测量学教学实习指导书.doc
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1、1数字测图原理与方法教学实习指导书数字测图原理与方法教学实习指导书1 1 实习目的与要求实习目的与要求 数字测图原理与方法是测绘工程专业的主要基础课之一,又是一门实践性很强的课程, 为进一步巩固和深化课堂教学内容,培养学生运用所学测量学基本理论和基本技能解决实 际问题的能力,加强基本功训练和测量工程师素质的培养,培养学生吃苦耐劳、团结协作 的集体精神,根据教学计划安排,于 2005 年 5 月 30 日7 月 10 日安排为期六周的集中教 学实习,其目的与要求为: (1)熟练掌握常用测量仪器(水准仪、经纬仪、全站仪)的使用方法。 (2)掌握图根导线测量、交会测量,三、四等水准测量的观测方法和计
2、算方法。 (3)了解经纬仪测图的基本方法和测图过程。 (4)掌握数字测图的基本要求和成图过程,掌握大比例尺数字测图方法和数字成图 软件的使用。 2 2 实习任务与计划实习任务与计划1. 图根控制测量(包括选点、埋石、观测和计算) ;2. 1:1000 或 1:2000 常规地形测图; 3. 1:1000 或 1:2000 野外数字地形测图。 4. 地形图数字化实习内容时间安排任务及要求实习动员、借领仪器 仪器检验、仪器操作训练5.306.5经纬仪、水准仪的使用及检验,做好实习前的 准备工作 全站仪操作训练、CASS 软件 使用,经纬仪法地形图测绘6.617熟练掌握全站仪的使用和 CASS 的使
3、用,了解 经纬仪地形图测绘的方法图根控制方案制定、野外选点、 埋石及控制网观测6.186.25按技术要求完成图根点的标定,并做好观测前 的准备工作,完成水平角观测、垂直角观测和 距离及水准测量和图根点的坐标及高程计算工 作大比例尺野外数字地形图测绘6.267.3按要求完成数字测图的全部工作数字地形图的室内绘制,资料 整理及上交、编写实习报告, 实习总结7.410利用所学软件将外业采集的数据转化为数字, 按要求整理资料,并编写实习报告,实习总结3 3 实习组织实习组织 实习组织工作由实习队队长全面负责,每班配备 2 名教师担任实习指导工作。每班分 为若干实习小组,每组 5 人左右,设组长 1 人
4、,实行组长负责制,负责全组的实习分工和 仪器管理。 4 4 注意事项注意事项 (1)实习中,学生应严格遵守“测量仪器、工具的正确使用和维护要求” 、 “测量 资料的记录要求”以及有关实验室规则。 (2)实习期间,小组组长应切实负责,合理安排小组工作,应使每一项工作都由小组 成员轮流担任,使每人都有练习的机会,切不可单独追求实习进度。 (3)实习中,应加强团结。小组内、各组之间、各班之间都应团结协作,以保证实习2任务的顺利完成。 (4)实习期间,要特别注意测量仪器的安全,各组要指定专人妥善保管仪器、工具。 每天出工和收工,都要按仪器清单清点仪器和工具数量,检查仪器和工具是否完好无损。 发现问题要
5、及时向指导教师报告。 (5)观测员将仪器安置在脚架上时,一定要拧紧连接螺旋和脚架制紧螺旋,并由记录 员复查。否则,由此产生的仪器事故,由两人分担责任。在安置仪器时,特别是在对中、 整平后以及迁站前,一定要检查仪器与脚架的中心螺旋是否拧紧。观测员必须始终守护在 仪器旁,注意过往行人、车辆,防止仪器翻倒。若发生仪器事故,要及时向指导教师报告, 不得隐瞒不报,严禁私自拆卸仪器。 (6)观测数据必须直接记录在规定的手簿中,不得用其它纸张记录再行转抄。严禁擦 拭、涂改数据,严禁伪造成果。在完成一项测量工作后,要及时计算、整理有关资料并妥 善保管好记录手簿和计算成果。 (7)严格遵守实习纪律。在测站上不得
6、嬉戏打闹,工作中不看与实习无关的书籍和报 纸。未经实习队允许,不得缺勤、不得私自外出和游泳,否则后果自负。 5 5 实习成绩评定方法实习成绩评定方法 (1)实习成绩分为优、良、中、及格、不及格五等。 (2)实习成绩评定主要依据: 实习期间的表现,主要包括:出勤率、实习态度、遵守纪律情况、爱护仪器工具 情况。 操作技能,主要包括:对理论知识的掌握程度、使用仪器的熟练程度、作业程序 是否符合规范要求等。 手簿、计算成果和成图质量,主要包括:手簿和各种计算表格是否完好无损,书 写 是否工整清晰,手簿有无擦拭、涂改,数据计算是否正确,各项限差、较差、闭合差是 否在规定范围内。地形图上各类地物、地形要素
7、的精度及表示是否符合要求,文字说明注 记是否规范等。 实习报告,主要包括:实习报告的编写格式和内容是否符合要求,编写水平,分 析问题、解决问题的能力及有无独特见解等。 (3)在实习期间,学生如有下列情况,指导教师可视情节严重程度予以处理: 实习中无论何种原因发生摔损仪器事故,其主要责任人的实习成绩降 12 个档 次。 实习在中凡违反实习纪律;缺勤天数超过实习天数的三分之一;发生打架事故; 私自离校回家;未交成果资料和实习报告;抄袭成果资料和实习报告等,实习成绩均为不 及格。 (4)必要时,实习指导教师可采用口试、笔试或仪器操作考核等方式进行成绩评定。6 6 技术要求技术要求 实习技术要求依据为
8、城市测量规范 (CJJ899) 、 1:500 1:1000 1:2000 地形图图 式 (GB/T7929-1995) 。 6.16.1 一般规定一般规定 1、坐标系统可采用国家坐标系、独立坐标系,由实习指导教师统一选定。 2、测图比例尺可选用 1:500 1:1000 1:2000,由实习指导教师根据任务和地形情况统 一确定。 3、地形图基本等高距根据地形类别和用途的需要,按表 1 之规定由实习指导教师统一 确定。34、地形图符号注记执行1:500 1:1000 1:2000 地形图图式 (GB/T7929-1995)的 规定。对图式中没有规定的符号,由实习指导教师统一规定,不得自行设计使
9、用。 5、 地形图分幅采用正方形,规格为 50cm50cm;图号以图廓西南角坐标公里数为单 位编号,X 在前,Y 在后,中间用短线连接(如:1:1000,10.5-21.5) 。 表 1 基本等高距 单位:m基本等高距 平 地丘 陵山 地高 山 地1:5000.51.0(0.5)1.01.01:10000.5(1.0)1.01.02.01:20001.01.0(2.0)2.0(2.5)2.0(2.5)注:括号内的等高距以用图需要选用。6、图根控制点相对于起算点的平面点位中误差不超过图上 0.1mm;高程中误差不得大 于测图基本等高距的 1/10。 7、 测站点相对于邻近图根点的点位中误差,不得
10、大于图上 0.3mm;高程中误差:平 地不得大于 1/10 基本等高距,丘陵地不得大于 1/8 基本等高距,山地、高山地不得大于 1/6 基本等高距。 8、图上地物点相对于邻近图根点的点位中误差与邻近地物点间距中误差,应符合表 2 之规定。表 2 图上地物点点位中误差与间距中误差 (图上 mm)地区分类点位中误差邻近地物点间距中误差城市建筑区和平地、丘陵地0.50.4山地、高山地和设站施测困难 的旧街坊内部0.750.6注:森林隐蔽等特殊困难地区,可按表 2 中规定值放宽 50%。9、地形图高程精度规定:城市建筑区和基本等高距为 0.5m 的平坦地区,其高程注记 点相对于邻近图根点的高程中误差
11、不得大于 0.15m。其它地区地形图高程精度应以等高线 插求点的高程中误差来衡量。等高线插求点相对于邻近图根点的高程中误差,应符合表 3 之规定。表 3 等高线插求点的高程中误差地形类别平地丘陵地山地高山地高程中误差(等高距)1/31/22/31注:森林隐蔽等特殊困难地区,可按表 3 中规定值放宽 50%。 6.26.2 图根控制测量图根控制测量图根点是直接供测图使用的平面和高程依据,宜在各级国家等级控制点、城市等级控 制点、控制点下加密。 图根点的密度应根据测图比例尺和地形条件而定,传统测图方法平坦开阔地区图根点 的密度不宜小于表 4 之规定;数字化测图图根点的密度不宜小于表 5 之规定。
12、地形复杂、隐蔽以及城市建筑区,应以满足测图需要并结合具体情况加大密度。 图根控制点应选在土质坚实、便于长期保存、便于仪器安置、通视良好、视野开阔、4便于测角和测距、便于施测碎部点的地方。要避免将图根点选在道路中间。图根点选定后, 应立即打桩并在桩顶钉一小钉或画“”作为标志;或用油漆在地面上画“”作为临时 标志并编号。当测区内高级控制点稀少时,应适当埋设标石,埋石点应选在第一次附合的 图根点上,并应做到至少能与另一个埋石点互相通视。表 4 平坦开阔地区图根点的密度(点/Km2)测图比例尺1:5001:10001:2000图根点密度1505015表 5 数字化测图平坦开阔地区图根点的密度(点/Km
13、2)测图比例尺1:5001:10001:2000图根点密度641646.2.1 图根平面控制测量 图根平面控制点的布设,可采用图根导线、图根三角锁(网)方法,不宜超过二次附 合,图根导线在个别极困难的地区可附合三次。局部地区可采用光电测距极坐标法和交会 点等方法,亦可以采用 GPS 测量方法布设。 图根导线测量的技术要求应符合表 6 之规定。因地形限制图根导线无法附合时,可布 设支导线。支导线不多于 4 条边,长度不超过 450m,最大边长不超过 160m。边长可单程观 测 1 测回。水平角观测首站应连测两个已知方向,采用 DJ6 光学经纬仪观测 1 测回,其它 站水平角应分别测左、右角各 1
14、 测回,其固定角不符值与测站圆周角闭合差均不应超过 40。表 6 图根电磁波测距附合导线的技术要求测 距 比例尺平均 边长 (m)导线 全长 (m)导线全长相 对闭合差 (m)方位角 闭合差 ()水平角 测回数 (DJ6)仪器类型方法与 测回数 1:50080900 1:10001501800 1:200025030001/4000n401级单程观测 1图根三角锁(网)的平均边长不宜超过测图最大视距的 1.7 倍。传距角不宜小于 30, 特殊情况下个别传距角也不宜小于 20。线形锁三角形的个数不应超过 12 个。图根三角 锁(网)的水平角,应使用 DJ6级仪器并采用方向观测法观测 1 测回。当
15、观测方向多于 3 个时应归零。图根三角锁(网)水平角观测各项限差应符合表 7 之规定。表 7 图根三角锁(网)的技术要求仪器类型测回数测角中误差半测回归零差三角形闭合差方位角闭合差DJ61202460n40采用交回测量时,其交会角度应在 30150之间。前、侧方交会应有三个方向; 后方交会(+)不应在 160200之间。交会边长不宜大于 0.5M(m) (M 为测图 比例尺分母) ,点位应避免落在危险圆范围内。5当局部地区图根点密度不足时,可在等级控制点或一次附合图根点上,采用光电测距 极坐标法布点加密,平面位置测量的技术要求应符合表 8 之规定。采用光电测距极坐标所 测的图根点,不应再行发展
16、,且一幅图内用此法布设的点不得超过图根点总数的 30%。条 件许可时,宜采用双极坐标测量,或适当检测各点的间距;当坐标、高程同时测定时,可 变动棱镜高度两次测量,以作校核。两组坐标较差、坐标反算间距较差均不应大于图上 0.2mm。表 8 光电测距极坐标法测量技术要求最大边长项目仪器类 型方法测回 数1:5001:10001:2000固定角不 符值测距级单程观测1200400800-测角DJ6方向法,连测两 个已知方向。1-40注:1 边长不宜超过定向边长的 3 倍;2 采用双极坐标测量时,每测站只联测一个已知方向,测角、测距均为 1 测回,两组坐标较差不超限时,取其中数。图根三角锁(网)和图根
17、导线均可采用近似平差。计算时角值取至秒。边长和坐标取 至厘米。单三角锁坐标闭合差,不应大于图上(mm) (nt为三角形个数) 。线形锁重合tn1 . 0点或测角交会点的两组坐标较差,不应大于图上 0.2mm。实量边长与计算边长较差的相对 误差,不应大于 1/1500。 6.2.2 图根点高程测量图根点的高程,当基本等高距为 0.5m 时,应用图根水准、图根光电测距三角高程或 GPS 测量方法测定;当基本等高距大于 0.5m 时,可用图根经纬仪三角高程测定。 图根水准测量应起闭于高等级高程控制点上,可沿图根点布设为附合路线、闭合环或 结点网,对起闭于一个水准点的闭合环,必须先行检测该点高程的正确
18、性。高级点间附合 路线或闭合环线长度不得大于 8Km,结点间路线长度不得大于 6Km,支线长度不得大于 4Km。使用不低于 DS10级的水准仪(i角应小于 30),按中丝读数法单程观测(支线应往 返测) ,估读至毫米。水准测量技术要求应符合表 9、表 10 之规定。图根水准计算可简单 配赋,高程应取至厘米。表 9 水准测量的主要技术要求观 测 次 数往返较差、附合或环线闭 合差等 级每公里 高差全 中误差 (mm)路线 长度 (Km)水准 仪的 型号水 准 尺与已知 点联测符合或 环 线平 地 (mm)山 地 (mm)DS1铟瓦往一次 三等650 DS3双面往 返 各一次往 返 各一次L12n
19、4四 等1016DS3双面往 返 各一次往一次L20n6五 等15-DS3单面往 返 各一次往一次L30-注:L 为附合路线或环线长度,n 为测站数。表 10 水准测量测站限差等 级视线长度 m前后视距差 m前后视距累积差 m黑红面读数差 mm黑红面高差之差 mm6四8051035 等外1002010046图根三角高程导线应起闭于高等级控制点上,其边数不应超过 12 条,边数超过规定时, 应布设成结点网。图根三角高程导线垂直角应对向观测;光电测距极坐标法图根点垂直角 可单向观测 1 测回,变换棱镜高度后再测一次;独立交会点亦可用不少于三个方向(对向 为两个方向)单向观测的三角高程推求,其中测距
20、要求同图根导线。图根三角高程测量的 技术要求应符合表 11 之规定。表 11 电磁波测距高程导线的主要技术指标中丝法测回数附合或环形闭合差 仪器 类型经纬仪 三角高程 测量光电测距 三角高程 测量指标差 较差 垂直角 较差 ()对向观测高差、 单程两次高差 较差 (m)各方向推 算的高程 较差 (m)经纬仪 三角高程 测量光电测距 三角高程 测量DJ61对向 1 单向 2250.4S0.2HCSCnH1 . 0 D40注:1 S 为边长(Km) ,HC为基本等高距(m) ,nS为边数,D 为距边边长(Km) ;2 仪器高和目标高应准确量取至毫米,高差较差或高程较差在限差内时,取其中数。当边长大
21、于 400m 时,应考虑地球曲率和折光差的影响。计算三角高程时,角度取至秒, 高差应取至厘米。6.36.3 大比例尺地形图测绘大比例尺地形图测绘 6.3.1 测图前的准备 传统地形测图开始前,应做好下列准备工作: 1 抄录控制点平面和高程成果。 2 在原图纸上绘制方格网和图廓线、展绘所有控制点。 3 检查和校正仪器。 4 踏勘了解测区的地形情况、平面和高程控制点的位置和完好情况。 5 拟订作业计划。 传统测图使用的仪器应符合下列要求: (1)视距乘常数应在 1000.1 以内; (2)垂直度盘指标差不应大于1; (3)比例尺长度误差不应大于 0.2mm。 (4)量角器直径不应小于 20cm,偏
22、心差不大于 0.2mm。 在原图纸上展绘图廓点、线、坐标格网以及所有控制点。各类点、线的展绘误差应符 合表 12 之规定。表 12 展点误差 mm项 目限 差 方格网线粗度与刺孔直径0.1 图廓对角线长度与理论长度之差0.3 图廓边长、格网长度与理论长度之差0.2 控制点量测长度与坐标反算长度之差0.2数字测图开始前,应应做好下列准备工作: 1 检查和校正用于数字测图的仪器、设备等硬件和数字成图软件。 2 抄录控制点平面和高程成果,并将其存入全站仪。73 踏勘了解测区的地形情况、平面和高程控制点的位置和完好情况。 4 拟订作业计划。 6.3.2 地形图测绘方法及要求 1、传统测图要求 大比例传
23、统地形测图可选用大平板仪、经纬仪配合半圆仪法等方法进行。 传统测图时,施测碎部点可采用极坐标法、方向交会法、距离交会法、方向距离交会 法、直角坐标法等进行。仪器的安置及测站上的检查应符合下列规定: (1)仪器对中误差不应大于图上 0.05mm。 (2)以较远的一点标定方向,其它点进行检查。采用经纬仪测绘时,其角度检测值与 原角值之差不应大于 2。每站测图过程中,应随时检查定向点方向,采用经纬仪 测图时归零差不应大于 4。 (3)检查另一测站点高程,其较差不应大于 1/5 基本等高距。 传统测图时,地物点、地形点最大视距长度应符合表 13 之规定表 13 碎部点的最大视距长度 m最 大 视 距
24、长 度比 例 尺地物点地形点1:500-70 1:100080120 1:2000150200注:1 1:500 比例尺测图时,在建成区和平坦地区以及丘陵地,地物点的距离应采用皮尺量距或电磁波测距,皮尺丈量最大长度为 50m;2山地、高山地地物点最大视距可按地形点要求。2、数字测图要求 数字测图时,碎部点坐标可采用极坐标法、量距法、交会法等,碎部点高程宜采用三 角高程测量。碎部测量与图根测量可同时进行或分开进行。 设站时,仪器对中误差不应大于 5mm。照准一图根点作为起始方向,观测另一图根点作 为检核,算得检核点的坐标误差不应大于图上 0.2mm。检查另一测站高程,其较差不应大 于 1/5 基
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