测量实验须知

一、测量实验规定

（1）测量实验前，应复习教材中的相关内容，预习实验项目，明确目的与要求，熟悉实验步骤，注意有关事项。

（2）实验分小组进行，组长负责组织协调工作，办理所用仪器工具的借领和归还手续。

（3）实验应在规定的时间进行，不得无故缺席或迟到早退；应在指定的场地进行，不得擅自改变地点或离开现场。

（4）应严格遵守“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。

（5）服从教师的指导，每个人都应认真、仔细地操作，培养独立工作能力和严谨的科学态度，应发扬互相协作的精神。每项实验都应取得合格的成果并提交规范的实验报告，经指导教师审阅签字后，方可交还测量仪器和工具，结束实验。

（6）实验过程中，应遵守纪律，爱护现场的花草、树木和农作物，爱护周围的各种公共设施。

二、测量仪器工具的借领与使用规则

1）测量仪器工具的借领

（1）在教师指定的地点办理借领手续，以小组为单位领取仪器工具。

（2）借领时应当场清点检查。实物与清单是否相符，仪器工具及其附件是否齐全，背带及提手是否牢固，脚架是否完好等。如有缺损，可以补领或更换。

（3）离开借领地点之前，应锁好仪器箱并捆扎好各种工具；搬运仪器工具时，应轻取轻放，避免剧烈震动。

（4）借出仪器工具之后，不得与其他小组擅自调换或转借。

（5）实验结束，应及时收装仪器工具，送还借领处检查验收，消除借领手续。如有遗失或损坏，应写出书面报告说明情况，并按学校的规定给予赔偿。

2）测量仪器使用注意事项

（1）携带仪器时，应注意检查仪器箱盖是否关紧锁好，拉手、背带是否牢固。

（2）打开仪器箱之后，要看清并记住仪器在箱中的安放位置，避免以后装箱困难。

（3）提取仪器之前，应注意先松开制动螺旋，再用双手握住支架或基座轻轻取出仪器，放在三脚架上，保持一手握住仪器，一手去拧连接螺旋，最后旋紧连接螺旋使仪器与脚架连接牢固。

（4）装好仪器之后，注意随即关闭仪器箱盖，防止灰尘和湿气进入箱内。

（5）人不离仪器，应有人看护，切勿将仪器靠在墙边或树上，以防跌损。

（6）野外使用仪器时应撑伞，严防日晒雨淋。

（7）发现透镜表面有灰尘或其他污物时，应先用软毛刷轻轻拂去，再用镜头纸擦拭，严禁用手帕、粗布或其他纸张擦拭，以免损坏镜头。观测结束后应及时套好物镜盖。

（8）各制动螺旋勿扭过紧，微动螺旋和脚螺旋不要旋到顶端。使用各种螺旋都应均匀用力，以免损伤螺纹。

（9）转动仪器时，应先松开制动螺旋，再平衡转动。使用微动螺旋时，应先旋紧制动螺旋。

（10）使用仪器时，对仪器性能尚未了解的部件，未经指导教师许可，不得擅自操作。

（11）仪器装箱时，要放松各制动螺旋，装入箱后先试关一次，在确认安放稳妥后，再拧紧各制动螺旋，以免仪器在箱内晃动、受损，最后关箱上锁。

（12）测距仪、电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、GNSS接收机等电子测量仪器，在野外更换电池时，应先关闭仪器电源；装箱之前，也应先关闭电源。

（13）仪器搬站时，对于长距离或难行地段，应将仪器装箱，再行搬站。在短距离和平坦地段，先检查连接螺旋，再收拢脚架，一手握基座或支架，一手握脚架，竖直地搬移，严禁横扛仪器进行搬移。罗盘仪搬站时，应将磁针固定，使用时再将磁针放松。装有自动归零补偿器的经纬仪搬站时，应先旋转补偿器关闭螺旋将补偿器托起才能搬站，观测时应记住及时打开。

3）测量工具使用注意事项

（1）水准尺、标杆禁止横向受力，以防弯曲变形。作业时，水准尺、标杆应由专人认真扶直，不准贴靠树上、墙上或电线杆上，不能磨损尺面分划和漆皮。使用塔尺时，应注意接口处的正确连接，用后及时收尺。

（2）测图板的使用，应注意保护板面，不得乱写乱扎，不能施以重压。

（3）使用钢尺时，应防止扭曲、打结和折断，防止行人踩踏或车辆碾压，尽量避免尺身着水。携尺前进时，应将尺身提起，不得沿地面拖行，以防损坏分划。用完钢尺，应擦净、涂油，以防生锈。

（4）小件工具如垂球、测钎、尺垫等，应用完即收，防止遗失。

（5）发现测距用棱镜表面有灰尘或其他污物时，应先用软毛刷轻轻拂去，再用镜头纸擦拭，严禁用手帕、粗布或其他纸张擦拭，以免损坏镜面。

三、测量记录与计算规则

（1）所有观测成果均应使用2H铅笔记录，同时熟悉表上各项内容及填写、计算方法。

（2）记录观测数据之前，应将表头的仪器型号、日期、天气、测站、观测者及记录者姓名等无一遗漏地填写齐全。

（3）观测者读数后，记录者应先复诵回报，观测者无异议后，随即在测量手簿上的相应栏内填写，不得另用纸记录事后再转抄。

（4）记录时要求字体端正清晰，字体的大小一般占格宽的一半左右，字脚靠近底线，留出空隙作改正错误用。

（5）数据要全，不能省略零位。如水准尺读数1.300，度盘读数30°00′00″中的“0”均应填写。

（6）水平角观测，秒值读记错误应重新观测，度、分读记错误可在现场更正，但同一方向盘左、盘右不得同时更改相关数字。竖角观测中分的读数，在各测回中不得连环更改。

（7）距离测量和水准测量中，厘米及以下数值不得更改，米和分米位的读记错误，在同一距离、同一高差的往、返测或两次测量的相关数字不得连环更改。

（8）更正读记错误的数字、文字时，应将错误数字、文字整齐划去，在上方另记正确数字、文字。划改的数字和超限划去的成果，均应注明原因和重测结果的所在页数。

（9）按四舍六入五前单进双舍（或称奇进偶不进）的取数规则进行计算。如数据1.1235和1.1245进位均为1.124。

实验1　水准测量

一、目的与要求

（1）掌握图根闭合水准路线的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算方法。

（2）实测的高差闭合差fh不得大于，n为测站数，超限应重测。

二、准备工作

1）场地布置

选一适当场地，在场中选1个坚固点作为已知高程点A，选定B，C，D 3个坚固点作为待定高程点，进行图根闭合水准路线测量。由水准点到待定点的距离，以能安置2或3站仪器为宜。

2）仪器和工具

DS3微倾式水准仪1台（含三脚架），水准尺2把，fx-5800P计算器1台（已传输好QH4-5程序），记录板1块，尺垫2个，测伞1把。

3）人员组织

每4人一组，分工为：立尺2人，观测1人，记录计算1人，轮换操作。

三、实验步骤

（1）安置水准仪于A点和转点TP1大致等距离处，进行粗略整平和目镜对光。

（2）后视A点上的水准尺，精平后读取后视读数，记入手簿；前视TP1点上的水准尺，精平后读取前视读数，记入手簿，计算第一次观测的高差。

（3）将仪器升高或降低10 cm，在原地重新安置仪器，重复上述操作，计算第二次观测高差，两次观测高差之差不应大于±5 mm，满足要求时，取两次观测高差的平均值为本站高差的结果；否则应重新观测。

（4）沿着选定的路线，将仪器搬至TP1点和下一个转点TP2点大致等距离处，仍用第一站施测的方法进行观测。依次连续设站，分别经过B，C，D点，连续观测，最后返回A点。

（5）高差闭合差的计算及其调整。

计算各站高差观测之和，得闭合水准路线的高差闭合差fh，符合要求时，使用fx-5800P程序QH4-5调整闭合差并计算B，C，D点的高程，将结果填入附表1中。

附表1　高差闭合差的计算及其调整

四、注意事项

（1）立尺员应思想集中，立直水准尺；水准仪的安置位置应保持前、后视距大致相等。前尺员可以先用脚步丈量后视尺至测站的脚步数，再从测站向水准路线前进方向用脚步丈量同样的脚步数，使前、后视距大致相等。

（2）在已知水准点和待定水准点上不能放尺垫；仪器未搬迁，后视点尺垫不能移动；仪器搬迁时，前视点尺垫不能移动，否则应从起点A开始重新观测。

（3）尺垫应尽量置于坚固地面上，需要置于软土地面上时，应踏入土中；观测过程中不得碰动仪器或尺垫。

五、两次仪器高法水准测量记录手簿

两次仪器高法水准测量记录手簿见附表2。

附表2　两次仪器高法水准测量记录手簿

实验2　测回法测量水平角

一、目的与要求(www.daowen.com)

（1）掌握光学对中法安置经纬仪的方法、DJ6级经纬仪瞄准目标和读数的方法。

（2）掌握测回法测量水平角的操作、记录及计算方法。

（3）光学对中误差应≤1 mm；上下半测回角值互差不超过±42″，各测回角值互差不超过±24″。

二、准备工作

（1）场地布置：在场地一侧按组数打下木桩若干，桩上钉一小钉，作为测站点C。在场地另一侧距测站40～50 m处选定两点，左边点为A，右边点为B，在点上用3根竹竿做支撑悬挂锤球，作为观测目标。

（2）仪器和工具：DJ6级光学经纬仪1台（含三脚架），记录板1块，测伞1把。

三、人员组织

每组4人，观测、记录计算轮换操作。

四、实验步骤

1）光学对中法安置经纬仪于测站点C

旋转光学对中器目镜调焦螺旋使对中标志分划板十分清晰，再旋转物镜调焦螺旋（或拉伸光学对中器）看清地面测点C的标志。

粗对中：双手握紧三脚架，眼睛观察光学对中器，移动三脚架使对中标志基本对准测站点的中心（注意保持三脚架头面基本水平），将三脚架的脚尖踩入土中。

精对中：旋转脚螺旋使对中标志准确地对准测站点的中心，光学对中的误差应≤1 mm。

粗平：伸缩脚架腿，使圆水准气泡居中。

精平：转动照准部，旋转脚螺旋，使管水准气泡在相互垂直的两个方向居中。精平操作会略微破坏前已完成的对中关系。

再次精对中：旋松连接螺旋，眼睛观察光学对中器，平移仪器基座（注意不要有旋转运动），使对中标志准确地对准测站点标志，拧紧连接螺旋。旋转照准部，在相互垂直的两个方向检查照准部管水准气泡的居中情况。如果仍然居中，则仪器安置完成，否则应从上述的精平开始重复操作。

2）水平度盘配置

每人各观测水平角一测回，测回间水平度盘配置的增量角为180°/4=45°，也即，第1，2，3，4号同学观测时，零方向的水平度盘读数应分别配置为0°，45°，90°，135°。

左边点A为零方向的水平度盘配置方法为：瞄准目标A，打开度盘变换器护罩（或按下保护卡），旋转水平度盘变换螺旋，使读数略大于应配置值，关闭水平度盘变换器护罩（或自动弹出保护卡）。

3）一测回观测

盘左：瞄准左目标A，读取水平度盘读数a1并记入手簿；顺时针旋转照准部（右旋），瞄准右目标B，读数b1并记录，计算上半测回角值β左=b1-a1。

盘右：瞄准右目标B，读数b2并记录；逆时针旋转照准部（左旋），瞄准左目标A，读数a2并记录，计算下半测回角值β右=b2-a2。

上、下半测回角值互差未超过±42″时，计算一测回角值β=（β左+β右）/2。

更换另一名同学继续观测其他测回，注意变换零方向A的度盘位置。测站观测完毕后，应立即检查各测回角值互差是否超限，并计算各测回平均角值。

五、测回法测量水平角记录手簿

测回法测量水平角记录手簿见附表3。

附表3　测回法测量水平角记录手簿

实验3　竖直角与经纬仪视距三角高程测量

一、目的与要求

（1）掌握竖直角观测、记录及计算的方法，熟悉仪器高的量取位置。

（2）掌握用经纬仪望远镜视距丝（上、下丝）读取标尺读数并计算视距和三角高差的方法。

（3）同一测站观测标尺的不同高度时，竖盘指标差互差不得超过±25″，计算出的三角高差互差不得超过±2 cm。

二、准备工作

在建筑物的一面墙上，固定一把3 m水准标尺，标尺的零端为B点；在距离水准标尺40～50 m处选择一点作为测站点A。

三、仪器和工具

DJ6级光学经纬仪1台（含三脚架），小钢尺1把，fx-5800P计算器1台（已传输好P4-2程序），记录板1块，测伞1把。

四、人员组织

每组4人，观测、记录计算轮换操作。

五、实验步骤

（1）在A点安置经纬仪，使用小钢尺量取仪器高i。

（2）盘左瞄准B目标竖立的标尺，用十字丝横丝切于标尺2m分划处，读出上、下丝读数a，b，并记入下列实验表格的相应位置；旋转竖盘指标管水准器微动螺旋，使竖盘指标管水准气泡居中（仪器有竖盘指标自动归零补偿器时，应打开补偿器开关）。读取竖盘读数L，并记入实验表格的相应位置。

（3）盘右瞄准B目标上的标尺，用十字丝横丝切于标尺2m分划处，同法观测，读取盘右的竖盘读数R，并记入实验表格的相应位置。

六、计算公式与程序

（1）计算盘左竖直角：αL=90°-L

（2）计算盘右竖直角：αR=R-270°

（3）计算竖盘指标差：x=（αR-αL）/2

（4）计算竖直角的平均值：α=（αR+αL）/2

（5）视距测量平距公式：DAB=100（b-α）cos2α

（6）视距测量高差公式：hAB=DAB tanα+i-（a+b）/2

其中的平距DAB与高差hAB，用下列fx-5800P程序计算。

fx-5800P计算程序：P4-2

七、竖直角与经纬仪视距三角高程测量记录手簿

竖直角与经纬仪视距三角高程测量记录手簿见附表4。

附表4　竖直角与经纬仪视距三角高程测量记录手簿

实验4　全站仪放样建筑物轴线交点

一、目的与要求

（1）熟悉全站仪的基本操作，了解全站仪机载软件的菜单结构。

（2）掌握使用全站仪坐标放样命令放样房屋轴线交点平面位置的方法。

二、准备工作

场地布置：按附图1的要求选择58 m×30 m的开阔平坦地面作为实验场地，图中的S1～S10点和B点的三维坐标已测定，其中，S1～S10为1～10组的测站点，B为放样测量的后视点，每个组需要放样建筑物4个轴线交点的平面位置，例如，1-1，1-2，1-3，1-4为第一组需要放样的4个轴线交点。10个组共需放样40个轴线交点，加上11个已知控制点，共有51个点的坐标，需要预先上载到全站仪内存文件中。

附图1　建筑物轴线交点放样场地布置略图

三、仪器和工具

全站仪1台（含三脚架），棱镜及对中杆1个，步话机1对，30m钢尺1把，木桩和小钉各4个，铁锤1把，记录板1块，测伞1把。

四、人员组织

每组4人，分工为：2人在测站，2人在镜站，轮换操作。

五、实验步骤

（1）在S1～S10点中，选择与自己组号相应的点上安置全站仪，以B点为后视方向，在全站仪上执行“放样\测站定向”命令，从内存文件中调取测站点与后视点坐标，瞄准后视点标志，完成测站定向操作。

（2）依次从内存文件中调取本组的放样点放样。

（3）用钢尺依次丈量本组4个轴线交点之间的平距，将结果记入附表5。实测平距值与设计平距值之差不得大于3 mm，否则，应重新放样距离差值超限的点。

六、建筑物轴线交点放样检核记录手簿

建筑物轴线交点放样检核记录手簿见附表5。

附表5　建筑物轴线交点放样检核记录手簿