1、数字地形测量学课堂教学实习指导书数字地形测量学课堂教学实习指导书专 业:_班 级:_姓 名:_ 学 号：_ 日 期: _数字地形测量学课堂实习开设学期：21学期课堂实习总学时：20学时实习内容：实习一 等外水准测量（2学时）实习二 四等水准测量（2学时）实习三 水平角与竖直角观测（2学时）实习四 全站仪的认识和使用（2学时）实习五 全站仪导线测量（4学时）实习六 全站仪野外数据采集（4学时）实习七 数字地形图编绘（2学时）实习八 地形图数字化（2学时）第一部分实习须知一、准备工作1实习前学生应认真复习教材有关内容和数字地形测量学实习指导与实习报告，务必弄清基本概念和本次实习的目的、要求、操作步
2、骤及应注意的事项，以保证按质、按量、按时完成实习任务。对未认真准备的学生，一经发现立即停止其实习。待其按要求作好准备工作后，再补做实习。缺课堂实习一次者，不准参加期末考试。2测量实习以小组为单位进行，组长负责组织协调工作。凭学生证借、还仪器工具。3每次实习时，学生领借仪器后先到教师指定的地点集合（以小组为单位排成一队），待教师讲解和布置后，方可开始实习。二、借还仪器、工具1实习前10分钟，学生以小组为单位，由组长(或指定专人)到仪器室借用仪器工具。2借用者应按仪器工具的清单当场检查仪器、工具是否完好，有无短缺，以保证实习的正常进行。如有问题，可向实验室工作人员反映，以便补足数量或分清责任。确认
3、无问题后，将清单留在原处，领取仪器工具。3各组所借之仪器、工具应严格按照操作规范和使用注意事项由本组成员专用，未经教师许可不得互相转借或调换。4实习完毕，应由组长向教师报告实习情况，经教师认可后方可收、验仪器工具（当场点清），并如数交还仪器室。如有损坏或遗失，应主动报告教师和发放仪器的老师，填写仪器损失单，以便按仪器管理办法酌情处理。三、仪器使用注意事项1携带仪器前，应先检查仪器箱盖是否关紧锁好，拉手、背带是否牢固。2搬运仪器时，应避免振动和碰撞。3打开仪器箱时，应注意箱子是否平稳，以免摔坏仪器；开箱以后，应先观察并记住仪器在箱内放置的位置（有的仪器箱盖上有放置位置照片，可供参看），以便用毕能
4、照原位放回，避免因放错位置而损坏仪器。4安置仪器前，应注意三角架高度是否适中，架腿螺旋是否拧紧，然后一手握住仪器，一手拧紧连接螺旋，此项操作必须一人一次完成，以免摔坏仪器。5提取仪器时，应先松开各制动螺旋，再用手捧支架或机座等坚实部位，紧拿轻放，切勿用手提望远镜，以免破坏各部件的连接关系，仪器取出后应关好箱子，以免丢失零配件。6仪器箱是用来装置仪器的，严禁在箱上坐人，违者将给予处分和罚款。7仪器安置之后，不论是否操作，必须有人看护，防止无关人员拨动或行人、车辆碰撞，禁止任何人在仪器附近打闹。8不许将仪器工具靠于墙、树或电杆上，以免倒下摔坏。9工作中应撑伞遮阳、挡雨，严禁烈日曝晒和雨淋仪器。10
5、仪器上所有光学透镜或反光镜严禁用手摸或用手帕、粗布及一般纸张擦拭。如有灰尘或其他赃物，应选用柔软洁净的毛刷弹去，或用镜头纸擦拭。11各制动螺旋切勿旋拧过紧，以免制动失效。各微动螺旋及基座安平螺旋应置于中间位置使用，切勿拧至尽头，以免失灵或损坏。严禁剧烈、快速、过力和粗暴的动作。12多数仪器上都有一个基座轴套固定螺旋或扳钮，此螺旋或扳钮仅供修理之用，实习中绝对不许松动这个螺旋或扳钮，以免摔坏仪器。13操作仪器时，动作要准确、轻捷，用力要均匀、适中。操作中不要用力压仪器及架腿，以免影响仪器对中和水平。需转动仪器时，应先松开制动螺旋，否则易损坏仪器轴系。14对仪器上某些部件性能尚未了解时，必须向老师
6、请教后方可操作，不得擅自乱动。15仪器搬站时，若距离较远或地段难行，应将仪器装箱后搬站；如果距离较近且地势平坦，可以不卸下仪器搬站，但应先检查连接螺旋是否牢固，然后放松制动螺旋，收拢脚架，一只手握仪器支架（或基座）放在胸前，另一只手抱三脚架腿于腋下，使其与地面成60 75角缓缓前行。严禁横扛仪器于肩上进行搬站。16当仪器某个部件呆滞难动或发生故障时，切勿强力拧动，应立即报告老师或仪器管理人员。学生不准擅自拆卸仪器。17仪器装箱时，应先放松各制动螺旋。装箱后先试关一次箱盖在确认安放稳妥后，再拧紧制螺旋，最后关箱上锁。对电子类仪器，实习结束或搬站时均应先关闭电源。清点仪器附件和工具，防止遗失。18
7、平板仪在对点、整平时，不得将照准仪放在平板上，以免摔坏照准仪。四、工具使用注意事项1钢尺应防压、防扭、防潮湿，防止行人踩踏和车辆碾压，用毕及时揩净上油，卷起。2皮尺严防潮湿,万一弄湿应凉干后再卷入盒内。3钢尺、皮尺使用时均不准在地面上拖行，以免磨掉刻划。4扶持水准尺时应爱护尺面刻划，勿用手或其他东西摩擦尺子刻划（特别是1.3米上下部分），以保持刻划清晰易读。5水准尺、标杆严禁横向受力，以免弯曲影响使用，作业时应由专人认真扶直，不准靠于树、墙或电杆上。不用时应平放于地面上。6不准用水准尺或标杆抬、担物品，不准投掷标杆、钢尺、锤球、斧头等。7注意保护锤球尖，严禁用锤球尖撞击硬物，以保证使用锤球对中
8、的精度。8锤球线上不准打死结，如需调节其长短，可用调节板或打活结。9测伞应当牢固插入地下，不能插入地下时应由专人扶持，以免大风吹倒损坏测伞和仪器。10严禁用测量仪器、工具等进行打逗玩耍。凡属此种损坏者，必须加倍赔偿，并写出书面检查。五、测量记录、计算要求及注意事项1野外观测结果是计算各级平面、高程点位置的原始数据，是测量工作长期保存、使用的重要资料。因此，必须做到记录真实，注记明确，整饰清洁美观，格式统一。2一切原始观测值和记事项目，必须在现场用铅笔记录在规定格式的外业手簿中，严禁凭记忆补记。3外业手簿中的每一页都须编号。任何情况下都不许撕毁手簿中的任何一页。4外业手簿中的记录和计算，严禁用橡
9、皮擦拭、涂改或刮补，对需修改和淘汰的观测结果，应以斜线划去，而将正确数据写在其上方，对因超限划去的成果，还须注明原因及重测结果的所在页数。5原始观测值尾部读数、记录如果有错，不许修改，（尾部前面的读数也不许连环修改，而应将该部分观测结果废去重测）。6外业工作中的记录和计算工作是测绘工作者的基本功之一，它不但要求准确，而且要求迅速。因此，学生在实习期间就应该养成良好的、严格的记录习惯和计算技巧。决不能认为是实习就马马虎虎或了草从事。7外业观测成果均需用13H铅笔，按稍大于记录格高一半的字体大小压底线填写，留出上部空隙作为修改之用。8观测者读出数字之后，记录者在记录的同时，应将所记录的数字向观测者
10、复诵一遍，以防听错或记错。9记录数字位数要全，零位不能省。例如度盘读数：1321106，1640000；水准尺读数：1.600m，1.080m和距离记录：35.000m，28.030m等中的“0”均应记录。10无论是测角或水准测量，一个测站上的计算工作必须经过检核，确认无误后才能搬站。11平均读数的末位按四舍六入和5奇进偶不进的规则进位。例如：1.5475和1.5485均取1.548。12记录中各项平均值和计算中的取位，均取至观测值的最末位，不必多取小数。第二部分实习指导书实习一 等外水准测量（两次仪器高法）实习二 四等水准测量（双面尺法）一、实习目的1进一步熟悉水准仪的构造和使用，加深对水准
11、测量基本原理的理解；2了解闭合水准路线的施测和计算方法；3掌握四等水准测量的工作程序和施测方法；4熟悉双面尺测量和记录、计算方法。二、实习要求1每人应完成23站水准测量工作；2全组完成一条闭合水准路线和一条符合路线的施测任务，闭合水准路线的高差闭合差12mm，n为测站数；符合水准路线每一测站前、后视距差不超过3.0m，一测段前、后视距累计差不超过10.0m，同一水准尺红黑面读数之差不应大于3mm，红黑面高差之差不应大于5mm，符合水准路线的高差闭合差应小于20mm，为路线长度，以km为单位，不足1km时，按1km计算；3每人独立完成所测两条路线的计算工作（仿例题自制表格，写在作业本上）。三、准
12、备工作1人员组织每四人一组。一人观测，一人记录，二人扶尺，轮换操作。2仪器工具水准仪一台，水准尺一对，尺垫两个，记录板一块。3场地布置在校内实习基地，按老师分配的路线进行。四、实习步骤（一）等外水准测量1从路线中已知高程点开始，沿顺时针（或逆时针）方向施测。2在已知高程点与未知高程点之间安置仪器（当两点距离太远或高差较大时，可增设转点来传递高程），尽量保持前、后视距相等。3分别读取前视读数和后视读数，记入观测手薄中相应栏内。4保持仪器位置不动，通过收拢或张开架腿改变仪器高度（与上次仪器高相差约1015cm），仿步骤3，观测前、后视读数并记入观测手簿中。记录人员经计算，两次所测高差6mm时方可搬
13、站前进。5上一站的前视尺原位不动，后视尺移动至前进方向的另一待求高程的水准点上（或转点上），重复第24步骤的工作。如此继续前进，直至测到路线出发点（已知高程点），构成一闭合路线为止。6检核计算1）计算实测高差总和h测=h1+h2+hn 2）计算后视读数总和a=a1+a2+an3）计算前视读数总和b=b1+b2+bn4）检核实测高差计算正确与否：ab=h测5）闭合水准路线高差闭合差的计算：a、实测高差闭合差的计算 fh测=h测b、容许闭合差的计算 fh容=12mm ，n为测站数c、高差闭合差的检查 若fh测fh容，则说明观测结果合格，可以收交仪器工具。否则，应检查超限原因，如果不是计算错误，就应
14、返工重测。7待定点高程的计算：1）高差闭合差fh测的分配：a、每站高差改正数的计算：vi=fh测/nb、每站改正后高差的计算：hi= hi+ vic、检核计算：各站高差改正数的总和应等于负的高差闭合差。2）计算待定点的高程（二）四等水准测量1从一已知水准点开始，用中丝测高法配合双面尺逐段进行四等水准测量。2一个测站的工作程序如下（参见表1-1）：1）、按规定在前、后视点间安置仪器，使圆水准气泡居中。2）、照准后视尺黑面，物镜调焦，消除视差，精平，读下、上丝和中丝读数（至毫米），记入手薄中（1）、（2）、（3）栏内，记录者应马上算出（4）栏之数。（记录手薄样式和读数、记录、计算顺序仿教材）3）、
15、旋转望远镜，照准前视尺黑面，同2）操作，下、上丝读数分别记入（5）、（6）栏内（记录者应马上算出（7）、（8）、（9）栏之数，以检查是否超限），中丝读数记入（10）栏。4）、翻转前视尺，迅速用中丝读出红面读数，记入手薄中（11）栏内，记录者应马上计算出（12）栏之数，检查是否超限。5）、旋转望远镜，照准后视尺红面，同4）操作，读数和检核分别记入（13）、（14）内，检查是否超限。记录者尽快算出（15）、（16）、（17）等栏之数，如无超限，则计算出高差中数记入（18）栏内，搬站。3一个测站的检核和高差计算按记录手薄中所标栏的数字顺序进行。4一测段的检核计算（参见教材）5闭合差计算与检核fh=h
16、测(H终H始)若fh的绝对值小于20mm，则测量数据合格。四、实习步骤1从一已知水准点开始，用中丝测高法配合双面尺逐段进行四等水准测量。2一个测站的工作程序如下（参见表3-1）：1）按规定在前、后视点间安置仪器，使圆水准气泡居中。2）照准后视尺黑面，物镜调焦，消除视差，精平，读下、上丝和中丝读数（至毫米），记入手薄中（1）、（2）、（3）栏内，记录者应马上算出（4）栏之数。（记录手薄样式和读数、记录、计算顺序仿教材）3）旋转望远镜，照准前视尺黑面，同2）操作，下、上丝读数分别记入（5）、（6）栏内（记录者应马上算出（7）、（8）、（9）栏之数，以检查是否超限），中丝读数记入（10）栏。4）翻转
17、前视尺，迅速用中丝读出红面读数，记入手薄中（11）栏内，记录者应马上计算出（12）栏之数，检查是否超限。5）旋转望远镜，照准后视尺红面，同4）操作，读数和检核分别记入（13）、（14）内，检查是否超限。记录者尽快算出（15）、（16）、（17）等栏之数，如无超限，则计算出高差中数记入（18）栏内，搬站。3一个测站的检核和高差计算按记录手薄中所标栏的数字顺序进行。4一测段的检核计算（参见教材）5闭合差计算与检核fh=h测(H终H始)若fh的绝对值小于20mm，则测量数据合格。四等水准测量记录手簿（供参考） 表1-1自 1 测至 3 仪器： S3水准仪 编号： 740086 日期： 6月25日天气
18、： 晴 K12 = 4787mm 观测者： 王和平 开始： 16时40分成像： 清晰 K13 = 4687mm 记录者： 张水成 结束： 17时10分测站编号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数K+黑减红高差中数备注上丝上丝后距前距黑面红面视距差dd（1）（5）后（3）（13）（14）（2）（6）前(10)(11)(12)（4）（7）后-前(15)(16)(17)(18)（8）（9）119652141后1318326519017001847前1220076793+126.526.7后-前-175-274-1-174-0.2-0.2205662792后1203565144-101272356前13
19、25747261043.943.6后-前-2218-2117-1-2217+0.3+0.1实习三 水平角与竖直角观测（一）测回法观测水平角一、实习目的1加深对经纬仪的认识；2进一步熟悉望远镜的使用和读数方法；3练习经纬仪的安置；4练习用测回法观测水平角。二、实习要求1能比较熟练地叫出经纬仪各部件的名称并熟悉其功能；2初步掌握经纬仪的安置方法，要求对中偏差不超过3mm（光学对中偏差不超过对中器小圆圈），整平要求水准管气泡偏离中心不超过1格；3能比较正确地进行望远镜对光和使用制、微动螺旋，要求在23分钟内准确照准目标一次；4能在12分钟内正确读出一个读数，要求每人用测回法对同一角度观测23个测回，
20、且上、下两半测回角度值之差20。三、准备工作1人员组织每5人一组，轮换操作。2仪器工具每组经纬仪一台，记录板一块。3场地布置系办公楼前道旁。四、实习步骤（以电子经纬仪为例）1将经纬仪安置于老师指定的点位上，完成对中、整平工作（此两项操作方法详见实习五）。2用盘左位置（既竖直度盘位于望远镜观测方向的左侧，也称正镜位置），照准左侧目标A（又称后视点），将水平度盘读数设定为00000或稍大点的位置如00200左右，现设为a左=00000记入观测手薄相应的栏内。以下以有水平度盘变换轮和分微尺测微器的仪器为例说明将水平度盘定为00000或稍大一点位置的方法：照准后视目标A后，按下水平度盘变换手轮，转动该
21、手轮使水平度盘的0分划线准确对准分微尺的零指标线，即可使读数为00000， 轻轻弹出水平度盘变换手轮， 仍需检查度盘读数是否仍为00000，若不是可重新设定，直到满意为止。3松开照准部制动螺旋（或搬手），依顺时针方向转动照准部精确照准右边目标B（又称前视点），读取度盘读数b左=332236，记入观测手薄相应栏中。以上两步骤是用盘左位置对角AOB观测了一次，称为上半测回，记录者应在观测者操作仪器的空隙尽快按下式计算出上半测回的角度值左=33223600000=3322364纵转望远镜（此举又称倒镜），使仪器变为盘右位置（即竖盘位于望远镜观测方向的右侧， 又称倒镜位置）， 精确照准B点， 读取读数
22、b右=2132242，记入观测手薄相应的栏内。5松开照准部制动螺旋（或搬手），逆时针旋转照准部，照准A点，读取读数a右=1800012，记入观测手薄相应栏内。以上两步骤是用盘右位置对角AOB又观测了一次，称为下半测回，记录者应尽快算出下半测回的角度值右，并与左进行比较，其差值若符合限差要求（20），则取其平均值作为一测回最终角度值。 右=b右a右21322421800012332230 左右332236332230620 （左+右）/2=（332236+332230）/2=332233具体的观测表格和记录、计算方法待实验时将详细讲解和演示。注意：一测回之内，不允许再次用度盘变换度盘位置。实习三
23、 水平角与竖直角观测（二）方向法观测水平角和竖直角测量一、实习目的1继续加深对经纬仪的认识；2进一步练习经纬仪的安置；3继续提高照准和读数的速度及精度；4练习用方向法观测水平角和竖直角的测量；5熟悉经纬仪竖直度盘的构造及确定竖直角计算公式的方法，熟悉竖直角观测和竖盘指标差的检校原理，熟悉三角高程测量的基本原理，掌握三角高程测量方法。二、实习要求1比较牢固地掌握经纬仪各部件的名称和功能；，2能比较准确和迅速地进行对中和整平；3每人用方向法对相同的四个方向观测两个测回，要求半测回归零差8，同一方向两个半测回归零后的较差9，测回较差10；4掌握竖直角观测的方法，观测竖直角工作随交会定点工作一起进行；
24、掌握竖盘指标差的检校方法；能正确地进行三角高程测量的数据处理与计算。5每组拿出一份完整的记录交指导老师验收。三、准备工作1人员组织每5人一组，轮换操作；2仪器工具每组经纬仪一台，记录板一块，小钢尺1个；3场地布置各组在教师指定地点按顺序摆开仪器。四、实习步骤1观测程序1）在某实习基点O（作为测站）上安置仪器（完成对中、整平工作，量取仪器高，测站点顶面至仪器望远镜横轴中心的垂直距离（量至毫米，两次较差小于5毫米时，取平均值）； 2）选择一个背景开阔明亮、成像清晰的目标作为起始方向A，首先对仪器的竖盘指标差进行检验（当x绝对值大于1时，则需校正），并写出所用仪器的竖直角计算公式。（暂时规定读竖直角
25、时，用望远镜十字丝的中丝瞄准目标的顶部，如果照准目标为花杆时，应量取花杆的长度（量测要求同步骤1）所定）；3）盘左位置，照准起始方向A，使水平度盘读数为00000或稍大一点（如12位置），读数并记入手薄中相应栏内，然后读取改方向的竖直角，并读数并记入手薄中相应栏内；4）松开照准部制动搬手，按顺时针方向转动照准部，依次照准B、C、D各点，分别读取水平度盘读数和竖直度盘读数，并记入对应手薄相应栏内；5）继续按顺时针方向转动照准部，再次照准起始方向A（称为归零）。读取水平度盘读数并记入手薄相应栏内，并将此数据与第三步中照准A点的水平度盘读数比较，其差值称为“归零差”，以左表示。若观测目标只有三个，可
26、以不归零。以上3）、4）和5）三步称为上半测回，若左不超限，则可进行下半测回的观测。6）纵转望远镜变为盘右位置，照准起始方向A，读取水平度盘读数和竖直度盘读数并分别记入手薄中相应栏内；7）沿逆时针方向旋转照准部依次照准D、C、B各点，分别读取水平读盘和竖直度盘读数，并记入手薄中相应栏内；8）继续沿逆时针方向旋转照准部，再一次照准起始方向A，读取水平度盘读数并记入手薄中相应栏内，将此数据与第六步读数比较，检查右是否超限。以上6）、7）、8）三步称为下半测回，上、下两半测回合称一个测回，如果右也不超限，则可进行各观测目标方向值及其水平角的计算。如果各方向的指标差互差不超限可进行竖直角的计算。2水平
27、度盘读数记录格式和记录方法1）记录格式有两种，见下表3-1和表3-2所示。2）记录方法上半测回（盘左）从上往下依次记录A、B、C、D、A各方向读数。下半测回（盘右）从下往上依次记录A、D、C、B、A各方向读数。3计算1）表3-1的计算a、起始方向的归零由于有“归零”观测，因此，半测回中起始方向有两个读数，取其平均值作为起始方向的“归零值”，例如，上半测回的（21）就是12和30的平均数。为了便于以后的计算和比较，要把起始方向值改化成00000，也就是从起始读数中减去“归零值”，例如上半测回减去0121即可。b、半测回各方向的归零计算从各方向上、下测回的读数之中分别减去该半测回起始方向的“归零值
28、”（如00121和1800118），即得半测回归零后的方向值。c、一测回平均方向值得计算当各方向上、下半测回归零后方向值之差8时，取其平均数即为各方向一测回的平均方向值。水平角观测手簿（方向法） 表3-1作业日期：1986年3月15日 仪器型号： J6 成像： 清晰 开始日期： 9时20分 测站： O 仪器编号： 720084 观测者： 田首会 结束时刻： 9时45分 天气： 晴 记录者： 朱刘江 目标读 数半测回归零后方向值一测回平均方向值水平角备注和草图盘 左盘 右A(21)0 01 12(18)180 01 120 00 000 00 0091 52 52B91 54 18271 54
29、0691 52 5791 52 4891 52 5261 38 30C153 32 54333 32 42153 31 33153 31 24153 31 2860 33 30D214 08 2434 08 12214 05 03214 04 54214 04 58145 55 02A0 01 30180 01 24d、各测回平均方向值的计算各测回中同一方向归零后平均值的较差均不超限（10）时，取它们的平均值作为该方向的最终值。e、水平角的计算将相邻两方向一测回（或几个测回）的平均方向值相减即得该两方向的水平角。D与A两方向的水平角为360减去D方向的平均值所得。2）表3-2的计算a、2C值（两倍照准误差）的计算一测回中同一方
