測量實(shí)習(xí)報告材料課件

1、測量實(shí)習(xí)報告D1.距離測量實(shí)習(xí)日期94.02.28班級組別營建1A-第N組組員姓名列出所有組員姓名與學(xué)號9912001991200299120039912004王一鄭二張三李四報告撰寫報告撰寫組員姓名與學(xué)號詳列本次實(shí)習(xí)所使用之儀器與工具，並說明其用途。1.儀器：纖維捲尺、鋼捲尺、水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)儀、平板儀、經(jīng)緯儀、光波電子測距儀纖維捲尺鋼捲尺水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀平板儀光學(xué)經(jīng)緯儀電子經(jīng)緯儀光波電子測距儀2.工具：輔助測量工作順利進(jìn)行之工具。如：木槌，鋼釘，木樁，鐵架，標(biāo)桿，錘球，測針，三腳架，噴漆，水準(zhǔn)器.3.自備器具：自行攜帶輔助測量工作順利進(jìn)行之工具、文件。如：計算機(jī)，測量手冊，相機(jī)，紀(jì)錄紙，筆，防曬用

2、具(不建議撐傘！).敘述測量方法與其原理，配合流程圖說明量測步驟。 1.測量的原理與方法：測量的方法係根據(jù)以之二點(diǎn)A與B決定未知點(diǎn)C的基本原理而產(chǎn)生的。(1)距離測量：量測AC與BC的距離，以確定未知點(diǎn)C的座標(biāo)位置。如圖1所示。(2)支距法：量測過C點(diǎn)且與已知AB垂直的距離，來決定未知點(diǎn)C的座標(biāo)位置。如圖2所示。(3)導(dǎo)線測量：量測AC(或BC)的距離，及其與AB間的夾角(或)即可定出C的座標(biāo)位置。如圖3。(4)交會法或三角測量：量測AC、BC與AB間的夾角、即可定出C的座標(biāo)位置。如圖4。圖1、距離測量圖2、支距法圖3、導(dǎo)線測量圖4、交會法或三角測量測量實(shí)習(xí)流程圖以表格表示詳列所有組員量測的數(shù)

3、據(jù)與實(shí)習(xí)的記錄。數(shù)據(jù)平坦地距離測量(單位：公尺)傾斜地距離測量(單位：公尺)測量者第01測回第02測回第03測回第01測回第02測回第03測回9912001A11A12A13A21A22A239912002B11B12B13B21B22B239912003C11C12C13C21C22C239912004D11D12D13D21D22D23根據(jù)記錄計算分析結(jié)果，以圖形表格表示實(shí)習(xí)成果。 測量所得的觀測值或數(shù)據(jù)必須經(jīng)過整理與計算分析，方能具有得到一定精度與信賴度的量測值，才具有應(yīng)用的價值。數(shù)據(jù)的整理方法可分為：1.表格：表格適用於外業(yè)測量數(shù)據(jù)的紀(jì)錄保存，且能從其中概觀測量的全體結(jié)果。更有助瞭解未

4、知量結(jié)果的關(guān)係或發(fā)現(xiàn)不同觀測者在量測過程的差異。表格設(shè)計時，縱欄橫列的安排配置，應(yīng)事先考量紀(jì)錄數(shù)據(jù)間的先後順序與相關(guān)性，且宜預(yù)留空格以利於現(xiàn)場量測時加註與內(nèi)業(yè)時之計算分析及檢查複核的方便性。2.圖形：利用圖形可以易於探討表格中無法表現(xiàn)之?dāng)?shù)據(jù)間的相互關(guān)係、最大最小值、週期性或異常值等重要的性質(zhì)。圖形製作時應(yīng)考量：圖形類型、觀測量的特性、座標(biāo)軸單位、刻度大小、量測值精度與容易閱讀。必要時應(yīng)於外業(yè)時，即應(yīng)繪製現(xiàn)場簡略位置關(guān)係圖，以利於內(nèi)業(yè)計算分析結(jié)果之比對。觀測數(shù)據(jù)的計算分析方法，可依測量方法原理、誤差傳播特性及精度要求，選用適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行數(shù)據(jù)的計算與分析：1.平均值：包括測回平均值與總體數(shù)據(jù)平均值

5、(1)測回平均值：同一觀測者所測得數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值(2)總體平均值：同組同一儀器所測得所有數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值2.標(biāo)準(zhǔn)差：包括測回標(biāo)準(zhǔn)差與平均值標(biāo)準(zhǔn)差(1)測回標(biāo)準(zhǔn)差：同一觀測者所測得數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差(2)平均值標(biāo)準(zhǔn)差：同組同一儀器所測得所有數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差3.信賴區(qū)間：以觀測平均值加上一估計值精度來表示真值的範(fàn)圍，此一範(fàn)圍稱為信賴區(qū)間。若量測次數(shù)少於30次，可以假設(shè)觀測值分布為t分配，則信賴區(qū)間可以下式估計之：為t分配於信賴度1-與自由度m-1時所對應(yīng)的臨界值自由度(m-1)(1-=50%)(1-=80%)(1-=90%)(1-=95%)(1-=99%)20.8161.8862.9204.3039.92

6、530.7651.6382.3533.1825.84140.7411.5332.1322.7764.60450.7271.4762.0152.5714.03260.7181.4401.9432.4473.7070.6741.2821.6451.9602.5764.誤差平差：最小平方法5.計算範(fàn)例：測量數(shù)據(jù)分析、自動分析表格簡述實(shí)習(xí)發(fā)生異常的情形，根據(jù)原理分析測量誤差。工程測量主要係以測量儀器為工具，用基準(zhǔn)單位量來求得未知待測量相對之比值。以距離測量為例：藉由皮捲尺或銦鋼尺為測量儀器，以一整尺(30m)為基準(zhǔn)單位量來量測道路上已知二端點(diǎn)的長度，若其比值為12時，則道路長度為30mx12=360m

7、。其中，此一操作過程稱為測量或量測。經(jīng)測量所得的數(shù)值360稱為量測值。未知量量測的方法，依其方式可分為：1.直接量測：未知量經(jīng)由測量儀器直接測得。如以皮捲尺量測距離。2.間接量測：應(yīng)用未知量與另一已知量的關(guān)係間接求得。如已知一三角形一邊長度a與三內(nèi)角A，B，C等量測值，則可利用正弦定理求另二邊長度：測量過程中，因採用的測量方法原理或方式不同，或因儀器與操作人員的影響，量測所得的量測值並不會等於未知量真正的值(稱為真值)，量測值與真值間的差異即稱為誤差(Error)。測量誤差依據(jù)其來源，概可分為三大類：1.系統(tǒng)誤差：其主要來自於儀器本身的誤差，如刻度不精準(zhǔn)所產(chǎn)生的誤差；量測環(huán)境條件不同所造成的物

8、理誤差，如光線曲射所產(chǎn)生的誤差；以及觀測者習(xí)慣偏差所造成讀數(shù)判讀偏大或偏小的誤差。系統(tǒng)誤差為一定值，可利用儀器校正的方法或計算加以消除。2.偶然誤差：係由不明原因或偶發(fā)性因子之影響所造成的誤差。當(dāng)測回次數(shù)夠多時，偶然誤差具有下列特性：(1)小誤差發(fā)生的機(jī)率大於大誤差發(fā)生的機(jī)率。(2)正值誤差與其絕對值相等的負(fù)值誤差發(fā)生的機(jī)率相等。(3)極大誤差發(fā)生的機(jī)率極小。3.錯誤過失：操作人員刻度讀數(shù)錯誤，記錄或計算錯誤所造成。必須非常細(xì)心並藉由多重複查才可發(fā)現(xiàn)而加以消除或避免。分析探討異常處理的方法、誤差原因與避免的方法。1.自身安全：在建築工地應(yīng)戴安全帽。在交通要道上工作，應(yīng)穿警戒色外套。 儀器旁豎立

9、警告標(biāo)誌(最好放在儀器與來車方向之間)，或由專人持紅白旗示警。2.儀器安全：儀器設(shè)置在腳架上面上以後，立即鎮(zhèn)鎖上腳架頂之連接螺旋。 儀器架設(shè)後。必須要有人員在旁照顧；否則，強(qiáng)風(fēng)，粗心駕駛員、行人、頑皮小孩等，均有可能導(dǎo)致儀器傾倒。在光滑地面設(shè)置儀器時，應(yīng)利用正三角形框(每邊長約90公分)，框住腳架腿之尖端。精密測量工作應(yīng)協(xié)調(diào)工地之重機(jī)械暫時停工，以免干擾測量。儀器高度宜適中。太低時觀測者彎腰駝背容易疲勞，太高則不便觀測。收工或每站測畢，均應(yīng)檢查各頁附件工具是否收妥，以免遺失，儀器或工具如果損壞或折斷，殘骸不得丟棄，應(yīng)帶回報繳。損壞或故障時，不得逞強(qiáng)自行修理，人為疏忽造成損壞理應(yīng)賠償。3.記錄：

10、記錄者應(yīng)主動?xùn)壑鷾y量員。測量員讀出之?dāng)?shù)值，記錄者應(yīng)複誦無誤才可以記錄。記錄時，數(shù)字的高度為記錄表中格子高度的2/3。 記錄錯誤時，不可以在原數(shù)字上改，應(yīng)劃線，然後在該格剩下的1/3位置重寫。當(dāng)然也可以記在下一格。這樣保留記錄的原始狀況，有助於加後之查閱與檢討。測量時現(xiàn)場的特別狀況亦應(yīng)讀詳實(shí)記載。例如風(fēng)很大，車輛來往震動，工地打樁震動等等，均為了日後查核之用。檢附儀器與實(shí)習(xí)相關(guān)的照片、參考資料及相關(guān)文件。 A1.參考文獻(xiàn)1.測量實(shí)習(xí)(上冊)，白巨川編著，矩陣出版股份有限公司，pp.1-pp.16(2002,08)2.SURVEYING(6E)，BANNISTER,RAYMOND,BAKER，Ad

11、dison Wesley Longman Ltd, London(1984) 第三章 角度測量在確定地面點(diǎn)的位置時，常常角度測量。角度測量最常用的儀器是經(jīng)緯儀。角度測量分為水平角測量與豎直角測量。水平角測量用于求算點(diǎn)的平面位置，豎直角測量用于測定高差或?qū)A斜距離改化成水平距離。 第一節(jié)水平角測量原理 水平角是地面上一點(diǎn)到兩目標(biāo)的方向線投影到水平面上的夾角，也就是過這兩方向線所作兩豎直面間的二面角。 第二節(jié) DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀 一、經(jīng)緯儀概述 1按讀數(shù)系統(tǒng)區(qū)分類：光學(xué)經(jīng)緯儀、游標(biāo)經(jīng)緯儀、電子經(jīng)緯儀 2按精度分類：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15及DJ60 二、DJ6光學(xué)經(jīng)緯儀的構(gòu)造 1

12、基座 基座用來支承整個儀器，并借助中心螺旋使經(jīng)緯儀與腳架結(jié)合。其上有三個腳螺旋，用來整平儀器。豎軸軸套與基座連在一起。 2水平度盤 水平度盤是玻璃制成的圓環(huán)，在其上刻有分劃，從0360，順時針方向注記，用來測量水平角。 3照準(zhǔn)部 照準(zhǔn)部上有望遠(yuǎn)鏡、橫軸、支架、豎軸、水準(zhǔn)管、水平制微動、豎直制微動及讀數(shù)裝置等。三、J6級光學(xué)經(jīng)緯儀的讀數(shù)方法 1分微尺測微器及其讀數(shù)方法 分微尺測微器的結(jié)構(gòu)簡單，讀數(shù)方便，具有一定的讀數(shù)精度，廣泛應(yīng)用于J6級光學(xué)經(jīng)緯儀。這類儀器的度盤分劃度為1，按順時針方向注記。 2單平板玻璃測微器及其讀數(shù)方法 單平板玻玻測微器主要由平板玻璃、測微尺、連接機(jī)構(gòu)和測微輪組成。轉(zhuǎn)動測微

13、輪，通過齒輪帶動平板玻璃和與之固連在一起的測微尺一起轉(zhuǎn)動；測微尺和平板玻璃同步轉(zhuǎn)動. 第三節(jié) 水平角觀測 一、經(jīng)緯儀的對中、整平和瞄準(zhǔn) 1、對中 對中目的是使儀器的中心與測站點(diǎn)位于同一鉛線上。 先目估三腳架頭大致水平，且三腳架中心大致對準(zhǔn)地面標(biāo)志中心，踏緊一條架腳。雙手分別握住另兩條架腿稍離地面前后左右擺動，眼睛看對中器的望遠(yuǎn)鏡，直至分劃圈中心對準(zhǔn)地面標(biāo)志中心為止，放下兩架腿并踏緊。調(diào)節(jié)架腿使氣泡基本居中，然后用腳螺旋精確整平。檢查地面標(biāo)志是不位于對中器分劃圈中心，若不居中，可稍旋松連接螺旋，在架頭上移動儀器，使其精確對中。 2、整平 整平是利用其座上三個腳螺旋使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管氣泡居中，從而導(dǎo)致

14、豎軸豎直和水平度盤水平。 整平時，先轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，使照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管與任一對腳螺旋的連線平行，兩手同時向內(nèi)或外轉(zhuǎn)動這兩個腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)90，轉(zhuǎn)動第三個腳螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中，按以上步驟反復(fù)進(jìn)行，直到照準(zhǔn)部轉(zhuǎn)至任意位置氣泡皆居中為止。 3、瞄準(zhǔn) 二、水平角觀測 1測回法 這種方法用于觀測兩個方向之間的單角。 1）盤左位置精確瞄準(zhǔn)左目標(biāo)A，調(diào)整水平度盤為零度稍大，讀數(shù)A左。 2）松開水平制動螺旋，順時針轉(zhuǎn)動照準(zhǔn)部，瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)，讀取水平度盤讀數(shù)B左。以上稱上半測回。上= B左- A左。 3）松開水平及豎直制動螺旋，盤右瞄準(zhǔn)右方目標(biāo)，讀取水平度盤讀數(shù)B右，再瞄準(zhǔn)左方目標(biāo) A右。以

15、上稱下半測回。下= B左- A左。 4）上、下半測回合稱一測回。 當(dāng)測角精度要求較高時，往往要測幾個測回，為了減少度盤分劃誤差的影響，各測回間應(yīng)根據(jù)測回數(shù)n按180n 變換水平度盤位置。2方向觀測法 適用于觀測兩個以上的方向。當(dāng)方向多于三個時，每半測回都從一個選定的起始方向（零方向）開始觀測，在依次觀測所需的各個目標(biāo)之后，應(yīng)再次觀測起始方向（稱為歸零）稱為全圓方向法。第五節(jié) 豎直角觀測 一、豎直角測量原理 豎直角是同一豎直面內(nèi)視線與水平線間的夾角。其角值為0 90。視線上傾斜，豎直角為仰角，符號為正。視線向下傾斜，豎直角為俯角，符號為負(fù)。 豎直角與水平角一樣，其角值也是度盤上兩個方向讀數(shù)之差。

16、不同的是豎直角的兩個方向中必有一個是水平方向。 二、豎直度盤 三、豎直角的觀測與計算 1儀器安置于測站點(diǎn)上，盤左瞄準(zhǔn)目標(biāo)點(diǎn)M（中絲切于目標(biāo)頂部）。 2調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀數(shù)L。 3盤右再瞄準(zhǔn)M點(diǎn)并調(diào)節(jié)豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管氣泡居中，讀數(shù)R。 4計算豎直角。 盤左 盤右 四、豎盤指標(biāo)差 當(dāng)視線水平時，盤左豎盤讀數(shù)為90，盤右為270。但指標(biāo)不恰好指在90或270，而與正確位置相差一個小角度x，x稱為豎盤指標(biāo)差。 或 五、豎盤指標(biāo)差自動歸零的補(bǔ)償裝置第六節(jié) 水平角測量的誤差一、儀器誤差 1視準(zhǔn)軸誤差 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸不垂直于橫軸時，其偏離垂直位置的角值C稱視準(zhǔn)差或照準(zhǔn)差。 2橫軸誤差 當(dāng)豎軸鉛垂時，

17、橫軸不水平，而有一偏離值I ，稱橫軸誤差或支架差。 3豎軸誤差 觀測水平角時，儀器豎軸不處于鉛垂方向，而偏離一個角度，稱豎軸誤差。 二、對中誤差與目標(biāo)偏心 觀測水平角時，對中不準(zhǔn)確，使得儀器中心與測站點(diǎn)的標(biāo)志中心不在同一鉛垂線上即是對中誤差，也稱測站偏心。 當(dāng)照準(zhǔn)的目標(biāo)與其它地面標(biāo)志中心不在一條鉛垂線上時，兩點(diǎn)位置的差異稱目標(biāo)偏心或照準(zhǔn)點(diǎn)偏心。其影響類似對中誤差，邊長越短，偏心距越大，影響也越大。 三、觀測誤差 1瞄準(zhǔn)誤差 人眼分辯兩個的最小視角約為60，瞄準(zhǔn)誤差為 2讀數(shù)誤差 用分微尺測微器讀數(shù)，可估讀到最小格值十分之一。以此作為讀數(shù)誤差。 四、外界條件的影響 觀測在一定的條件下進(jìn)行，外界條

18、件對觀測質(zhì)量有直接影響，如松軟的土壤和大風(fēng)影響儀器的穩(wěn)定；日曬和溫度變化影響水準(zhǔn)管氣泡的運(yùn)動；大氣層受地面熱輻射的影響會引起目標(biāo)影像的跳動等等，這此都會給觀測水平角帶來誤差。因此，要選擇目標(biāo)成象清晰穩(wěn)定的有利時間觀測，設(shè)法克服或避開不利條件的影響，以提高觀測成果的質(zhì)量。 第七節(jié) 經(jīng)緯儀的檢驗(yàn)和校正 一、照準(zhǔn)部水準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正 檢驗(yàn) 先整平儀器，照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管平行于任意一對腳螺旋，轉(zhuǎn)動該對角螺旋使氣泡居中，再將照準(zhǔn)部旋轉(zhuǎn)180，若氣泡仍居中，說明此條件滿足，否則需要校正。 校正 用校正針撥動水準(zhǔn)管一端的校正螺絲，先松一個后緊一個，使氣泡退回偏離格數(shù)的一半，再轉(zhuǎn)動腳螺旋使氣泡居中。

19、重復(fù)檢驗(yàn)校正，直到期水準(zhǔn)管在任何位置時氣泡偏離量都在一格以內(nèi)。 二、十字絲豎絲應(yīng)垂直于儀器橫軸的檢驗(yàn)校正 檢驗(yàn) 用十字絲豎絲一端瞄準(zhǔn)細(xì)小點(diǎn)狀目標(biāo)轉(zhuǎn)動望遠(yuǎn)鏡微動螺旋，使其移至豎絲另一端，若目標(biāo)點(diǎn)始終在豎絲上移動，說明此條件滿足，否則需要校正。 校正 旋下十字絲分劃板護(hù)罩，用小改錐松開十字絲分劃板的固定螺絲，微微轉(zhuǎn)動十字絲分劃板，使豎絲端點(diǎn)至點(diǎn)狀目標(biāo)的間隔減小一半，再返轉(zhuǎn)到起始端點(diǎn)。生復(fù)上述檢驗(yàn)校正，直到無顯著誤差為止，最后將固定螺絲擰緊。 三、視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸的檢驗(yàn)和校正方法一： 檢驗(yàn) 盤左瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處與儀器同高點(diǎn)A，讀取水平度盤讀數(shù)左，倒轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡盤右再瞄準(zhǔn)A點(diǎn)，讀取水平度盤讀數(shù)右。若左=右180

20、，說明此條件已滿足，若差值超過2，則需要校正。 校正 計算正確讀數(shù)右=右+(左180)/2，轉(zhuǎn)動水平微動螺旋，使水平度盤讀數(shù)為右 ，此時目標(biāo)偏離十字絲交點(diǎn)，用校正針撥動十線左、右校正螺旋，使十字絲交點(diǎn)對準(zhǔn)A點(diǎn)。如此重復(fù)檢驗(yàn)校正，直到差值在2內(nèi)為止。最后旋上十字絲分劃板護(hù)罩。 方法二： 檢驗(yàn) 在平坦場地選擇相距100m的A、B兩點(diǎn)，儀器安置在兩點(diǎn)中間的O點(diǎn)，在A點(diǎn)設(shè)置和經(jīng)緯儀同高的點(diǎn)標(biāo)志（或在墻上設(shè)同高的點(diǎn)標(biāo)志），在B點(diǎn)設(shè)一根水平尺，該尺與儀器同高且與OB垂直。檢驗(yàn)時用盤左瞄準(zhǔn)A點(diǎn)標(biāo)志，固定照準(zhǔn)部，倒罷望遠(yuǎn)鏡，在B點(diǎn)尺上定出B1點(diǎn)的讀數(shù)，再用盤右同法定出B2點(diǎn)讀數(shù)。若B1與B2重合，說明此條件滿

21、足，否則需要校正。 校正 在B1、B2點(diǎn)間1/4處定出B3讀數(shù)，使B3=B2(B2B1)/4。撥動十字絲左、右校正螺旋，使十字絲交點(diǎn)與B3點(diǎn)重合。如此反復(fù)檢校，直到B1B22cm為止。最后旋上十字絲分劃板護(hù)罩。 四、橫軸與豎軸垂直的檢驗(yàn)和校正 在離建筑物10m處安置儀器，盤左瞄準(zhǔn)墻上高目標(biāo)點(diǎn)標(biāo)志P（垂直角大于30），將望遠(yuǎn)鏡放平，十字絲交點(diǎn)投在墻上定出P1點(diǎn)。盤右瞄準(zhǔn)P點(diǎn)同法定出P2點(diǎn)。若P1P2點(diǎn)重合，則說明此條件滿足，若P1P25mm，則需要校正。由于儀器橫軸是密封的，故該項(xiàng)校正應(yīng)由專業(yè)維修人員進(jìn)行。 五、豎軸指標(biāo)差的檢驗(yàn)和校正 六、光學(xué)對中器的檢驗(yàn)校正。第八節(jié) 電子經(jīng)緯儀簡介電子經(jīng)緯儀與

22、光學(xué)經(jīng)緯儀的根本區(qū)別在于它用微機(jī)控制的電子測角系統(tǒng)代替光學(xué)讀數(shù)系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)是： 1使用電子測角系統(tǒng)，能將測量結(jié)果自動顯示出來，實(shí)現(xiàn)了讀數(shù)的自動化和數(shù)字化。 2采用積木式結(jié)構(gòu)，可和光電測距儀組合成全站型電子速測儀，配合適當(dāng)?shù)慕涌诳蓪㈦娮邮植居涗浀臄?shù)據(jù)輸入計算機(jī)，以進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖 本章小結(jié) 1學(xué)習(xí)本章應(yīng)弄清以下各主要問題：一是經(jīng)緯儀測水平角的原理，構(gòu)造及其使用；二是水平角測量；三是豎直角測量。水平角是地面上兩直線之間的夾角在水平面的投影。 常用的水平角觀測方法有測回法(適用于兩個方向間角度)及全圓測回法(用于三個以上方向)。豎直角是在同一個豎直面內(nèi)視線方向與水平線的夾角，學(xué)習(xí)時與水平角測量對照學(xué)習(xí)。測量豎直角與測量水平角不同，在測量水平角時，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡隨照準(zhǔn)部在水平方向轉(zhuǎn)動時，水平度盤是固定