實驗一水準儀的使用（課內實驗）
一、目的和要求
1、 了解微傾式ds3型水準儀的基本構造，認識其主要部件的名稱和作用。
2、 練習水準儀的正確安置、瞄準和讀數。
3、 掌握用微傾式ds3水準儀測定地面上兩點間高差的方法。
4、 實驗課時2學時，實驗小組由5---6人組成
二、任務
每人用儀高法觀測與記錄兩點間的高差。
三、儀器工具
微傾式ds3水準儀1，水準尺1，記錄本1，傘1。
四、方法與操作步驟
1、安置儀器：先將三腳架張開，使其高度適當，架頭大致水平，並將架腿踩實，再開箱取出儀器，將其連線在三腳架上；
2、認識儀器：指出下列各部件的名稱和位置，了解其作用並熟悉使用方法。同時弄清水準尺分劃註記；
（1）準星和照門4）水準管和圓水準器
（2）目鏡調焦螺旋5）制動、微動螺旋
（3）物鏡調焦螺旋6）微傾螺旋
3、粗略整平；
先用雙手同時向內（或向外）轉動一對腳螺旋，使其水準器泡移動到中間，再轉動另乙隻腳螺旋使圓氣泡居中，通常須反覆進行。注意氣泡移動的方向與左手拇指或右手食指運動的方向一致。
4、瞄準水準尺、精平與讀數；
⑴ 瞄準
甲立水準尺於地面點上，乙鬆開水準儀制動螺旋，轉動儀器，用準星和照門粗略瞄準水準尺，固定制動螺旋，用微動螺旋使水準尺大致位於視場**；
轉動目鏡對光螺旋進行對光，使十字絲分劃清晰，再轉動物鏡對光螺旋看清水準尺影象；
轉動水平微動螺旋，使十字縱絲靠近水準尺一側，若存在視差，則應仔細進行物鏡對光予以消除；
⑵ 精平
轉動微傾螺旋使符合水準器氣泡兩端的影象吻合（即成一弧狀），也稱精平；
⑶ 讀數
用中絲在水準尺上讀取4位讀數，即公尺、分公尺、厘公尺及公釐位。讀數時應先估出公釐數，然後按公尺、分公尺、厘公尺及公釐。一次讀出4位數。
5、測定地面兩點間的高差；
⑴ 在地面選定a、b兩個較堅固的點；
⑵ 在a、b兩點之間安置水準儀，使儀器至a、b兩點的距離大致相等；
⑶豎水準尺在點a上，瞄準點a上的水準尺，精平後讀數，此為後視讀數，記入表中後視讀數攔；
⑷ 另一水準尺立於點b，瞄準點b上的水準尺，精平後讀數，此為前視讀數，並記入表中前視讀數攔；
⑸ 計算a、b兩點的高差
hab=後視讀數—前視讀數
（6）變動儀器高度（不小於100公釐）再測得一次高差
五、限差要求
採用儀高法測得的相同兩點間的高差之差不得超過±6mm。
六、注意事項
1、讀取中絲讀數前，一定要使水準管氣泡居中。並消除視差。
2、不能把上、下絲看成中絲讀數。
3、觀測者讀數後，記錄者應回報一次，觀測者無異議時，記錄並計算高差，一旦超限及時重測。
4、每人必須輪流擔任觀測、記錄、立尺等工作，不得缺項。
5、各螺旋轉動時，用力應輕而均勻，不得強行轉動，以免損壞。
七、記錄格式
(單位：mm)
八、識別下列各部件並寫出它們的功能
九、思考題
1、何謂視准軸？何謂視差？產生視差的原因是什麼？怎樣消除視差？
2、水準儀上的圓水準器和管水準器作用有何不同？
3、水準管軸和圓水準器軸是如何定義的？何謂水準管分劃值？
實驗二水準測量（課內實驗）
一、目的和要求
1、 掌握普通水準測量的觀測、記錄與計算方法。
2、 掌握水準測量校核方法和成果處理方法。
3、實驗課時2學時，實驗小組5—6人組成；1—2人觀測，1人記錄，2人扶尺
二、任務
在指定場地選定一條閉合或附合水準路線，其長度以安置4~6個測站為宜，採用變動儀器高法施測該水準路線。
三、儀器工具
微傾式ds3水準儀1；水準尺2，尺墊2，記錄板1，測傘1，木樁4，鐵鎚1，2h鉛筆（自備）。
四、方法與操作步驟
1、選定一條閉合水準路線，將各待求高程點用木樁標定。
2、安置儀器於距起點一定距離的測站ⅰ，粗平儀器，一人將尺立於起點即後視點，另一人在路線前進方向的適當位置選定一點即前視點1，設立木樁或穩定標誌，將尺立於其上；
3、瞄準後視尺，精平、讀數，記入**中，轉動儀器瞄準前視尺，精平、讀數，記入**中，計算高差；變動儀器高度（不小於100公釐）再測得一次高差。如果兩次高差之差不超過±6mm，計算高差的平均值；
4、將儀器搬到ⅱ站，第一站的前視尺變為第二站後視尺，起點的後視尺移至前進方向的點2，為第二站的前視尺，重複第3步操作；
5、同法繼續測量，經過各待求點，最後閉合回到起點，構成一閉合圈，或附合到另一已知高程點，構成一附合水準路線。
五、限差要求
1、視線長≤100m，前後視較差≤10m；
2、高差閉合差≤
其中：=±mm(n為測站數) ；或=±mm(l為路線長度,km)。
3、當＞時，成果超限，應重測。
4、當≤，將進行調整，求出待定點高程。
六、注意事項
1、 起點和待測高程點上不能放尺墊，轉點上要求放尺墊。
2、 讀完後視讀數後儀器不能搬動，讀完前視讀數後尺墊不能動。
3、 同一測站，圓水準器只能整平一次。
4、 讀數時，注意消除視差，水準尺不得傾斜。
5、 做到邊測邊記邊計算邊檢核。
七、記錄與計算表
水準測量手簿
八、思考題與練習作業
1、為什麼在水準測量中要求前、後視距離相等？
2、什麼是視差？產生視差的原因是什麼？
3、計算並調整表中閉合水準路線的閉合差、求出路線中各點的高程。
實驗三微傾式水準儀的檢驗與校正（課外實驗）
一、 目的和要求
1、了解ds3微傾式水準儀的主要軸線及它們之間應滿足的幾何條件
2、掌握水準儀的檢驗與校正的方法
3、實驗課時2學時，實驗小組由5----6人組成。
二、任務
對微傾式ds3水準儀進行一般性檢驗、圓水準器軸平行於儀器豎軸的檢驗校正、十字絲橫絲（中絲）垂直於儀器豎軸的檢驗校正、水準管軸平行與視准軸的檢驗校正。
三、儀器工具
微傾式ds3水準儀1，水準尺2，皮尺1，尺墊（或木樁）2，記錄板1，測傘1，鐵鎚1。
四、操作步驟
1、一般性檢驗
檢查三腳架是否穩固，安置儀器後檢查制動螺旋、微動螺旋、對光螺旋、腳螺旋轉動是否靈活，是否有效，結果記錄在實驗報告中。
2、圓水準器軸平行於儀器豎軸的檢驗校正
檢驗：轉動腳螺旋，使圓水準器氣泡居中，將儀器繞豎軸旋轉180度，若氣泡仍居中，說明圓水準器軸平行於儀器豎軸，否則需要校正。
校正： 用改錐擰松圓水準器底部**的固定螺絲，再用矯正撥動圓水準器底部的三個校正螺絲，使氣泡返回偏移量的一半，然後轉動腳螺旋使氣泡居中。重複以上步驟，直到圓水準器的氣泡在任何位置都在刻劃圓圈內為止，最後擰緊固定螺絲。
3、十字絲橫絲（中絲）垂直於儀器豎軸的檢驗校正
檢驗：用十字絲橫絲一端瞄準固定點狀目標，轉動微動螺旋，是其移至橫絲另一端。若目標點始終在橫絲上移動，說明橫絲垂直於儀器豎軸，否則需要校正。
校正：旋下十字絲分劃板護罩，用小改錐鬆開十字絲分劃板的固定螺絲，微微轉動十字絲分劃板，使十字絲橫絲端點至點狀目標的間隔減小一半，再返轉到起始端點。重複上述步驟，直到無顯著誤差為止。
最後將固定螺絲擰緊。
4、水準管軸平行與視准軸的檢驗校正
檢驗：在地面上選a、b兩點，相距60~80m，各點釘木樁（或放置尺墊）立水準尺。安置水準儀於距a、b兩點等距離處，準確測出a、b兩點高差hab。。
再在a點附近2~3m處安置水準儀，分別讀取a、b兩點的水準尺讀數a2、b2，應用公式b2，=a2+hab，求得b尺上的水平視線讀數。若b2，=b2則說明水準管軸平行於視準軸，若b2，≠ b2，應計算i角，當i角》20″時需要校正。i角的計算公式為：
i=∣b2-b2，∣＊ρ″/dab式中dab——a、b兩點間距離，ρ″=206 265。
校正：轉動微傾螺旋，使橫絲對準正確讀數b2′，這時水準管旗袍偏離**，用校正針撥動水準管一端的上下兩個校正螺絲，使氣泡居中。再重複以上檢驗校正步驟，直到i≤20″為止。
五、注意事項
1、按照實驗步驟進行檢驗，確認檢驗無誤後才能進行校正。
2、轉動校正螺絲時，應先松後緊，鬆緊適當，校正完畢後，校正螺絲應稍緊。固定螺絲應擰緊。
六、報告書與計算表
1、微傾式ds3水準儀的檢驗校正實驗報告
（1）、一般性檢驗記錄
檢驗專案檢驗結果
三腳架是否牢固
角螺旋是否有效
制動與微動螺旋是否有效
微傾螺旋是否有效
對光螺旋是否有效
望遠鏡成像是否清晰
（2）、水準器軸平行於豎軸的檢驗校正記錄
腳螺旋整平並旋轉180度，氣泡位置
校正後氣泡位置
（3）、十字絲橫垂直於豎軸的檢驗校正記錄
十字絲橫絲與目標點的位置關係
檢驗前位置檢驗後位置
（4）、視准軸平行於水準管軸的檢驗記錄
2、計算表
檢驗校正的資料記錄計算表
七、思考題
(1）微傾式水準儀有哪幾條主要軸線？它們應滿足的幾何條件是什麼？
(2）水準儀檢驗的內容包括哪些？具體各項檢驗方法是什麼？校正的方法是什麼
實驗四經緯儀的使用與測回法測水平角（課內實驗）
一、目的和要求
1、 了解dj6光學經緯儀的基本構造，各部件的名稱和作用。
2、掌握經緯儀對中、整平、瞄準和讀數等基本操作要領。
3、掌握測回法觀測水平角的觀測順序、記錄和計算方法。
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