太白山测量实习报告

时间:2024.3.23

第一部分、前言:
一、实习目的:
使学生把所学的《工程测量》理论运用到实践中去,比较系统地掌握基本的测量技能,提高分析问题解决问题的能力,同时培养学生的动手能力和吃苦、耐劳、勇于 克服困难团结协作的精神,以及严肃认真、一丝不苟的良好作风,为今后解决实际工程中有关测量工作的问题打下坚实基础。

二、实习任务:
1、熟练掌握DJ6光学经纬仪的检验、校正及操作使用;
2、熟练掌握S3水准仪的检验、校正及操作使用;
3、熟练掌握导线测量的外业观测和内业计算作业;
4、熟练放样点位、距离、角度、高程等的基本方法;
5、基本掌握全站仪的使用方法。
 

 三、踏勘选点

    在踏勘选点之前,根据学校的平面图所规定的区域,以及高级控制点所在的位置,坐标与高程等资料,在图上规划好导线路,然后根据规划好的线路到实地勘探选点。                                                                                                   

选点应满足以下几个条件:

 (1)导线点应选在视野开阔,便于测绘周围地物地貌的地方;

 (2)相邻点应能通视,以便于角度和距离测量。如果采用钢卷尺量距,则沿线地势应比较平坦,没有丈量的障碍物;

 (3)点位应选在土质坚实,便于保存之处;

 (4)导线点在测区内应分布均匀,便于控制整个测区;

 (5) 选点不要选在影响人等公用部位 。

                第二部分   控制测量

实验一:水准测量

1. 水准测量的基本原理:

利用一台能够提供水平视线的仪器----水准仪,并借助水准尺,来测量地面两点之间的高差,进而,由已知点的高程来推算未知点的高程。

如,已知A点的高程HA,A,B两点之间的高差为hAB=a-b , 则HB=HA-hAB。

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2.水准测量的实验步骤:

    步骤一:在第一测站之间,放上水准仪并安装好水准仪,调整水准泡使其整平;

    步骤二:利用两次仪高法,测出两点S16和D131之间的高差,并记录;

    步骤三:利用相似的方法依次下面各测段之间点的高差。

3.成果整理

    水准测量的成果整理工作只要内容是调整高差闭合差,计算出个待定点的高程。

由于该导线是封闭的闭合导线,从理论上闭合水准导线的高差和应等于零,即Σh理=0,但在实际测量中总会存在误差,从而致使高差闭合差不等于零,则高差闭合差为f测=Σh测。

  各种路线形式的水准测量,其高差闭合差均不应超过规定的容许值,否则即认为水准测量结果不符合要求,对于等外水准测量的高差闭合差容许值为fh允 =±40√L(mm)(平地),fh允 =±12√N(mm)(山地),其中L为水准路线长度,以KM为单位,N为水准路线总的测站数,由于我们所选的控制点近似位于一平面,故选用平地的高差闭合差容许值计算。

高差闭合差的产生与水准路线的长度或水准路线的测站数成正比,因此,调整高差闭合差的原则是,将闭合差反号,按各测段的测站数多少或路线长短正比例计算出高差改正数,vi=-fh*Li/∑L(其中∑L为水准准路线总长度,Li第i测段水准路线的长度,vi为第i段测段的高差改正值),加入各测段的观测高中

附表

从而推算出各未知点的高程。

计算:

fh=∑h测=-9mm,

L=439.4m=0.4394Km,

故fh=±40√L=±26.5mm,

每千米高差改正值为v=-fn/∑L=9/0.4394=20.48mm,

所以根据计算的除第三测段分配为2mm,

其他各测段分配为1mm。

实验二 距离测量

1.实验工具:钢尺

2.实验辅助原理:直线定向:当地面上两点相距较远时,用卷尺一次(一测段)不能量完,需在两点连线方向上标定若干点,使其位于直线上,在本实验中主要用两点间 目测定线

3.实验步骤:

      步骤一 现在点D131处放上水准尺,人站于点S16处;

      步骤二 在S16和D131之间竖立铁花杆,在S16处瞄准D131处的水准尺,使铁花杆在一条直线上;

      步骤三 用钢尺各量距,并记录,并进行返测,下面各测段方法如同测段一。

4.成果整理:

   为了防止错误和提高丈量精度,需要进行往返测量。

K=|D往-D返|/1⁄2(D往+D返)=1⁄m

备注:K为相对误差,在相对平坦地区,相对误差K不应大于1⁄3000

本小组∑往=439.83m,∑返=439.865m,则k=|∑往-∑返|/1⁄2(∑往+∑返)=1⁄12567.7<1⁄3000,故符合测量精度。

实验三 角度测量

    1.水平角观测方法:测回法

    2.实验原理:

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   如图所示,经纬仪安放于o处,先利用盘左测A点的角度,并记录a左,顺时针旋转至B处,测得B处的读数为b左,则盘左的半测回角为β左= b左-a左,再倒转望远镜成盘右位置,依次瞄准A和B,读数为a右,b右,则盘右的半测回角为β右= b右- 右。如果β左和β右的差数不大于40″,则取盘左和盘右的均值作为一测回的结果,则β=(β左+β右)⁄2 。

       3.实验步骤:

       步骤一:在S16处架上经纬仪,对中整平,先用盘左的位置瞄准D131,读数a,再顺时针瞄准D137,读数为b,β左=b-a;

       步骤二:再倒转望远镜,利用盘右的位置瞄准D131和D137,读数分别为c和d,则β右=d-c;

附表

步骤三:按上方法依次测量出各个点的夹角,并记录。

        4.成果整理:

         精度要求:每一测回的β左和β右的差数不大于40″

 取β=(β左+β右)⁄2 。

  第三部分 展点测图

     一.控制点坐标的计算 

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   (1)角度闭合闭合差的计算和调整

   a 按照平面几何理论,n边形内角和理论值应为∑β理=(n-2)x 180°,我们小组所测的闭合区域n=8,则∑β理=1080°;

   b 由于观测角不可避免地含有误差,致使实测的内角和不等于理论值,而产生角度闭合差fβ=∑β测-∑β理,我们小组实测的内角和为∑β测=1079°57′18″,则fβ=∑β测-∑β理=-162″, fβ容=±60″√n=±60″√8=±169.7″,fβ在误差范围之内,从而将误差反号分配到各个夹角中,D131和D135的夹角分配21″,其他的夹角则都分配为20″。

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在利用方位角时只用β而未加上α,从而导致整个数据错误。

(3)坐标增量的计算及其闭合差的调整

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如图所示,点2的坐标为,X2=X1+?X12 Y2=Y1+?Y12,式中?X,?Y为坐标增量,即直线两端点的坐标值之差,根据上图的几何关系,故坐标增量的计算公式为,?x12=D12cosα12 ,?y12=D12sinα12 ,根据公式依次算出各个增量。

b 坐标增量闭合差的计算和调整

  ①由于实际边长的观测值的误差,从而使纵、横坐标增量代数和的推算值与理论值的不符,其不符值分别用fx=∑?x测-∑?x理,fy=∑?y测-∑?y理,对于闭合导线而言,∑?x理=0, ∑?y理=0,所以,fx=∑?x测,fy=∑?y测;本小组,fx=∑?x测=0.133,fy=∑?y测=-0.091,而导线全长闭合差=0.161

   ②误差的调整

     导线越长,边数越多,导线测角量距过程中误差的累积也就     越多,所以f的大小与导线的全长∑D有关,用导线全长相对闭合差 T=f⁄∑D=1/∑D⁄f表示精度,本小组所测的T=1/2730

(4)导线坐标的计算

根据已知点的及改正后的坐标增量?xi′和?yi′,用x前=x后+?xi′

y前=y后+?yi′,依次计算出各点的坐标。

附表

二:碎步测量

  1. 实验工具:经纬仪,绘图板,量角器,比例尺等

2. 实验方法:碎步测量又称地形图测绘法,是按极坐标法定位的解析测图法。就是将经纬仪安置在测站上,绘图板安置预测站旁;用经纬仪测定碎步点的方向与已知方向之间的夹角;再用视距测量方法测出测站点至碎步点的平距及碎步点的高程;然后根据测定数据,用量角器和比例尺把碎步点的平面位置展绘在图纸上,并在点的右侧注明高程,再对肇事地描绘地形。

    3. 实验步骤:

步骤一 安置仪器

  如图,将经纬仪安装在测站点A上,对中,整平,量出仪器高度i。瞄准另一控制点B,设置水平度盘读数为0°00′00″。

经纬仪测图

将绘图板安置在测站附近,使图纸上控制边方向大体一致。连接图上相应控制点a,b,并适当延长a b线,ab即为即为图上起始方向线;然后用小针通过量角器圆心的小孔插在a点上,使量角器圆心固定在a点上。

 步骤二 立尺

   在立尺之前,立尺员应根据实地情况及本测站实测范围选定立尺点,并与观测员 绘图员共同商定跑尺路线;然后依次将视距尺立在地物 地貌的特征点上。

步骤三 观测

              观测员转动经纬仪照准部,瞄准一点视距尺,读取下上中丝读

   数,然后读取竖盘读数和水平角,同法观测各点。在观测过程中,

   应随时检查定向点方向,其归零差不应超过4′;否则应重新定

   向,并检查已测的碎步点。

  4 记录及计算

     将测得的三丝读数 竖盘读数及水平角依次填入手簿。对于有特殊作用的碎步点,如房角 山头 鞍部等,应在备注中加以说明,已备必要时查对和作图。

  5 展绘碎步点

用半圆量角器和比例尺,按极坐标法将碎步点缩绘到图纸上。方法是:用细针将量角器的圆心插在图上测站点a处,转动量角器将量角器上等于水平角值的刻画线对准起始方向线ab。

如图所示:此时量角器的零方向便是碎步点的方向;然后在零方向线上,根据测图比例尺所测得水平距离定出点1的位置,并在点的右侧注明其高程。同法,将其余各碎步点的平面位置及高程绘于图上。

6 注意项目:

碎步测量应遵循随测随算随绘的原则。测绘部分碎步点后,在现场参照实际情况,在图上勾绘地物轮廓线与等高线。

为了检查测图质量,仪器搬到下一测站时,应先观测前站所测得某些明显碎步点,以检查由两个测站测得该点平面位置和高程是否相同,如相差较大,应查明原因,纠正错误,再继续进行测绘。

若测区面积较大,可分成若干图幅,分别测绘,最后拼接成全区地形图。为了相邻图幅可以顺利拼接,每图幅应测出图廓外5mm。

第四部分 结束语和心得体会

    为 期两周的测量实习已接近尾声,在这长达两周的实习中,有苦有甜,但我们大家在这期间颇有收获,既巩固了在课堂上学习的知识,又提高了测量工作的技能。

 在测量实习刚开始时,首先是踏勘选点,选点这项工作十分重要,它贯穿整个实习过程中,所以选点时特别小心注意,遵循选点的要求,由于我们小组的区域特殊,后来在袁铭老师指导下,在区域外选了两个辅助控制点,从而形成一个闭合导线。

  其次,在接下来的几天内,通过实习,加深了我对测量高程,角度,距离的了解,导线坐标的计算, 误差精度的调整,以及水准仪,经纬仪的使用方法。

    在这过程中,大家配合很好,工作还挺顺利的,不过在导线测量过程中,由于我们没有校零,在其后角度计算中,出现错误,导致整个数据出错,其后,第二天,我们小组把昨天的导线部分重测,这次大家有了经验,每一步都很小心,确定无误之后才去下一个控制点,经过大家的一番辛苦,数据终于是正确的了。

    后来,在导线测量完成后,导线坐标计算时,坐标方位角算错,我们算的方位角是S01-S16的方位角,忘了加上与第一个控制点的夹角,在下午碎部测量标点时发现,我们又返回食堂重新计算、标点。

    在碎步测量中,由于,我们分配到的地形比较复杂,有河流众多,还得画等高线,选碎步点工作量很大,我们在元旦二号就开始碎部测量,一直到六号下午才结束,一开始大家很抱怨,可是当图画出来时,大家还是很兴奋,所有的辛苦抱怨全抛在脑后了。说实话,碎部测量这部分,大家真的很辛苦,每天六点就起床,下午五点才收工,为了节省点时间,大家都是叫外卖解决午饭问题的。

    最后,测设,这部分相对于碎部要简单点,大家很快就做好了,在收工的那一刻,我们心情顿时就放松了好多。

    贯穿整个实习过程中我们遇到很多问题,例如画出来的图跟现实差距很大,从中我们了解到,碎步测量中选点和读数的重要性。对于选点而言,点一定要在有代表性的地方,尤其要注意的是,并不是选点越多越好,选点越多,反而误差越大,越显杂乱无章,徒增测量、计算和画图的时间。对于读数而言,不能只是读个大略,大略的读数多了,误差自然就更大了。对于测图而言,很显然是越精确越好。由此,我们知道了测图过程中必须要的是细心和严谨。

实践总能发现理论课发现不了的问题,这次测量实习也不例外。例如,对于仪器的使用,如果只是听老师课上的讲解就很抽象,具体实践中不能好好地把理论知识融入到实验中,所以在实习之前还需要老师的讲解和实习过程中的指导。

另外,我们还总结了一些必须注意的细节。标尺要立直,尽量避免晃动,有晃动时,应该选择数据最小的时候进行读取。在读数前一定将水准仪视野的水准气泡调平(两侧的线重合),否则造成的误差会很大。当用经纬仪测量角度时,如果目标较小,最好使单线与目标重合,如果目标有一定宽度,可以用双丝夹住目标。在测量时候一定要小心,因为稍微碰了一下仪器,就要重新调整对中水平,否则就会导致数据错误,也可能导致仪器的损坏。在读取数据时,每位成员都要细心,既要看得准,还要果断,不能犹豫不决,任何一个错误都有可能导致最终的成果的报废。

    一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和思考是远远不够的,只有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成。如果组内配合不默契,分工不明确,一定会严重影响整个实验过程和效果。7个人作为一个团队使我们更加领悟到团队精神的重要,中间即使有争执,但都怀着同样的目标把工作做好。

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