地形测量实习报告.docx

地形测量实习报告
一：实习目的
（1） 学会利用全站仪进行控制测量和碎步测量，掌握控制测量和碎步测量的基本方法，体会先控制后碎步，从整体到局部的基本原则。
（2） CASS软件绘制地形图，要求熟练掌握利用CASS绘制地形图的方法与技巧。
（3） 学会利用水准仪进行水准测量，掌握水准测量中的数据处理和简易平差的计算。
（4） 学会利用经纬仪进行水平角和竖直角的测量。

二：实习利用的仪器
GTS-332w 托普康全站仪，DS3-007644水准仪，J6 -810795经纬仪，棱镜，钢尺，镜架，三脚架，铁钉，铁锤等。

三：控制点建立方法
校内测量平面控制网建立步骤：
(1) 控制点的建立：熟悉自己测区的地物分布，测区大小，在视野好的具有代表性的地方，如路口，转点处砸钉喷漆建立控制点，使控制点与已知点围成一闭合多边形，由于我组所测得第六测区地物比较复杂，我们所建立的是支导线，为方便之后的碎步测量我们在每个入口都建立有控制点，从已知点到小西门，从小西门沿着主道路到大西门，为方便测角，相邻导线点间要通视良好，远离障碍物，保证成像清晰。之后发现控制点不够用，就要用测坐标的方法补测了几个控制点，检核无误后投入使用。
(2) 外业测量方式：记录下来，检查数据无误后搬站，之后的测站点采用同样的方法。
(3) 处理数据，利用左右角理论和为360度计算实际与理论的差值，将真误差均匀分配给左右角，若多余出1秒，分配给大角，从而得出左右角的值，且和必为360度。
270°04′01″+ 89°55′52″-360°=-7″
得平差后的左角：270°04′05″
181°30′27″+ 178°29′30″-360°=-3″
得平差后的左角：181°30′29″
134°17′58″+225°41′59″-360°=-3″
得平差后的左角：134°17′59″
224°17′19″+135°42′43″-360°=2″
得平差后的左角：224°17′18″
177°21′30″+182°38′37″-360°=7″
得平差后的左角：177°21′27″
183°48′19″+176°11′33″-360°=-8″
得平差后的左角：183°48′23″
181°07′31″+178°52′21″-360°=-8″
得平差后的左角：181°07′35″
183°40′00″+176°19′57″-360°=-3″
得平差后的左角：183°40′02″
188°32′05″+171°27′57″-360°=2″
得平差后的左角：188°32′04″
181°50′57″+178°09′08″-360°=5″
得平差后的左角：181°50′54″
190°28′55″+169°31′11″-360°=6″
得平差后的左角：190°28′52″
176°04′09″+183°55′44″-360°=-7″
得平差后的左角：176°04′12″
189°16′20″+170°43′42″-360°=2″
得平差后的左角：189°16′19″
176°22′41″+183°37′22″-360°=3″
得平差后的左角：176°22′40″
(4) 计算方位角：
方位角=前一个方位角±180°+左角，
或者，
方位角=前一个方位角±180°-右角，
计算出导线的各个方位角。
Θ1= 270°04′05″
Θ2= 270°04′05″-180°+ 181°30′29″=271°34′34″
Θ3=271°34′34″-180°+134°17′59″=225°52′33″
Θ4=225°52′33″-180°+224°17′18″=270°09′51″
Θ5=270°09′51″-180°+177°21′27″=267°31′18″
Θ6=267°31′18″-180°+183°48′23″=271°19′41″
Θ7=271°19′41″-180°+181°07′35″=272°27′16″
Θ8=272°27′16″-180°+183°40′02″=276°07′18″
Θ9=276°07′18″-180°+188°32′04″=284°39′22″
Θ10=284°39′22″-180°+181°50′54″=286°30′16″
Θ11=286°30′16″-180°+190°28′52″=296°59′08″
Θ12=296°59′08″-180°+176°04′12″=293°03′20″
Θ13=293°03′20″-180°+189°16′19″=302°19′39″
Θ14=302°19′39″-180°+176°22′40″=298°42′19″

(5) 计算出每个控制点的坐标：
X2=X1+L*tanθ，Y2=Y1+L*cotθ
（其中L为距离，θ为方位角。）
可得坐标：
X2=20000+0.212=20000.212 ; Y2=40000-178.272=39821.728
X3=20000.212+6.672=20006.884;Y3=39821.728-242.488=39579.240
X4=20006.884-55.633=19951.251;Y4=39579.240-57.361=39521.879
X5=19951.251+0.644=19951.895;Y5=39521.879-224.910=39269.969X6=19951.895-4.059=19947.836 ;Y6=39269.969-93.777=39203.192
X7=19947.836+1.359=19949.195 ;Y7=39203.192-58.617=39144.575
X8=19949.195+1.728=19950.924 ;Y8=39144.575-40.324=39104.251
X9=19950.924+7.873=19958.796 ;Y9=39104.251-73.403=39030.848
X10=19958.796+7.197=19965.993;Y10=39030.848-27.520=39003.327
X11=19965.993+20.456=19986.449;Y11=39003.327-69.037=38934.290
X12=19986.449+9.563=19996.012;Y12=38934.290-18.779=38862.012
X13=19996.012+22.770=20018.782;Y13=38862.012-53.499=38862.012
X14=20030.718+11.936=20030.718;Y14=38862.012-18.861=38843.150
X15=20030.718+35.286=20066.004;Y15=38843.150-64.437=38778.713

(6)通过算出的数据绘制表格，以便数据更加直观的体现，方便后面的碎步测量。
（控制点建立草图及数据处理表格见附页）

山地测量控制网建立步骤：
(1) 选控制点：在充分了解测区地形与范围后，围绕老师给的一个已知点K1周围建立了4个控制点，所选点视野较好，可以看到测区内较多的地物和地形，用木桩和铁钉建立控制点。
(2) 利用老师给的两个已知点K1，K2，在K1处架设仪器作为测站，在K2立细铁杆，后视K2定向，分别在控制点1,2,3,4立棱镜，利用全站仪测坐标的功能将坐标直接测出，得到控制点的坐标。将坐标记录下来。控制点位置如示。

(3) 后来，因为仍然有很多地物和地形看不到，我们组继续向山下引了多个控制点，测出坐标，检验无误后投入使用。

四：碎步采集方法

校园测量：
(1) 人员的安排：主测1人，记录1人，跑镜1人，核查1人。
(2) 主测先在控制点处架设好仪器，对中整平，然后进行测站设置，输入测站、后视坐标参数，后视定向，接下来就可以进行测量将碎步点的坐标存入仪器了。而记录需要拿着画好的草图，保持与主测人员的联系，保证草图上的点号与全站仪内存上的点号保持一致。
(3) 结合我们组的实际情况，由于建立的支导线，每个路口的控制点的视野有限，我们又通过大控制引出多个小控制点，再通过每个小控制点进行碎步测量。
(4) 碎步点的定位，对于规则的房屋，只要测出三个角点的坐标，房屋的附属地物，如台阶，阳台需确定位置及形态所以必须选取碎步点，花坛、路灯、单个树、电线杆、摄像头等独立地物需要在该处选取碎步点进行测量，行树得测出第一棵树和最后一棵树的坐标，圆状地物可以在圆周上测定均匀分布的三点坐标，圆弧线一般应测定起终点和大致中间的一点。在碎步测量中，对于某些特殊的具有高度对称的建筑物或者花坛，我们采用的方法是测出该地物的一半，在画图中可以采用镜像的方法画出另一半。对于一栋楼上的阳台，由于形态一样，数目多，为了保证效率，我们采用的方法是测出其中一个阳台的两个角点，反映出阳台的形态，其它的阳台只测出左角点，反映出阳台的位置，在画图时可以通过复制来绘出。由于小区中花草树木非常繁茂，有个别房屋的多个角点只能测到不足3个，这时我们采用的方法是，由于小区很多房屋形态完全相同，当测出其中一栋房屋的全部角点得到其形态后，其它相同的房屋可以只测出一个角点，在画图是采用复制的方式绘出。总之，在碎步测量时必须在保证反映地物真实形态的同时对碎步点的数量进行精简。

山地测量：
（1） 人员安排：主测1人，记录1人，跑镜1人，核查1人。
（2） 主测先在控制点处架设好仪器，对中整平，然后进行测站设置，输入测站、后视坐标参数，后视定向，值得注意的是，山地测量中，由于要建DTM，画等高线，需要得到三维坐标，故需要输入仪高和镜高。之后就可以瞄准棱镜进行坐标的采集了。
（3） 在山地测量中记录人员需要拿着事先画好的草图，草图中应能反映一些特殊的地物和地形，与跑镜和主测人员都应保持交流的畅通，记录下特殊地物如电塔，坎，炭坑的点号，在后来的画图中不可以参与建立DTM，记录下地性线上采集的点号，以及谷，脊，鞍部等地形上的碎步点点号，以便画图时对应进行检验，记录员要保证所记点号要与全站仪记录点号一致。
（4） 跑镜人员要对自己所去的位置的地形十分了解，对其中的特征地形加以留意，在跑镜时选取得点需要能反映实际地貌，比如，在地性线上选点需密集，在山谷中选点需有代表性，选的点也不能杂乱无章。

五：利用CASS成图方法 (CASS所成图见附页)
CASS软件是广州南方测绘仪器有限公司基于CAD平台开发的一套集地形、地籍、空间数据建库、工程应用、土石方算量等功能为一体的软件系统。增加了许多的专用工具和符号，为数字化测量和成图带来了很大的方便。但在应用中存在着许多注意事项和技巧，正确的使用这些工具和技巧，可以达到很好的效果，为我们的工作提供方便。
（1）在菜单栏中，我们常用到的例如展野外测点点号或是展高程点，我们可以展开在野外测得点继续接下来的绘图。
如图所示

（2）再进行文字注记或画一些地物时，如校园测量中的居民地，路灯，电杆，在野外测量中的探槽，独立坟，电塔等，我们会用到右边的工具栏。如图：

校内测量：
（1） 展野外测点点号，将碎步点展到图中打开CASS，在标题栏中点击绘图处理,在其子目录中点击展外业测点点号，找到CASS坐标文件展点即可。
（2） 在零层中对照草图将图画出来，用CASS工具和符号把相连的点位连接起来，把测区地物地形如实的反映出来。哪些是房屋、道路、水边线、输电线路等用屏幕菜单不同命令作出不同的地物。由大轮廓到小细节，最后加上地物。将草地花圃等画出。在绘图时由于测区内阳台，草地很多，而且对称性比较好，多次用到了镜像，复制等命令，使绘图效率增高。
（3） 分层，将居民地层，甬道等分层，将零层清空。
（4） CASS在使用中有文件自动保存功能，但是在使用过程中应用不当，出现致命的错误时文件容易丢失，因此必须注意使用自动保存功能。

校外测量：
（1） 由文件建立DTM，在标题栏中点击等高线下的子目录由图面建立DTM命令。
（2） 建立三角网，对三角网进行修正。（包括三角修剪，对边的改正等）
（3） 绘制等高线。
（4） 展地物点点号，加地物。
（5） 添加图幅：先用矩形将图形全部包含在内，利用工程应用中测量点的坐标测出左下角点的坐标保留到百位要比原来小，然后在桌面上新建一个空白文本，以“点号，，X坐标，Y坐标”的形式输入坐标，点击保存，另存为保存格式为.dat，之后在CASS中展测点点号，将该点展出，绘制新的矩形框，用工程应用中的量取两点距离功能量得图幅的纵向与横向长度，保留到分米。点击绘图处理中的任意图幅，输入相应数据，拾取图幅左下角点，添加图幅即可。

六：水准测量的方法以及简易平差计算
（水准测量数据，数据处理过程及所制表格见附页）

水准测量的方法：
（1） 人员安排：主测1人，记录1人，检核1人，扶尺2人。
（2） 通过从水准点布设一个闭合的水准路线，为了保证精度及度数容易，保证偶数测站数且相邻测站之间距离不超过100米。
（3） 每个测站，通过大致计算步数使前后视距大致相等保证精度，将仪器整平后，先瞄准后视尺读数A1，瞄准前视尺读数B1，调整仪高，大概与第一次的仪高相差1分米以上（可以提高精度），瞄准前视尺读数B2，瞄准前视尺读数A2，.将数据全都记录下来后，检核人员计算两次高差：H1=A1-B1；H2=A2-B2，△H=H1-H2，若△H大于3毫米，则应检查数据记录或重测。
（4） 整理数据，进行简易平差计算，通过水准点高程和各个测站之间的高差，计算各个测站的高程。

简易平差计算的方法：
（1） 闭合差的计算，因为闭合水准路线的闭合差理论值为0，故f=∑△H。
（2） 闭合差的判断，f允为12倍的根号n，n为测站数。若f≤f允，可以进行下面闭合差的分配；若f>f允，先检查数据的记录是否出错，若检查不出错误则应重新测量。

（3） 闭合差的分配，根据各段长度按比例反号分配，因为在学校的水准测量过程中每站按照步数计算与距离成正比，所以距离以步数进行代替。如果分配时发现多出一毫米，应直接分配给长度较长的一段。

以8,15站作为待测站，进行计算：
已知闭合差f=+16，测站总数n=24，假设起始点高程HA=H
因为f<f允，故
由按比例反号分配的原则，选取距离最长的16段各减1mm，
此时闭合水准路线闭合差为0，
计算第8站高差：+175mm；
第8站前视点高程（累加平差之后的所有高差可得）：H8=H+239

计算第15站高差：-111mm；
第15站前视点高程（累加平差之后的所有高差可得）：H15=H+517

七：经纬仪测量

经纬仪测量水平角的方法：
为了消除刻度盘不均匀、偏心等偏差，采用测回法测量水平角。
（5） 盘左位置瞄准左目标，得读数
C1=0°40′24″。
（6） 松开照准部制动螺旋，瞄准右目标，得读数
A1=57°53′54″。
（7） 故盘左位置所得半测回角值为
β1=A1-C1=57°13′30″。
（8） 倒转望远镜成右盘位置，瞄准右目标，得读数
A2=237°54′00″。
（9） 松开照准部制动螺旋，瞄准左目标，得读数
C2=180°40′00″。
（10） 故盘右位置所得半测回角值为
β2=A2-C2=57°14′00″。
（11） 检验可知盘左盘右角值差小于40″
可得水平角
β=0.5×（β1+β2）=57°13′45″。

经纬仪测量竖直角的方法：
测量目标B的竖直角，也需有盘左盘右两次测量值。
（1） 盘左，瞄准目标B，得到竖直盘读数
L=78°33′42″。
（2） 反转望远镜得到盘右位置，瞄准目标B，得到竖直盘读数
R=281°26′36″。
（3） 计算盘左盘右得到的竖直角的值：
α1=90°-L=11°26′18″
α2=R-270°=11°26′36″。
故竖直角
α=0.5×（α1+α2）=11°26′27″。

八：实习体会

接近三周的实习，分为大致三个部分：校内测量与成图，野外地形测量与成图，校内水准测量、经纬仪的角度测量。同学们被分成了多组，各个组之间有合作也有竞争，相互比较也相互学习，组员之间互相合作，互相帮助，互相体谅同时也互相监督，及时改正错误，大家分工合作，有着自己的职责也同时承担着相应的责任。我觉得在实习中得到的不仅仅是专业技能的锻炼，经验的积累，还有的就是组员之间的配合与默契度的提升，工作的一种认真负责的态度。
实习刚开始的时候，我们组被分配到第六测区，相对重的任务让我们觉得似乎任务“不可完成”，我们遇到了很多错误，有些地方重测了，有的时候因为某种错误半天的工作都白费了，但在一点点的改正，一次次的重新开始之后我们发现，之前的错误是一种经验，它为我们后来的工作铺上了踏脚石。遇到错误不能泄气，更不能马虎了事。经过几天的“早起晚归”，我们终于将任务完成，当图也画完的那一刻，我感受到是快乐。
经过这次实习，我们实践了课本上的理论知识，使知识真正体现了它的实际用途，相信它是一个很好的开端，为我们以后的测绘工作打下了基础！