测量实验与数字化测量实习指导书 (修编) 编者：伊晓东袁永博伊廷华 大连理工大学
测量实验与数字化测量实习指导书 (修编) 编者：伊晓东 袁永博 伊廷华 大连理工大学
第一部分测量实验任务指导书 2011.03 前言 按当今知识经济对人才培养的要求，测量教学的目的是能满足各项工程勘测 设计对测量的需要，这就要求所开设的测量类课程既能把测量的基础理论知识和 实践技术传授给学生，还要能结合不同专业的特点，体现出测量在其中的作用和 相关联系。测量教学实验和实习是建设学部各专业课程中必不可少的教学环节， 其目的是巩固、扩大和加深测量课堂上所学的理论知识，并培养学生进一步提高 测量仪器的操作技能，弄清测量工作的步骤要求，增加对测量实践的感性认识 另外现代测绘空间信息技术面向的就是空间数据采集、管理的集成，而数字化成 图是这一技术的体现，也是发展的趋势，因此数字化测图实习符合专业发展的要 求 本指导书就是基于2009年的实验指导书，并根据最新教学大纲和未来发展规 划以及在I馆前新建立的测量实验场地基础上修编的，重点增加（改写）了全站 仪坐标测量、放样和CASS8.0数字成图的实验内容，测量实验室于清华老师在 新实验场地、实习场地建设和测量实验计划制订上给予很大支持在此表示感谢。 编者 2011年3月大工
第一部分 测量实验任务指导书 1 2011．03 前 言 按当今知识经济对人才培养的要求，测量教学的目的是能满足各项工程勘测 设计对测量的需要，这就要求所开设的测量类课程既能把测量的基础理论知识和 实践技术传授给学生，还要能结合不同专业的特点，体现出测量在其中的作用和 相关联系。测量教学实验和实习是建设学部各专业课程中必不可少的教学环节， 其目的是巩固、扩大和加深测量课堂上所学的理论知识，并培养学生进一步提高 测量仪器的操作技能，弄清测量工作的步骤要求，增加对测量实践的感性认识。 另外现代测绘空间信息技术面向的就是空间数据采集、管理的集成，而数字化成 图是这一技术的体现，也是发展的趋势，因此数字化测图实习符合专业发展的要 求。 本指导书就是基于 2009 年的实验指导书，并根据最新教学大纲和未来发展规 划以及在 I 馆前新建立的测量实验场地基础上修编的，重点增加（改写）了全站 仪坐标测量、放样和 CASS8.0 数字成图的实验内容，测量实验室于清华老师在 新实验场地、实习场地建设和测量实验计划制订上给予很大支持，在此表示感谢。 编者 2011 年 3 月大工
第一部分测量实验任务指导书 第一篇测量实验指导 测量实验、实习须知 1,测量实验课的目的 巩固和验证课堂上所学的测量理论知识，认识所学的测量仪器构造和性能 掌握各种测量仪器的使用、操作和检验、校正的方法，达到基本技能训练的目的。 2.实验课注意事项 (1)上实验课前，应进行预习，对本次实验的要求、内容、仪器方法和步 骤，做到心中有数。 (2)上实验课时，从仪器室领到仪器和工具后，应立即对照测量实验仪器 目录上所列件数进行核对，检查有无缺损。实验结束时应清点仪器工具，如数归 还，如有丢失或损坏，要及时说明情况，并按有关制度进行赔偿。 (3)实验时，学生必须听从教师指导，严格遵守实验纪律和操作规程，避 免仪器受到损坏。对于所得各项观测数据和计算成果，都必须用2H铅笔填写在 记录表格中。对于读错、记错的数据，应按规定一笔划去（保持错误数据仍可辩 认)， 在上方填写正确数据。严禁伪造数据。实验结束后， 立即将实验作业交 指导教师审阅。 3.爱护仪器 测量实验及测量实习教学不仅是测量实践能力的培养过程，也是培养爱护国 家财产良好品德的过程。因此，每个学生都必须爱护测量仪器，做到轻拿轻放， 按照教科书关于使用仪器的注意事项和老师指导的方法 进行认真 仔细地操作 搬站时不要碰撞振动仪器：仪器放回箱子，放置位置必须正确：未放妥当，切不 可强力挤压关盖。仪器上各种螺旋切勿用力过猛旋得太紧，要有“轻重感”：仪 器和工具不要离人，无人看管：禁止坐仪器箱子、塔尺及其它工具：仪器不能受 潮，遇到下雨时要及时打伞保护仪器
第一部分 测量实验任务指导书 2 第一篇 测量实验指导 测量实验、实习须知 1．测量实验课的目的 巩固和验证课堂上所学的测量理论知识，认识所学的测量仪器构造和性能， 掌握各种测量仪器的使用、操作和检验、校正的方法，达到基本技能训练的目的。 2．实验课注意事项 （1）上实验课前，应进行预习，对本次实验的要求、内容、仪器方法和步 骤，做到心中有数。 （2）上实验课时，从仪器室领到仪器和工具后，应立即对照测量实验仪器 目录上所列件数进行核对，检查有无缺损。实验结束时应清点仪器工具，如数归 还，如有丢失或损坏，要及时说明情况，并按有关制度进行赔偿。 （3）实验时，学生必须听从教师指导，严格遵守实验纪律和操作规程，避 免仪器受到损坏。对于所得各项观测数据和计算成果，都必须用 2H 铅笔填写在 记录表格中。对于读错、记错的数据，应按规定一笔划去（保持错误数据仍可辩 认），在上方填写正确数据。严禁伪造数据。实验结束后，立即将实验作业交给 指导教师审阅。 3．爱护仪器 测量实验及测量实习教学不仅是测量实践能力的培养过程，也是培养爱护国 家财产良好品德的过程。因此，每个学生都必须爱护测量仪器，做到轻拿轻放， 按照教科书关于使用仪器的注意事项和老师指导的方法进行认真、仔细地操作。 搬站时不要碰撞振动仪器；仪器放回箱子，放置位置必须正确；未放妥当，切不 可强力挤压关盖。仪器上各种螺旋切勿用力过猛旋得太紧，要有“轻重感”；仪 器和工具不要离人，无人看管；禁止坐仪器箱子、塔尺及其它工具；仪器不能受 潮，遇到下雨时要及时打伞保护仪器
第一部分测量实验任务指导书 实验或实习中出现仪器故障、工具丢失、损坏的情况，要及时向指导教师及 实验室老师报告，不得漠视或自行处理。 4 实验课要求 1) 实验课和上课一样，必须准时。领仪器地点在土木力学实验大楼四楼 (2)每次领取仪器时要按班、组的顺序进行，同组成员无故没到齐，实验 室不发放仪器于该组。排队领仪器不要在走廊喧哗，上下电梯时要轻拿轻放 仪器，还仪器时要把仪器放置到领仪器时的位置。 (3)实验课不得缺 如果有特殊情况必须提前请假，并找时间补上。凡 实验课两次以上 没有参加者， 不准参加期末考 试 5.每次实验课结束之前必须经指导老师检查实验完成情况，未经准许不得 收拾仪器。 6.测量实习中，组长与副组长要负责好本组工作，不允许有违反实习纪律 行为，如坐仪器箱、工作时打扑克、无故不参加实习等】 7.爱护好仪器。 每次出测前和回宿舍后要注意清点，如发生仪器损坏或丢 失情况，要按附录1中的仪器报价赔偿。 8.实习时要注意自身安全，尤其是在道路上作业时。 9.实习资料要妥善保管好，每组要有实习日记。 旗杆 田 左尺 用田 右尺 出 市尺 40322323333 ,9 图一实验场地分布图
第一部分 测量实验任务指导书 3 实验或实习中出现仪器故障、工具丢失、损坏的情况，要及时向指导教师及 实验室老师报告，不得漠视或自行处理。 4．实验课要求 （1） 实验课和上课一样，必须准时。领仪器地点在土木力学实验大楼四楼。 （2）每次领取仪器时要按班、组的顺序进行，同组成员无故没到齐，实验 室不发放仪器于该组。排队领仪器不要在走廊喧哗，上下电梯时要轻拿轻放 仪器，还仪器时要把仪器放置到领仪器时的位置。 （3）实验课不得缺席，如果有特殊情况必须提前请假，并找时间补上。凡 实验课两次以上没有参加者，不准参加期末考试。 5．每次实验课结束之前必须经指导老师检查实验完成情况，未经准许不得 收拾仪器。 6．测量实习中，组长与副组长要负责好本组工作，不允许有违反实习纪律 行为，如坐仪器箱、工作时打扑克、无故不参加实习等。 7．爱护好仪器。每次出测前和回宿舍后要注意清点，如发生仪器损坏或丢 失情况，要按附录 1 中的仪器报价赔偿。 8．实习时要注意自身安全，尤其是在道路上作业时。 9．实习资料要妥善保管好，每组要有实习日记。 图一 实验场地分布图
第一部分测量实验任务指导书 8 图二标注的实地某点位置 图三瞄准的中水准尺位置影像图
第一部分 测量实验任务指导书 4 图二 标注的实地某点位置 图三 瞄准的中水准尺位置影像图
第一部分测量实验任务指导书 I 馆 花坛 花坛 育 英 路 花运 图四大比例尺地形图测量实验区域 表A 实验场地控制点（测站）坐标成果 NO X y H 1 4305131234 31888.834 13.66 2 4305131.167 31886.356 13.663 3 4305131.093 31883.843 13.674 4 4305130.997 31881.37 13.69 4305130.964 31878.809 13.694 6 4305130.894 31876.352 13.689 7 4305130.846 31873.846 13.68 4305130.812 31871.347 13.673 4305130.786 31868.856 13.667 10 4305133.336 31889.995 13.646 11 4305133.276 31887.48 13.644 12 4305133.214 31885.00113.673 13 4305133.145 31882 47 13.683 14 4305133.053 31879.979 13.692 15 4305132.981 31877.494 13.697 16 4305132.933 31875 13.688 4305132.88 31872.493 13.685 18 4305132.824 31869.998 13.68 19 4305132.788 31867.528 13.66 20 4305135.463 31891.104 13.669 2 4305135.396 31888.595 13.67 22 4305135.354 31886.126 13.694
第一部分 测量实验任务指导书 5 I 馆 花坛 花坛 花坛 花坛 育 英 路 图四 大比例尺地形图测量实验区域 表 A 实验场地控制点（测站）坐标成果 NO X Y H 1 4305131.234 31888.834 13.66 2 4305131.167 31886.356 13.663 3 4305131.093 31883.843 13.674 4 4305130.997 31881.32 13.69 5 4305130.964 31878.809 13.694 6 4305130.894 31876.352 13.689 7 4305130.846 31873.846 13.68 8 4305130.812 31871.347 13.673 9 4305130.786 31868.856 13.667 10 4305133.336 31889.995 13.646 11 4305133.276 31887.48 13.644 12 4305133.214 31885.001 13.673 13 4305133.145 31882.47 13.683 14 4305133.053 31879.979 13.692 15 4305132.981 31877.494 13.697 16 4305132.933 31875 13.688 17 4305132.884 31872.493 13.685 18 4305132.824 31869.998 13.68 19 4305132.788 31867.528 13.66 20 4305135.463 31891.104 13.669 21 4305135.396 31888.595 13.671 22 4305135.354 31886.126 13.694
第一部分测量实验任务指导书 73 4305135.3 31883.61513.709 24 4305135.241 31881.10213.715 25 4305135.189 31878.649 13.715 26 4305135.125 31876.123 13.715 27 4305135.069 31R73623 13.695 28 4305134.987 31871.119 13.708 29 4305134.922 31868.61 13.699 30 4305134.831 31866.107 13.659 31 4305137466 31892.27 1368R 32 4305137.383 31889.74 13.694 33 4305137,341 31887.24 13.717 34 4305137.27 31884.77 13.727 35 4305137.21 31882.257 13.733 36 4305137.154 31879.755 13.742 37 4305137.103 31877.258 13.748 38 4305137.072 31874.777 13.728 39 4305136.993 31872.254 13.73 40 4305136.95 31869.772 13.72 41 4305136.885 31867.252 13.705 42 4305136.707 31864.81 13.685 旗杆 4305169.98531877.591 实验一水准测量 一、目的与要求 1.熟练SBZ水准仪（图1-1）的结构和操作过程。 1.掌握普通水准测量的观测、记录、计算和检核的方法 2,掌握水准测量的闭合差调整方法及求出待定点高程。 二、设备与实验计划 1.S3BZ型水准仪一台，水准尺1把，记录板一块。 2,每个组员要独立完成从架设水准仪、粗略整平、精平到水准尺读读数的 过程。重点掌握视差消除、水准尺刻划的规律及快速、正确的读数方 法 3.在本组的实验线路进行一附合水准路线测量，两端为己知水准点(A、B), 中间至少有一个转点。 4.从已知水准点A出发，水准测量至B点，每人独立测一遍，可以往测再 返测，根据已知点高程（起算高程假设为10米）及各测站观测高差，计算水准 路线高差闭合差，检查是否超限，观测合格后与指导教师成果对照，对闭合差进 行调整，求出中间转点高程 6
第一部分 测量实验任务指导书 6 23 4305135.3 31883.615 13.709 24 4305135.241 31881.102 13.715 25 4305135.189 31878.649 13.715 26 4305135.125 31876.123 13.715 27 4305135.069 31873.623 13.695 28 4305134.987 31871.119 13.708 29 4305134.922 31868.612 13.699 30 4305134.831 31866.107 13.659 31 4305137.466 31892.27 13.688 32 4305137.383 31889.74 13.694 33 4305137.341 31887.24 13.717 34 4305137.27 31884.77 13.727 35 4305137.21 31882.257 13.733 36 4305137.154 31879.755 13.742 37 4305137.103 31877.258 13.748 38 4305137.072 31874.777 13.728 39 4305136.993 31872.254 13.73 40 4305136.95 31869.772 13.721 41 4305136.885 31867.252 13.705 42 4305136.707 31864.81 13.685 旗杆 4305169.985 31877.591 实验一 水准测量 一、目的与要求 1．熟练 S3BZ 水准仪（图 1-1）的结构和操作过程。 1．掌握普通水准测量的观测、记录、计算和检核的方法。 2．掌握水准测量的闭合差调整方法及求出待定点高程。 二、设备与实验计划 1．S3BZ 型水准仪一台，水准尺 1 把，记录板一块。 2．每个组员要独立完成从架设水准仪、粗略整平、精平到水准尺读读数的 全过程。重点掌握视差消除、水准尺刻划的规律及快速、正确的读数方 法。 3．在本组的实验线路进行一附合水准路线测量，两端为已知水准点（A、B）， 中间至少有一个转点。 4．从已知水准点 A 出发，水准测量至 B 点，每人独立测一遍，可以往测再 返测，根据已知点高程（起算高程假设为 10 米）及各测站观测高差，计算水准 路线高差闭合差，检查是否超限，观测合格后与指导教师成果对照，对闭合差进 行调整，求出中间转点高程
第一部分测量实验任务指导书 5.实验学时数为4学时。 三、实习场地及实习线路 实习场地在I馆前，如图二，各个已知水准点分布在I馆前育英路南侧。水 准点为钢筋头制作，用红油漆标注，并在旁边用油漆标注点号。每个实验小组要 完成一条附和水准线路的测量，两个不同己知点应分别选择在育英路东西两侧对 应个位数字相同的占，加1组对应为1占（东1占）一一11占（西1占）。根据 现场条件，要求各组行走路线在1馆南侧到主楼北侧和育英路东西50米区域内 个组员完成一次线路测量，另 个组员则由原路返测。每个同学完 成的附和水 准线路中至少要包含一个转点（即行走线路上至少要架设两次水准仪）。 四、方法与步骤 1、水准仪认识 (1)安置和了解SBZ仪器：将脚架张开，使其高度适于观测者观测，目 估使脚架头大致水平，踏实脚架尖，然后用连接螺旋将仪器与脚架相连。 熟悉SBZ仪器各个部分螺旋的作用，以及在十字丝分划板上成像水准尺 的读数方法。 (2)粗略整平：使圆水准气泡居中于圆圈中，实验时要观察脚螺旋的旋转 方向（顺时针或逆时针）或左手大拇指运动方向与气泡运动方向之间的规律 (3)瞄准水准尺读数：熟练运用S3BZ仪器螺旋，完成水准尺从瞄准、调 焦、消除视差到读数的全过程。注意在瞄准消除视差后，应尽快用中丝在水 准尺上读取m、dm、cm,并估读出mm。 2、水准路线施测： 每个组按前述要求，选择一条附和水准线路，并按下述步骤施测。 1).第一站安置水准仪于A、C间，前后距离大约相等，后视A点上水准尺 按要求读出后视读数，再前视C点上水准尺读取前视读数，并记录于表中，计 算出观测高差。 2).仪器搬至第二站，按上述操作，后视C,再前视B,分别读数 3).根据己知点高程及各测站高差，计算水准路线高差闭合差，检验其是否 超限，限差公式fi=士10石(mm)(n为测站数)。 4).若高差闭合差符合要求，对高差闭合差进行调整，计算待定C高程，否 则必须重新观测」 应保证每个组员独立完成一条附和水准线路的测量， 五、注意事项 1.每次读数前，要消除视差，并使水准气泡严格居中。 2.在一个测站上读取后视读数后，在读前视读数时如发现圆水准器气泡偏 离中心，不能再用脚螺旋整 3.转点的立尺位置，在本站读出后视与下站读出前视之前不能移动。 4.记录手薄数据，如果错误不准用橡皮擦改，可以划掉，在旁边改正。 六、记录与计算
第一部分 测量实验任务指导书 7 5．实验学时数为 4 学时。 三、实习场地及实习线路 实习场地在 I 馆前，如图二，各个已知水准点分布在 I 馆前育英路南侧。水 准点为钢筋头制作，用红油漆标注，并在旁边用油漆标注点号。每个实验小组要 完成一条附和水准线路的测量，两个不同已知点应分别选择在育英路东西两侧对 应个位数字相同的点，如 1 组对应为 1 点（东 1 点）——11 点（西 1 点）。根据 现场条件，要求各组行走路线在 I 馆南侧到主楼北侧和育英路东西 50 米区域内。 一个组员完成一次线路测量，另一个组员则由原路返测。每个同学完成的附和水 准线路中至少要包含一个转点（即行走线路上至少要架设两次水准仪）。 四、方法与步骤 1、水准仪认识： （1）安置和了解 S3BZ 仪器：将脚架张开，使其高度适于观测者观测，目 估使脚架头大致水平，踏实脚架尖，然后用连接螺旋将仪器与脚架相连。 熟悉 S3BZ 仪器各个部分螺旋的作用，以及在十字丝分划板上成像水准尺 的读数方法。 （2）粗略整平：使圆水准气泡居中于圆圈中，实验时要观察脚螺旋的旋转 方向（顺时针或逆时针）或左手大拇指运动方向与气泡运动方向之间的规律。 （3）瞄准水准尺读数：熟练运用 S3BZ 仪器螺旋，完成水准尺从瞄准、调 焦、消除视差到读数的全过程。注意在瞄准消除视差后，应尽快用中丝在水 准尺上读取 m、dm、cm，并估读出㎜。 2、水准路线施测： 每个组按前述要求，选择一条附和水准线路，并按下述步骤施测。 1)．第一站安置水准仪于 A、C 间，前后距离大约相等，后视 A 点上水准尺 按要求读出后视读数，再前视 C 点上水准尺读取前视读数，并记录于表中，计 算出观测高差。 2)．仪器搬至第二站，按上述操作，后视 C，再前视 B，分别读数。 3)．根据已知点高程及各测站高差，计算水准路线高差闭合差，检验其是否 超限，限差公式 fh 限= 10 n （mm）（n 为测站数）。 4)．若高差闭合差符合要求，对高差闭合差进行调整，计算待定 C 高程，否 则必须重新观测。 应保证每个组员独立完成一条附和水准线路的测量。 五、注意事项 1．每次读数前，要消除视差，并使水准气泡严格居中。 2．在一个测站上读取后视读数后，在读前视读数时如发现圆水准器气泡偏 离中心，不能再用脚螺旋整平。 3．转点的立尺位置，在本站读出后视与下站读出前视之前不能移动。 4．记录手薄数据，如果错误不准用橡皮擦改，可以划掉，在旁边改正。 六、记录与计算
第一部分测量实验任务指导书 每个同学要根据自己实测成果，把观测数据如实地按格式填入下表1-1。 注：如果测量数据读错或记错，不可用橡皮擦掉，而应用笔划去，并另起一 行记录。 73 图1-1实验中所用的SBZ水准仪外貌 表1-1水准测量记录表 单位：大连理工大学建设学部级班组天气 观测者」 记录者 观测日期 仪器编号 测站点号 后视读数 前视读数 高差 高程 后 前 后 前 后 前 后
第一部分 测量实验任务指导书 8 每个同学要根据自己实测成果，把观测数据如实地按格式填入下表 1-1。 注：如果测量数据读错或记错，不可用橡皮擦掉，而应用笔划去，并另起一 行记录。 图 1-1 实验中所用的 S3BZ 水准仪外貌 表 1-1 水准测量记录表 单位：大连理工大学建设学部 级 班 组 天气 观测者 记录者 观测日期 仪器编号 测站 点号 后视读数 前视读数 高差 高程 + − 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后
第一部分测量实验任务指导书 前 后 前 后 后 前 前 前 前 前 后 前 完成数据的采集工作后，要对水准测量成果进行评估及高差计算。 按教材书上介绍的水准线路调整计算方法，完成表1-2工作。 表1-2水准线路调整和计算 点号☐距离测站数高差 改正数改正后的高差高程
第一部分 测量实验任务指导书 9 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 后 前 完成数据的采集工作后，要对水准测量成果进行评估及高差计算。 按教材书上介绍的水准线路调整计算方法，完成表 1-2 工作。 表 1-2 水准线路调整和计算 点号 距离 测站数 高差 改正数 改正后的高差 高程