工程測量學實驗指導書
單金洋揚州高等職業技術學校
2023年12月
目錄實驗總則與注意事項1
實驗一經緯儀的使用3
實驗二水平角的觀測5
實驗三水準儀的使用與水準測量12
實驗總則與注意事項
《測量學》的理論教學和實驗教學都是課程的重要的教學環節。堅持理論與實踐的緊密結合，認真進行測量儀器的操作應用和測量實踐訓練，才能真正掌握測量的基本原理和基本技術方法。
一、實驗與實習一般要求
1、實驗或實驗課前，應閱讀教材中有關內容和預習《測量學實驗指導書》中相應專案。了解學習的內容、方法和注意事項。
2、實驗或實習時分小組進行。各班長向任課教師提供分組的名單，確定小組負責人。
3、實驗和實習是集體學習行動，任何人不得無故缺席或遲到；應在指定場地進行，不得隨便改變地點。
4、在實驗和實習中認真的**指導老師進行的示範操作，在使用儀器時嚴格按操作規則進行。
二、使用測量儀器規則
測量儀器是精密光學儀器，或是光、機、電一體化貴重裝置，對儀器的正確使用，精心愛護和科學保養，是測量人員必須具備的素質，也是保證測量成果的質量、提高工作效率的必要條件。在使用測量儀器時應養成良好的工作習慣，嚴格遵守下列規則。
1、儀器的攜帶
攜帶儀器前，檢查儀器箱是否扣緊，拉手和揹帶是否牢固。
2、儀器的安裝
（1）安放儀器的三腳架必須穩固可靠，特別注意伸縮腿穩固。
（2）從儀器箱提取儀器時，應先鬆開制動螺旋，用雙手握住儀器支架或基座，放到三腳架上。一手握住儀器，一手擰連線螺旋，直至擰緊。
（3）儀器取出後，應關好箱蓋，不准在箱上坐人，搬站時攜帶好儀器箱以及所有的附件。
3、儀器的使用
（1）儀器安裝在三腳架上之後，無論是否觀測，觀測者必須守護儀器。
（2）應撐傘，給儀器遮陽。雨天禁止使用儀器。
（3）儀器鏡頭上的灰塵、汙痕，只能用軟毛刷和鏡頭紙輕輕擦去。不能用手指或其他物品擦，以免磨壞鏡面。
（4）旋轉儀器各部分螺旋要有手感。制動螺旋不要擰得太緊，微動螺旋不要旋轉至盡、4、儀器的搬遷
（1）貴重儀器或搬站距離較遠時，必須把儀器裝箱後再搬。
（2）水準儀近距離搬站，先檢查連線螺旋是否旋緊，鬆開各制動螺旋，收攏三腳架，一手握住儀器基座或照准部﹐一手抱住腳架，穩步前進。
5、儀器的裝箱
（1）從三腳架取下儀器時，先鬆開各制動螺旋，一手握住儀器基座或支架，一手擰松連線螺旋，雙手從架頭上取下裝箱。
（2）在箱內將儀器正確就位後，擰緊需要制動的制動螺旋，關箱扣緊。
三﹑外業記錄規則
1、觀測資料按規定的**現場記錄。記錄應採用2或3硬度的鉛筆。記錄者聽到觀測資料後應複誦一遍記錄的數字，避免記錯。
2、記錄者記錄完乙個測站的資料後，當場應進行必要的計算和檢核，確認無誤後，觀測者才能搬站。
3、對錯誤的原始記錄資料，不得塗改，也不得用橡皮擦掉，應用橫線劃去錯誤數字，把正確的數字寫在原數字的上方，並在備註欄說明原因。
實驗一經緯儀的使用
一、實驗目的
熟悉和掌握經緯儀的安置、操作使用與讀數。
二、實驗要求
每組4—5人，每人獨立操作一次。
三、實驗儀器
j6經緯儀一台。
四、實驗步驟
l、經緯儀的安置
①對中對中的目的是將經緯儀水平度盤中心安置在欲測角頂點上，對中的方法有二：鉛垂法和對中器法。
鉛垂法：將三腳架調至適當高度，擰緊，開啟安放在測站點上，並使腳架頂面大致水平，且其中心垂線過測站點。然後將經緯儀安裝在腳架上，注意擰的不要太緊，掛上鉛錘，並踩緊三個腳架，接著在腳架頂面上平移儀器直至垂球尖對準測站點標誌為止，並擰緊中心螺旋即可。
其對中誤差一般不大於2mm。
對中器法：該法與鉛垂法大致相同，只需把對中器的目鏡進行對光調節，然後在腳架頂面上輕移儀器，直到對中器目鏡中測站點標誌(如小釘、十字中心等)的像與對中器的小圓圈中心相重合為止，此時即可擰緊中心螺旋，對中完畢。
②整平安置經緯儀的第二步就是整平，其目的是使經緯儀的豎軸垂直，並使水平度盤處於水平位置。
方法：開啟水平制動螺旋，轉動照准部，使水準管與一對腳螺旋連線相平行，然後同時向裡或向外旋轉這對腳螺旋，使水準管氣泡居中，然後將照准部旋轉90°，使水準管垂直於原來那對腳螺旋的連線，轉動第三個腳螺旋，使氣泡居中。如此反覆進行數次，直至水準管轉到任何位置，氣泡皆居中為止。
實用中，允許氣泡偏移中心不超過一小格。
2、經緯儀的操作使用
待經緯儀對中、整平之後，下一步就是利用經緯儀照准目標，進行觀測。
①望遠鏡的對光
將望遠鏡對向明亮的背景(天空或白牆等)旋轉目鏡調焦螺旋使十字絲顯得最清晰；照准目標後，再旋轉物鏡調焦螺旋(對光螺旋)，使目標的像也最清晰。
視差：在對光完成後，若隨著眼睛的上下移動，十字絲與目標的像也做相對移動，這一現象稱為視差，視差必須消除，消除視差的方法是重新對光。
②目標的照准方法
開啟經緯儀水平制動螺旋，旋轉照准部，用經緯儀望遠鏡上的準星概略照准目標，然後旋緊水平制動螺旋，再通過旋轉水平微動螺旋進一步照准目標。所謂照准目標就是用十字絲的豎絲去平分目標(單絲)或夾準目標(雙絲)。
注意：照准目標時要盡量照准目標的底部。它可通過豎直制動和微動螺旋配合水平制動和微動螺旋來完成。
3、經緯儀的讀數
在照准目標以後，即可從位於目鏡旁邊的讀數窗中讀取觀測目標方向的方向值，無論是水平還是豎直盤其讀數方法是一致的，它們都是度盤上的讀數與測數器(尺)上的讀數之和。如圖1—1為j6級分微尺光學經緯儀讀數窗中的像，其中水平表示水平盤讀數、豎直表示豎直盤讀數，無論是水平，還是豎直，分微尺的0線為讀數指針線。
圖中水平度盤讀數為：
度盤上讀數：130°
分微尺上讀數：11′
分微尺上估讀：(0.4′)24″
完整的讀數為：130°11′24″
圖中豎直度盤讀數則為：87°22′06″
圖 1-1 j6級分微尺光學經緯儀讀數窗
實驗二水平角的觀測
一、實驗目的
熟悉並掌握水平角觀測的方法：測回法和方向法的觀測步驟與水平角的記錄、計算。
二、實驗要求
採用方向法觀測四個方向間的水平角，每組4—5人，每人至少測記各一測回。
三、實驗儀器
j6光學經緯儀一台。
四、實驗步驟
測回法適用於兩個方向間的單角測量，而方向法適用於三個及其以上方向的水平角測量，若觀測方向多於三個時，須歸零。方向法的觀測步驟為：
1、如圖2—l，在測站點o安置經緯儀對中、整平；
2、將經緯儀置於盤左位置，瞄準起始目標a(注意：照准目標時盡量照其底部，下同)，將水平度盤讀數調到略大於0°，讀數並記於水平角觀測手簿(表2—1)第二欄；
3、順時針轉動照准部，依次照准b、c、d點讀數並記於表2—1第二欄；
4、順時針再次瞄準a並讀數記錄，這一步稱為歸零。
(以上為盤左測回)
5、倒轉望遠鏡以盤右位置逆時針旋轉照准部，依次瞄準a、d、c、b、a各方向讀數並記於表2—1第三欄 (此乃盤右下半測回)。
注意：各測回盤左照准起始方向a時，要按180°／n變換度盤，n為測回數。
圖2-1 方向法的觀測
表2-1水平角觀測手簿（方向法）
第測回儀器點名等級日期月日
天氣觀測者覘標型別開始時分
成象記錄者歸心用紙結束時分
五、方向法的計算步驟
l、計算兩倍照准誤差2c值
2c＝盤左讀數—(盤右讀數±180°)
按上式計算出各方向的2c值並填於表2—1第四欄。其技術要求見表2—2，注意這裡採用的是j6經緯儀。
表2-2：水平角方向觀測的技術要求
2、計算各方向的平均讀數
平均讀數＝[盤左讀數＋ (盤右讀數 ±180°)]／2
將各方向平均讀數計算值填於表2—l第五欄。
3、計算歸零後的方向值
將各方向的平均讀數減去起始方向0a的平均讀數，即得各方向的「歸零方向值」，填於表2—l第六欄。
4、計算各測回歸零後方向值的平均值
可將其記入附註欄或其它合適位置。
5、計算各水平角值
將相鄰兩方向值相減即得水平角，並填於記錄簿合適位置。
6、注意：計算時若三項限差超過表2—2之要求，須重測。
實驗五水準儀的使用與水準測量
一、實驗目的
熟悉並掌握水準儀的使用方法以及
三、四等和等外水準測量的外業作業方法及其記錄、計算。
二、實驗要求
每組至少4人，選一閉合水準路線，按四等水準測量的要求進行施測，每人至少觀測、記錄兩站。
三、實驗儀器
s3型普通水準儀一台或ap-128自動安平水準儀一台，水準尺一付(兩根)，尺墊兩個。
四、實驗步驟
（一）s3型普通水準儀
l、s3型普通水準儀的使用
(1)水準儀的安置
安置好腳架並使腳架頭大致水平，然後取出水準儀裝在腳架上，並擰緊中心螺旋；
(2)整平
通過轉動三個腳螺旋，使圓水準器氣泡居中，方法同整平經緯儀。
(3)瞄準水準尺
鬆開制動螺旋，瞄準水準尺，進行目鏡和物鏡調焦(要消除視差)，使十字絲的豎絲靠近尺面一側，以便讀數；
(4)精確整平及讀數
轉動微傾螺旋，使符合水準器氣泡符合，讀取中絲讀數(共四位數，即公尺、分公尺、厘公尺、公釐，對於普通水準測量，其最末位公釐數是估讀的，因水準尺的最小分劃為厘公尺)。
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