測量實習報告材料

1、第 PAGE20 頁 共 NUMPAGES20 頁測量實習報告材料測量實習報告 D1 、距離測量實習日期 94、02、28 班級組別 營建 1A-第 N 組 組員姓名 列出所有組員姓名與學號王一 鄭二 張三 李四 報告撰寫 報告撰寫組員姓名與學號詳列本次實習所使用之儀器與工具,並說明其用途。1、儀器:纖維捲尺、鋼捲尺、水準尺、水準儀、平板儀、經(jīng)緯儀、光波電子測距儀纖維捲尺 鋼捲尺 水準尺 水準儀 平板儀 光學經(jīng)緯儀 電子經(jīng)緯儀 光波電子測距儀 2、工具:輔助測量工作順利進行之工具。如:木槌,鋼釘,木樁,鐵架,標桿,錘球,測針,三腳架,噴漆,水準器、 3、自備器具:自行攜帶輔助測量工作順利進行之

2、工具、文件。如:計算機,測量手冊,相機,紀錄紙,筆,防曬用具(不建議撐傘！)、敘述測量方法與其原理,配合流程圖說明量測步驟。1、測量的原理與方法: 測量的方法係根據(jù)以之二點 A 與 B 決定未知點 C 的基本原理而產(chǎn)生的。(1)距離測量: 量測 AC 與 BC 的距離,以確定未知點 C 的座標位置。如圖 1所示。(2)支距法: 量測過 C 點且與已知 AB 垂直的距離,來決定未知點 C 的座標位置。如圖 2 所示。(3)導線測量: 量測 AC(或 BC)的距離,及其與 AB 間的夾角 (或 )即可定出C 的座標位置。如圖 3。(4)交會法或三角測量: 量測 AC、BC 與 AB 間的夾角 、

3、即可定出 C 的座標位置。如圖 4。圖 1、距離測量 圖 2、支距法 圖 3、導線測量 圖 4、交會法或三角測量測量實習流程圖以表格表示詳列所有組員量測的數(shù)據(jù)與實習的記錄。數(shù)據(jù) 平坦地距離測量(單位:公尺) 傾斜地距離測量(單位:公尺) 測量者 第 01測回 第 02測回 第 03測回 第 01測回 第 02測回 第03測回A11 A12 A13 A21 A22 A23B11 B12 B13 B21 B22 B23C11 C12 C13 C21 C22 C23D11 D12 D13 D21 D22 D23根據(jù)記錄計算分析結(jié)果,以圖形表格表示實習成果。測量所得的觀測值或數(shù)據(jù)必須經(jīng)過整理與計算分析

4、,方能具有得到一定精度與信賴度的量測值,才具有應用的價值。數(shù)據(jù)的整理方法可分為: 1、表格: 表格適用於外業(yè)測量數(shù)據(jù)的紀錄保存,且能從其中概觀測量的全體結(jié)果。更有助瞭解未知量結(jié)果的關(guān)係或發(fā)現(xiàn)不同觀測者在量測過程的差異。表格設計時,縱欄橫列的安排配置,應事先考量紀錄數(shù)據(jù)間的先後順序與相關(guān)性,且宜預留空格以利於現(xiàn)場量測時加註與內(nèi)業(yè)時之計算分析及檢查複核的方便性。2、圖形: 利用圖形可以易於探討表格中無法表現(xiàn)之數(shù)據(jù)間的相互關(guān)係、最大最小值、週期性或異常值等重要的性質(zhì)。圖形製作時應考量:圖形類型、觀測量的特性、座標軸單位、刻度大小、量測值精度與容易閱讀。必要時應於外業(yè)時,即應繪製現(xiàn)場簡略位置關(guān)係圖,以

5、利於內(nèi)業(yè)計算分析結(jié)果之比對。觀測數(shù)據(jù)的計算分析方法,可依測量方法原理、誤差傳播特性及精度要求,選用適當?shù)姆椒ㄟM行數(shù)據(jù)的計算與分析: 1、平均值: 包括測回平均值與總體數(shù)據(jù)平均值(1)測回平均值:同一觀測者所測得數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值(2)總體平均值:同組同一儀器所測得所有數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值2、標準差: 包括測回標準差與平均值標準差(1)測回標準差:同一觀測者所測得數(shù)據(jù)的標準差(2)平均值標準差:同組同一儀器所測得所有數(shù)據(jù)的標準差3、信賴區(qū)間: 以觀測平均值加上一估計值精度來表示真值的範圍,此一範圍稱為信賴區(qū)間。若量測次數(shù)少於 30 次,可以假設觀測值分布為 t 分配,則信賴區(qū)間可以下式估計之:為 t

6、分配於信賴度 1- 與自由度 m-1 時所對應的臨界值自由度(m-1) (1-=50%) (1-=80%) (1-=90%) (1-=95%) (1-=99%) 2 0、816 1、886 2、920 4、303 9、925 3 0、765 1、638 2、353 3、182 5、841 4 0、741 1、533 2、132 2、776 4、604 5 0、727 1、476 2、015 2、571 4、032 6 0、718 1、440 1、943 2、447 3、7070、674 1、282 1、645 1、960 2、5764、誤差平差: 最小平方法5、計算範例: 測量數(shù)據(jù)分析、自動分

7、析表格簡述實習發(fā)生異常的情形,根據(jù)原理分析測量誤差。工程測量主要係以測量儀器為工具,用基準單位量來求得未知待測量相對之比值。以距離測量為例:藉由皮捲尺或銦鋼尺為測量儀器,以一整尺(30m)為基準單位量來量測道路上已知二端點的長度,若其比值為 12 時,則道路長度為 30mx12=360m。其中,此一操作過程稱為測量或量測。經(jīng)測量所得的數(shù)值 360 稱為量測值。未知量量測的方法,依其方式可分為: 1、直接量測: 未知量經(jīng)由測量儀器直接測得。如以皮捲尺量測距離。2、間接量測: 應用未知量與另一已知量的關(guān)係間接求得。如已知一三角形一邊長度 a 與三內(nèi)角 A,B,C 等量測值,則可利用正弦定理求另二邊

8、長度:測量過程中,因採用的測量方法原理或方式不同,或因儀器與操作人員的影響,量測所得的量測值並不會等於未知量真正的值(稱為真值),量測值與真值間的差異即稱為誤差(Error)。測量誤差依據(jù)其來源,概可分為三大類: 1、系統(tǒng)誤差: 其主要來自於儀器本身的誤差,如刻度不精準所產(chǎn)生的誤差;量測環(huán)境條件不同所造成的物理誤差,如光線曲射所產(chǎn)生的誤差;以及觀測者習慣偏差所造成讀數(shù)判讀偏大或偏小的誤差。系統(tǒng)誤差為一定值,可利用儀器校正的方法或計算加以消除。2、偶然誤差: 係由不明原因或偶發(fā)性因子之影響所造成的誤差。當測回次數(shù)夠多時,偶然誤差具有下列特性: (1)小誤差發(fā)生的機率大於大誤差發(fā)生的機率。(2)正

9、值誤差與其絕對值相等的負值誤差發(fā)生的機率相等。(3)極大誤差發(fā)生的機率極小。3、錯誤過失: 操作人員刻度讀數(shù)錯誤,記錄或計算錯誤所造成。必須非常細心並藉由多重複查才可發(fā)現(xiàn)而加以消除或避免。分析探討異常處理的方法、誤差原因與避免的方法。1、自身安全: 在建築工地應戴安全帽。在交通要道上工作,應穿警戒色外套。儀器旁豎立警告標誌(最好放在儀器與來車方向之間),或由專人持紅白旗示警。2、儀器安儀器設置在腳架上面上以後,立即鎮(zhèn)鎖上腳架頂之全: 連接螺旋。儀器架設後。必須要有人員在旁照顧;否則,強風,粗心駕駛員、行人、頑皮小孩等,均有可能導致儀器傾倒。在光滑地面設置儀器時,應利用正三角形框(每邊長約 90

10、 公分),框住腳架腿之尖端。精密測量工作應協(xié)調(diào)工地之重機械暫時停工,以免干擾測量。儀器高度宜適中。太低時觀測者彎腰駝背容易疲勞,太高則不便觀測。收工或每站測畢,均應檢查各頁附件工具就是否收妥,以免遺失,儀器或工具如果損壞或折斷,殘骸不得丟棄,應帶回報繳。損壞或故障時,不得逞強自行修理,人為疏忽造成損壞理應賠償。3、記錄: 記錄者應主動栛助測量員。測量員讀出之數(shù)值,記錄者應複誦無誤才可以記錄。記錄時,數(shù)字的高度為記錄表中格子高度的 2/3。記錄錯誤時,不可以在原數(shù)字上改,應劃線,然後在該格剩下的 1/3 位置重寫。當然也可以記在下一格。這樣保留記錄的原始狀況,有助於加後之查閱與檢討。測量時現(xiàn)場的

11、特別狀況亦應讀詳實記載。例如風很大,車輛來往震動,工地打樁震動等等,均為了日後查核之用。檢附儀器與實習相關(guān)的照片、參考資料及相關(guān)文件。A1、參考文獻 1、測量實習(上冊),白巨川編著,矩陣出版股份有限公司,pp、1-pp、16(2022,08) 2、SURVEYING(6E),BANNISTER,RAYMOND,BAKER,Addison Wesley Longman Ltd, London(1984)第三章 角度測量在確定地面點的位置時,常常角度測量。角度測量最常用的儀器就是經(jīng)緯儀。角度測量分為水平角測量與豎直角測量。水平角測量用于求算點的平面位置,豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化成水

12、平距離。第一節(jié)水平角測量原理水平角就是地面上一點到兩目標的方向線投影到水平面上的夾角,也就就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角。第二節(jié)DJ6 級光學經(jīng)緯儀一、經(jīng)緯儀概述1.按讀數(shù)系統(tǒng)區(qū)分類:光學經(jīng)緯儀、游標經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀2.按精度分類:DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15 及 DJ60二、DJ6 光學經(jīng)緯儀的構(gòu)造基座用來支承整個儀器,并借助中心螺旋使經(jīng)緯儀與腳架結(jié)合。其上有三個腳螺旋,用來整平儀器。豎軸軸套與基座連在一起。水平度盤就是玻璃制成的圓環(huán),在其上刻有分劃,從 0360,順時針方向注記,用來測量水平角。照準部上有望遠鏡、橫軸、支架、豎軸、水準管、水平制微動、豎直制微動及讀數(shù)

13、裝置等。三、J6 級光學經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法分微尺測微器的結(jié)構(gòu)簡單,讀數(shù)方便,具有一定的讀數(shù)精度,廣泛應用于 J6 級光學經(jīng)緯儀。這類儀器的度盤分劃度為 1,按順時針方向注記。單平板玻玻測微器主要由平板玻璃、測微尺、連接機構(gòu)與測微輪組成。轉(zhuǎn)動測微輪,通過齒輪帶動平板玻璃與與之固連在一起的測微尺一起轉(zhuǎn)動;測微尺與平板玻璃同步轉(zhuǎn)動、第三節(jié)水平角觀測一、經(jīng)緯儀的對中、整平與瞄準1、對中對中目的就是使儀器的中心與測站點位于同一鉛線上。先目估三腳架頭大致水平,且三腳架中心大致對準地面標志中心,踏緊一條架腳。雙手分別握住另兩條架腿稍離地面前后左右擺動,眼睛瞧對中器的望遠鏡,直至分劃圈中心對準地面標志中心為止,

14、放下兩架腿并踏緊。調(diào)節(jié)架腿使氣泡基本居中,然后用腳螺旋精確整平。檢查地面標志就是不位于對中器分劃圈中心,若不居中,可稍旋松連接螺旋,在架頭上移動儀器,使其精確對中。2、整平整平就是利用其座上三個腳螺旋使照準部水準管氣泡居中,從而導致豎軸豎直與水平度盤水平。整平時,先轉(zhuǎn)動照準部,使照準部水準管與任一對腳螺旋的連線平行,兩手同時向內(nèi)或外轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋,使水準管氣泡居中。將照準部旋轉(zhuǎn) 90,轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋,使水準管氣泡居中,按以上步驟反復進行,直到照準部轉(zhuǎn)至任意位置氣泡皆居中為止。3、瞄準二、水平角觀測這種方法用于觀測兩個方向之間的單角。1)盤左位置精確瞄準左目標 A,調(diào)整水平度盤為零度稍大,讀

15、數(shù) A 左 。2)松開水平制動螺旋,順時針轉(zhuǎn)動照準部,瞄準右方目標,讀取水平度盤讀數(shù) B左 。以上稱上半測回。 上 = B 左 - A 左 。3)松開水平及豎直制動螺旋,盤右瞄準右方目標,讀取水平度盤讀數(shù) B右 ,再瞄準左方目標 A 右 。以上稱下半測回。 下 = B 左 - A 左 。4)上、下半測回合稱一測回。當測角精度要求較高時,往往要測幾個測回,為了減少度盤分劃誤差的影響,各 測 回 間 應 根 據(jù) 測 回 數(shù) n 按 180 n 變 換 水 平 度 盤 位 置 。適用于觀測兩個以上的方向。當方向多于三個時,每半測回都從一個選定的起始方向(零方向)開始觀測,在依次觀測所需的各個目標之后

16、,應再次觀測起始方向(稱為歸零)稱為全圓方向法。第五節(jié)豎直角觀測一、豎直角測量原理豎直角就是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。其角值為 0 90。視線上傾斜,豎直角為仰角,符號為正。視線向下傾斜,豎直角為俯角,符號為負。豎直角與水平角一樣,其角值也就是度盤上兩個方向讀數(shù)之差。不同的就是豎直角的兩個方向中必有一個就是水平方向。二、豎直度盤三、豎直角的觀測與計算1.儀器安置于測站點上,盤左瞄準目標點 M(中絲切于目標頂部)。2.調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中,讀數(shù) L。3.盤右再瞄準 M 點并調(diào)節(jié)豎盤指標水準管氣泡居中,讀數(shù) R。4.計算豎直角。盤左盤右四、豎盤指標差當視線水平時,盤左豎盤讀數(shù)為 90

17、,盤右為 270。但指標不恰好指在 90或270,而與正確位置相差一個小角度 x,x 稱為豎盤指標差。或五、豎盤指標差自動歸零的補償裝置 第六節(jié)水平角測量的誤差 一、儀器誤差望遠鏡視準軸不垂直于橫軸時,其偏離垂直位置的角值 C 稱視準差或照準差。當豎軸鉛垂時,橫軸不水平,而有一偏離值 I ,稱橫軸誤差或支架差。觀測水平角時,儀器豎軸不處于鉛垂方向,而偏離一個角度,稱豎軸誤差。二、對中誤差與目標偏心觀測水平角時,對中不準確,使得儀器中心與測站點的標志中心不在同一鉛垂線上即就是對中誤差,也稱測站偏心。當照準的目標與其它地面標志中心不在一條鉛垂線上時,兩點位置的差異稱目標偏心或照準點偏心。其影響類似

18、對中誤差,邊長越短,偏心距越大,影響也越大。三、觀測誤差人眼分辯兩個的最小視角約為 60,瞄準誤差為用分微尺測微器讀數(shù),可估讀到最小格值十分之一。以此作為讀數(shù)誤差。四、外界條件的影響觀測在一定的條件下進行,外界條件對觀測質(zhì)量有直接影響,如松軟的土壤與大風影響儀器的穩(wěn)定;日曬與溫度變化影響水準管氣泡的運動;大氣層受地面熱輻射的影響會引起目標影像的跳動等等,這此都會給觀測水平角帶來誤差。因此,要選擇目標成象清晰穩(wěn)定的有利時間觀測,設法克服或避開不利條件的影響,以提高觀測成果的質(zhì)量。第七節(jié)經(jīng)緯儀的檢驗與校正一、照準部水準軸應垂直于儀器豎軸的檢驗與校正檢驗先整平儀器,照準部水準管平行于任意一對腳螺旋,

19、轉(zhuǎn)動該對角螺旋使氣泡居中,再將照準部旋轉(zhuǎn) 180,若氣泡仍居中,說明此條件滿足,否則需要校正。校正用校正針撥動水準管一端的校正螺絲,先松一個后緊一個,使氣泡退回偏離格數(shù)的一半,再轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡居中。重復檢驗校正,直到期水準管在任何位置時氣泡偏離量都在一格以內(nèi)。二、十字絲豎絲應垂直于儀器橫軸的檢驗校正檢驗用十字絲豎絲一端瞄準細小點狀目標轉(zhuǎn)動望遠鏡微動螺旋,使其移至豎絲另一端,若目標點始終在豎絲上移動,說明此條件滿足,否則需要校正。校正旋下十字絲分劃板護罩,用小改錐松開十字絲分劃板的固定螺絲,微微轉(zhuǎn)動十字絲分劃板,使豎絲端點至點狀目標的間隔減小一半,再返轉(zhuǎn)到起始端點。生復上述檢驗校正,直到無顯著

20、誤差為止,最后將固定螺絲擰緊。三、視準軸應垂直于橫軸的檢驗與校正方法一:檢驗盤左瞄準遠處與儀器同高點 A,讀取水平度盤讀數(shù) 左 ,倒轉(zhuǎn)望遠鏡盤右再瞄準 A 點,讀取水平度盤讀數(shù) 右 。若 左 = 右 180,說明此條件已滿足,若差值超過 2,則需要校正。校正計算正確讀數(shù) 右 =右 +( 左 180)/2,轉(zhuǎn)動水平微動螺旋,使水平度盤讀數(shù)為 右,此時目標偏離十字絲交點,用校正針撥動十線左、右校正螺旋,使十字絲交點對準 A 點。如此重復檢驗校正,直到差值在 2內(nèi)為止。最后旋上十字絲分劃板護罩。方法二:檢驗在平坦場地選擇相距 100m 的 A、B 兩點,儀器安置在兩點中間的 O 點,在 A 點設置與

21、經(jīng)緯儀同高的點標志(或在墻上設同高的點標志),在 B 點設一根水平尺,該尺與儀器同高且與 OB 垂直。檢驗時用盤左瞄準 A 點標志,固定照準部,倒罷望遠鏡,在 B 點尺上定出 B1 點的讀數(shù),再用盤右同法定出 B2 點讀數(shù)。若 B1與 B2 重合,說明此條件滿足,否則需要校正。校正在 B 1 、B 2 點間 1/4 處定出 B 3 讀數(shù),使 B 3 =B 2 (B 2 B 1 )/4。撥動十字絲左、右校正螺旋,使十字絲交點與 B 3 點重合。如此反復檢校,直到 B 1 B 2 2cm 為止。最后旋上十字絲分劃板護罩。四、橫軸與豎軸垂直的檢驗與校正在離建筑物 10m 處安置儀器,盤左瞄準墻上高目

22、標點標志 P(垂直角大于 30),將望遠鏡放平,十字絲交點投在墻上定出 P1 點。盤右瞄準 P 點同法定出 P2 點。若 P1P2 點重合,則說明此條件滿足,若 P1P25mm,則需要校正。由于儀器橫軸就是密封的,故該項校正應由專業(yè)維修人員進行。五、豎軸指標差的檢驗與校正六、光學對中器的檢驗校正。第八節(jié)電子經(jīng)緯儀簡介 電子經(jīng)緯儀與光學經(jīng)緯儀的根本區(qū)別在于它用微機控制的電子測角系統(tǒng)代替光學讀數(shù)系統(tǒng)。其主要特點就是:1.使用電子測角系統(tǒng),能將測量結(jié)果自動顯示出來,實現(xiàn)了讀數(shù)的自動化與數(shù)字化。2.采用積木式結(jié)構(gòu),可與光電測距儀組合成全站型電子速測儀 ,配合適當?shù)慕涌诳蓪㈦娮邮植居涗浀臄?shù)據(jù)輸入計算機,以進行數(shù)據(jù)處理與繪圖本章小結(jié)1.學習本章應弄清以下各主要問題:一就是經(jīng)緯儀測水平角的原理,構(gòu)造及其使用;二就是水平角測量;三就是豎直角測量。水平角就是地面上兩直線之間的夾角在水平面的投影。常用的水平角觀測方法有測回法(適用于兩個方向間角度)及全圓測回法(用于三個以上方向)。豎直角就是在同一個豎直面內(nèi)視線方向與水平線的夾角,學習時與水平角測量對照學習。測量豎直角與測量水平角不同,在測量水平角時,當望遠鏡隨照準部在水平方向轉(zhuǎn)動時