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1、1,实验一、水准仪的使用及水准测量,一水准仪的认识与使用 1认识水准仪的仪器构造及各部件名称 2水准仪的安置和使用 （1）安置仪器 仪器所安置的地点称为测站。在测站上松开脚架伸缩螺旋，按需要调整架腿的高度，旋紧螺旋，张开架腿使架头大致水平并踩实架腿。打开仪器箱取出仪器(注意仪器在箱中的安放位置),一手握住仪器 ,一手将三脚架架头上的连接螺旋旋入仪器基座内(松紧适度),关上仪器箱。,2,（2）粗平 水准仪粗平是通过旋转仪器的脚螺旋使圆水准器的气泡居中。按“左手拇指规则”(气泡移动方向与左手拇指转动方向一致)对向旋转一对脚螺旋，再旋转第三个脚螺旋使气泡居中。 （3）瞄准 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝
2、清晰。通过望远镜上的缺口和准星初步瞄准水准尺。旋转物镜调焦螺旋，使水准尺成像清晰；转动水平微动螺旋，使水准尺影像靠近十字丝纵丝一侧(检查水准尺是否竖直)。眼睛略做上下移动，检查十字丝与水准尺分划影像间是否有相对移动(视差)，如果存在视差，重新进行物镜调焦，以消除视差。,3,（4）精平 眼睛在目镜左边的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴水平。 (5)读数 用十字丝的中横丝在尺上读数。 在倒(正)像望远镜中看到水准尺的像是倒(正)立的,为了读数的方便,水准尺上的注记也是倒(正)写的,在望远镜中看来注记是正的。尺上注记以米为单位,每隔1Ocm注字,
3、黑色(红色)和白色的分划为1厘米,根据十字丝的横丝可估读到毫米。要从小的注记数往大的注记数方向读数。对于倒像望远镜,从上往下数,而正像望远镜,则从下往上数（读数后应观察水准管内的气泡是否仍居中）。,4,二（双仪高法）水准测量 假设起点A的高程为100.000米，其间设置不少于4个测站，形成闭合路线，进行连续水准测量。 (1)在起点A和第一个立尺点（转点）上立尺，中间安置水准仪(前、后视距大致相等，用目估或步测，视线长度约20-30米)。按下列顺序观测： 后视A点尺，粗平、瞄准、精平、读数1 前视第一转点PT1的水准尺，瞄准、精平、读数b1（注意，不能再粗平） 计算高差hi=i-bi,5,改变水
4、准仪高度1O厘米以上，重新安置仪器 前视第一转点PT1的水准尺，粗平、瞄准、精平、读数b1 后视A点尺，瞄准、精平、读数1（注意，不能再粗平） 计算高差hi=i- bi 计算平均高差h中=1/2(hi+hi) (2)依次设站，用相同的方法进行测量、直至回到A点。 (3)计算并检核：两点间高差h=hi中=1/2（ai-bi）=0（=fh） (4)观测者的每次读数，记录者应复述并当场记录。后视、前视读毕，应立即计算高差并做测站检核h=hi-hi士6mm取平均值。,6,(5)检核 计算检核ai-bi=hi 1/2（hi+hi）=h中 当闭合差fh12n1/2，分配闭合差，计算各点高程。,7,四、注意
5、事项 (1) 仪器安放到三脚架上，必须旋紧连接螺旋，检查是否连接牢固。 (2) 瞄准目标必须消除视差，每个测站前、后视距大致相等。 (3) 水准尺读数应从小数向大数增加方向读，必须读4位数，不到1米的读数，第一位数为0，如为整分米、整厘米读数时，相应的位数也应补0。 (4) 在水准测量中，相邻前、后两站观测中的转点位置不得变动。 (5) 当用水准仪瞄准时，水准尺必须立直。尺子的左、右倾斜观测者在望远镜中根据十字丝可以判断，而水准尺的前后倾斜则不易察觉，立尺者应站立尺子的左侧或右侧观察。 (6) 每站观测完毕后，必须及时进行计算，检核满足要求后才能搬站。,8,实验二、DJ6光学经纬仪的使用及测回
6、法观测水平角,(一认识DJ6型光学经纬仪的构造和各部件名称 (二)经纬仪的使用 在指定的地面点上，安置经纬仪，观测指定的目标。 1. 对中：仪器的旋转中心与测站点在同一铅垂线上。 垂球对中：同时旋松三脚架腿上的三个伸缩固定螺旋，升高三脚架(一般与肩同高)，同时旋紧三个伸缩固定螺旋，张开三脚架，挂上垂球，平移三脚架，使垂球尖大致对准测站点并保持三脚架架头大致水平。从仪器箱中取出经纬仪并放到三脚架架头上，一手握住仪器支架，一手旋上连接螺旋(稍松)，在架头上平移仪器，使垂球尖准确地对准测站点标志中心。误差在3毫米以内，旋紧连接螺旋。,9,光学对中：光学对中器的视线铅垂有赖于仪器的整平，因此，对中和整
7、平是同时进行的。三脚架放在测站点位的上方，用光学对中器的目镜调焦，使分划板圈清晰，再拉伸对中器镜管，使能同时看清地面上测站点和目镜中的分划圈。踩紧操作者对面的三脚架腿，目视对中器目镜，用双手将其他两只脚架腿略微提起移动，使镜中分划板中心对准测站点，将两脚架腿轻轻放下并踩紧。镜中分划圈中心与测站点若略有偏离，则可旋转脚螺旋使其重新对准，然后伸缩三脚架的架腿(注意架腿不要离地),使基座上的圆水准器气泡居中，初步完成了仪器的对中与粗平。整平水准管气泡，再观察对中器目镜，若分划圈中心与测站点又有偏离，则可略旋松连接螺旋，平移基座使其精确对中。误差在l毫米之内，旋紧连接螺旋(仪器使用熟练以后再练习光学对
8、中)。,10,2. 整平：仪器竖轴竖直，水平度盘处于水平位置。 按“左手拇指规则“转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中(方法与水准仪相同)。转动照准部，使水准管与一对脚螺旋大致平行，转动两个脚螺旋，使气泡居中，将照准部旋转90 ，仍按“左手拇指规则“旋转第三个脚螺旋，使气泡居中。以上步骤重复进行1-2次，使照准部旋转到任何位置水准管气泡的偏离不超过1格。,11,3. 瞄准 松开照准部上的水平制动螺旋和望远镜制动螺旋，旋转照准部，用望远镜上的瞄准器对准目标，使其位于望远镜的视场内，旋紧望远镜制动螺旋和水平制动螺旋。目镜调焦，使十字丝清晰。物镜调焦，使目标像清晰。消除视差(与水准仪操作相同)。旋转望远镜
9、微动螺旋，尽量对准目标底部，旋转水平微动螺旋，使目标像被十字丝单纵丝平分或双纵丝夹准。 4. 读数 打开反光镜，调整反光镜的位置，使读数窗亮度适中，旋转读数显微镜的目镜调焦螺旋，使度盘与分微尺的影像清晰。 DJ6型光学经纬仪采用分微尺读数，可直读“度”，最小格值是“分”，估读到1/10格（6秒）， 如1232836“,12,5. 水平度盘归零 瞄准目标后，按下水平度盘变换手轮卡簧并将变换手轮按入，转动变换手轮，从显微镜目镜中观察水平度盘读数的变化，并试对准某一整数度数，如00000“或稍大于0并按下卡簧将变换手轮弹出。,13,(三) 测回法观测水平角 将经纬仪安置在测站点0上，对中、整平。设左
10、方向目标为A，右方向目标为B. 1. 盘左（正镜） 瞄准左方向目标A，读取水平度盘读数aL 顺时针旋转照准部，瞄准右目标B，读数bL 上半测回角值L=bLaL,14,2. 盘右（倒镜） 瞄准右方向目标B，读取水平度盘读数bR 逆时针旋转照准部，瞄准左目标A，读数aR 下半测回角值R=bR-aR 一测回角值=1/2（L+R） 要求=L-R40“,15,四、注意事项 (1)经纬仪对中时，应使三脚架架头大致水平，否则会导致仪器整平困难。 (2)经纬仪整平时，应检查照准部在旋转至任意方位时水准管气泡皆居中。 (3)用望远镜瞄准目标时，必须消除视差。 (4)用分微尺进行读数时，必须估读至0.1分并化为6
11、“。 (5)水平角计算时无论是盘左还是盘右，均是右方向读数减左方向读数，若结果出现负值加360 (6)同一小组2人应观测同一水平角，每人独立观测一测回。当第二人观测时，水平度盘起始方向的读数变动90，（按180/n变换度盘位置，n为测回数）。同一水平角各测回角值互差应小于士24“。,16,实验三、竖直角观测及视距测量,一竖直角观测（每人独立观测两个目标的竖直角，并完成记录和计算）。 在指定的地面点上安置经纬仪并进行对中和整平，打开竖直度盘自动归零补偿器锁紧轮。 步骤 (1)盘左，瞄准目标点P(使十字丝横丝与目标相切)读竖盘读数L，计算盘左竖直角L=90-L (2)盘右，瞄准同一目标点P，读竖盘
12、读数R，计算盘右竖直角R=R-270 (3)计算一测回竖直角=1/2（L+R ） (4)计算竖盘指标差x=1/2(R+L-360)=1/2(R-L),17,(4)计算竖盘指标差x=1/2(R+L-360)=1/2(R-L) （二）视距测量（每人独立测定3个点，并进行视距计算）。 用盘左位置，打开竖盘自动归零补偿器。 （1）量仪器高i（精确到厘米） （2）瞄准竖直于测点上的视距尺，得下丝读数l下，上丝读数l上，中丝读数V（读至毫米） （3）读取竖盘读数L（读至秒） (4)记录上述数据，检查三丝读数1/2(l下+l上)-V2mm （5）视距测量计算 计算测站点至观测点的水平距离D、高差hi、及观测
13、点高程Hi D=klcos2(l=l下 -l上)，取至0.01m hi=Dtan+i-V Hi=HA+hi(精确到0.01m，假设HA=100.00米),18,四、注意事项 (1)观测竖直角瞄准目标时，用十字丝横丝与目标相切。每人分别选择两个不同的目标点。同一台仪器的竖盘指标差的互差应小于士25“。计算竖直角和指标差时，应注意正、负号。 (2)观测竖直角时，应量测仪器高并记入备注栏内。 (3) 观测过程中，若发现水准管气泡偏离超过1格时，应重新整平仪器，并重测该测回。实验结束后，一定要关闭竖直度盘自动归零补偿器锁紧轮，否则仪器容易损坏。,19,实验四、经纬仪测绘法测绘地形图,一在一个测站上完成
14、用经纬仪测绘法测绘1:500平面图 (1)在测站点A安置仪器，量取仪器高i(量至厘米)，B点立标杆（A、B点相距约30-50米），假定测站点的高程HA=100.00米 (2)定向 经纬仪瞄准B点(以盘左位置进行观测)，转动度盘变换手轮，使水平度盘配置为00000“ (3)在测站周围50m内选择地物(道路、房角、电线杆等)特征点并一一立尺，经纬仪瞄准每一立尺点，步骤如下： 下丝读数l下，上丝读数l上，中丝读数V（读至毫米） 打开竖盘自动归零补偿器，读取竖盘读数L（读至秒） 读取水平度盘读（读至分） (4)记录上述数据，检查三丝读数1/2(l下+l上)-V2mm (5)每人至少独立测定3个点，并进
15、行视距计算。,20,二视距测量计算 计算测站点至观测点的水平距离D、高差hi、及观测点高程Hi D=klcos2(l=l下 -l上)（取至0.1m） hi=Dtan+i-V Hi=HA+hi(取至0.01m),21,(三)地形图绘制 在绘图纸中央选定A点，选择AB方向。碎部点的平面位置用量角器和比例尺根据D和按比例用极坐标法展绘。地物按“地形图图式“规定符号绘制，碎部点旁注记点的高程。 四、注意事项 (1) 碎部点的选择要具有代表性。 (2) 竖盘读数时，必须打开自动归零补偿器开关。实验结束后，关闭自动归零补偿器，以免损坏仪器。 (3) 每测1015个碎部点应检查一次定向，变化超过土4分应重新
16、定向。 (4) 在测量时，可绘制一张草图，在图上标出点位并注明点号，点号应与记录的编号一致，以便准确绘图。,22,实验五、道路圆曲线测设,设交点里程，转向角，R,lo。计算圆曲线元素T、L、E、D并列表计算圆曲线详细测设数据，检核无误后，方可进行测设。 按下列公式计算圆曲线测设元素 切线长T=R tag/2 曲线长L=R/180=R/ 外矢距E=R(sec/2-1) 切曲差D=2T-L,23,( 一圆曲线主点的测设 (1) 在开阔平坦的场地上选择相距T（精确测量）的JD（做记号）点和ZY点（做记号）。 (2) 经纬仪安置在JD点，用测回法一个测回测设转折角（=180-），确定道路前进方向的导线
17、。用钢尺在该方向上精确测量切线长T，定出YZ点（做记号）。 (3) 用经纬仪瞄准ZY点，水平度盘读数置于00000“，照准部旋转/2定出转折角的分角线方向，用钢尺测设外矢距E，定出圆曲线中点QZ。,24,二主点里程桩号计算 位于道路中线上的曲线主点里程桩号由交点的里程桩号推算而得。设JD里程,根据圆曲线元素，计算曲线主点的里程桩为： ZY里程=JD里程-T QZ里程=ZY里程+L/2 YZ里程=QZ里程桩号+L/2 YZ里程=DJ里程+T-D(检核),25,三偏角法详细测设园曲线 在测设圆曲线时，每10m整需要设置里程桩(在工程实践中视实际需要而定)，用偏角法详细测设园曲线，按下式计算偏角；
18、Pi点对应偏角：i=li 90/ R (li的弧长从ZY点或YZ点起数) 弧li对应弦长C=ll/24R2 (li表示相邻桩弧长) 弧弦差d=lC=l/24 R2 (li表示相邻桩弧长) 根据以上公式和算得的曲线主点里程，计算圆曲线偏角法测设数据。,26,用偏角法详细测设圆曲线的步骤为: 安置经纬仪于zy点，照准DJ点，水平度盘配置00000“ (1) 当转向角右偏时，顺时针方向转动照准部，使水平度盘读数为1，从zy点沿经纬仪所指方向用钢尺量取弦长,确定P1的位置，用测钎标定。 (2) 顺时针方向转动照准部，使水平度盘读数为2，从P1点用钢尺量取以10m弧长的弦与经纬仪所指方向相交，确定P2点
19、，用测钎标定。依此类推测设其余各桩点。 (3) 测设至QZ点和yz点要检核：如果两者不重合，闭合差不应超过切线方向(纵向)土L/1000；法线方向(横向)为土0.1m。,27,(四)切线支距法（直角坐标法）详细测设圆曲线 以zy（yz）为坐标原点，圆弧切线方向为X轴，半径方向为Y轴，计算曲线上点的坐标。 Xi=RSin=li-li/6R Yi=R(1-COS)=li/2R-li4/24R3（li为zy至Pi点的弧长） (2) 由zy和yz点分别沿切线方向量取各点支距X值并用测纤标定，再在垂直方向量取垂距Y值，得曲线上各点。 四、注意事项 用偏角法测设较长的曲线时 , 也可从两端向中点进行测设。 用偏角法和切线支距法测设同一圆曲线可以互相检核。,