李淑慧控制测量学实验指导书及习题集

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1、 控制测量实验指导书 及习题集 编者 陶元洲 吉林大学地探学院测绘工程系 2004年9月10日目 录 A、控制测量实验项目 2页A0、控制测量实验规则 4A1、实验1 J2光学经纬仪认识及读数练习 7A2、实验2 经纬仪照准部旋转正确性的检验 8A3、实验3 照准部旋转时仪器底座位移产生的系统误差的检验 9A4、实验4 J2光学经纬仪光学测微器行差的测定 10A5、实验5 经纬仪水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（高低点法） 13A6、实验6 水平角观测（方向观测法） 15A7、实验7 图解法测定归心元素 17A8、实验8 水准仪视准轴与水准轴相互关系正确性的检验与校正 19A9、实验9 二等水准

2、测量 21A10、实验10 三丝法垂直角观测 24A11、实验11 电磁波测距仪的认识和使用 26A12、实验12 电磁波测距导线测量 27 B、讨论课题 B1、高程导线精度分析 30B2、大地线微分方程的应用 30B3、平面子午线收敛角精度分析 30B4、长度归算 30B5、坐标换带计算（编程上机） 30B6、控制网概算 31B7、分析问题 32 C、作业题 33 D、复习思考题 40 E、记录表格E1、J2 光学经纬仪认识及读数练习 48E2、经纬仪照准部旋转是否正确的检验 49E3、照准部旋转时仪器底座位移产生的系统误差的检验 50E4、J2 光学经纬仪光学测微器行差的测定 51E5、经

3、纬仪水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（高低点法） 52E6、水平角观测（方向观测法） 53E7、三角点归心投影用纸 54E8、水准仪视准轴与水准轴相互关系正确性的检验与校正 55E9、二等水准测量 56E10、三丝法垂直角测量 57E12、电磁波测距导线测量 58 A、控制测量实验指导书 A0 控制测量实验规则本规则是实验前后必读内容，须反复学习。1、实验前要复习课本上有关内容，了解实验的内容及要求。 、严格遵守实验规则。 、在使用仪器的过程中必须倍加爱护。除了在思想上重视之外，在工作过程中还要遵守操作规则，以确保仪器正常工作，杜绝损坏仪器的事故发生。一、量仪器、工具的借用和正确使用(一) 仪器

4、、工具的借用 1、仪器、工具须填写借单、签字，小组借用时，由组长签字； 2、领取仪器时，必须检查： 1）仪器箱盖是否关妥、锁好，背带、提手是否牢固； 2）仪器与脚架各部分是否完好，脚架与仪器是否相配； 3）脚腿与架头、脚腿与架脚是否牢固。 3、仪器若有问题，须登记清楚； 4、借用中若有丢损，须赔偿。 （二）仪器的存放和托运： 1、仪器存放地点必须保持干燥、通风良好、避免日晒，仪器箱上不能叠压其它东西； 2、仪器箱内应放有效的干燥剂； 3、仪器一般随观测人员在铁路客车上运送，途中不得碰撞，不得倒放； 4、若交付铁路由行李车运送时，仪器必须装在内部有软垫的套箱中，并按精密仪器托运，不得按普通包裹托

5、运； 5、仪器由汽车运送时，要设法防止大的颠簸和震动，一般最好放置在车头软垫上，腿架长途运输要用草绳捆扎结实，切忌不加捆扎堆压在卡车上作长途运输。 （三）仪器的开箱与装箱： 1、仪器箱应平放在地面上或其它台子上才能开箱，不要托在手上或抱在怀里开箱以免将仪器摔坏； 2、开箱后在未取仪器前，要注意仪器安放位置与方向，以免用毕装箱时，因安放不正确而损伤仪器； 3、有些仪器如JGJ2、010仪器装箱时要松开各制动螺旋，只有当放妥后,再轻轻旋紧制动螺旋，然后关上箱门。而T2、T3、N3等精密仪器放到箱底上后,要旋紧制动螺旋，防止在运输过程中仪器在箱内活动，然后轻轻加罩壳； 4、关箱门或加罩壳时感到有障碍

6、不得硬压或硬扣，应查明原因，排除障碍后再加盖； 5、要检查箱内的小工具或附件是否都已固定，防止在运输过程中因没有固定好的工具或附件在箱内活动砸坏仪器。 （四）自箱内取出仪器时应注意： 1、不论何种仪器，在取出前一定先放松制动螺旋，以免取出仪器时因强行扭转而损坏微动装置，甚至损坏轴系； 2、自箱内取出仪器时，应一手握往照准部支架，另一手扶往基座部分，轻拿轻放，不要用一只手抓仪器； 3、取仪器和使用仪器过程中，要注意避免触摸仪器的目镜、物镜、棱镜，以免沾污，影响成像质量。绝对不允许用手指或手帕等物擦仪器的目镜、物镜等光学部分。 （五）架设仪器时应注意：1、 伸缩式脚架三条腿抽出后要把固定螺旋拧紧，

7、也不可用力过猛而造成螺旋滑丝，防止因螺旋未拧紧使脚架自行收缩而损坏仪器。三条腿拉出的长度要适中；2、 质伸缩式脚架，常因潮湿致使固定螺旋过紧而抽不出架腿，此时，应轻震架腿或日晒使其干燥，不要强拧固定螺旋； 3、架设脚架时，三条腿分开的跨度要适中，架头要平，若在斜坡地上架设仪器，应使两条腿在坡下（可稍放长），一条腿在坡上（可稍放短），这样安放比较稳当。如在光滑的地面上架设仪器，要采取安全措施，防止脚架滑动，损坏仪器。例如用小细绳将三角架连接起来使脚架不会分开滑倒； 4、在脚架安放稳妥并将仪器放到脚架头上后，要立即旋紧仪器和脚架间的中心连接螺旋，预防因忘记拧上连接螺旋或拧得不紧而损坏仪器； 5、自

8、箱内取出仪器后，要随即将仪器箱盖好，以免沙土杂草进入箱内。还要防止搬动仪器时丢失附件； 6、仪器箱是保护仪器安全的重要设备，多为薄木板或薄铁皮或塑料制成，不能承重。因此不允许蹬、坐仪器箱，以免使仪器箱受到损坏。 （六）仪器在使用中的注意事项： 1、有太阳时必须张伞，防止烈日曝晒和严防淋雨（包括仪器箱）； 2、在任何时侯，仪器旁必须有人守护； 3、如遇目镜、物镜外表面蒙上水气而影响观测（在冬季较常见），应稍等一会或用纸片扇风使水气蒸发，切勿用硬东西擦试； 4、制动螺旋不宜拧得过紧，微动螺旋和脚螺旋宜使用中段，松紧要调节适当，如感到转动螺旋时有跳动或听到沙沙声，就应及时清洗加油，拔动较正螺旋时，注

9、意保护旋口或校正孔，用力要轻、慢，受阻时要查明原因，不得强行旋转； 5、操作仪器时，用力要均匀，动作要准确、轻捷。用力过大或动作太猛都会造成对仪器的损伤； 6、仪器用毕，装箱前，可用软毛刷轻拂仪器表面的灰土。盖上物镜盖，掸净仪器箱内尘土、草叶，檫净架脚泥土； 7、清点箱内附件，如有缺少，应立即寻找，然后将仪器箱关上，扣紧、锁好； 8、工作期间尽量使存放仪器的室温与工作地点的气温相近。如果仪器存放在温度差别较大的环境中，工作前宜先取出仪器适应温度半小时以上，再开始正式观测。 （七）在工作中仪器发生故障的处理： 1、仪器在外业测量中，因受温度、湿度、灰沙、震动等影响，仪器出现故障时，应立即停止使用

10、，及时进行维修，若继续勉强使用，就会损伤零、部件，甚至损坏到无法修复的程度； 2、因为测量仪器的结构严密复杂，且对清洁程度要求很高，在野外不宜进行仪器的拆修。在仪器出故障时，应查明原因，送有关部门进行维修，绝对禁止擅自拆卸，更不能勉强“带病”使用，以免加剧损坏程度。 （八）仪器迁站时应注意： 1、仪器迁站或通过行走不便的地区（例如较大的沟壑、山林）或路滑时，应将仪器装入箱内搬迁，搬迁时切勿跑行，防止损伤仪器； 2、在短距且平坦地区迁站时，可先将脚架收拢，然后一手抱脚架，一手扶仪器，保持仪器近于直立状态搬迁，严禁将仪器横在肩上搬迁； 3、在测站搬动仪器前，对仪器各部的制动螺旋都要稍微上紧，但又不

11、宜固定太死。 4、每次迁移都要清点所有仪器、附件、器材，防止丢失。 （九）其它仪器、器材的使用和维护： 1、电磁波测距仪是一种光、机、电相结合的电子仪器，对防震要求高，在运输过程中,必须有防震措施，最好就用原来的包装。仪器及其附件要经常保持清洁、干燥。棱镜、透镜不得用手接触或用手巾等物擦拭（必要时可用拭镜纸擦拭）。受潮的仪器要设法擦干，在未干燥前不得装箱，在使用过程中，不允许将仪器全部安装在三角架上搬动。电池、电缆线插头要对准插进，用力不得过猛，以免折断。在强烈的阳光下，要用伞遮住仪器，因为温度太高会降低发射管的功效，从而影响测程，决不可把照准头直接对向太阳，这会毁坏二极管。 2、要特别注意保

12、护尺子的分划面和尺子的底部。立尺时要用双手扶好，在观测间歇中，不要将尺子随便往树上、墙下立靠,这样容易滑倒损坏或磨伤尺面。尺子如放在平地上，应注意不得有碎石、硬土块等尖锐物体磨伤尺面，更不准坐在尺子上。水准标尺从尺垫上取下后，要防止底面粘上沙土，影响测量精度。 3、钢卷尺性脆易折断，使用时要倍加小心，拉出钢卷尺时，不要在地面上往返拖拽，防止尺面刻划磨损。钢卷尺注意不要浸入水、泥里，拉伸在地面上时，严禁脚踩和各种车辆在上面压过，用毕后应擦去灰沙，一人收卷，另一人拉持尺环，顺序卷入，防止绞结，扭断。 二、测量资料的记录要求： 测量资料的记录是测量成果的原始数据，十分重要。为保证测量原始数据的绝对可

13、靠，实习时即应养成良好的职业习惯。记录的要求如下： 1、实习记录应和正式作业一样,必须在现场直接填写在规定的表格上，不得转抄，不得用零散纸张记录，再行转抄。使用手薄记录时，严禁撕毁手薄中的任何一页。 2、所有记录与计算均用绘图铅笔（2H或3H）记载。字体应端正清楚，字体只应稍大于格子的一半，以便留出空隙作错误的更正。 3、凡记录表格上规定应填写之项目不得空白。 4、禁止擦拭、涂改与挖补，发现错误应在错误处用横线划去。淘汰某整个部分时可用斜线划去，不得使字模糊不清。修改局部错误时，则将局部字划去，将正确数字写在原数字上方。重测时，应注明重测成果所在页码。 5、所有记录之修改及观测结果之淘汰，必须

14、在备注栏内注明原因。 6、禁止连环更改，即已修改了平均数，则不准再改计算得此平均数之任何一个原始读数，改正任一个原始读数，则不准再改其平均数。假如两个读数均错误，则应重测重记。 7、原始观测之尾部读数不准更改，如角度读数度、分、秒的秒读数不准更改，距离的厘米及其以下的数值不得更改，应将该部分观测成果废去重测。 A1 实验1 J2光学经纬仪认识及读数练习 一、要求 、将J2光学经纬仪与书本上相应图进行对照，了解仪器的结构、各部分的名称及其作用。 、提高整置仪器的熟练程度。 、观察了解制动、微动机构的关系、构造和原理。、在读数显微镜中观察度盘及测微器成象情况，学会重（接）合读数方法。二、分组、仪器

15、和实验时间每2人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架）, 自备：铅笔、小刀、小三角板或直尺、记录表格E1。实验2小时。 三、实验步骤 、将经纬仪由箱中取出，双手握住仪器的支架；或一手握住支架，一手握住基座，严禁单手提取望远镜部分。 、整平仪器，整置方法同普通经纬仪一样，要体会精密光学经纬仪长水准气泡的灵敏性，反复整平，直至仪器转任何位置时都居中，或者离开中心位置不超过一格。 、熟悉各螺旋的用途，练习使用。 、练习用望远镜瞄准远处的目标，检查有无视差，如有视差，则转动对光螺旋消除之。、练习水平度盘的读数。读数举例见图A1-1 .、练习配置水平度盘的方法。 四、提交报告任选两个目标，测水平角，观

16、测两测回，读盘起始读数分别用0度和90度。五、思考题 、顺时针转光学测微器测微螺旋时，秒盘读数是增加还是减少？水平度盘分划主象（正象）往左还是往右移动？ 图A1-1 、仔细观察照准部制微动机构，借以理解制动后为什么还能微动？照准部微动螺旋旋进时，照准部是顺时针方向还是时针方向移动？ 、水平角观测精确地照准目标时，要求最后用照准部微动螺旋旋进方向照准目标，问观测的目标放在十字丝的左侧还是右侧？(指望远镜目镜视场内所见情景)。 A2 实验2 经纬仪照准部旋转正确性的检验 一、要求： 1、掌握经纬仪照准部旋转是否正确的检验方法。2、掌握记录、计算检验的成果。二、分组、仪器和实验时间每2人为一小组，每

17、组领用一台J经纬仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、记录表格E2。实验2小时。 三、实验步骤：1、整置仪器，使垂直轴垂直，读记照准部水准器气泡两端读数或中间位置读数。2、顺时针方向旋转照准部，每旋转照准部45度，读记水准器气泡一次，连续顺转三周；每一周要测八个照准部位置。3、逆时针方向旋转照准部，每旋转照准部45度，读记水准器气泡一次，连续逆转三周。4、判断检验结果。若照准部旋转正确，各位置气泡读数互差，对J2型仪器不得超过一格（若安气泡两端读数的和比较为二格）。若气泡读数变化较大，超出上述限差，并以照准部旋转两周为周期变化，则照准部旋转不正确，应送厂家进行检修。 四、注意事项： 1、检验过

18、程中要让照准部旋转45度，而不能转动度盘变换钮使度盘转45度。2、对水准气泡两端读数要等气泡稳定后读取，因为对J2型仪器气泡灵敏度较高，当照准部旋转时，气泡也随之移动。 3、此项检验若是将仪器置于三脚架上进行，那么脚架一定要非常稳固坚实，不得有任何晃动，否则检验是无效的。 五、上交资料：每个实验小组上交一份合格的照准部旋转是否正确的检验成果。六、思考题： 1、什么叫照准部旋转正确？它对测角带来怎样的影响？ 2、照准部旋转呈什么变化，通过实验仔细观查。 七、示例：照准部旋转是否正确的检验记录见表A2-1。 照准部旋转是否正确的检验 表A2-1 仪器号 班级 小组 姓名 年 月 日照准部位置 气泡

19、读数 单位(格)照准部位置 气泡读数 单位(格)左右 中数左 右 中数 顺转第一周 逆转第一周 006.813.3 10.0 31507.213.2 10.2 4507.013.4 10.2 27007.113.5 10.3 9006.913.3 10.1 22506.913.3 10.1 13507.013.3 10.2 18006.813.5 10.0 180 07.013.4 10.2 13506.813.1 10.0 225 06.913.3 10.1 9006.913.2 10.0 270 07.013.4 10.2 4507.113.5 10.3 315 07.113.5 10.3

20、 007.013.5 10.2 顺转第二周 逆转第二周0315 45 270 90 225 135 180 180 135 225 90 270 45 315 0 最大变动 格 中心位置变化 格 A3 实习3 照准部旋转时仪器底座位移产生的 系统误差的检验 一、要求每个人至少完成2测回的观测和记录。全组完成一套合格的检验成果。二、分组、仪器和实验时间每2人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、记录表格E3。实验2小时。 三、实验步骤 、将待检验的经纬仪置于牢固的脚架或仪器墩上，选择一个清晰的目标（或设置一目标）。 、旋转一周照准目标读数，再顺转一周照准目标读数；此称

21、为上半测回。然后，逆转一周照准目标读数，再逆转一周照准目标读，称为下半测回，合起来为一测回。 、共需测定十个测回，每测回间隔为30度 、成果计算，分别计算顺、逆转二次照准目标读数的差值，并取其十次的平均值，对于2型仪器应不超过1.0。 四、注意事项 、作此项检验时，仪器一定要置于稳固的脚架上，最好置于仪器墩上。 、目标设置要清晰或自己专门设置。瞄准目标要细心，使照准误差为最小。 五、上交资料 每组上交一份合格的观测记录，且计算检验结果。 六、思考题 、照准部旋转时,仪器底座位移而产生的误差的性质是怎样的？ 、当照准部顺时针旋转时，如果仪器底座顺转某一小角度，则给测角以什么影响？使所测的角度变大

22、了还是变小了？为了削弱或消除此项误差，应采取什么措施？ 七、示例表A3-1所示为一个测回的记录示例格式。照准部旋转时仪器底座位移而产生的系统误差的检验 表A3-1仪器号 班级 组 观测者 记录者 年 月 日序号 项 目度盘位置 测 微 器 读 数一周的系统误差 I II中数 测 回1顺转一周照准目标读数017.117.317.22再顺转一周照准目标读数16.616.816.7-0.53逆转一周照准目标读数15.5 15.215.44再逆转一周照准目标读数15.2 15.415.40.0 测 回1顺转一周照准目标读数302再顺转一周照准目标读数3逆转一周照准目标读数4再逆转一周照准目标读数旋转一

23、周的系统差平均值： 逆转一周系统差平均值： A4 实验4 经纬仪光学测微器行差的测定一、 要求1、正确理解光学测微器行差的表现形式；总结出不同刻度位置测定行差时，重合分划线及读取a、b、c的规律。2、 握行差测定成果的整理和计算方法。二、分组、仪器和实验时间每2人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、记录表格E4。实验2小时。 三、实验步骤 为减少水平度盘分划系统误差的影响，光学测微器行差的测定，应均匀地在水平度盘各位置上进行，一般应在照准部12个位置上进行行差测定。2仪器照准部位置见表A4-1。序号照准部整置位置10 00230 20360 40490 00512

24、0 206150 407180 008210 209240 4010270 0011300 2012330 40表A4-1 每一位置的测定程序如下： (1) 将测微器指标对准零分划线，转动度盘变换钮至整置位置，用水平微动螺旋使整置位置的分划线与对径分划线重合。示意图见图A4-1。(2) 按下列顺序，各精密重合两次，同时进行测微器读数(读数可按正负数读，多于格、格的读作正数，少于格、格的读作负数)。 a与()的两分划线重合时的测微器的读数； b(-)与()两分划重合时的读数； c与(-i )两分划线重合时的读数。 i为度盘最小分划格值，对J2仪器而言i20。(3) 转动照准部至下一个整置位置，重

25、复(1)、(2)两步操作。 (4) 测微器行差测定的成果整理：测微器行差的计算: r正=(a-b) r倒=(a-c) r=1/2(r正+r倒)限差： r与（正倒）的绝对值，对于2型仪器不应超过2。经检验，若(r正r倒)和r值超限，应送厂家修理，调整光具组位置。 在外业观测过程中，若测微器行差r值超过上述规定限差，应在观测结果中加入改正数： dr=2 r c/i 式中，dr为行差改正数；r为经测定的行差值；i为水平度盘最小间隔分划值，为测微器读数。 四、注意事项 、正确理解光学测微器行差的表现形式，总结出在不同刻度位置测定行差时，重合刻划线及读取a、b、c读数的规律。 、注意观察调整读数显微镜的

26、亮度和消除读数显微镜视差对读数有否影响，有否补救措施。 五、上交资料 每个实习小组应上交一份水平度盘光学测微器行差测定的记录及计算的合格成果。 六、思考题 、什么叫行差？行差测定的基本原理是什么？ 、在行差测定中，为了读取a、b、c三个读数，能否用水平度盘微动螺旋使相应分划线重合？为什么？ 、设J2光学经纬仪水平度盘对径分划线重合一次中误差的限差为0.3试求水平度盘读数误差对行差测定值r的影响，并由此判断国家三角测量规范中r的绝对值不应超过的规定是否合理？ 、在行差测定过程，应该将照准部整置成个位置，能否用度盘变换钮使度盘整置成个位置，为什么？ 七、示例 水平度盘光学测微器行差的测定记录见表A

27、4-2 水平度盘光学测微器行差的测定 表 4-2 读盘位置 a b c a-b a-c 0 00中数+0.2+0.2+0.2-0.8-0.5-0.6+0.7+0.5+0.6+0.8-0.430 2060 4090 00330 40 r r正r倒 中数 中数A5 实验5 经纬仪水平轴不垂直于垂直轴之差的测定（高低点法） 一、要求：1、每个实验小组完成一套合格的检验成果。2、总结出如何能准确而又迅速地设置高、低两个目标。3、所测得的两个水平角与垂直角各项限差均应达到要求，否则应重测。二、分组、仪器和实验时间每2人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、白纸片、胶带纸、记录

28、表格E5。实验4小时。三、实验步骤：1、实验前要认真复习有关内容，弄清检验原理与方法。2、弄清水平角与垂直角观测程序与记录格式，并记住限差规定。3、实验内容：（1）设置目标：在距仪器5米以外设置两个目标（白纸片上绘十字），一为高点，一为低点。两点应大致在一铅垂线上，用仪器观测两点的垂直角的绝对值应不小于3度，且绝对值其差值不得超过30秒。（设置目标时，可用仪器指挥）（2）测定方法：a. 观测高、低两点的水平角6个测回，每测回间更换水平度盘和测微器，其值按下式计算： 式中: m为测回数（等于6）；i为度盘最小分划值（J2仪器等于20分）;j为测回序 在6个测回的观测过程中，照准部转动的方向有半数

29、测回是顺转，半数测回是逆转，而每一测回的观测，照准部的转动方向相同。一测回的操作程序是：盘左照准高点读数，再照准低点读数；盘右照准低点读数，再照准高点读数。观测限差：2C变化按高、低点方向分别比较，在整个测定中，其变化值不得超过10秒；各测回角度值互关差应小于8秒。对超出限差的测回须重测。 b. 观测高、低点的垂直角和，用中丝法测三测回。垂直角和指标差限差不超过15秒，超限测回应重测。c. 最后结果计算：水平轴不垂直于垂直轴之差值： 限差：i的绝对值，对于J2仪器不应超过15秒 四、注意事项：1、实验前准备好几个检验用的标志，即在一张小白纸上画一个“十”字交叉线为一个目标。2、在检验前应弄清原

30、理，操作次序和方法，各项限差的意义和标准。3、每项观测每人应至少操作一次，每人计算一份成果。4、晴天选择阴处作业。 五、上交资料：每个实验小组上交一份合格的观测记录和计算成果。 六、思考题：1、在设置目标时，为什么要使高点的垂直角在3度以上？为什么要求高低两点尽可能在同一铅垂线上？2、此项检定中，要使高点的垂直角在3度以上，用J2经纬仪测设此高点标志时，竖盘应如何配置？试绘图说明之。3、顾及仪器指标差来安置高、低点标志时，竖盘应如何配置？4、为什么2C变化要按高、低点方向分别来比较？为什么2C变化值要求偏高？七、示例：记录见表A5-1和表A5-2。水平轴不垂直于垂直轴之差的测定： 表A5-1

31、度盘位置照准点 平 盘 读 数 2C(左+右) 2 角 度 盘左L 盘右R(顺) 0 高点10 00 15 1616180 00 26 2827-110 00 21.5低点20 01 32 3433180 01 44 4544-110 01 38.5-1 17.0 30 1 2 60 1 2(逆) 90 1 2120 1 2 150 1 2 C高= C低=注：（顺）指顺转照准部观测；（逆）指逆转照准部观测 表A5-2 照准点测回 竖 盘 读 数指标差垂直角 盘 左 盘 右 低 点1 97 23 18 1918 262 37 17 181818 -7 23 0023 中数 高 点123 中数（一

32、）高、低两点间水平角的测定（A表5-1）（二）高、低点垂直角的测定（表A5-2）（三）最后结果计算：i= C=A6 实验6 水平角观测（方向观测法） 一、要求 1、预习好方向观测法的程序。 2、弄清方向观测法记录表格的填写次序和方法。 3、每组选4个方向，按四个测回观测，每组完成24个测回的合格成果（每人至少独立完成1个测回）。 4、限差要求（对2型仪器而言） 两次重合读数差3； 半测回归零差8； 一测回2c互差13； 各方向归零后的测回互差9；、对不合格的成果返工重测二、分组、仪器和实验时间每2人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、记录表格E6。实验2小时。 三

33、、实验步骤 一测回的操作步骤（以四等观测为例） 1、先选择好远距离的边长均匀的四个方向的目标，选定零方向（观测手薄中的方向1）。算出各测回的起始方向值。 2、安置仪器后，将仪器照准零方向，按起始方向值配置度盘和测微器； 3、顺转照准部1-2周后精确照准零方向，进行水平度盘和测微器读数（重合对径分划两次）； 4、顺转照准部，精确照准2方向，按上述方法读数；顺转照准部依次进行3、4.n方向的观测，最后闭合至零方向（当观测方向3时, 不必闭合至零方向），以上构成上半测回； 5、纵转望远镜，逆转照准部1-2周后，精确照准零方向，按上法读数； 6、逆转照准部，按上半测回的相反次序观n、n-1、.3、2直

34、至零方向。上、下半测回构成一个测回。 四、注意事项 1、观测程序及记录要严守操作规程。 2、观测中要注意消除视差。 3、记录者向观测者回报后再记，记录中的计算部分应训练用心算进行。 4、测微器读数不许涂改。 五、上交资料 每组上交一份4个方向的至少2个测回的合格成果。 六、思考题1、视差是如何产生的？视差对水平角观测的精度有何影响？如何发现视差？如何消除视差？2、零方向如何选择？对零方向选择有什么要求？3、什么叫做连环涂改？为什么要严禁连环涂改？4、根据测站和照准目标的具体情况等方面来分析超限的原因。5、概略照准目标时，观测目标应位于十字丝的左侧还是右侧？为什么？6、一个测站上的作业限差有哪些

35、？自觉遵守这些限差的目的是什么？7、一个测站上的观测程序是怎样？ 七、观测手簿 水平角观测（方向观测法） 仪器_No_点名 _等级_ 年_月_日 天气_观测者_Y=B 标类型 _ 开始_时_分 成象 记薄者 归心用纸 结束 时 分方向号名称 平 盘 读 数左-右 (2C)左+右 2方向值附注 盘 左 盘 右 长山1-T0 000203180 000810-707.20 00 06.50 00 000411大屯2- T30 422424210 423332-830 42 38.030 42 30.82530手山3-T96 091111276 091618-796 09 14.596 09 07.

36、31119赵家4- T258 34424378 345958-15258 34 50.5258 34 47.34458长山1-T0 000606180 001210-4 0 00 08.00509_ 归零差： 左=-3 右=0A7 实验7 图解法测定归心元素 一、要求 1、实验前要复习有关内容，如何使用经纬仪、板将标石中心、仪器中心和照准圆筒中心投影到归心投影纸上，并量取归心元素。2、每组完成一个点上的投影工作，在三个位置上投影，每人至少在一个位置上进行投影工作。二、分组、仪器和实验时间每3人为一小组，每组领用一台J经纬仪（带脚架），1台板仪（带脚架），自备：铅笔、小刀、直尺、量角器、胶带纸、

37、归心投影用纸E7。实验2小时。 三、实验步骤 本实验是用图解法来测定归心元素e和。其实质是将同一个测站的标石中心、仪器中心和照准圆筒中心同时沿垂线投影在一张置于水平位置的归心投影用纸上，然后在图纸上量取归心元素。 1、在标石上方安置板，并将归心投影用纸固定在平板上，再用垂球使平板中心与标石中心初步对准，以使、三点沿垂线投影点能落在投影用纸上为原则。然后整平平板，并使投影用纸的上方朝北。 2、一般在三个位置用经纬仪进行投影，三个位置的交角应接近于120度或60度，这样做是为了提高投影的交会精度，安置仪器时必须使每一投影位置都能看到标石中心（或与其对中的垂线）、仪器中心和照准圆筒中心。 3、以投影

38、标石中心为例说明其投影方法。至于仪器中心和照准圆筒中心的投影与标石中心的投影方法相同。 在第个投影位置上，盘左照准标石中心后，固定照准部，上仰望远镜对准平板，依照准方向指挥平板处的作业员在投影用纸的边缘标出前后两点。倒转望远镜，用盘右照准标石中心，用同样方法依盘右照准方向在投影用纸的边缘标出前后两点。然后连接前两点的中点和后两点的中点。这条线就是投影位置照准标石中心在投影用纸上的投影方向线。 在投影位置、分别用盘左、盘右照准标石中心，按同样的方法将照准方向线描绘在投影用纸上，在三个位置上得到三条投影方向线的交点就是标石中心在投影用纸上的投影。 三条投影方向线应相交在一点，但由于仪器校正的残余误

39、差和操作误差的影响，三条投影方向线往往不相交于一点，而形成一个三角形，称为示误三角形。示误三角形的大小反映了投影的质量。规范规定，示误三角形的最长边长对于标石中心和仪器中心应小于5mm，对于照准圆筒中心应小于10mm。若在限差以内，则取示误三角形内切圆的中心作为投影点的位置。 用同样的方法，将仪器中心和照准圆筒中心也投影到投影用纸上。为了避免线条和注记太多，容易混淆，所以它们的投影方向线不要全部画出，但应将全部方向线和注记标出。 4、将、在投影用纸上标定后，保持平板不动，用照准仪的直尺边缘分别切于点和点描绘出测站上一个目标比较清晰的方向线，最好是观测时的起始方向，用0和0表示。为了防止描绘方向

40、线时发生粗差，另外还应在点和点上描绘一条指向另一个任意邻点观测方向的方向线，这条方向线叫做检查方向线，两个方向线之间夹角的图解值与观测值之差应小于2度。 5、ey, eT 代表仪器、圆筒的投影中心至标石投影中心的距离，称为偏心距，量至毫米。y 和T 依次代表以仪器、圆筒投影中心为角顶，由偏心距顺时针方向量至零方向线的角度，称为偏心角，量至15。 6、限于地形情况，当使用图解法测定归心元素时，若选择三个投影位置有困难，则可以选定两个投影位置，垂直投影面的交角宜接近于90度(50度130度)。在每一投影位置投影一次后，稍许改变投影位置再投影一次，这样两个投影位置对每点作出四条投影方向线，称示误四边

41、形，其对角线长度；对于标石中心和仪器中心的投影应小于5mm，对于照准圆筒中心的投影应小于10mm。 四、注意事项： 1、本次实验仪器多，人员分工要明确，事先一定做好充分准备工作，预习好实指导书上的内容。 2、投影照准圆筒中心时，必须注意瞄准照准圆筒的中线，由于距离近，圆筒很粗，一般取照准圆筒左右边缘的读数的中数作为照准中线的方向。 3、投影标石中心时，最好直接瞄准标石的十字交叉线的中心。但由于标石位置太低无法照准时，用一小木棍或铅笔对准中心，但要尽量瞄准铅笔底部，且铅笔要直立。 4、仪器中心投影时，可直接照准垂球线，但遇风大要特别过细，以免带来其它误差影响。 5、对投影用纸上各个项目要填写清晰

42、，纸上方向线较多，连线时要仔细，以免连错方向线。 6、每个工种每个人均要轮流操作，掌握其操作方法和要领。 五、上交资料： 每组上交一份一个点上的归心投影用纸。 六、思考题 1、哪些仪器误差会影响归心元素测定精度，采取何种措施来削弱其影响？ 2、描绘检查方向线的作用是什么？ 3、，值如何量取？ 4、为什么要描绘出测站上一个目标比较清晰的方向线，最好是观测时的起始方向？ A8 实验8 视准轴与水准轴相互关系正确性的检验与校正 一、目的 1、明确水准仪视准轴与水准轴之间的正确关系。2、掌握水准仪交叉误差和i角误差的检验与校正的操作程序和成果整理方法。二、分组、仪器和实验时间每46人为一小组，每组领用

43、精密水准仪（带脚架）一台，精密水准尺1对，尺垫1对，扶杆四根，测绳1条，自备：雨伞、铅笔、小刀、直尺、记录纸E8。实验2小时。 三、实验步骤 1、i角的检验与校正在精密水准测量中,测定i角的通用方法及校正如图A8-1：(1) 在平坦地面上选择A、B两个立尺点，其距离为20.6m。再在同一直线上，选择两个仪器点1和2，J1-A 和J2-B的距离也是S20.6m 。(2) 先在1点观测，照准A、B两点的水准标尺，各读取四次读数，读数较差小于0.3秒，取四次读数的平均数为a1和b1。如果i0，正确读数应该是a1和b1，所以由i角引起的读数误差，在A点是，B点是2。图A8-1 (3) 同样，在2点观测

44、时，照准A和B点水准标尺所得读数的平均数为a2和b2。正确的读数是a2 和b2，读数误差分别是2和。 (4) 检验两次，i角互差小于3秒。 (5) 记录计算如表A8-1 : i角的检验 表 A8-1 仪器： 观测者： 时间： 标尺： 记录者： 年 月 日 成象： 检查者：仪器站观测次序 标尺读数 高差 a-b (mm) i角的计算 A尺读数 a B尺读数 bJ1 1298 712209 140-2.19 =(a2-b2)-(a1-b1)/2= -0.025mm 2 704 142 3 708 154 4 708 150中数298 708209 146J2 1310 952311 394-2.2

45、4i=(/s)p=10= -0.25” 2 956 410 3944 396 4 958 410中数310 952311 400式中(a2-b2）和（a1-b1）为仪器分别在A和B读数平均数之差，以mm为单位,如果i角大于15（一、二等水准测量），20（三，四等水准测量）就需要进行校正。 校正方法及步骤是： （1）校正在2站上进行，先计算照准水准标尺上的正确读数 a2=a2-2,将a2的后三位数字安置在测微器上，转动倾斜螺旋,使楔形丝夹准a2的前三位数字的分划线。 （2）校正水准器上、下两个改正螺旋使.气泡居中。 （3）再检查另一水准标尺的正确读数是b2=b2- （4）校正后，应重新测定一次i

46、角，必要时再进行校正，直至i角符合要求为止。2、交叉误差的检验和校正 仪器存在交叉误差，则整平仪器，保持视准轴不变时，竖轴左右倾斜，气泡就异向移动。如果竖轴左右倾斜的角度相同，则气泡异向移动的量也相等。交叉误差的检验就是按这个原理进行的，其步骤为：(1) 将水准标尺置于距水准仪约50m处，水准仪的三个脚螺旋与标尺的相对位置,如图A8-1所示。(2) 整平仪器，使符合气泡精密符合,转动测微螺旋，使楔形丝夹准水准标尺上的一个分划，并记录标尺上的测微器读数。以后保持测微器读数不变。(3) 将脚螺旋升高两周，为了保持原读数不变，即保持视准轴位置不变，将另一侧脚螺旋2降低约两周，仍使楔形丝夹准原来的分划，观察并记录气泡偏离的方向和数值。 图A8-1 (4) 将脚螺旋旋转回到原先的