《测量学》经纬仪实验指导书 2018(1) (1)

《经纬仪实验》实验指导书

实验课仪器使用及安全须知

1、严格遵守“1米原则”、“一臂原则”！

2、严禁在道路中间安置测站！

3、严禁坐仪器箱子及其他实验器材！

4、长距离搬运仪器应装箱，短距离搬运严禁扛在肩上、不加任何防护！装

箱仪器拿起前，务必检查箱盖是否紧闭！

5、严禁将水准尺靠着树干、路灯或墙柱上！水准尺不用时，应顺着放在路

边。

6、仪器取用及装箱，严禁在手托或怀抱仪器箱的情况下进行！仪器装箱前

务必将所有制动螺旋松开，光学经纬仪须将竖盘指标补偿器关闭。

7、仪器安置前，务必检查三脚架是否安装稳固！在光滑地面上，必须做好

相应防护措施！

8、安置仪器时，在旋紧连接螺旋前绝对不能松手！

9、使用钢尺严禁遭车辆碾压！钢尺使用完毕应做擦拭处理。

10、三脚架、仪器上所有螺旋的使用宜用力适度，严禁用力过猛！严禁用手、

手帕等物擦拭目镜、物镜等光学部件！

11、实验/实习完成后，收工时务必清点仪器和工具，以防丢失！尤其是测

钎、尺垫等工具，应派专人负责看守与携带。

经纬仪实验1 经纬仪的认识与使用

一、实验目的

1、根据测角原理掌握经纬仪的构造特点。

2、认识DJ6光学经纬仪的基本结构、主要部件名称和作用、轴系关系。

3、学会经纬仪的基本操作和读数方法。

二、实验内容

1、认识DJ6经纬仪各部件的名称；熟悉经纬仪各螺旋的作用及操作方法。

2、了解经纬仪上主要轴线的名称及应满足的条件。

3、练习经纬仪的基本操作和读数。

三、实验步骤

1、认识DJ6光学经纬仪的各操作部件，掌握其使用方法。

将经纬仪三脚架架腿张开安放在地面上，使架头大致水平，三个脚尖插入地面使之稳定。开箱取出经纬仪放在架头上，一手扶住经纬仪，一手旋紧脚架中心连接螺旋，将经纬仪与三脚架稳固连接。逐一认识经纬仪的各操作部件，了解其作用及使用方法。

2、掌握经纬仪的基本操作。经纬仪的基本操作步骤可分为：对中、整平、瞄准和读数。

1）对中和整平——光学对中、整平

（1）目估法对中、整平（未放仪器的情况）

使三脚架的中心位于测站点的铅垂线上（丢石子）；目估法使架头保持水平

（2）前后左右移动两个脚法对中（已安放仪器的情况）

固定三脚架一脚；双手持脚架另二脚并不断调整其位置；同时观测光学对点器十字分划，使对点器十字分划基本对准测站标志，踩实脚架

（3）旋动脚螺旋精确对中：调节脚螺旋（三个脚螺旋同时转动），使光学对点器精确对准测站标志

（4）伸缩架腿法粗略整平：伸缩三脚架的两条腿，调平仪器，使圆气泡居中

（5）旋动脚螺旋精确整平（左手拇指法则）：转动照准部使管水准轴与两脚螺旋连线方向平行；以相反的方向转动两脚螺旋使管水准器气泡居中；转动照准部90°，使水准管与原来的方向垂直；转动第三只脚螺旋使管水准器气泡居中

（6）检查对中，平移仪器，再次精确整平

检查光学对中器，若分划圈中心偏离测站点标志，则稍松中心连接螺旋，前后左右平行移动基座，使之精确对中。不可旋转，重复精确整平步骤，直至仪器既对中且管水准气泡在任何方向也居中为止。

对中、整平要相互兼顾，多次反复，方能完成。

2）瞄准：用望远镜竖丝精确瞄准目标的标志中心

操作步骤：粗瞄、制动、调焦消除视差、微动精确瞄准；要求尽量瞄准目标下部，减少目标不垂直引起的方向误差；

望远镜调焦：转动物镜调焦筒使目标成像最清晰；

精确瞄准：用照准部和望远镜微动螺旋精确用十字线竖线瞄准目标。

观测水平角时用竖丝：当目标较大时用单丝平分目标；当目标较小时用目标平分双丝。

3）读数

3、找一个固定点，在其上进行经纬仪的基本操作练习。

①练习用光学对中器对中、整平经纬仪的方法。

②练习用望远镜精确瞄准目标、调焦、消除视差的方法。

③练习DJ6光学经纬仪的读数方法，读数记入实验报告相应表格中。

④练习配置水平度盘读数的方法。

四、仪器和附件

DJ6光学经纬仪1台套（含三脚架），测钎2个。

五、注意事项

1、实验课前应认真阅读教材中相关内容。注意轴座螺旋是否松动。

2、开箱后应先看清仪器在箱内的放置情况；然后用双手取出仪器并随手关箱，将仪器安放到三脚架上时，必须是一只手抓住仪器一侧支架，另一只手托住基座底部，将仪器放置到三脚架上并立即旋紧中心连接螺旋；在架头上移动经纬仪完成对中后，也应立即旋紧中心连接螺旋，以防仪器从脚架上掉下摔坏。

3、操作仪器时，用力要均匀。转动照准部或望远镜，要先松开制动螺旋，切不可强行转动仪器。旋紧制动螺旋时，也不宜用力过大。微动螺旋、脚螺旋均有一定的调节范围，应尽量使用中间部分。

4、仪器装箱时要松开水平制动和竖直制动螺旋。竖盘自动归“0”经纬仪装箱时，要把竖直自动归零开关旋到“OFF”位置。

5、使用带分微尺读数装置的DJ6光学经纬仪，读数时应估读到0.1分即6秒，故读数的秒值部分应为6秒的整倍数。

6、使用竖盘自动归零经纬仪，竖盘读数应在竖盘指标自动归零补偿器正常工作、竖盘分划线稳定而无摆动时读取。

7、测量规范及测绘专业教材中，均明确说明：本次实验数据结论，对J6仪器，不做2C要求；对同一台J6仪器，应为一常数，说明该仪器系统误差稳定；若波动范围大，则说明存在观测误差。

六、上交资料

每组交读数原始记录1份，每人交实验报告1份（附小组实验数据）。

七、实验报告格式要求

采用学校规定的统一用本，实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整。

一、实验目的

二、实验内容与实验仪器

三、实验操作步骤：

1、写出DJ6经纬仪各部件的名称及功能。

2、总结测站点上进行经纬仪对中、整平的方法与步骤。

3、总结用经纬仪望远镜精确瞄准目标的注意事项。

4、J6光学经纬仪的读数方法。

四、实验记录（格式见附表）及数据分析

五、收获与体会

1、实验过程中存在的问题；

2、总结注意事项；

3、对本次实验的改进措施与提高建议。

经纬仪实验2 角度测量

一、实验目的

1、掌握用DJ6光学经纬仪按测回法观测水平角的方法及工作程序。

2、掌握测回法观测水平角的记录、计算方法和各项限差要求。

3、学会经纬仪观测竖直角，并计算该仪器的竖盘指标差。

二、实验仪器及附件

DJ6光学经纬仪1台，三脚架1个，测钎2个。

三、实验内容

1、使用J6光学经纬仪按测回法进行水平角观测；在每测站上进行两测回的观测；

2、任选远处一目标进行一测回的竖直角观测，并计算该仪器的竖盘指标差。

四、实验任务与要求

1、在地面上适当位置选取四个标志点，构成一个四边形。分别在四个标志点上安置经纬仪，相邻两个标志点上树立测钎，分别以两个测回测量四边形内角，并对测量数据进行半测回间互差、测回间互差及四边形闭合差的校核。

要求：①、水平角观测：半测回间角度差值< 40″，测回间角度差值< 24″。

②、每人至少观测一测回，测回间需按要求配置度盘。

2、每组至少进行一测回的竖直角观测，并计算该仪器的竖盘指标差。

五、操作步骤

1、水平角观测

先在测站点上安置经纬仪，对中、整平仪器后，按测回法进行对每一测站进行两测回观测。操作程序为：

①盘左：瞄准左目标（如A ），配置度盘为?

?

900或附近，弹开度盘变换手轮，顺时针旋转360°后，再次瞄准左目标，读数为a ，记录；转动照准部瞄准右目标（如B ），读数为b ，记录。则a b -=左β。此为上半测回。

②盘右位置：瞄准右目标（如B ），读数为b '，逆转照准部瞄准左目标（如A ）；读数为a '并记录。则a b '-'=右β。此为下半测回。

③当04''≤?=-βββ右左时，则成果合格。取上、下半测回角值的均值作为该角一测回角值。 ④检查仪器是否居中、精平，换1人按同样方法观测下一测回，注意配置度盘在900附近。 ⑤检核两测回水平角互差是否在42''±以内，若合格则转站至另一标志点，按上述方法测定其他两个水平角；否则查找原因，重新观测一测回。

⑥当()n n n 041802321''±≤??--++++）（ββββ （n 为测站数），全组成果合格。 2、竖直角观测

先在测站点上安置经纬仪，，对中、整平仪器后，

①用盘左瞄准目标点，用望远镜十字丝横丝切与目标顶端，打开竖盘补偿器至“ON ”状态，待指针稳定后读取竖盘读数L ，记入表格。读数完毕后关闭竖盘补偿器至“OFF ”状态。

②倒转望远镜，用盘右位置再瞄准目标点，用望远镜十字丝横丝切与目标顶端，打开竖盘补偿器至“ON ”状态，待指针稳定后读取竖盘读数R ，记入表格。读数完毕后关闭竖盘补偿器至“OFF ”状态。

③计算竖直角δ。

竖直角是观测目标的读数与望远镜视准轴水平时的竖盘读数之差。但哪个是被减数哪个是减数，则应按竖盘的注记形式来确定。

若经纬仪的竖盘为顺时针刻画，竖直角计算公式为

盘左 L L -=

90δ 盘右

270-=R R δ 将盘左、盘右取中数，则一测回竖直角为()R L δδδ+=2

1

④计算竖盘指标差()

()L R L R x δδ-=-+=

2

1

36021 指标差x 用来衡量观测质量。在同一测站上观测不同目标时，指标差的变化范围对于J6级经纬仪而言不应超过52''，否则成果不合格，需重测。

六、注意事项

1、测回法每个单角第一测回起始方向盘左应将度盘配置在“0”度附近；第二测回起始方向盘左应将度盘配置在“90”度附近。

2、随时注意水准管气泡是否居中。

3、观测过程中，同一测回上下半测回之间一般不允许重新整平，确有必要时（如照准部水准管气泡偏离居中位置大于1格）则重新整平后需要重测该测回。不同测回之间允许在测回间重新整平仪器。

4、记录员听到观测员读数后应向观测员回报，经观测员默许后方可记入手薄，以防听错而记错。

七、上交资料

每组上交测回法测角原始记录1份，每人上交实验报告1份。

八、实验报告格式要求

采用学校规定的统一用本，实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整。 一、 实验目的 二、实验仪器 三、实验内容 四、实验操作步骤：

1、写出测回法测水平角的步骤。

2、总结水平度盘的配置步骤。

3、竖直角观测的方法与步骤。 五、实验记录（格式见附表） 六、测量成果计算：

1、水平角观测：半测回间、测回间角度互差是否在限差范围内；角度闭合差检核。

2、推导竖盘指标差，同一台仪器波动范围52''≤ 七、收获与体会

1、总结操作注意事项；

2、对本次实验的误差分析、改进措施与提高建议等。

经纬仪实验3 导线测量

一、实验目的与要求

1. 掌握导线测量的作业过程及达到规定精度的要领。

2. 掌握钢尺量距的方法，进一步熟练测回法测水平角。

3. 掌握闭合导线测量的内业计算方法。

4. 本次导线测量实验的具体要求如下： （1）导线点点位选定要合理；

（2）导线的平均边长不短于50m ，导线全长在200m-250m 之间；

（3）导线的边长往返测相对误差，平坦地区不超过1/3000，一般地区不超过1/2000； （4）导线转折角一测回盘左盘右角值之差不超过±40″；

（5）导线的角度闭合差不超过n 04''±，其中n 为导线转折角的个数。导线全长闭合差的相对误差不超过1/2000。

二、仪器准备

DJ6光学经纬仪1台套（含三脚架），测钎2个，50m 钢尺1把。

三、方法与步骤

1. 选点：在规定的测区内，按要求选定的四个导线点的点位，实地编上点名或点号，在记录纸上按实地情况绘制导线略图。

2. 量距：用经纬仪定线和用钢尺按平量法，测量导线边的水平距离。每条导线边都必须往返丈量各三次，当往返测相对误差符合要求后，取平均值作为该边的观测结果。

3. 测角：每站用测回法按两个测回观测水平角，测定导线的左角。当盘左、盘右角值之差符合要求后，取平均值作为该转折角的观测结果。

4. 导线的计算：当各转折角观测完毕，并满足要求后，应立即在现场计算出角度闭合差，以判断其是否超限。若超限，应查明原因，及时返工。

当导线各边丈量完毕，满足要求，并且角度闭合差在限差范围以内时，应及时计算导线全长闭合差的相对误差，以判断其是否超限。如果超限，应查明原因，及时返工。

当各项限差均符合要求后，假定起始点坐标及起始边的坐标方位角（假设学号为10，起算方位角

000010''' ；起算的坐标是（10.000m,10.000m ）），利用简易平差法计算出各导线点坐标。

四、注意事项

1. 选定的导线点应便于安置仪器。相邻导线点间应相互通视。导线边应便于丈量。

2. 观测转折角或连接角时，应对照实地将测站点、左目标和右目标点的点名或点号如实地填写在记录表的相应位置，并在实地判清记录表中所算出的是导线的左角或右角，以免造成混乱。

3. 量距时，应对照实地将丈量的导线边的边名记入记录表的相应位置，以免在导线计算时将边名与边长搭配错，造成不必要的返工。

4. 导线平差计算前应将转折角、边长等按实际情况标注在导线略图上，以免混乱后浪费时间。

5. 测回法测水平角的注意事项与实验4相同。

五、上交资料

每组交导线测量原始记录1份，每人交实验报告1份。

六、实验报告格式要求

采用学校规定的统一用本，实验时间、班级、作业小组、实验人员姓名等信息必须填写完整。

一、实验目的

二、实验内容

三、实验仪器

四、实验方法与步骤

五、实验记录与成果处理

1、实验记录表（附录表格）

2、内业计算过程

3、导线简易计算表（参见教材例题的表格形式）。

六、总结

收获与体会，包括本次实验的操作注意事项、误差来源分析、改进措施与提高建议等。

〖实验报告提交说明〗

※提交时间：经纬仪实验3完成后三天内上交；

※提交地点：J6-343，同时带一份纸质山东科技大学平时成绩登记表。

经纬仪实验1 认识经纬仪

班级：组号：实验日期：组长：组员：

班级：组号：实验日期：组长：组员：

班级：组号：实验日期：组长：组员：

经纬仪实验3 导线测量

班级：组号：实验日期：组长：组员：