《数字测量学》实验三到实验五实验报告参考
实验三 全站仪认识及导线测量 一、实验目的 1、了解全站仪的基本结构与性能及各操作部件的名称和作用； 2、了解全站仪的操作界面，键盘上各按键的名称及其功能、显示符号的含义； 3、掌握全站仪的基本使用方法。
4、掌握图根导线的选点、施测和内业计算方法。
5、边长（平距）用全站仪往返测量，相对误差应小于 1/4000；转折角、连接角测量一测回，上下半测回较差不大于 30″；角度闭合差（n——为转折角的个数）。
二、仪器及工具 全站仪 1 台，脚架 1 个，带棱镜的对中杆 1 根，测伞 1 把。
三、方法及步骤 1、全站仪的安置（1）在实验场地上选择一点作为测站，另一点安置棱镜。
（2）将全站仪安置于测站点上，对中、整平（详细内容参考经纬仪的安置）。
2、全站仪的认识与功能介绍（1）全站仪的开机。按“ON”或“power”键开机，将仪器初始化，即松开望远镜的制动螺旋和水平制动螺旋，旋转望远镜和照准部一周。若仪器给出“X 补偿超限”信息，说明仪器没有整平，重新整平即可。
（2）全站仪的基本结构及各操作部件的介绍。参照仪器实物。
（3）全站仪操作界面的认识。了解全站仪的操作界面上各按键的名称及其功能、显示符号的含义。参照仪器实物。
(4）全站仪的功能介绍 全站仪的基本测量功能有角度测量、距离测量和坐标测量，还可以利用全站仪进行放样测量以及应用测量（如，悬高测量、对边测量等）。
3、全站仪的使用 练习角度测量、距离测量、坐标测量等基本工作。
（1）角度测量 1．在角度测量模式下，盘左瞄准目标 A,按置零键，全站仪的操作界面上其水平度盘读数显示为 0°00′00〃，顺时针旋转照准部，瞄准目标 B，读取显示读数，此读数即为上半测回角值。
2．盘右瞄准目标 B，读取读数，逆时针旋转照准部，瞄准目标 A 并读取读数，即可算出下半测回角值。
3．如果测竖直角，可在读取水平度盘的同时读取竖盘的显示读数。
（2）距离测量 在距离测量模式下，设置好棱镜常数与大气改正值等参数，照准棱镜中心，按测量键，当听到仪器嘀嗒嘀嗒的响声后，距离值则显示出来。斜距和平距通过操作键互换显示。具体按键参照仪器实物。对于博飞全站仪再按一次测量键就显示平距；南方 NTS-300 系列全站仪在测距界面按 HV 软键即可；苏一光全站仪通过按操作界面的三角形符号键即可。
4.导线测量及计算（1）测角 采用用全站仪测回法观测导线各转折角，每个角观测 1 个测回。
（2）测距 采用全站仪往返测量各导线边的水平距离，单程两次测距的较差不超过 5 毫米时取两次水平距离的均值
作为该边水平距离的单程观测值，往返测距相对误差符合要求时取其平均值作为该导线边水平距离最终值。
（3）计算（参照课本有关章节）开始导线计算前，首先要检查外业观测记录；正确绘出导线略图，在略图标出各导线边边长、各角的大小。
四、注意事项 1、盘左盘右瞄准目标时，一定要瞄准同一目标同一部位。
2、全站仪是目前价格昂贵的先进测量仪器之一，在使用时必须严格遵守操作规程，十分注意爱护仪器，操作仪器螺旋时，必须注意力度。
3、在安装和拆卸仪器时，一定要一手握仪器，一手操作中心螺旋，必须及时将中心螺旋旋紧。
4、在阳光下使用全站仪测量时，一定要撑伞遮掩仪器，严禁用望远镜对准太阳等强光源。
5、禁止用手触摸仪器镜面反光镜面。
6、在装卸电池时，必须先关断电源。
7、迁站时，即使距离很近，也必须取下全站仪装箱搬运，并注意防震。
实验四 等外及四等水准测量 一、内 容与要求 1．掌握等外级及四等水准测量的施测方法。
2．熟悉等外水准测量的记录格式、数据处理及检核方法。
3．要求每小组施测一条闭合或附和水准路线。
二、仪器及工具 水准仪一台，水准尺一对，尺垫一对。
三、方法及步骤 1．选择一已知高程点为起始点（也可选一地面上牢固的点位，给其一个假定高程做为起点），并选定一条长度适合的闭合路线，指定一个前进方向。
2．起始点上和前方适当远处各立一水准尺，在两水准尺中点处架设水准仪，并整平，然后即可用红黑面法或两次仪器法观测两个高差，黑红读差为±3mm，将这两个高差进行比较，若其较差不超过±5mm 的限差时，方可开始下一站的观测，此时，前视水准尺不动，后视水准尺移至前方适当远处立尺，仪器又安置在两尺间的适当位置，即可开始第二站观测。此后对如此往复；直至终点。
3．各站所测两次高差取平均值，然后求出水准路线的高差闭合差，若不超出±20（mm）的限差要求(L 一公里数)，则将闭合差平均分配于各测站，除不尽之尾数，给高差较大的测站多分一个毫米，最后推算出各点之高程。
四、注意事项 1．各站高差需当时求出，在测站检核合乎限差（±5mm）的要求后，方可移动后视尺垫和仪器。
2．器搬站时，前视尺垫需保持不动。
L
五、记录格式及范例 测站 测点 读数（m）高差（m）平均高差（m）高 程（m）后视 前视 ＋ － ＋ － 1 F 0.811 0.713 0.812 1 2 1 0.244 0.346 0.245 2 3 2 1.302 1.205 1.304 3 4 3 0.282 0.183 0.282 44.384 4 5 4 1.136 44.104 5 6 5 0.960 0.860 0.960 F 48.080 48.110 2.361 2.378 f h =(48.078-48.114)=-0.015 △ h 容 ＝20 =20mm-0.017 水准测量记录 年 月 日 测站 点号 读数 高差 平均高差 高程 后视 前视 ＋ － － 516.6823.1803.5012.1756.6971.1410.6727.1040.7352.2835.5050.1367.6578.1550.6860.1863.5176.1235.1137.1098.7313.2712.5924.0572.6884.121L
实验五 地形图识读 一、内容与要求 1．掌握读地形图的步骤和基本方法。
2．要求熟悉基本地貌的等高线特征和常见地物的符号。
3．要求在地形图上求任意点的高程和坐标。
4．在地形图上求任意两点间的方位角，实地距离和坡度。
二、仪器及工具 地形图一幅，指南针一个，圆轨一个，半圆仪一个，比例尺一个，计算器一个。
三、方法与步骤 1．首先看地形图的图外注记及说明，弄清该幅地形图的符号、带号、四邻图号；图的比例尺、坐标系统、高程系统、等高距、测图单位及日期等基本情况。然后按照先整体后局部的原则读图。
2．概览图幅内地貌变化的总趋势，先找出图幅内的主要山脊线和山谷线的基本走向，以及最高点和最低点的位置及高程，据以判断出本幅图地貌的基本类型。再根据等高线的形状和疏密以及高程注记即可判读出图幅内各局部的地形特征。
3．判读图幅内地物的分布。先看贯穿图幅的重要地物像公路、铁路、河流等，再看主要建筑物的分布情况、像城镇、村庄、工厂、矿山等。最后再细看各个局部的次要地物的分布。
4．几种典型地貌的地形符号特征（见图四）1）山头与洼地：等高线表现为一组套合在一起的闭合曲线。其高程注记若为里圈大外圈小则为山头；反之，则为洼地。
2）山脊与山谷：等高线均表现为一组向某一方向凸出的曲线。若高程注记沿凸出方向逐渐减小则为山脊；反之，则为山谷。
3）鞍部：其地形特点是高程沿鞍部前后递升，沿左右递减。等高线特征为一组大的闭合曲线中套有两组小的闭合曲线。
4）陡壁与峡谷：此类近乎垂直的地貌的等高线几乎重合，故需用专门规定的特殊符号表示。
5）坡地：其等高线表现为一组近似的平行线。
5．常见地物符号：见《测量学》讲义或《地形图图式》。
地形图的应用 四、方法与步骤 1．求任意点的高程和坐标 1）求高程：过指定的任意点做相邻两等高线的垂线全长及分段长度，按比例即可求出该点高程。
2）求坐标：先查出指定点位所在方格西南角点坐标，然后过该点分别向西、向南做坐标格网的垂线，再分别量取该点至两垂足点之距离，乘以该图比例尺，加上该方格西南角点的坐标值，即得到了指定点位的平面坐标。
2．求任意两点间连线的方位角，实地距离和坡度 1）求方位角：若精度要求不高时，可用半园仪直接量取指定直线与坐标格网纵线间夹角，即可换算出欲求的方位角。若精度要求稍高时，可先用前述方法求出该直线两端点的平面坐标，然后用下面的公式间接求取方位角：
2）求实地距离：依精度由低至高介绍三种方法，一是用比例尺直接在图上量取指定直线的实地长度；或用一般尺子量取图上距离后再乘以地形图的比例尺即为实地距离。二是用分轨截取直线图上长度后，放在本幅图的图示比例尺上即可得出实地距离。此法可避免由于图低伸缩所带来的误差。三是先用前述之方法求出该直线两端点的平面坐标，然后用下式求出直线的实地长度：
A BA BABx xy lytg 22A B A B ABY Y X X L
3）求坡度：先求出直线两端点之高程，然后按下式求坡度：
3．运用地形图做剖面图 在欲做剖面图的位置画一直线，将该直线与各等高线的交点从左至右依次编号：1、2、3、……。绘制一坐标系；以水平距离为横坐标轴，以高程为纵坐标轴，由左端点开始，用分轨将各交点依次投影到横坐标轴上，再依各点之高程将各点展绘到剖面图中，最后用光滑的曲线将各点连接起来，即得所需位置的剖面图。
4．按设计坡度选定合理路线 首先按下式求出一个半径 R：
式中：h——等高距； i——设计坡度； M——所用地形图比例尺分母。
然后，以 R 半径，以路线起点为圆心做圆弧，与相邻等高线交出两个交点，而后又分别以这两个交点为圆心，R 为半径再做圆弧，又与下一条等高线交出两个交点；依次类推直至路线终点。最后将所是两组交点分别用光滑的曲线连接起来，即得到两个路线，对它们进行实地勘察与比较后，选出一条最优路线。
五、注意事项 1．采用上述方法进行实际操作时，一定要认真细致，这将直势头影响成果的精度。
2．用上述方法求出的数据和成果，心须经过检核方可使用。
3．在选定合理路线时，若两等高线间距离大于半径 R 时，可径向合适方向连取直线。
六、实验报告 实验报告中应包括：实验名称、目的要求、实验步骤、实验原始 记录及数据处理结果。
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