《数字测图原理》课程实验实习指导书

《数字测图原理》实验、实习指导书 2006年5月

《数字测图原理》实验、实习指导书 2006 年 5 月

前言 当前地形测量正从白纸测图向数字测图方向迅速发展，并大量用于实际生产中，因此数 字测图是数字测图原理课程教学中十分重要的组成部分。为了巩固和深化课堂所学知识，在 数字测图原理教学中实践教学是必不可少的环节。通过实践教学环节可以培养学生理论联系 实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力，同时也使学生在业务组织能力和实际 工作能力方面得到银炼，形成团结协作的集体观念。 数字测图原理的实践教学内容包括课堂实验和教学实习两部分。 课堂实验部分主要是各种测量方法和测量仪器的介绍，包括： 实验一：水准仪的使用及水准测量(DS:微倾式光学水准仪) 实验 二：经纬仪的使用及角度测量(D6光学经纬仪) 实验三：全站仪的使用 实验四：导线测量 实验五：三角高程测量 实验六：数字测图软件的使用(SV300) 教学实习部分是课堂实验的综合运用，要求学生在完成课堂实验的基础上进行。主要包 括控制测量和大比例尺数字测图等内容，其中 制测量包括平面控制测量和高程控制测量 大比例尺数字测图采用全站仪全野外数字测图方法。 数字测图原理教学实习使用全站仪，综合运用课堂实验的测量技术方法，对校园部分 区域（或其它区域）进行大比例尺数字测图实习

前 言 当前地形测量正从白纸测图向数字测图方向迅速发展，并大量用于实际生产中，因此数 字测图是数字测图原理课程教学中十分重要的组成部分。为了巩固和深化课堂所学知识，在 数字测图原理教学中实践教学是必不可少的环节。通过实践教学环节可以培养学生理论联系 实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力，同时也使学生在业务组织能力和实际 工作能力方面得到锻炼，形成团结协作的集体观念。 数字测图原理的实践教学内容包括课堂实验和教学实习两部分。 课堂实验部分主要是各种测量方法和测量仪器的介绍，包括： 实验一：水准仪的使用及水准测量（DS3 微倾式光学水准仪） 实验二：经纬仪的使用及角度测量（DJ6 光学经纬仪） 实验三：全站仪的使用 实验四：导线测量 实验五：三角高程测量 实验六：数字测图软件的使用（SV300） 教学实习部分是课堂实验的综合运用，要求学生在完成课堂实验的基础上进行。主要包 括控制测量和大比例尺数字测图等内容，其中控制测量包括平面控制测量和高程控制测量； 大比例尺数字测图采用全站仪全野外数字测图方法。 数字测图原理教学实习使用全站仪，综合运用课堂实验的测量技术方法，对校园部分 区域（或其它区域）进行大比例尺数字测图实习

目录 第一部分数字测图原理实验指导 实验一水准仪的使用及线路水准测量 1 实验二经纬仪的使用及角度测量 实验三全站仪的使用. 11 实验四导线测量 实验五三角高程测量. .23 实验六数字测图软件操作(SV300软件操作) 25 第二部分数字测图教学实习指导。 .28 30

目 录 第一部分 数字测图原理实验指导.1 实验一 水准仪的使用及线路水准测量.1 实验二 经纬仪的使用及角度测量.5 实验三 全站仪的使用. 11 实验四 导线测量.21 实验五 三角高程测量.23 实验六 数字测图软件操作（SV300 软件操作）.25 第二部分 数字测图教学实习指导.28 一、总则.28 二、数字测图教学实习.30

第一部分数字测图原理实验指导 实验一：水准仪的使用及线路水准测量 1.学时：课内4学时 2.目的： ()了解光学水准仪(DS3)的基本构造，认清其主要部件的名称和作用： ②)练习木准仪的安置 瞄准和读数： 测定地面两点间高着 (③)通过等外水准测量的实施，掌握闭合水准路线的观测、记录、计算与检核方法。通过实习， 理解水准测量的基本原理，掌握其基本测量方法。 3位要与工具： DS3水准仪1台、水准尺2根、记录板及记录手簿等。 4.内容： 闭合水准测量。 5.要求 以组(5一6人)为单位，按技术规程规定的标准完成实习内容，最后提交外业记录手簿及内业计 算成果。高差闭合差的容许值f6馆=士12√nmm。 ·水准仪的基本构造（图1一1）： @ 图1-153水准仪的基本构选 1一一微倾螺旋：2一一分划板护罩：3一一目镜：4一—物镜对光螺旋：5一一制动螺： 6—微动螺旋：7一—底板：8一一三角压板：9-一脚螺旋：10-一弹簧帽：11一一望远镜： 12-一物镜：13-一管水准器：14-一圆水准器：15-一连接小螺丝：16-一轴座 6.实验方法和步骤

1 第一部分 数字测图原理实验指导 实验一：水准仪的使用及线路水准测量 1. 学时：课内 4 学时 2. 目的： (1) 了解光学水准仪（DS3）的基本构造，认清其主要部件的名称和作用； (2) 练习水准仪的安置、瞄准和读数；测定地面两点间高差； (3) 通过等外水准测量的实施，掌握闭合水准路线的观测、记录、计算与检核方法。通过实习， 理解水准测量的基本原理，掌握其基本测量方法。 3. 仪器与工具： DS3 水准仪 1 台、水准尺 2 根、记录板及记录手簿等。 4．内容： 闭合水准测量。 5．要求： 以组（5～6 人）为单位，按技术规程规定的标准完成实习内容，最后提交外业记录手簿及内业计 算成果。高差闭合差的容许值 f n h容 = 12 mm 。 ⚫ 水准仪的基本构造（图 1－1）： 图 1-1 S3 水准仪的基本构造 1——微倾螺旋；2——分划板护罩；3——目镜；4——物镜对光螺旋；5——制动螺旋； 6——微动螺旋；7——底板；8——三角压板；9――脚螺旋；10――弹簧帽；11――望远镜； 12――物镜；13――管水准器；14――圆水准器；15――连接小螺丝；16――轴座 6． 实验方法和步骤：

(1)选择闭合水准路线（图1一2）。根据地形条件，由指定水准点BM9起选择一闭合水准路线 w9、1、2、3.BM9,其中己知点W9的高程为M(其值可以假设)，1、2、3.为待测点， 测量此闭合水准路线各点的高程。 BM9 图1一2闭合水准路线 (2)水准仪的使用。水准仪的基本操作包括安置水准仪、粗平、描准、精平和读数等步婆 ①安置水准仪。目估9、1两水准点的前、后视距离大致相等，选择测站位置。在测站上打开 三脚架，使其高度适当，架头大致水平。取出水准仪，用连接螺旋将其与三脚架头连接。若地面 比较松软，应将三脚架的三个脚尖踩实，使仪器稳定。在BW9、1两水准点上立水准尺。 ②粗平。调整三个脚螺旋使仪器的圆水准气泡居中。先用双手同时向内（或向外）转动一对脚螺 旋，使圆水准器气泡移动到中间，再转动另一只脚螺旋使圆气泡居中，使仪器的竖轴大致铅垂， 从而使视准轴相略水平。通常需反复进行，注意气泡运动的方向与左手拇指。 ③瞄准后视。转动目镜对光螺旋进行对光，使十字丝分划清 晰。松开水准仪制动螺旋，转动仪器 用准星和照门（或外瞄准器）粗略瞄准后视水准尺9，固定制动螺旋将仪器制动。转动调焦螺 旋，调节物镜至水准尺成像清晰。转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝靠近水准尺一侧，检查是否 存在视差现象，若存在视差，则应仔细进行目镜和物镜对光予以消除。 ④精平。用微倾螺旋调整管水准器，使符合水准器气泡两端的影像吻合（即成一圆弧状）。由于 气泡的移动有惯性。 所以转动微倾螺旋的速度不能过快。只有当气泡已经稳定不动而又吻合的 候才达到精平的目的。 ⑤读数。用中丝在水准尺上读取读数，一般为4位，单位为毫米，最后一位估读。记录为日， 记入手簿。 ⑥瞄准前视。调整望远镜，使其瞄准前视标尺1，方法同步骤③。重复步骤④、⑤，得到前视读 数b,记入手簿。求得Bw9和1点间高差h=a-b。 ⑦变换仪器高进行第二次测量。升高（或降低）仪器10©m以上，重复上述操作，求得W9和1 点间高差分。如果方与H的差值不大于±6m,取其平均值作为平均高差。 将水准仪搬至下一测站，继续观测。沿选定的水准路线，将仪器迁至1和2的中间，仍用第 一站施测的方法，后视1，前视2，依次连续观测，最后测回至点9,得到各站的测量高差。 (3)内业成果计算 ①计算高差闭合差，并对各点间高差进行改正。 闭合水准路线的高差闭合差计算公式为： 2

2 （1）选择闭合水准路线（图 1－2）。根据地形条件，由指定水准点 BM9 起选择一闭合水准路线 BM9、1、2、3.BM9，其中已知点 BM9 的高程为 HA（其值可以假设）， 1、2、3.为待测点， 测量此闭合水准路线各点的高程。 图 1－2 闭合水准路线 （2）水准仪的使用。水准仪的基本操作包括安置水准仪、粗平、瞄准、精平和读数等步骤。 ① 安置水准仪。目估 BM9、1 两水准点的前、后视距离大致相等，选择测站位置。在测站上打开 三脚架，使其高度适当，架头大致水平。取出水准仪，用连接螺旋将其与三脚架头连接。若地面 比较松软，应将三脚架的三个脚尖踩实，使仪器稳定。在 BM9、1 两水准点上立水准尺。 ② 粗平。调整三个脚螺旋使仪器的圆水准气泡居中。先用双手同时向内（或向外）转动一对脚螺 旋，使圆水准器气泡移动到中间，再转动另一只脚螺旋使圆气泡居中，使仪器的竖轴大致铅垂， 从而使视准轴粗略水平。通常需反复进行，注意气泡运动的方向与左手拇指。 ③ 瞄准后视。转动目镜对光螺旋进行对光，使十字丝分划清晰。松开水准仪制动螺旋，转动仪器， 用准星和照门（或外瞄准器）粗略瞄准后视水准尺 BM9，固定制动螺旋将仪器制动。转动调焦螺 旋，调节物镜至水准尺成像清晰。转动水平微动螺旋，使十字丝纵丝靠近水准尺一侧，检查是否 存在视差现象，若存在视差，则应仔细进行目镜和物镜对光予以消除。 ④ 精平。用微倾螺旋调整管水准器，使符合水准器气泡两端的影像吻合（即成一圆弧状）。由于 气泡的移动有惯性，所以转动微倾螺旋的速度不能过快。只有当气泡已经稳定不动而又吻合的时 候才达到精平的目的。 ⑤ 读数。用中丝在水准尺上读取读数，一般为 4 位，单位为毫米，最后一位估读。记录为 a ， 记入手簿。 ⑥ 瞄准前视。调整望远镜，使其瞄准前视标尺 1，方法同步骤③。重复步骤④、⑤，得到前视读 数 b ，记入手簿。求得 BM9 和 1 点间高差 h a b = − 。 ⑦ 变换仪器高进行第二次测量。升高（或降低）仪器 10cm 以上，重复上述操作，求得 BM9 和 1 点间高差 h¹。如果 h 与 h¹的差值不大于±6mm，取其平均值作为平均高差。 将水准仪搬至下一测站，继续观测。沿选定的水准路线，将仪器迁至 1 和 2 的中间，仍用第 一站施测的方法，后视 1，前视 2，依次连续观测，最后测回至点 BM9，得到各站的测量高差。 （3）内业成果计算 ① 计算高差闭合差，并对各点间高差进行改正。 闭合水准路线的高差闭合差计算公式为：