工程测量学电子教案

工程测量学电子教案内容摘要：

ing error in coordination increment)。 若 K1/2020 （图根级），则将 、 以相反符号，按边长成正比分配到各坐标增量上去。 并计算改正后的坐标增量。 坐标计算 根据起始点的已知坐标和经改正的新的坐标增量， 来依次计算各导线点的坐标。 [ 例题 ] 如图所示闭合导线，试计算各导线点的坐标。 计算表格见下图： （四）附合导线平差计算 说明：与闭合导线基本相同，以下是两者的不同点： 角度闭合差的分配与调整 •方法一： （ 1）计算方位角闭合差： （ 2）满足精度要求，若观测角为左角，则将 f α 反符号平均分配到各观测角上；若观测角为右角，则将 f α 同符号平均分配到各观测角上。 •方法二： （ 1）计算角度闭合差 ，其中， 的计算公式如下： 左角： 右角： （ 2）满足精度要求，将 fβ反符号平均分配到各观测角上。 坐标增量闭合差的计算 167。 小区域高程控制测量 一、三、四等水准测量 (leveling surveying) （一）适用： 平坦地区的高程控制测量。 （二）精度要求和技术要求： （三）作业方法 每站观测程序 （ 1）顺序 ——―后前前后 ‖（黑黑红红）；一般一对尺子交替使用。 （ 2）读数 ——黑面按 ―三丝法 ‖（上、中、下丝）读数，红面仅读中丝。 每站观测程序图 计算与记录格式 （ 1）视距 =100 | 上丝 下丝 | （ 2）前后视距差 di = 后视距 前视距 （ 3） 视距差累积值 ∑ di = 前站的视距差累积值 ∑di1 + 本站的前后视距差 di （ 4）黑红面读数差 = 黑面读数 +K 红面读数。 （ K= 4787mm 或 4687mm ） （ 5）黑面高差 h 黑 = 黑面后视中丝 黑面前视中丝 （ 6）红面高差 h 红 = 红面后视中丝 红面前视中丝 （ 7）黑红面高差之差 =h 黑 （ h 红 177。 ） （ 8）高差中数（平均高差） = [h 黑 + （ h 红 177。 ） ]/2 （ 9）水准路线总长 L= ∑后视距 + ∑前视距 四等水准测量记录表，见下图。 二、三角高程测量 (trigonometric leveling) （一）适用于： 地形起伏大的地区进行高程控制。 实践证明，电磁波三角高 程的精度可以达到四等水准的要求。 （二）原理 有： = 注意： 当两点距离较大（大于 300m ）时，要加球气差改正或进行对向观测。 加球气差改正数： 说明：球差正，气差负， R —— 6371km。 即： 可采用对向观测后取平均的方法，抵消球气差的影响。 （三）观测与计算 三角高程测量，要进行测竖直角、量仪器高、量觇标高（棱镜高）几项工作。 其 技术要求，见各种规范，其记录计算表如下。 [教程 ]第七章 全站仪的使用方法 内容： 了解全站仪的分类、等级、主要技术指标；掌握全站仪的基本操作，测角、测边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法；了解全站仪的对边测量、悬高测量、面积测量等方法。 重点： 全站仪的基本操作，测角、测 边、测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 难点： 全站仪测三维坐标和三维坐标放样的原理和操作方法。 教学方法： 采取演示法教学。 讲解拓普康全站仪使用，在课堂上每讲一项功能后，利用多媒体课室的优点，现场演示一次，并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上，起到直观、形象的效果，使学生能迅速掌握全站仪的使用。 167。 全站仪（ total station）的功能介绍 随着科学技术的不断发展，由光电测距仪，电子经纬仪，微处理仪及数据记录装置融为一体的电子速测仪（简称全站仪）正日臻成熟，逐步普及。 这标志着测绘仪器的研究水平制造技术、科技含量、适用性程度等，都达到了一个新的阶段。 全站仪是指能自动地测量角度和距离，并能按一定程序和格式将测量数据传送给相应的数据采集器。 全站仪自动化程度高，功能多，精度好，通过配置适当的接口，可使野外采集的测量数据直接进入计算机进行数据处理或进入自动化绘 图系统。 与传统的方法相比，省去了大量的中间人工操作环节，使劳动效率和经济效益明显提高，同时也避免了人工操作，记录等过程中差错率较高的缺陷。 全站仪的厂家很多，主要的厂家及相应生产的全站仪系列有：瑞士徕卡公司生产的 TC 系列全站仪；日本 TOPCN （拓普康）公司生产的 GTS 系列；索佳公司生产的 SET 系列；宾得公司生产的 PCS 系列；尼康公司生产的 DMT 系列及瑞典捷创力公司生产的 GDM 系列全站仪。 我国南方测绘仪器公司 90 年代生产的 NTS 系列全站仪填补了我国的空白，正以崭新的面 貌走向国内国际市场。 全站仪的工作特点： 能同时测角、测距并自动记录测量数据； 设有各种野外应用程序，能在测量现场得到归算结果； 能实现数据流； 一、 TOPCON 全站仪构造简介 图 1 为宾得全站仪 PTSV2 ，图 2 为尼康 C100 全站仪，图 3 为智能全站仪 GTS710，图 4 为蔡司 Elta R 系列工程全站仪，图 5 为徕卡 TPS1100 系列智能全站仪。 二、 全站仪的功能介绍 角度测量（ angle observation） （ 1）功能： 可进行水平角、竖直角的测量。 （ 2）方法： 与经纬仪相同，若要测出水平角 ∠ AOB ，则： 1）当精度要求不高时： 瞄准 A 点 ——置零（ 0 SET ） ——瞄准 B 点，记下水平度盘 HR 的大小。 2）当精度要求高时： —— 可用测回法（ method of observation set ）。 操作步骤同用经纬仪操作一样，只是配置度盘时，按 ―置盘 ‖（ H SET ）。 距离测量（ distance measurement ） PSM 、 PPM 的设置 —— 测距、测坐标、放样前。 1）棱镜常数（ PSM ）的设置。 一般： PRISM=0 （原配棱镜）， 30mm （国产棱镜） 2）大气改正数（ PPM ）（乘常数）的设置。 输入测量时的气温（ TEMP ）、气压（ PRESS ），或 经计算后，输入 PPM 的值。 （ 1）功能： 可测量平距 HD 、高差 VD 和斜距 SD （全站仪镜点至棱镜镜点间高差及斜距） （ 2）方法： 照准棱镜点，按 ―测量 ‖（ MEAS ）。 坐标测量（ coordinate measurement ） （ 1）功能： 可测量目标点的三维坐标（ X ， Y ， H ）。 （ 2）测量原理 若输入：方位角 ，测站坐标（ ， ）；测得：水平角 和平距。 则有： 方位角： 坐标： 若输入 ：测站 S 高程 ，测得：仪器高 i ，棱镜高 v ，平距 ，竖直角 ，则有： 高程： （ 3）方法： 输入测站 S （ X ， Y ， H ），仪器高 i ，棱镜高 v ——瞄准后视点 B ，将水平度盘读数设置为 ——瞄准目标棱镜点 T ，按 ―测量 ‖，即可显示点 T 的三维坐标。 点位放样 (Layout) （ 1）功能： 根据设计的待放样点 P 的坐标，在实地标出 P 点的平面位置及填挖高度。 （ 2）放样原理 1）在大致位置立棱镜，测出当前位置的坐标。 2）将当前坐标与待放样点的坐标相比较，得距离差值 dD 和角度差 dHR 或纵向差值 Δ X 和横向差值 Δ Y。 3）根据显示的 dD 、 dHR 或 ΔX 、 ΔY ，逐渐找到放样点的位置。 程序测量（ programs ） （ 1）数据采集 (data collecting) （ 2）坐标放样 (layout) （ 3）对边测量 (MLM)、悬高测量 (REM)、面积测量 (AREA)、后方交会 (RESECTION) 等。 （ 4）数据存储管理。 包括数据的传输、数据文件的操作（改名、删除、查阅）。 167。 TOPCON GTS312 全站仪使用简介 一、仪器面板外观和功能说明 面板上按键功能如下： ——进入坐标测量模式键。 ◢ ——进入距离测量模式键。 ANG ——进入角度测量模式键。 MENU ——进入主菜单测量模式键。 ESC ——用于中断正在进行的操作，退回到上一级菜单。 POWER ——电源开关键 ◢ ◣ ——光标左右移动键 ▲ ▼ ——光标上下移动、翻屏键 F1 、 F2 、 F3 、 F4 ——软功能键，其功能分别对应显示屏上相应位置显示的命令。 显示屏上显示符号的含义： V ——竖盘读数； HR ——水平读盘读数（右向计数）； HL ——水平读盘读数（左向计数）； HD ——水平距离； VD ——仪器望远镜至棱镜间高差； SD ——斜距； * ——正在测距； N ——北坐标， x ； E ——东坐标， y ； Z ——天顶方向坐标，高程 H。 二、全站仪几种测量模式介绍 角度测量模式 功能： 按 ANG 进入，可进行水平角、竖直角测量，倾斜改正开 关设置。 第 1 页 F1 OSET ：设置水平读数为： 0176。 00ˊ00。 F2 HOLD ：锁定水平读数。 F3 HSET ：设置任意大小的水平读数。 F4 P1↓ ： 进入第 2 页。 第 2 页 F1 TILT ：设置倾斜改正开关。 F2 REP ： 复测法。 F3 V% ： 竖直角用百分数显示。 F4 P2↓ ： 进入第 3 页。 第 3 页 F1 HBZ ：仪器每转动水平角 90176。 时，是否要蜂鸣声。 F2 R/L ：右向水平读数 HR/ 左向水平读数 HL 切换，一般用 HR。 F3 CMPS ：天顶距 V/ 竖直角 CMPS 的切换，一般取 V。 F4 P3↓ ：进入第 1 页。 距离测量模式 功能：按 ◢ 进入，可进行水平角、竖直角、斜距、平距、高差测量及 PSM 、 PPM 、距离单位等设置。 第 1 页 F1 MEAS ：进行测量。 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/coarse/tragcking（精测 /粗测 /跟踪）。 F3 S/A ： 设置棱镜常数改正值（ PSM ）、大气改正值（ PPM ）。 F4 P1 ↓ ：进入第 2 页。 第 2 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。 F2 SO ：距离放样测量方式。 F3 m/f/i ：距离单位米 / 英尺 / 英寸的切换。 F4 P2↓ ： 进入第 1 页。 坐标测量模式 功能：按 进入，可进行坐标 （ N ， E ， H ）、水平角、竖直角、斜距测量及 PSM 、 PPM 、距离单位等设置。 第 1 页 F1 MEAS ：进行测量。 F2 MODE ：设置测量模式， Fine/Coarse/Tracking。 F3 S/A ：设置棱镜改正值（ PSM ），大气改正值（ PPM ）常数。 F4 P1↓ ：进入第 2 页。 第 2 页 F1 ：输入棱镜高。 F2 ：输入仪器高。 F3 OCC ：输入测站坐标。 F4 P2↓ ：进入第 3 页。 第 3 页 F1 OFSET ：偏心测量方式。 F2 ——— F3 m/f/i: 距离单位米 / 英尺 / 英寸切换。 F4 P3↓ ：进入第 1 页。 主菜单模式 功能：按 MENU 进入，可进行数据采集、坐标放样、程序执行、内存管理（数据文件编辑、传输及查询）、参数设置等。 三、全站仪功能简介 测量前，要进行如下设置 ——按 ◢ 或 ，进入距离测量或坐标测量模式，再按第 1 页的 S/A （ F3 ）。 棱镜常数 PRISM 的设置 ——进口棱镜多为 0 ，国产棱镜多为 30mm。 （具体见说明书） 大气改正值 PPM 的设置 ——按 ― TP ‖，分别在 ― TEMP. ‖和 ― PRES. ‖ 栏，输入测量时的气温、气压。 （或者按照说明书中的公式计。