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测 量 学 实 验 教 学 方 案 实验1 水准仪的构造与使用
一、实验目的与要求
1．了解DS3微倾式水准仪的基本构造、各部件及调节螺旋的名称和作用，熟悉其使用方法。2．掌握DS3水准仪的安置、瞄准、精平和读数方法。3．练习普通水准测量一测站的观测、记录与计算方法。
4．了解DZS3自动安平水准仪的构造特点，它与DS3的不同之处。
二、实验内容
1、认识水准仪各个部件，熟悉各个螺旋的作用，掌握水准仪的操作使用方法。
2、分别用DS3、DZS3水准仪测量地面二点之间的高差，用红、黑面读数，试算红面中丝读数减去尺底常数是否等于黑面中丝读数。
三、实验步骤
1、安置仪器，认识DS3水准仪，了解仪器基本构造、各部件名称和作用。①安放三角架。②安置仪器。③观察熟悉仪器。
2、水准仪的使用。水准仪的操作步骤为：粗平、瞄准水准尺、精平、读数。①粗平。
图2-1-1
脚螺旋转动方向与圆水准气泡移动方向的规律 ②瞄准水准尺 ③精平。④读数。
3、测站水准测量练习。
4、自动安平水准仪的认识及使用
四、仪器和附件
DS3水准仪1台、DZS3自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块。
五、注意事项
1、水准仪安放到三脚架上必须立即将中心连接螺旋旋紧，以防仪器从脚架上掉下摔坏。
2、开箱后先看清仪器放置情况及箱内附件情况，用双手取出仪器并随手关箱。
3、仪器旋扭不宜拧得过紧，微动螺旋只能用到适中位置，不宜太过头。
4、自动安平水准仪一般为正像望远镜，读数前无精平动作，但要检查有关按钮以判断补偿装置是否有效。
5、仪器装箱一般要松开水平制动螺旋，试着合上箱盖，不可用力过猛，压坏仪器。
六、学时分配 课内2学时
七、上交资料
各组交读数练习记录1份，各人交实验报告1份。
实验2 普通水准测量
一、目的1、掌握高程测量的工作程序和施测方法。
2、掌握普通水准测量的观测、记录、高差及闭合差的计算方法。
二、内容
以普通水准施测一条闭合水准路线。
三、实验步骤简要
普通水准测量
1、拟定施测路线。
2、施测第一站。
3、计算高差
4、仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。
5、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点BM1为止，完成最后一个测站的观测记录。
6、成果校核。
四、仪器及附件
DS3水准仪1台或自动安平水准仪1台水准尺1对、尺垫1对、记录板1块、测伞1把。
五、学时分配
2学时
六、上交资料
每组交记录1份，每人交实验报告1份
实验3 四等水准测量
一、目的1、掌握四等水准高程测量的工作程序和施测方法。
2、掌握四等水准测量的观测、记录、高差及闭合差的计算方法。
二、内容
以四等水准施测一条闭合水准路线。
三、实验步骤简要
四等水准测量
1、拟定施测路线。
2、施测第一站。
3、计算高差
4、仪器迁至第二站，第一站的前视尺不动变为第二站的后视尺，第一站的后视尺移到转点2上，变为第二站的前视尺，按与第一站相同的方法进行观测、记录、计算。
5、按以上程序依选定的水准路线方向继续施测，直至回到起始水准点BM1为止，完成最后一个测站的观测记录。
6、成果校核。
四、仪器及附件
DS3水准仪1台或自动安平水准仪1台、水准尺1对、尺垫1对、记录板1块、测伞1把。
五、学时分配
2学时
六、上交资料
每组交记录1份，每人交实验报告1份
实验4 经纬仪的构造与使用
一、实验目的1、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。
2、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。
3、学会经纬仪的基本操作和读数方法。
4、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。
二、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。
三、实验步骤
1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件，掌握其使用方法。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 ②水平度盘 ③基座
2、掌握经纬仪的基本操作。①对中 ②整平
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。
照准部水准管整平方法 ③瞄准
水平角测量瞄准照准标志的方法
④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中 ④练习配置水平度盘读数的方法。
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。读数记入实验报告相应表格中。
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，通过旋转度盘换像手轮来实现。
四、仪器和附件
DJ6光学经纬仪1台、DJ2光学经纬仪1台，小花杆及小三脚架1套，记录板1块。
五、注意事项
1、实验课前应认真阅读《测量学》教材中相关内容。注意轴座螺旋是否松动。
2、开箱后应先看清仪器在箱内的放置情况；然后用双手取出仪器并随手关箱，将仪器安放到三脚架上时，必须是一只手抓住仪器一侧支架，另一只手托住基座底部，将仪器放置到三脚架上并立即旋紧中心连接螺旋；在架头上移动经纬仪完成对中后，也应立即旋紧中心连接螺旋，以防仪器从脚架上掉下摔坏。
3、操作仪器时，用力要均匀。转动照准部或望远镜，要先松开制动螺旋，切不可强行转动仪器。旋紧制动螺旋时，也不宜用力过大。微动螺旋、脚螺旋均有一定的调节范围，应尽量使用中间部分。
4、仪器装箱时要松开水平制动和竖直制动螺旋。竖盘自动归“0”经纬仪装箱时，要把自动归零开关旋到“OFF”位置。
5、使用带分微尺读数装置的DJ6光学经纬仪，读数时应估读到0.1,即6,故读数的秒值部分应为6的整倍数。
6、DJ2光学经纬仪读数前，应旋转测微手轮使度盘对径分划线重合后，方可读数。且读数和计算均取至秒，而不取0.1。
7、使用竖盘自动归零经纬仪，竖盘读数应在竖盘指标自动归零补偿器正常工作、竖盘分划线稳定而无摆动时读取。
六、学时分配 课內2学时
七、上交资料 每人上交一份实验报告实验5 测回法观测水平角
一、目的1、掌握用DJ6光学经纬仪按测回法观测水平角方法及工作程序。
2、掌握测回法观测水平角的记录、计算方法和各项限差要求。
二、任务与要求
在一个测站点上，选择4个目标，每人用测回法各观测两个目标之间的水平夹角一测回。一个组4人所测各角构成一个圆周，根据各人所测角度之和与360º之差是否满足要求进行成果校核。
三、操作步骤简要
测回法测水平角：
在测站点上安置仪器，在距测站一定距离（50m）不同方向上选择或树立目标A、B、C、D。对中、整平仪器后，每人选择相邻两个目标（A与B、B与C、C与D、D与A），按测回法进行观测。测回法一测回操作程序为：
①盘左：瞄准左目标（如A），读数为a，；转动照准部瞄准右目标（如B）；读数为b，记录。则ß左＝b－a。此为上半测回。
②盘右位置：瞄准右目标（如B），读数为b，逆转照准部瞄准左目标（如A）；读数为a并记录。则ß右＝b－a。此为下半测回。
③当ß左－ß右＝△ß≤±40时，则成果合格。取上、下半测回角值的均值一测回角值。
④换1人按同样方法观测其它各角。
⑤当（ß1＋ß2＋„ßn）－360º≤±40n，全组成果合格。
半测回归零差 、同一方向各测回归零方向值互差 24。
左右2作为该角
四、仪器及附件
DJ6经纬仪1台、大花杆4根、小花杆4根、记录板1块。
五、注意事项
1、测回法每个单角起始方向盘左应将度盘配置在“0”度附近。
2、随时注意水准管气泡是否居中。
3、观测过程中，同一测回上下半测回之间一般不允许重新整平，确有必要时（如照准部水准管气泡偏离居中位置大于1格）则重新整平后需要重测该测回。不同测回之间允许在测回间重新整平仪器。
4、记录员听到观测员读数后应向观测员回报，经观测员默许后方可记入手薄，以防听错而记错。
5、测回间盘左零方向的水平度盘读数应变动180（n为测回数）。本实验测四测回，故n=4。
n7、记录应保持干净、整洁，计算应准确、完整。
六、课时分配
课内2学时
七、上交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
实验6 全站仪的构造与使用
一、实验目的与要求
1.了解全站仪的基本结构与性能、各操作部件、螺旋的名称和作用。2.熟悉各类仪器的面版主要功能。3.掌握全站仪的基本操作方法。
二、实验内容
1．认识仪器的主要部件、螺旋的名称和作用。2．认识面版的主要操作功能。
3．练习全站仪进行角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。
三、实验步骤简要
1、认识全站仪的构造、部件名称和作用
2、认识全站仪的操作面版
3、熟悉全站仪的基本操作功能。
4、练习并掌握全站仪的安置与观测方法。
四、仪器和附件
全站仪1套、反光镜2套、记录板1块
五、注意事项
1． 全站仪是目前结构复杂、价格较贵的先进仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，注意爱护仪器。
2．在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮阳，严禁用望远镜对准太阳。
3．仪器、反光镜站必须有人看守。观测时应尽量避免两侧和后面反射物所产生的信号干扰。4．开机后先检测信号，停测时随时关机。5．更换电池时，应先关断电源开关。
六、学时分配
课內2学时，课外2学时。
七、上交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
实验7
全站仪三维导线测量
一、实验目的与任务
1、了解导线测量工作内容和方法，进一步提高测量技术水平。
2、掌握全站仪坐标测量原理和方法。
二、实验内容
利用全站仪三维导线测量功能测量一个任意三角形的各角点坐标。
三、实验步骤简要
1．在实验区域内选取A、B、C、D四点，A、D通视，A、B、C相互通视，组成三角形，假设AD为已知方位边，A为已知点。
2．在A点架设全站仪，对中、整平后，量取仪器高，输入测站坐标、高程、仪器高。后视D点，设置后视已知方位角。
3．依次观测C点、B点，输入各反光镜高，测量并记录其三维坐标及AB方位角。4．搬站至B点，以B为测站，以A为后视，观测C点，记录其三维坐标，注意各边高差应取对向观测高差的平均值，以消除球气差的影响。
5．搬站至C点，以C为测站，以B为后视，观测A点，记录其三维坐标。6．计算坐标闭合差，评定导线精度。
四、仪器及工具
全站仪1套、对中架2副、棱镜2个、花杆1根、记录板1块
五、注意事项
1．边长较短时，应特别注意严格对中。2．瞄准目标一定要精确。
3．注意目标高和仪器高的量取和输入。
六、学时分配
课內2学时，课外2学时。
七、上交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
实验8 经纬仪测绘法成图
一、实验目的与要求
1.掌握视距测量观测及计算方法。2.掌握三角高程测量原理。
3.掌握极坐标法测量地形碎部点的方法。
二、实验内容
1.碎部点观测、记录、计算。
2.测绘一地形较简单的小范围地形图。
三、测量步骤简要
1、测量前准备工作
①经纬仪对中、整平，量取仪器高i(至厘米)②用红布条在塔尺上标定目标高v ③瞄准控制点B方向进行定向，将水平度盘配置在0°00´ 00“。
2、测量及计算步骤
①盘左位，将经纬仪十字丝纵丝瞄准位于立尺点的塔尺，用十字丝中丝截住红布条。②读取上丝读数l´、下丝读数l”，计算视距，记录之。③调节竖盘指标水准管气泡居中。
④读取竖盘读数、水平度盘读数至分，并记录；
⑤计算竖直角：α= 90°-（L-x）；计算水平距离：D=kn.cosα；计算出计算高差：h’=Dtgα ；计算总高差
h = h’+i－v；计算测点高程
Hj=H站+h（H站为测站高程）
3、展绘碎部点
①在图上根据控制点A、B的坐标，定出A、B两点的点位，在测站点A上插一绣花针，连A、B方向线，作为该测站的“0”方向线。②将地形量角器中孔套入测站点绣花针；
③根据水平角读数，用地形量角器定出测点的方向。
④根据水平距离且依据地形图比例尺，在定出的方向上用铅笔确定测点的准确位置。⑤字头朝北标注各测点高程，根据现场情况绘连地物。⑥注意检查点位及高程有无错漏、测点密度是否均匀。⑦现场勾绘等高线。
2四、仪器和工具
经纬仪、平板、塔尺、花杆、量角器、小针、记录板、绘图用具、皮尺、红布条。
五、注意事项
1.测竖直角时一定要用中丝准确切准目标。读竖盘读数时注意竖盘指标水准管气泡居中。2.极坐标法施测碎部点，视距读数由观测员一次读出，读后不要忘记用中丝切住目标高。3.随时检查“0”方向，若“0”方向变动在10'以内，允许重新配“0”；当“0”方向变动超过10'，前区间的测点成果作废。
4.随时整平仪器，但一经重新整平需重新检查“0”方向，当“0”方向变动超过10'，前区间的测点成果作废。
5.记录应保持干净、整洁，计算应准确、完整。
6.当目标高，标志被遮住，可任意切目标高，按公式h = h’+i－v计算高差。7.注意协调配合。
六、学时分配
课內2学时，课外2学时。
七、上交资料
每人上交一份含有合格观测记录的实验报告。
