位的0.5個單位，則從這個數(shù)字起一直到該數(shù)最左面第一個不為零的數(shù)為止，稱為該數(shù)的有效數(shù)字，并用其位數(shù)表示。數(shù)值舍入規(guī)定：“4舍6入，逢5湊雙”，即舍去部分的數(shù)值大于所保留末位的0.5時，末位加1；舍去部分數(shù)值小于所保留末位的0.5時，末位不變；舍去部分的數(shù)值

8、恰好等于所保留末位的0.5時，末位湊整為偶數(shù)。數(shù)字運算中的取位：對于加減運算，以小數(shù)位數(shù)字最少的數(shù)為標準，其余各數(shù)均湊整成比該數(shù)多一位；對于乘除運算，積的有效數(shù)字的個數(shù)與計算因子中有效數(shù)字個數(shù)最小的相同，最后成果的有效數(shù)字應不超過原始資料的有效數(shù)字。外業(yè)數(shù)據(jù)記錄及計算取位要求見表1-2表1-4所示。表1-2 外業(yè)數(shù)據(jù)記錄取位要求測量內(nèi)容數(shù)字單位記錄數(shù)字水準測量毫米4位角度的分分2位角度的秒秒2位如水準測量是讀數(shù)為582毫米，應記錄為0582；角度測量中如讀數(shù)為6°82"，應記為：6°0802"。表1-3 水準測量取位要求視距（m）視距總和（km）中絲讀數(shù)

9、（mm）高度差中數(shù)（mm）高差總和（mm）1.00.011.00.11.0表1-4 角度測量取位要求讀數(shù)（"）一測回中數(shù)（"）1.01.0四、測量實驗與實習中常用的規(guī)范測量規(guī)范是測量工作的標準，在測量實驗與實習中，所采用的技術(shù)標準是以測量規(guī)范為依據(jù)的。每一位測量工作者都要認真學習，熟悉并掌握測量規(guī)范，在測量實驗與實習嚴格遵守和執(zhí)行測量規(guī)范。常用的測量規(guī)范包括：1工程測量規(guī)范(GB50026-2007)2城市測量規(guī)范（CJJ899）3國家一、二等水準測量規(guī)范（GB128972006）4國家三、四等水準測量規(guī)范（GB128972006）5建筑變形測量規(guī)程(JGJ8-2007)6

10、全球定位系統(tǒng)（GPS）測量規(guī)范（GB/T 18314-2009）71：500 1：1000 1：2000地形圖數(shù)字化規(guī)范（GB/T 17160-2008）8數(shù)字測繪產(chǎn)品檢查驗收規(guī)定和質(zhì)量評定（GB/T 18316-2008）9測繪技術(shù)總結(jié)編寫規(guī)定（CH/T 1001-2005）第二部分：測量課間教學實驗測量課間實驗是課堂教學期間，某一章節(jié)內(nèi)容講授完之后緊接著安排的課內(nèi)的實踐性教學環(huán)節(jié)。每項實驗的教學時數(shù)為2個學時，實驗小組人數(shù)為4人左右。但也可以根據(jù)實驗的具體內(nèi)容和儀器設備的條件靈活安排，以保證每人都能進行實際操作、記錄計算和輔助工作等實踐。工程測量實驗是以小組為單位，小組成員應該相互配合、相

11、互協(xié)助才能很好的完成每項實驗任務。實驗一：DS3水準儀的認識與使用一、目的和要求1認識DS3微傾式水準儀的基本構(gòu)造，掌握其主要部件的名稱和作用。2掌握NAL200自動安平水準儀的使用方法。二、儀器和工具每小組配備的儀器及工具：NAL200自動安平水準儀1臺；水準儀腳架1個；水準尺1付，尺墊1付，記錄板1塊。三、實驗內(nèi)容1認識NAL200自動控制安平水準儀的構(gòu)造、認識水準儀上各螺旋的位置及作用。2練習水準儀的安置、整平、瞄準、調(diào)整焦距的步驟和水準儀讀數(shù)的方法。3掌握高差測量的觀測、記錄、計算的方法。四、實驗方法與步驟1安置儀器，熟悉水準儀的基本構(gòu)造、各部件的名稱和作用（1）選擇堅固、平坦、空闊的

12、地方打開三腳架，使三腳架的三條支架近似等距，架設的高度應與觀測者的身高相一致，架頭大致水平，架腿制動螺旋旋緊即可。（2）打開儀器箱，雙手取出水準儀，將儀器小心地安置在三腳架的頂面上，然后用左手握住水準儀的腳螺旋，用右手松開三腳架中心連接螺絲，將儀器固定在三腳架上。（3）對照圖2-1-1所示的NAL200系列自動安平水準儀的結(jié)構(gòu)介紹，觀測水準儀各部件的結(jié)構(gòu)和位置，熟悉水準儀上各螺旋的名稱、功能和操作方法，試著旋擰各個螺旋以了解其功能。粗瞄器，調(diào)焦螺旋，圓水準器反光鏡，目鏡，圓水準器，檢查按鈕，腳螺旋，微動螺旋，物鏡，度圖2-1-1 NAL200系列自動安平水準儀2NAL200系列自動安平水準儀的

13、操作步驟和方法（1）粗略整平儀器粗略整平儀器是借助水準儀的腳螺旋使圓水準器的氣泡居中，使儀器豎軸大致處于鉛垂線位置，從而使視準軸粗略水平。如圖2-1-2所示。氣泡未居中而位于a處；則先按箭頭所指的方向，用雙手相對轉(zhuǎn)動腳螺旋和，使氣泡移動到b的位置，如圖2-1-2（b）所示。再用左手轉(zhuǎn)動腳螺旋，即可使氣泡居中。注意：在整平的過程中，氣泡移動的方向與左手大拇指運動的方向一致。（a）兩個腳螺旋轉(zhuǎn)動方向；（b）第三個腳螺旋轉(zhuǎn)動方向圖2-1-2水準儀的粗略整平（2）瞄準水準尺將望遠鏡對著明亮的背景，轉(zhuǎn)動目鏡螺旋，使十字絲清晰；松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠鏡，采用望遠鏡鏡筒上面的粗略瞄準器瞄準水準尺，然后擰緊制

14、動螺旋，使水準儀的望遠鏡固定。從望遠鏡中觀察，轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋進行對光，使目標清晰，再轉(zhuǎn)動水平微動螺旋，使水準儀的十字絲對準水準尺（十字絲的豎絲平分水準尺的刻劃）。眼睛在目鏡端上下微微移動，若十字絲與目標影像有相對移動，則應重新進行物鏡調(diào)焦對光。通過反復調(diào)整對光螺旋和目鏡螺旋，直到讀數(shù)不變?yōu)橹?。十字絲與目標影像有相對移動，這一現(xiàn)象為視差。（3）讀數(shù)觀察十字絲的中絲在水準尺上的分劃位置，利用十字絲的中絲，在水準尺上讀取中絲讀數(shù)。水準久在水準尺上的讀數(shù)應讀4位有效數(shù)字，小數(shù)點后三位數(shù)，毫米為估讀數(shù)據(jù)。如圖2-1-3所示，中絲讀數(shù)為：0.859m。3一測站上的觀測、記錄和計算 每一個小組在實驗場地上

15、選定兩個點（相距40米左右），放上尺墊，在尺墊上立水準尺。一個點作為后視。另一個點作為前視，小組中每個人獨立進行儀器安置、粗平、瞄準后視尺、讀數(shù)、記錄。再瞄準前視尺，讀數(shù)、記錄。記錄表格如表2-1-1所示。 要求每人改變一次儀器高，觀測兩點間的高差兩次，觀測數(shù)據(jù)記錄在表2-1-1中，一人完成后，其他人依次輪流進行，每人至少做一次。五、技術(shù)要求 圖SY1-3 水準尺的讀數(shù)窗口1儀器高度的變化（升高或降低）幅度應不小于10厘米。2兩次測定的高差之差應小于5mm。3各小組成員所測高差的最大值與最小值之差不應該超過5mm。六、注意事項1選擇前、后視點時，尺墊應該用腳踏實。前、后視點不應該選在草坪上，因

16、為在草坪上不易固定尺墊，且兩點不要高差太大。2前、后視距應盡量相等，并不要太長，視線長度在1520米左右即可。因為剛開始讀數(shù)不很熟練，太遠了不容易尋找到目標和讀取水準尺讀數(shù)。3中心連接螺旋要旋緊，以防水準儀從三腳下架架頭上摔落到地面。4首次接觸儀器，在操作時不要用力過大或強硬擰動螺旋，以免損壞水準儀各部件。5瞄準目標時必須注意消除視差的影響，因為每個人的視力不一樣，視差可能對每個人都不一樣。因此，在每個人讀數(shù)時，都要消除視差。6讀數(shù)時，正像的儀器應由下往上讀數(shù)，倒像的儀器應由上往下讀（目前的水準儀大部分都是正像）。7讀數(shù)必須讀4位數(shù)，即：米、分米、厘米和毫米，記錄時以米為單位，如：0.859m

17、。8水準測量實驗是以小組為單位，每個人必須相互配合、相互協(xié)作才能完成，小組成員必須做到相互協(xié)作、相互幫助和相互支持。七、實驗結(jié)束后應上交的資料每人上交水準測量記錄表，如表2-1-1所示。表2-1-1水準觀測記錄表日 期： 天氣： 觀測者：儀器型號： 記錄者：測站點號后視讀數(shù)（m）前視讀數(shù)（m）高 差（m）備 注11.483+0.41421.069實驗二：普通水準測量一、實驗目的和要求1掌握普通水準測量一個測站的工作程序和一條水準路線的施測方法；2掌握普通水準測量的觀測、記錄、計算的方法；3掌握高差閉合差的調(diào)整計算方法二、普通水準測量所用儀器和工具每組應有：DS3水準儀1臺；水準儀腳架1個；水準

18、尺1付；尺墊1付，記錄板1塊。 三、普通水準測量的實驗內(nèi)容1學習在實驗現(xiàn)場如何選擇測站點和立尺點（轉(zhuǎn)點：）。踏勘實驗現(xiàn)場，在現(xiàn)場先定一條閉合水準路線，選定一個固定點為已知高程的點（BM點），假設本點的高程為。沿選定的閉合水準路線選擇45個固定點為轉(zhuǎn)點（）。形成一條閉合水準路線。2練習普通水準測量（等外水準測量）的觀測、記錄、計算與檢核的方法。3由于BM高程開始，求出各待定點（）的高程，并完成輔助檢核計算。四、技術(shù)要求1視線長度應小于80米，前、后視距差不超過5米。2高差容許閉合差按下式計算： mm，其中為測站數(shù) 或： mm，其中：為水準路線的長度，以千米為單位。五、觀測方法與步驟1安置儀器于B

19、M點和TP1點之間，通過目估法或步量法，使前、后視距大致相等，進行粗略整平和目鏡對光。2在BM點上豎立水準尺。水準儀安置完成后，轉(zhuǎn)動水準儀望遠鏡，瞄準BM點上的水準尺，通過調(diào)整焦距、消除視差，然后在水準尺上讀取中絲讀數(shù)，此讀數(shù)為后視讀數(shù)。將讀取的中絲讀數(shù)記錄在普通水準測量記錄手簿中的后視讀數(shù)一欄中，如表格2-2-1所示3在TP1點上豎立水準尺。轉(zhuǎn)動水準儀的望遠鏡，瞄準TP1點上的水準尺，通過調(diào)整焦距、消除視差，讀取中絲讀數(shù)，此讀數(shù)為前視讀數(shù)。將讀取的中絲讀數(shù)記錄在普通水準測量記錄手簿中的前視一欄中。如表格2-2-1所示。4記錄員通過前視讀數(shù)和后視讀數(shù)，計算本測站的高差，填入表格2-2-1所示的

20、相應的高差欄內(nèi)。 5本測站觀測完成后，TP1點上的水準尺不動，將BM點上的水準尺轉(zhuǎn)移到TP2點上，水準儀轉(zhuǎn)移到TP1和TP2點之間，精確整平水準儀。6水準尺和水準儀安置好后，轉(zhuǎn)動水準儀，先瞄準TP1點上的水準尺，通過精平，消除視差，讀取中絲讀數(shù)，此讀數(shù)為本測站的后視讀數(shù)，記錄在本測站的后視一欄中。7然后轉(zhuǎn)動望遠鏡，瞄準TP2點上的水準尺，讀取中絲讀數(shù)。此讀數(shù)為本測站的前視讀數(shù)，記錄在本測站的前視讀數(shù)一欄中。第二測站觀測結(jié)束。圖SY2-1 水準測量觀測方法及觀測路線8重復（2）至（7）步，一直到最后閉合在原已知高程的BM點上，一條閉合水準路線完成。觀測順序如圖2-2-1所示。9觀測結(jié)束后，立即計

21、算出高差閉合差，。如果說明觀測成果滿足規(guī)范要求。即可進行高差閉合差的計算與調(diào)整。并在普通水準測量記錄手簿中計算出各未知點（各TP點）的高程。否則要分析原因，重新進行觀測。記錄及計算表格如表2-2-1所示。六、注意事項（1）選擇測站點和轉(zhuǎn)點位置時，應盡量避開車輛和行人的干擾。（2）前、后視距應大致相等，以消除儀器角誤差及地球曲率和大氣折光的影響。（3）每次讀數(shù)前，要消除視差，并使水準管氣泡嚴格居中。（4）水準尺應立直，起始水準點及待求點上不得放尺墊，轉(zhuǎn)點上必須放尺墊，并一定要踩實。在轉(zhuǎn)點上立尺，讀完上一站前視讀數(shù)后，在下一站的測量工作未完成之前絕對不能碰動尺墊或弄錯轉(zhuǎn)點的位置。（5）正確使用尺墊

22、，應將水準尺置于尺墊半圓球的頂點上。（6）同一測站上，圓水準器只能調(diào)整一次。讀完后視后，在讀前視前不能轉(zhuǎn)動腳螺旋。（7）觀測員讀數(shù)必須讀出4位數(shù)。記錄員必須記滿4位數(shù)，“0”不能省略。（8）水準測量工作要求全組人員緊密配合，互諒互讓，禁止打鬧。在觀測過程中，要輪流進行，對每項工作，每人都要實際操作、記錄、計算。七、實驗結(jié)束后應上交的資料 每組上交：（1）水準測量記錄表（表SY2-1）；表SY2-1 普通水準測量記錄手簿觀測日期： 天氣： 儀器編號： 觀測者： 記錄者： 校核者： 測點水準尺讀數(shù)（m）高差（m）高程（m）備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+-BM已知點TP1TP2TP3TP4TP5TP6BM已

23、知點計算校核實驗三：三、四等水準測量一、實驗的目的1掌握三、四等水準測量的觀測、記錄和計算方法；2掌握三、四等水準測量測站檢核及水準路線檢核的方法和標準；3熟悉三、四等水準測量的主要技術(shù)指標。二、實驗所用儀器和工具每小組配備的儀器：DS3水準儀1臺；水準儀腳架1個；木制區(qū)格式雙面水準尺1付（尺常數(shù)分別為：4.687和4.787）；尺墊1付，記錄板1塊。三、實驗內(nèi)容1在實驗現(xiàn)場每小組布置一條閉合水準路線，并在各轉(zhuǎn)點處設立固定標志，水準路線的長度大約在500600m為宜。其中有一個點為BM點，另外的點為待求高程的點。2.按照四等水準測量的方法，施測這條閉合水準路線，路線長度以安置46個測站為宜。沿

24、線標定待定點的地面標志。3. 完成每一個測站的外業(yè)觀測、記錄、計算及計算檢核。根據(jù)已知點（BM點）的高程，計算待求點的高程。四、三、四等水準測量的技術(shù)要求根據(jù)工程測量規(guī)范（GB50026-2007）之規(guī)定。水準測量的主要技術(shù)要求如下表2-3-1所示。表2-3-1 水準測量的主要技術(shù)要求等級每千米高差全中誤 差 (mm)路線長度(km) 水準儀 的 型 號 水 準 尺觀 測 次 數(shù) 往 返 較 差 附 合 或 環(huán) 線 高 差 閉 合 差與已知點聯(lián) 測附 合或環(huán)線平 地(mm)山 地(mm)二2 DS1(DiNi12)因瓦條碼 往 返 各一次往 返各一次三6DS1因瓦 往 返 各一次往一次DS3雙

25、面往返各一次四 10 DS3 雙面 往 返 各一次往一次五 15 DS3單面 往 返 各一次往一次 圖根 DS3單面 往 返 各一次往一次注：結(jié)點之間或結(jié)點與高級點之間，其路線的長度，不應大于表中規(guī)定的0.7倍； L為往返測段，附合或環(huán)線的水準路線長度(km)；n為測站數(shù)。（各等級均可用電子水準儀觀測）水準測量過程中，以上規(guī)范對每一個測站上水準觀測的技術(shù)要求也給出了具體規(guī)定，在進行各等級水準測量時，在每一測站上也要嚴格執(zhí)行，三、四等水準觀測的主要技術(shù)要求如下表2-3-2所示。表2-3-2 水準測量每測站觀測的主要技術(shù)要求等級水準 儀型號前后視距不等差（米） K+黑紅（mm）紅黑面所測高差之差（

26、mm）視線標準長度（m）視線距地面最低高度 (m)累積差二 DS1 三 DS1 DS3 四 DS3 五 DS3100大致相等注：二等水準視線長度小于20m時，其視線高度不應低于0.3 m； 三、四等水準采用變動儀器高度觀測單面水準尺時，所測兩次高差較差，應與黑面、紅面所測高差之差的要求相同。五、三、四等水準測量的方法和步驟1在已知高程的BM點與第一個轉(zhuǎn)點（TP1）之間，安置水準儀。在前、后視點上豎立水準尺。水準儀安置好后，在前后視距尺上讀取數(shù)據(jù)，2四等水準測量在一個測站上觀測順序如下： 照準后視尺黑面，讀取上、下、中絲讀數(shù)（1）、（2）、（3）； 照準前視尺黑面，讀取上、下、中絲讀數(shù)（4）、（

27、5）、（6）； 照準前視尺紅面，讀取中絲讀數(shù)（7）； 照準后視尺紅面，讀取中絲讀數(shù)（8）。 這樣的觀測順序簡稱為“后前前后”（即：BFFB）。其優(yōu)點是可以抵消水準儀下沉產(chǎn)生的誤差。四等水準測量每站的觀測順序也可為“后后前前”（即：BBFF），即“黑紅黑紅”觀測順序。 3. 每一個測站觀測完成后，要進行測站平差計算，記錄及計算表格如表2-3-3所示。4. 一個測站上的計算順序：每一個測站觀測并記錄完成后，要及時進行測站計算檢查。每測站的計算與檢核順序如下（1）視距計算 后視距離：（9）=（1）（2）×100。 前視距離：（10）=（4）（5）×100。 前、后視距差：（11）

28、=（9）（10）。限差要求見表SY3-2所示。 前、后視距累積差：本站（12）=前站（12）+ 本站（11）。限差要求見表SY3-2所示。 （2）同一水準尺紅、黑面中絲讀數(shù)差的校核 同一水準尺紅、黑面中絲讀數(shù)之差，應等于該尺紅、黑面的常數(shù)差K（4.687或4.787），即 前尺：（13）=（6）+ K （7）。 后尺：（14）=（3）+ K （8）。限差要求見表SY3-2。（3）黑、紅面所測高差的計算與檢核 黑面高差：（15）=（3）（6）。 紅面高差：（16）=（8）（7）。 檢核計算：（17）=（14）（13）=（15）（16）。限差要求見表SY3-2。 高差中數(shù)：（18）=。 上述各項記

29、錄、計算見表2-3-3所示。觀測時，應隨測隨算。若發(fā)現(xiàn)本測站某項限差超限，應立即重測，只有各項限差均檢查無誤后并滿足技術(shù)要求后方可移站。5. 依次設站觀測，測出路線上其它各測站的高差。6. 全部路線施測完成后，進行整個路線的計算檢核。路線總長度： 當測站數(shù)為偶數(shù)站時 當測站數(shù)為奇數(shù)站時7進行高差閉合差的計算與調(diào)整，并根據(jù)已知點（BM）點的高程，計算出所有待定點的高程。例表2-3-3 四（三）等水準觀測記錄測段: BMBM 日期: 2011年12月10日 儀器: 蘇光25007開始: 8時35分 天氣: 晴微風 觀測者: 張寧結(jié)束: 9時47分 成像: 清晰穩(wěn)定 記錄者: 王靖 測 站 編 號

30、點 號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水 準 尺 讀 數(shù)黑紅面讀數(shù)差（K+黑-紅）（mm）高 差中 數(shù)(m)備 注下絲下絲后視距(m)前視距(m)黑 面紅 面(1)(4) 后(3)(8)(14) K1= 4.687 K2= 4.787(2)(5) 前(6)(7)(13)(9)(10) 后前(15)(16)(17)(18)(11)(12)1 BM TP11.8751.328 后11.7606.44701.6461.093 前21.2095.997-122.923.5 后前 + 0.551 + 0.450+1+0.5505-0.6-0.62TP1TP21.5781.457 后21.4566.24301.

31、3331.225 前11.3406.028-124.523.2 后前 +0.116 +0.215+1+0.1155+1.3+0.7六、三、四等水準測量注意事項1三、四等水準測量比普通水準測量有更嚴格的技術(shù)要求，要求達到更高的精度，其關(guān)鍵在于：前、后視距要盡量相等；從后視轉(zhuǎn)為前視時望遠鏡不能重新調(diào)焦；水準尺應完全立直，必要時要用兩根竹竿支撐，確保水準尺的氣泡居中并穩(wěn)定一段時間。2木制區(qū)格式雙面水準尺每兩根為一付，其中一根的尺常數(shù)為4.787，另一根尺常數(shù)為4.687，兩尺的紅面讀數(shù)相差0.100m，當?shù)谝粶y站前尺的位置確定后，兩尺要交替前進，即后視尺變?yōu)榍耙暢?，前視盡變?yōu)楹笠暢摺Ｔ谟涗洷碇械姆较?/p>

32、及尺號欄內(nèi)要寫明尺號，在備注欄內(nèi)寫明相應尺號的值。3每測站觀測結(jié)束后，應立即進行計算和進行規(guī)定的檢核，若有超限，測應重測該站。全部路線觀測完成后，線路高差閉合差在容許范圍以內(nèi)，方可收測，結(jié)束實驗。否則應查明原因，返工重測。4. 測站數(shù)一般應設置為偶數(shù)；同時在施測過程中，應注意調(diào)整前后視距離，以保證前后視距累積差不超限。七、實驗結(jié)束后應上交的資料1實驗報告三：四等水準測量記錄表（表2-3-4）實驗報告三：三、四等水準測量記錄表（表2-3-4）測段: 日期: 儀 器: 開始: 天氣: 觀測者: 結(jié)束: 成像: 記錄者: 測 站 編 號 點 號后尺上絲前尺上絲方向及尺號水 準 尺 讀 數(shù)黑紅面讀數(shù)差

33、（K+黑-紅）（mm）高 差中 數(shù)(m)備 注下絲下絲后視距(m)前視距(m)黑 面紅 面(1)(4) 后(3)(8)(14) (2)(5) 前(6)(7)(13)(9)(10) 后前(15)(16)(17)(18)(11)(12) 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前 后 前 后前計算校核 末站(12)= = = = = = = = 實驗四：經(jīng)緯儀的認識與DJ6經(jīng)緯儀的使用一、目的和要求1了解DJ6光學經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造，認清其主要部件的名稱和作用。2掌握DJ6光學經(jīng)緯儀儀的安置、對中、整平、瞄準與讀數(shù)的方法。二、儀器和工具每小組配備的儀器及工具：DJ6光學經(jīng)緯儀儀1臺；經(jīng)緯

34、儀腳架1個；測釬2根；花桿2根；記錄板一塊。三、實驗內(nèi)容1認識DJ6光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造、認識經(jīng)緯儀上各螺旋的位置及作用；2練習經(jīng)緯儀的對中、整平、瞄準、調(diào)整焦距的步驟和方法。3練習經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法。四、實驗方法與步驟1安置經(jīng)緯儀，熟悉經(jīng)緯儀的基本構(gòu)造、各部件的名稱和作用（1）選擇堅固、平坦、空闊的地方打開三腳架，使三腳架的三根支架近似等距，架設的高度應與觀測者的身高相一致，架頭應大致水平，架腿制動螺旋旋緊即可。（2）打開儀器箱，雙手取出經(jīng)緯儀，將儀器小心地安置在三腳架的頂面上，然后用左手握住經(jīng)緯儀的腳螺旋，用右手松開三腳架中心連接螺旋，將儀器固定在三腳架上。注意：此時一定要及時將經(jīng)緯儀固定在三腳

35、架上，千萬不要只將經(jīng)緯儀放置在三腳架上而不用中心連接螺旋固定，這樣很容易使儀器滑落到地面上而摔壞。（3）對照圖2-4-1所示的儀器構(gòu)造介紹，觀察經(jīng)緯儀各部件的構(gòu)造和位置，熟悉經(jīng)緯儀上各螺旋的名稱、功能和操作方法，試著旋擰各個螺旋以了解其功能。1-望遠鏡物鏡;2-粗瞄器;3-對光螺旋;4-讀數(shù)目鏡;5-望遠鏡目鏡;6-轉(zhuǎn)盤手輪;7-基座;8-導向板;9-堵蓋;10-水準管;11-反光鏡;12-豎盤自動補償旋鈕;13-豎直度盤;14-調(diào)指標差蓋板;15-光學對點器;16-水平制動扳鈕;17-固定螺旋;18-腳螺旋;19-圓水準器;20-水平微動螺旋;21-望遠鏡微動螺旋;22-望遠鏡制動扳鈕圖2-

36、4-1 光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造光學經(jīng)緯儀采用的是玻璃度盤，借助光學放大鏡和光學測微器進行讀數(shù)，圖2-4-1是蘇州第一光學儀器廠生產(chǎn)的J6光學經(jīng)緯儀。光學經(jīng)緯儀的主要部件如下：望遠鏡：望遠鏡用于精確瞄準遠處的測量目標，與水準儀望遠鏡一樣。經(jīng)緯儀望遠鏡也是由物鏡、目鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板等組成。水準器：經(jīng)緯儀的水準器有圓水準器和長水準管。圓水準器用于粗略整平經(jīng)緯儀，長水準管用于精確整平經(jīng)緯儀。水平度盤和豎直度盤：經(jīng)緯儀的水平度盤和豎直度盤均是用玻璃制成，在度盤平面的圓周邊緣刻有等間隔的分劃線，兩相鄰分劃線間距所對的圓心角稱為度盤的格值，又稱為度盤的最小分劃，一般DJ6光學經(jīng)緯儀的度盤格值為1

37、6;，DJ2光學經(jīng)緯儀的度盤格值為20。不足1個分劃值的角度值采用光學測微器測定?；航?jīng)緯儀的基座主要有軸座、腳螺旋、連接板等構(gòu)成，主要是用來支撐上部儀器及連接三角架。2經(jīng)緯儀的使用使用經(jīng)緯儀時，首先應將經(jīng)緯儀安置在測站（所測角的頂點）上，然后再進行觀測。經(jīng)緯儀的安置包括對中、整平。觀測包括瞄準和讀數(shù)，即經(jīng)緯儀使用步驟可分為對中、整平、瞄準、讀數(shù)等4個步驟。（1）對中對中的目的是使經(jīng)緯儀水平度盤的中心與測站點位于同一鉛垂線上。目前的光學經(jīng)緯儀大部分是采用光學對點器進行對中的。對中時，首先旋轉(zhuǎn)光學對點器的目鏡調(diào)焦螺旋，看清分劃板刻劃線，轉(zhuǎn)動物鏡焦螺旋，使地面標志點清晰。然后固定一個腳架，用兩手

38、各拿住一個腳架，通過前、后、左、右水平移動經(jīng)緯儀，使光學對點器的中心與觀測點上的中心標志對齊。此時，眼睛一直盯著光學對點器，通過移動腳架，確保光學對點器的中心與測站點的中心位于一條鉛垂線上。（2）粗略整平經(jīng)緯儀粗略整平經(jīng)緯儀主要目的是使經(jīng)緯儀的基座水平。粗平經(jīng)緯儀是通過伸縮三根架腿的長度（此時，三個腳架尖的位置不能移動了），松開腳架上的緊固螺旋，伸長或縮短每一個腳架的長度，使經(jīng)緯儀的圓水準器氣泡居中?？梢苑磸驼{(diào)整每一個腳架的長度，使圓水準器氣泡嚴格居中。此時經(jīng)緯儀的基座基本水平，經(jīng)緯儀的對中基本不變，粗略整平完成。（3）精確整平經(jīng)緯儀精確整平經(jīng)緯儀的目的，是使經(jīng)緯儀的豎軸處于鉛垂位置，從而使經(jīng)

39、緯儀的水平度盤和橫軸處于水平位置。在經(jīng)緯儀粗平的情況下，通過經(jīng)緯儀的腳螺旋使經(jīng)緯儀精確水平。首先松開照準部制動螺旋，轉(zhuǎn)動照準部，使經(jīng)緯儀上的長水準管與基座上任意兩個腳螺旋的連線平行；如圖2-4-2（a）所示，相向轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋使長水準管氣泡居中。氣泡移動的方向始終與左手大母指運動的方向一致；然后，將照準部旋轉(zhuǎn)90°，如圖2-4-2（b）所示再轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋，使氣泡居中。如果水準管位置正確，則此時經(jīng)緯儀旋轉(zhuǎn)至任意位置，水準管氣泡應該居中（容許偏差1格內(nèi)）。轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀的照準部，如果氣泡在某一方向不居中，再通過上面的步驟反復進行調(diào)整，使氣泡在任意位置均居中即可。圖2-4-2 經(jīng)緯儀的精

40、確整平（4）精確對中在精確整平經(jīng)緯儀的過程中，由于旋轉(zhuǎn)了經(jīng)緯儀的腳螺旋，此時經(jīng)緯儀的豎軸有微小的變化，對中可能有微小偏離。此時，可以松動經(jīng)緯儀的中心連接螺旋，雙手扶基座輕輕的移動經(jīng)緯儀，使經(jīng)緯儀在三腳架上做微小的移動，使地面測量標志位于刻劃的中心，此時經(jīng)緯儀嚴格對中。注意：此時由于移動了經(jīng)緯儀，破壞了剛才的精平狀態(tài)，這樣再通過步驟（3）精確整平經(jīng)緯儀；又由于旋轉(zhuǎn)了腳螺旋，可能破壞了對中狀態(tài)，又需要精確的對中，這樣經(jīng)過反復的對中、精平，使經(jīng)緯儀處于對中和精平的最佳狀態(tài)，即可進行水平角觀測了。（5）瞄準目標松開照準部制動螺旋和望遠鏡制動螺旋，將望遠鏡指向明亮背景。調(diào)節(jié)目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰；然后

41、用望遠鏡的瞄準器對準目標，旋緊制動螺旋；調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦螺旋（對光螺旋）使目標的成像十分清晰；再旋轉(zhuǎn)望遠鏡微動螺旋和照準部微動螺旋精確瞄準目標，如圖2-4-3所示：通過左、右、上、下移動眼睛，觀察目標像與十字絲之間是否的相對移動，如果存在相對移動，則存在視差。通過進一步的轉(zhuǎn)動物鏡調(diào)焦螺旋和目鏡調(diào)焦螺旋，直至消除視差為止。測量水平角時應該使十字絲的縱絲盡量對準目標底部，可用縱絲的中間部分平分或夾住目標，如圖2-4-3所示。測量豎直角時，則應該用橫絲切準目標頂部。圖2-4-3 目標瞄準視窗（6）讀數(shù)光學經(jīng)緯儀讀數(shù)時需要先調(diào)節(jié)反光鏡，使得讀數(shù)窗明亮。然后旋轉(zhuǎn)顯微鏡調(diào)焦螺旋，使刻劃數(shù)字清晰，認清度盤刻劃形

42、式并確定讀數(shù)方法后，讀取正確的讀數(shù)。如圖2-4-4所示，在讀數(shù)顯微鏡的視場內(nèi)的2個讀數(shù)窗，標有“H”或“水平”字樣的讀數(shù)窗內(nèi)為水平度盤分劃線及其分微尺的像；標有“V”或“垂直”字樣的讀數(shù)窗內(nèi)為垂直度盤的分劃線及分微尺的像。讀數(shù)時，先讀取位于分微尺060條分劃線之間的度盤分劃線的“度”數(shù)，再以該分劃線為指標，讀取分微尺上度以下的讀數(shù)，并估讀至0.1，二者之和即為完整讀數(shù)。對于DJ6的經(jīng)緯儀，最小的讀數(shù)為0.1，相當于6 ，這是估讀數(shù)據(jù)。因此，對于DJ6經(jīng)緯儀的讀數(shù)的“秒”數(shù)都是6的倍數(shù)。如圖2-4-4的水平度盤讀數(shù)度為256 2330，豎直度盤讀數(shù)為90 0036。 （7）其它練習盤左盤右進行觀

43、測的練習：松開望遠鏡制動螺旋，將望遠鏡從盤左位置轉(zhuǎn)為盤右（或相反），進行瞄準目標和讀數(shù)的練習。 設置水平度盤讀數(shù)的練習：旋緊水平制動螺旋，打開度 圖2-4-4 經(jīng)緯儀讀數(shù)窗口圖盤變換手輪保護蓋，轉(zhuǎn)動水平度盤變換手輪，從水平度盤的讀數(shù)鏡中觀察水平度盤讀數(shù)的變化情況，并對準某一目標，設置一個整數(shù)度數(shù)，例如：0 0000或90 0000等。最后蓋好保護蓋。五、注意事項1. 經(jīng)緯儀對中時，應使經(jīng)緯儀三腳架架頭大致水平，否則會導致儀器整平困難，利用光學對點器對中時，對中誤差不得超過1mm。若是垂球?qū)χ姓`差也不得超過3mm。2經(jīng)緯儀的整平誤差不得超過1格。在儀器整平后，應嚴格檢查經(jīng)緯儀的整平情況。在任意位

44、置，長水準管氣泡都應該是居中的，最大偏差不得超過1格。3使用經(jīng)緯儀的各制動螺旋時，達到制動目的即可，不可強力過量旋轉(zhuǎn)。儀器制動后，絕不能轉(zhuǎn)動儀器，否則儀器制動系統(tǒng)就會被損壞。更不能強力轉(zhuǎn)動儀器，否則經(jīng)緯儀將被損壞。4各微動螺旋應該始終使用其中部，不可強力過量旋轉(zhuǎn)。三個腳螺旋也應該使其處于中間部位，便于經(jīng)緯儀的精平與對中。5照準目標時，應注意檢查并消除視差。并盡量照準目標的最下部，以提高目標瞄準的精度。6度盤讀數(shù)時直接讀取的數(shù)據(jù)應準確，估讀的數(shù)據(jù)應盡量保證精度，估讀時可以直接讀取“秒”的數(shù)值。在讀數(shù)時也應該檢查并消除視差。7觀測過程中，度盤變換手輪保護蓋一定要蓋好，并且觀測中不能碰動度盤變換手輪

45、，以免出現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)錯誤。8儀器安置好后，最好用手輕輕拍打幾下三腳架，以消除儀器和三腳架的殘余空隙，然后再精確整平與對中。觀測過程中不可觸動儀器和三腳架。9觀測過程中，若發(fā)現(xiàn)水準管氣泡偏移超過1格，同一測回內(nèi)不得重新整平儀器，測回之間可以重新整平與對中儀器。六、應交的資料實驗完成后，應交一份DJ6經(jīng)緯儀認識與使用的實驗報告一份。實驗報告四：經(jīng)緯儀的認識與使用經(jīng)緯儀部件名稱功能照準部水平制動螺旋照準部水平微動螺旋望遠鏡豎直制動螺旋望遠鏡豎直微動螺旋照準部水準管度盤變換手輪豎直度盤指標水準管豎盤指標水準管微動螺旋腳螺旋水平度盤讀數(shù)記錄測 站目 標盤左讀數(shù)盤右讀數(shù)備注實驗五：測回法觀測水平角一、目的和

46、要求1進一步熟悉DJ6光學經(jīng)緯儀的使用方法；2掌握測回法觀測水平角的觀測程序、記錄、計算方法；二、測回法所使用的儀器與工具每組配備的儀器和工具：DJ6經(jīng)緯儀1臺；經(jīng)緯儀三腳架1個；測釬2根；記錄板1快；鐵錘1個；鋼釘（或道釘）3個。三、測回法水平角觀測的實驗內(nèi)容1學習在實驗現(xiàn)場如何選擇平面控制點，在實驗現(xiàn)場選擇三個控制點；2進一步練習經(jīng)緯儀的對中與整平；3掌握測回法觀測水平角的步驟、記錄、計算方法。四、測回法水平角觀測的技術(shù)要求1經(jīng)緯儀的對中誤差不應超過1mm；2經(jīng)緯儀在各個方向上的整平誤差不應超過1格；3上、下半測回角值之差不能大于；4各測回角值之差不能大于。5目標瞄準誤差不能超過3mm。6

47、不同的工程項目對各測回水平角觀測的精度要求也不同，其測回法觀測水平角的限差要求，如表2-5-1所示。表2-5-1 測回法觀測水平角限差要求標準儀器級別半測回之間角值差各測回之間角值差城市測量規(guī)范DJ2DJ6工程測量規(guī)范DJ2DJ6五、觀測方法與步驟1在指定的實驗場地，選擇邊長大約相等的3個點打入木樁（或道釘），在木樁的頂面上釘入一鋼釘作為控制點的標志，分別為A、O、B。如圖2-5-1所示。圖2-5-1 測回法水平角觀測2安置儀器：在測站O點上安置經(jīng)緯儀，選定A、B為觀測目標，用測回法觀測。在點A和點B上分別立一根測釬。3首先使豎直度盤置于望遠鏡的左側(cè)（即盤左位置）。將望遠鏡瞄準一白色的物體，通

48、過目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰。然后松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動望遠鏡，瞄準左邊目標（即A點目標），固定制動螺旋。4打開度盤變換手輪保護蓋，轉(zhuǎn)動度盤變換手輪。同時，打開反光鏡，通過讀數(shù)窗口，觀察水平度盤讀數(shù)的變化，當水平度盤讀數(shù)為附近的一個讀數(shù)（一般比大一點的數(shù)）時，關(guān)上度盤變換手輪保護蓋，水平度盤起始讀數(shù)設置完成。5利用水平微動螺旋和豎直微動螺旋，將望遠鏡內(nèi)的十字絲精確地瞄準目標點A上的測釬（盡量瞄準測釬的下端）。然后，讀取水平度盤讀數(shù)為：。6松開各個制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀，利用望遠鏡的粗略瞄準器瞄準右側(cè)的目標點B上的測釬，固定水平制動螺旋。通過水平微動螺旋和豎直微動螺旋，使十字絲的中心精確地瞄準目標點B上的測釬的下部。然后，讀取水平度盤讀數(shù)為：。則上半測回觀測的水平角值為：。7松開豎直制動螺旋并倒轉(zhuǎn)望遠鏡成盤右位置（即豎直度盤在望遠鏡的右側(cè)），松開水平制動螺旋，轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀再瞄準右側(cè)目標點B。通過水平微動螺旋和豎直微動螺旋，精確地瞄準目標點B上的測釬，讀取水平度盤讀數(shù)為：。8松開各制動螺旋，逆時針轉(zhuǎn)動經(jīng)緯儀，盤右位置瞄準左側(cè)目標點A。然后，讀取水平度盤讀數(shù)為：，則下半測回的水平角值為：。9計算上、下半測回角值之差：，當小于40"時，即觀測精度滿足誤差要求。則上半測回和下半測