西華大學水利工程測量實習實驗報告教材

1、實習報告目錄前言 11實習目的 12實習任務 13實習地點 14.實習所用設備 11基本原理 21.1高程測量 21.2角度測量 31.2.1水平角測量的原理 31.2.2豎直角測量的原理 41.3距離測量 41.4閉合導線的測量 52實習步驟62.1實習動員和踏勘、選點 62.2測圖控制測量外業(yè)：導線測量（測角、量邊） 62.2.1 測角 62.2.2 量邊 7原始數(shù)據(jù)以及處理73.1測量草圖 73.1控制測量內(nèi)業(yè)：導線計算、水準測量內(nèi)業(yè)、控制點坐標與高程成果表 84測量數(shù)據(jù)誤差分析114.1各種測量誤差的來源，其主要有三個方面： 114.2減少測量誤差的方法： 125實習總結(jié)13實習報告1

2、. 實習目的本實習是實踐教學，根據(jù)本科教學計劃和測量學教學大綱的要求， 安排4天時間進行 教學實習，以鞏固和深化課堂教學內(nèi)容，充實基本理論、基本知識。（1）鞏固課堂教學知識，加深對控制測量學的基本理論的理解，能夠用有關理論指導作業(yè) 實踐，做到理論與實踐相統(tǒng)一，提高分析問題、解決問題的能力，從而對控制測量學的基 本內(nèi)容得到一次實際應用，使所學知識進一步鞏固、深化。（2）通過實習，熟悉并掌握三、四等控制測量的作業(yè)程序及施測方法（3） 掌握用測量平差理論處理控制測量成果的基本技能，使學生具備一定的動手能力和分 析、解決問題的能力，具有較高的操作水平。（4）通過完成控制測量實際任務的鍛煉，提高獨立從事

3、測繪工作的計劃、組織與管理能力， 為今后的工作打下堅實的基礎。（5）熟悉水準儀、經(jīng)緯儀的工作原理，使學生具備輸出數(shù)字地形圖的能力，具備應用地形 圖進行設計、計算的能力和一定的工程施工放樣能力（6）培養(yǎng)學生的組織能力、協(xié)作精神以及實事求是、科學嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和任勞任怨、不畏艱苦的思想作風。2. 實習任務通過控制點找出引點對建筑物四周的坐標進行測量，從而測量出房子的大致位置，坐標及其相對坐標。3. 實習地點西華大學教師員工宿舍（一食堂附近，兩棟房子為斜對面）4. 實習所用設備經(jīng)緯儀、插桿、水準儀、水準尺、鋼卷尺、粉筆、鋼筆，筆記本12實習報告1.基本原理1.1咼程測量如圖一所示，已知A點的高程為H

4、 A，欲測定B點對A點的高差hAB，計算出B點 的高程H B?？稍贏B之間安置水準儀，在 A，B點上豎立水準尺。測量方向由 A至B, 根據(jù)水準儀提供的水平視線截于 A尺上的讀數(shù)為a，B尺上的讀數(shù)為b,則B點對A點的髙AB水準尺水準尺大地水準面式中a后視讀數(shù)（簡稱后視），通常是已知高程點A的水平視線截尺讀數(shù)；B前視讀數(shù)（簡稱前視），是未知高程點B的水平視線截尺讀數(shù)。兩點間的高程，等于后視讀數(shù)減前視讀數(shù)。高差有正負值，當后視讀數(shù) a大于前視 讀數(shù)b（即地面B點高于A點），高差hAB為正值，反之為負值。側(cè)得 A點B點的高差后， 可求得B點的高程Hb= HA+hAB（2-2）上式是通過高差的計算而求得

5、 B點的高程。高程的計算也可以用視線高程的方法進行計 算，即Hb=（ HA+a）-b=Hi-b（2-3）式中Hi為視線高程，它等于已知 A點的高程Ha加A點的后視讀數(shù)a實習報告用高差法計算點的高程，適用于在一個測站上有一個后視讀數(shù)和一個前視讀數(shù)；視線高程法適用于一測站上有一個后視讀數(shù)和多個前視讀數(shù)。每一個測站只有一個視線高 程Hi（作為每一站的常數(shù)），分別減去各待測點上的前視讀數(shù)，即可求得各點的高程1.2角度測量1.2.1水平角測量的原理如圖3-1所示，可在0點上方任意高度處，水平安置一個帶刻度盤的圓盤，并使圓盤中心在過0點的鉛垂線上；通過 0A和0B各作一鉛垂面，設這兩個鉛垂面在刻度盤 上街

6、區(qū)的讀書分別為a和b，則水平角B的角值為：B =b-a實習報告1.2.2豎直角測量原理在望遠鏡橫軸的一端豎直設置一個刻度盤(豎直度盤)，豎直度盤中心與望遠鏡橫軸 中心重合，度盤平面與橫軸軸線垂直，視線水平時之表現(xiàn)為一固定度數(shù)，當望遠鏡瞄準目 標時，豎盤隨著轉(zhuǎn)動，則望遠鏡瞄準目標的方向線與水平方向上的固定度數(shù)之差為豎直角。1.3距離測量距離是指測量兩點間的水平距離。本次實習采用鋼尺測量法，由于地面兩點之間的 距離較長，大于一個整尺的長度，這時就要分若干個尺段進行測量。各個尺段通過目估 定線的直線定線的方法，使各個尺段的端點必須在同一條直線上，如下圖所示，設A,B為直線的兩端點，欲在其間定出1，2

7、，3，等點與A,B點在同一條直線上。這時， 在A,B點上各插上花桿，甲立于B點后約1m處，乙持花桿離A點約走至一尺段長的 1m處停止，甲通過B花桿左右移動，當乙所持花桿落在 AB視線上時，停止移動，將 花桿豎立，定出1點。此后，乙繼續(xù)向B前進，同法定出2，3點。然后進行測量，后 尺手持尺的零點位于A點，前尺手持尺的末端并攜帶粉筆至一尺段處。這時，前后尺手應拉直，拉緊，拉穩(wěn)，并在一尺段處做上標記，讀出鋼尺顯示讀數(shù)，按此方法進行，最 后不足一整尺時，前尺手把尺的某一整數(shù)分劃線對準 B點，后尺手讀出尺的零端毫米數(shù)， 變可得不足一整尺的余長。于是，AB的水平距離為D=nl+q(2-5)式中 n尺段數(shù)；

8、l使用鋼尺的尺長；q不足一整尺的余長。0 0 0 01234實習報告1.4閉合導線測量原理如下圖所示，將建筑物布置成以下形式，自某點出發(fā)，經(jīng)過若干點，最后自行閉 合回到起始點，形成一閉合多邊形。圖 1為以高級點N為起始點的閉合導線，圖2為 不與高級點聯(lián)系的閉合導線。其外業(yè)工作包括：踏勘測區(qū)選定導線點和建立標志，測量導線邊長度，測量水平角和起 始邊方位角。用經(jīng)緯儀測量導線的水平角，用鋼尺測量邊長的導線稱為鋼尺量距導線或 經(jīng)緯儀導線。其內(nèi)業(yè)計算步驟如下：角度閉合差的計算與調(diào)整理=（n-2）180（6）N代表多邊形的邊數(shù)。由于水平角的觀測值包含著不可避免的誤差， 故觀測值之和a 理常不等于理論 值，

9、其差值為角度閉合差f工 a 1測-7理，f -容三 40 n （或60，依導線長度而定），若f f容，則說明角度觀測達到要求， 可將角度閉合差反符合平均分配到各觀測角，平均后的剩余數(shù)可考慮分配給包含短邊的 水平角。 導線邊方位角的計算如圖所示，已知起始邊1-2的方位角ai2，其余各邊的方位角可根據(jù)ai2及改正后水平角 推算得出，即(2-7)a前 = a后 +180 + 一左（適用于測左角）a前 = a后 +180 -:右（適用于測右角）(2-8) 坐標增量的計算及其閉合差的調(diào)整 導線點坐標之計算實習報告2. 實習步驟2.1實習動員和踏勘、選點踏勘選點是一個很重要的過程，它關系到我們以后測量和繪

10、圖的方便， 所以我們必須 了解踏勘選點的原則。選點原則；（1）相鄰點之間應通視；（2）便于量距以及觀測周圍地物；（平距）（3）點位應易于保存，點位穩(wěn)固，保持三周；（4）邊長均勻（平均75m），10-15個自選點，均勻分布；（5）以水泥釘做標記，并用油漆標示，點的編號為三位：由組號和點號組成，字體小巧工整，標記清晰，字頭朝北。例如：L103，L210等；（6）設計閉合或附和導線，選點完畢后應繪出選點略圖，要作為上交成果之一。 綜上所述，通過老師的指導，我們把西華大學校醫(yī)院對面兩棟建筑作為我們的測區(qū) 2.2測圖控制測量外業(yè)：導線測量（測角、量邊）2.2.1測角測回法：（1）經(jīng)緯儀架在控制點上，用鉛

11、錘進行對中，再用腳螺旋調(diào)節(jié)圓水準氣泡居中，然后調(diào) 節(jié)腳螺旋使得水準管氣泡也居中。通過對中器觀察是否對中，否則反復調(diào)平。（2）望遠鏡調(diào)成盤左，對準左面的目標并制動，調(diào)節(jié)微傾和微動螺旋，使得十字絲瞄準 目標，將水平角調(diào)到零度左右，記下讀數(shù)。順時針轉(zhuǎn)動照準部，對準右面的目標并制動， 讀出右面的讀數(shù)，記錄讀數(shù)。（3）望遠鏡調(diào)成盤右，對準右面的目標并制動，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)微傾和微動螺旋，是的十字絲瞄準目標，把配置度盤的按鈕拔出，記下讀數(shù)。逆時針轉(zhuǎn)動照準部，對準左面的目標并制動，讀出左邊的讀數(shù)，記錄讀數(shù)。（4）兩次測量角之差不能超過 36秒，否則重測。（5）第二測回類似。（6）第一測回和第二測回測量角之差不能超過

12、 24秒，否則重測實習報告222量邊由于地形較平坦，用鋼尺往返測量。取往返測量的平均值。3. 原始數(shù)據(jù)以及處理實習報告3.2控制測量內(nèi)業(yè)：導線計算、水準測量內(nèi)業(yè)、控制點坐標與高程成果表表一：控制測量閉合導線坐標計算表點號觀測角值。 ,坐標 位角。方5邊長D (m)D(m)改正數(shù)(mm)D(m)改正數(shù)(mm)改正后坐標增量坐XY仝標21614127.000-25.634+8.480+25.526+8.5343406989.17042+108+54399395.0023116202252122.000-15.461-15.651-15.373-15.607340696399403.53903+88

13、+443.644364122582822266.500+ 14.260-64.953-14.526-64.820340694399387.90657+266+1338.271295266521953028.400-27.365-7.957-27.521-7.540340696399323.10057+114+572.79709688492864159.200+ 17.002-56.706+17.23-56.588340693399315.53324+237+11895.546697983280826.200+25.935+3.713+26.04+3.725340695399258.93054+

14、105+1202.78581883461042262.500-15.518+60.543-15.226+60.550340697399262.71836+250+1258.82506926419195121.800+20.504+7.405+20.59+7.449340696399323.20927+87+4413.599561010412953830.850-3.037+30.700-2.914+30.762340698399330.73057+123+624.190051118230930822.500-1.236+22.466-1.146+22.511340698399361.40354

15、+90+451.276671222223504514.200+8.983+ 10.988+9.040+11.0243406983993383.2133+570.130978+28234069839933.50917002實習報告表二：水準測量內(nèi)業(yè)計算測段編號點名距離m測站 數(shù)實測高差m改正數(shù)mm改正后高差m高程m備注1227.0001+0.040-0.4+0.0396499.69853499.7381222.0001+0.053-0.4+0.05264499.7907366.5001+0.244-0.4+0.24365500.0343428.4001+0.073-0.4+0.07266500.

16、1069559.2001+0.098-0.4+0.09767500.2045626.2001-0.087-0.4-0.08748500.1171762.5001-0.080-0.4-0.08049500.0367821.8001-0.353-0.4-0.353410499.6833930.8501+0.043-0.4+0.042611499.72591022.5001+0.111-0.4+0.110612499.83651114.2001-0.137-1-0.13802499.6985381.15011+0.005-50輔 助 計 算實習報告表三：碎部測量JH P. 點號坐標方位角 , ,邊長

17、D ( m)D(m)D(m)坐標改正后坐標XYXY2189292115.96-15.742-2.6313406973.428399392.37134069399392.12127275311.00-6.691+8.7313406973.439399392.70973.4345403257323613.60-3.165-13.2803406960.479399390.25634069399389.47343012.30+ 12.193+1.6213406960.464399389.55060.47290352592712.76+ 11.550+5.4243406974.347399328.533

18、34069399328.101931399.70-9.450-2.5623406974.740399328.14374.54433852085421.40+20.090+7.3713406982.887399330.48034069399330.1019244131.00-0.975-0.2203406983.215399330.48583.051483522234577.10-5.228-4.8043406957.569399318.30534069399317.61533322.00+21.988+0.7273406957.534399316.29657.5523015203220022.

19、70-20.838-8.8823406941.959399314.22734069399314.611368.40+8.399+0.1513406943.945399315.72042.95297472812274.20+3.701+ 1.9853406956.486399260.96634069399261.8184134222.20-22.140-1.6373406956.685399261.06956.586018717264818.30+ 17.458+5.4873406970.243399264.46834069399264.816820148.65-8.471+ 1.7493406

20、970.354399264.45570.299462表四：墻腳高程Z的計算墻腳序號控制點墻腳控制點高差m控制點高程m墻腳高程Z(m)2+0.031499.6985499.72954-0.063499.7907499.72775-0.300500.0343499.734310+0.029499.6833499.71235+0.128500.0343500.16236+0.040500.1069500.14697-0.023500.2045500.18158+0.076500.1171500.19311 o實習報告表五：墻角坐標墻腳序號墻腳坐標XYZ3406973.434399392.540499

21、.72953406960.472399389.903499.72773406974.544399328.338499.73433406983.051399330.483499.71233406957.552399317.301500.16233406942.952399314.974500586399261.018500299399264.462500.19314. 測量數(shù)據(jù)誤差分析4.1各種測量誤差的來源，其主要有三個方面：(1) 儀器誤差(儀器本身所決定，屬客觀誤差來源)。 儀器校正不完善產(chǎn)生的誤差：儀器雖然經(jīng)過校正，但不可能絕對完善，還

22、會存在一些殘余誤差，其中主要是水準管軸不平行于視準軸的誤差。 這項誤差在 水準測量中引起的讀數(shù)誤差大小與儀器距水準尺的距離成正比。在同一測 站，只要將儀器安置于距前、后視尺等距離處，就可消除該項誤差。 對光誤差：由于儀器制造加工不夠完善，當轉(zhuǎn)動對光螺旋調(diào)焦時，對光透鏡產(chǎn)生非直線移動而改變視線位置，產(chǎn)生對光誤差，即調(diào)焦誤差。這項誤差， 只 要將儀器安置于距前、后視尺等距離處，后視完畢轉(zhuǎn)向前視，不再重新對光， 就可消除這項誤差。 水準尺誤差：隨著水準尺使用年限的延長，水準尺就會彎曲變形，產(chǎn)生尺面刻劃不準和尺底零點不準等誤差。因此，在水準測量前應對水準尺進行檢驗。水準尺的零點誤差，使儀器站數(shù)為偶數(shù)時

23、即可消除。(2) 觀測誤差(由于人員的技術(shù)水平而造成，屬于主觀誤差來源)實習報告 整平誤差：整平誤差與水準管分劃值及視線長度成正比。若以DS3型水準儀進行水準測量，視線長D=100m時，則在讀數(shù)上引起的誤差為0.73mm。因此 在觀測時必須切實使氣泡居中，視線不能太長，后視完畢轉(zhuǎn)向前視，要注意 重新轉(zhuǎn)動微傾螺旋使氣泡居中才能讀數(shù)，但不能轉(zhuǎn)動腳螺旋，否則將改變儀 器高產(chǎn)生錯差。若在日光強烈的晴天進行測量時，必須打傘遮陽保護儀器， 特別要注意保護水準管。 估讀誤差和照準誤差：估讀誤差是估讀水準尺上的毫米產(chǎn)生的誤差。它與十 字絲的粗細、望遠鏡放大倍率和視線長度有關。 在一般水準測量中，當視線 長度為

24、100m時，估讀誤差約為.5mm。人眼的分辨力，通常當視角小于 1/時，就不能分辨水準尺上的兩點；當望遠鏡放大倍率為30、視線長度為100m時，照準誤差約為).97mm。若望遠鏡放大倍率較小或視線過長，尺 子成像小，顯得不夠清晰，照準誤差和估讀誤差都將增大。 故對各等級的水 準測量，規(guī)定了儀器應具有的望遠鏡放大倍率及視線的最大長度。 水準尺豎立不直產(chǎn)生的誤差：如果水準尺不垂直于地面時，其讀數(shù)比水準尺 豎直時的讀數(shù)要大，而且視線越高，誤差越大。因此測量時一定要將水準尺 豎直，并且水準尺讀數(shù)不能太大，一般應不大于2.7m。(3) 外界影響誤差(受到如溫度、大氣折射等外界因素的影響而這些因素又時時處

25、于變動中而難以控制，屬于可變動誤差來源)。4.2減少測量誤差的方法(1) 在儀器選擇上要選擇精度較高的合適儀器。(2) 提高自身的測量水平，降低誤差水平。(3) 通過各種處理數(shù)據(jù)的數(shù)學方法如： 距離測量中的溫度改正、尺長改正，多次測量取平均值等來減少誤差。1 4實習報告5. 實習總結(jié)2011年12月26日我們正式開始了為期一周的“工程測量實習”，在此之前，老師給 我們召開了一個動員大會。說明了測量任務、測量的要求，測量的實際意義及重要性， 我 們跟隨老師來到測區(qū)地點，依次看了學校的2個控制點，老師給我們第三組的任務是測西 華大學教師員工宿舍（一食堂附近，兩棟房子為斜對面）。測量是一項務實求真的

26、工作，半點馬虎都不行，我們在測量實習中必須保持數(shù)據(jù)的原 始性，這也是很重要的。為了確保計算的正確性和有效性， 我們得反復校核對各個測點的 數(shù)據(jù)是否正確。我們在測量中不可避免的犯下一些錯誤， 比如讀數(shù)不夠準確，氣泡沒居中 等等，都會引起一些誤差。因此，我們在測量中內(nèi)業(yè)計算和測量同時進行，這樣就可以及 時發(fā)現(xiàn)錯誤，及時糾正，同時也避免了很多不必要的麻煩，節(jié)省了時間，也提高了工作效 率。測量也是一項精確的工作，通過測量學的學習和實習，在我的腦海中形成了一個基本 的測量學的輪廓。測量學內(nèi)容主要包括測定和測設兩個部分，要完成的任務在宏觀上是進 行精密控制，從微觀方面講，測量學的任務為按照要求測繪各種比例尺地形圖；為哥哥領域提供定位和定向服務，建立工程控制網(wǎng)，輔助設備安裝，檢測建筑物變形的任務以及工 程竣工服務等。而這一任務是所有測量學的三個基本元素的測量實現(xiàn)的：角度測量、距離測量、高程測量。在這次實習中，我們學到了測量的實際能力，更有面對困難的忍耐力，同時也認識到 小組團結(jié)的重要性以及測量的步驟。 首先，是熟悉了水準儀、光學經(jīng)緯