实验一 认识水准仪及普通水准测量

一、实验目的

认识水准仪的构造，掌握水准测量方法，熟悉水准测量的外业和内业数据处理程序。

二、实验仪器设备

S3水准仪一台，三脚架一个，水准尺一对，尺垫二个，记录纸若干。

三、实验内容

1、认识水准仪的结构，各螺旋的作用。

2、练习水准仪的操作，练习测两点高差。

3、测量一条闭合水准路线。

四、实验步骤

1、认识水准仪的结构和各螺旋的作用

以班级为单位，在一空旷地方听实验指导老师讲解水准仪的构造和各螺旋的功能，认真观看指导老师的操作示范。

2、练习测两点间高差

以小组为单位，认识水准仪，并在一测站上练习测两点间高差。

1）安置仪器：先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，并将架腿踩实；再开箱取出仪器，将其固连在三脚架上。

2）认识仪器：认真听取指导老师讲解并记住仪器各部件的位置、名称及作用，掌握其使用方法。同时弄清水准尺的分划注记，练习并掌握水准尺的读数方法。

3）粗略整平：双手食指和拇指各拧一只脚螺旋，同时对向（或反向）转动，使圆水准气泡向中间移动；再拧另一只脚螺旋，使气泡移到圆水准器居中位置。若一次不能居中，可反复进行。

4）水准仪的操作

a）瞄准：转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用缺口和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋，转动微动螺旋，使水准尺位于视场中央；转动目镜螺旋使十字丝清晰、再转动物镜调焦螺旋，使目标（即标尺）清晰，检查并清除视差。

b）精平：转动微倾螺旋，使符合水准管气泡两端的半影像吻合（呈圆弧状），即符合气泡严格居中。

c）读数：从望远镜中观察十字丝横丝在水准尺上的分划位置，读取四位数字，只读出米、分米和厘米三位数字，第四位是估读毫米的数值。

5）观测练习：在仪器两侧距离大致相等处各立一根水准尺，分别对它们进行观测（瞄准、精平、读数）、记录并计算高差。不动水准尺，改变仪器高，同法观测。或将水准尺翻成红面，再次观测，并求出第二个高差，比较前后两次高差，看是否超限，超过限差要求应返工重测。

3、测一条闭合水准路线

1）选择一已知高程点为起始点（也可选一地面上牢固的点位，给其一个假定高程做为起始点），并选定一条长度合适的闭合路线，指定一个前进方向。

2）在起始点上和前方适当远处各立一水准尺，在两水准尺之间大约中点处架设水准仪并整平。然后即可用红黑面法或两次仪器高法测量两个高差。将这两个高差进行比较，若其较差不超过±6mm的限差时，方可开始下一站的观测，此时，前视水准尺不动，后视水准尺移到前方适当远处立尺，仪器又安置在两尺之间的适当位置，即可开始第二站观测。此后如此往复；直到终点。

3）将各站所测两次高差取平均值，然后求出水准路线的高差闭合差，若不超出±12（mm）的限差要求（n——测站数），则将闭合差平均分配于各测站，除不尽之尾数，给高差较大的测站多分一个毫米，最后推算出各点之高程。

五、注意事项

1、每次读数前一定要集中符合水准气泡居中；并应注意消除视差。

2、扶尺员应思想集中，水准尺要立直，尽量使其处于铅垂位置。

3、两次高差的限差要求为±6mm。

4、各站高差需当时求出，在测站检核合乎限差（±6mm）的要求后，方可移动后视尺垫和仪器。

5、仪器搬站时，前视尺垫需保持不动。

六、实验报告

实验报告中应包括：实验名称、目的要求、实验步骤、实验原始记录及数据处理结果。

七、记录格式及范例（见下页）

1、练习测量两点间高差的记录格式及范例

2.闭合水准路线的记录格式表

    年    月    日

            观测者                                 记录者

 

第二篇：实习一：水准仪认识及水准测量

测量实习

报告

姓    名：                             

          

学    号：                             

班    级：                             

指导老师：                             

实习一   水准仪认识及水准测量

一、目的与要求

1.了解DS3型水准仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用。

2.练习水准仪的正确安置、瞄准和读数。

3.掌握普通水准测量的施测、记录、计算、闭合差调整及高程计算的方法。

二、准备工作

    （1）实习时间：                               

（2）场地布置

各组选择相隔30～50米处选定A、B两点，作出标记。

    （3）仪器和工具

                                                                        

                                                                        

    （4）同组人员

        组长：                                                          

        成员：                                                         

 三、方法与步骤

（1）安置仪器

安置仪器于A、B两点之间。先将伸缩三脚架的架腿调至适当高度，张开架腿使架头大致水平并踩实架腿；开箱取出仪器(取出前注意仪器在箱中安放位置)，旋转连接螺旋使仪器基座与三脚架连接(松紧适度)。

（2）认识仪器构造及其作用

照准部：望远镜、物镜调焦螺旋、目镜调焦螺旋、微倾螺旋、水平制动及微动螺旋、管水准器、圆水准器、符合气泡观察镜等。

基座：连接螺旋、脚螺旋。   

（3）粗略整平

对向旋转两个脚螺旋使气泡移动至中间 (气泡移动方向与左手拇指转动方向一致)，再旋转第三个脚螺旋使气泡居中。若一次气泡不能居中，可反复进行。

（4）瞄准

旋转目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开水平制动螺旋，转动望远镜利用照门和准星瞄准水准尺，旋紧水平制动螺旋；旋转物镜调焦螺旋使水准尺成像清晰(注意消除视差)；最后转动水平微动螺旋使纵丝对准水准尺一侧(检查水准尺是否竖直)。

（5）精平

旋转微倾螺旋，使符合水准管气泡居中，螺旋旋转的方向与图中气泡运动的方向一致。如图2.1(α)，气泡两端半影像吻合成圆弧状为气泡居中，如图12.1 (b)、图12.1(c)为气泡不居中。

（6）读数

首先了解水准尺的分划及其注记，然后从望远镜中读出十字丝横丝所截水准尺的值(读数时应注意从小向大数值增加方向读)，读取四位数，即先估读毫米然后按米、分米、厘米、毫米的次序，一次读出四位数。

                     

(a)                 (b)             (c)

图2.1水准管气泡的居中

四、普通水准测量

1.   场地布置：选一适当场地，在场中选1个坚实点作为已知高程点A（高程假定为H_A＝100.000m），选定B，C，D，E四个坚实点作为待测高程点，进行闭合水准路线测量（具体要求见“四、水准路线要求”）；

2.   安置水准仪于A点和待测水准点（右例图为TP₁）大致等距离处，进行粗略整平和目镜对光；

3.   后视A点的水准尺，精平后读取后视读数a，记入手薄；前视TP₁点的水准尺，精平后读取前视读数b，记入手薄。并计算两点间高差h_ab；

4.   依次连续设站，连续观测，最后测回至A点，形成一条闭合水准路线；

5.   计算高差闭合差f_h，并判定闭合差f_h是否符合限差要求；

限差公式为：

              （mm）或              （mm）

式中：n —— 测站数

          L —— 水准路线的长度，以km为单位

6.   如果符合限差要求，则将闭合差f_h分配改正，求出改正后各待测点的高程；

7.   如果闭合差f_h超限，则寻找原因，并重新测量。

 五、水准路线要求

1.   要求每组独立测量一条水准路线，每位组员负责主测其中的一个测站工作（其余组员配合施测工作）；

2.   各水准点之间相隔50～80m。各点之间应有较明显的高差，如有需要中间可以设转点TP_i；

3.   在施测前，请先选定好A、B、C、D、E各水准点的位置（软土上的点用钢钎定位，如果待测点定在水泥地或者岩石等坚硬物体上，请用记号笔/粉笔/红油漆等标记）。

4.   按照“两次仪器高法”对水准路线上各水准点进行观测。

六、实验报告要求

1.   每组完成一份实验报告（每个测站须有主测人员的签字）。

2.   实验报告的填写要求字迹工整、清晰，不得涂改。如果发生书写错误，请用双实线段将错误之处划去，并在其边上将正确的文字或者数字补上；

3.   各组长将本组组员的实验报告收齐后附在本任务书后，统一上交给指导老师。

七、注意事项

1.   以组为单位依次领取实验仪器，组长应指派专人负责清点数量和名称是否符合要求，检查仪器是否有损坏之处（外观、部件等）；一旦领取后，借出的仪器将被视为性能完好；

2.   归还仪器时，应按照领取时的状况归还实验室。如发现仪器损坏、丢失，将会追究该组责任。情况严重的，将可能承担支付维修费用或者赔偿损失的经济责任；

3.   在操作之前，组长应召集组员认真阅读水准仪使用说明书及本实验任务书；

4.   应使用目估或者步量的方法使前、后视距尽量相等；

5.   水准仪与三角架之间的中心连接螺旋必须旋紧，防止仪器摔落；

6.   仪器操作时不应用力过猛，脚螺旋、水平微动螺旋等均有一定的调节范围，使用时不宜旋到顶端；

7.   要选择好测站和转点的位置，尽量避开人流和车辆的干扰；

8.   水准点(或假定的临时水准点)上不能用尺垫，在转点用尺垫时，水准尺应放在顶点；

9.   在整个实验过程中，观测者一定不能离开仪器，迁站时先松开制动螺旋，而后将仪器抱在胸前，所有仪器和工具均随人带走；

10. 一定要进行成果校核——“高差改正数之和”与“高差闭合差”应做到数值相等，符号相反；改正后的高差之和等于零。

11. 实习区域：航校内。

八、预备知识（请按照要求完成下列题目）

1、水准仪主要操作部件的认识。

                                   水准仪

 2、一测站改变仪器高法(双仪高法)的高差观测步骤。

 

3、什么是水准点？

                                                                     

                                                                     

4、什么是水准路线？

                                                                     

                                                                      

5、标出下面水准路线的名称：

 

              水准路线                 水准路线              水准路线                                                        

6、水准测量的成果整理内容包括：                                     

                                                                     

7、何谓高差法？何谓仪高法（视线高法）？请绘图说明。（必要的数据和文字）

8、简述水准仪的操作步骤。

9、请完成下列水准高程计算（两次仪器高法）

10、水准测量中若高差闭合差超限，如何重测？是否须要整个水准路线全部重测？

                                                                     

                                                                    

                                                                    

九、现场测量记录表

2-1水准测量记录

 (高差法、双仪高法)

                                    

                       2-2水准测量记录

 (视线高法)

十、成绩评定