精密测绘仪器原理与使用

（实验指导书）

测绘学院 测绘工程系

目 录

实验一 精密光学经纬仪及方向法水平角观测???????1 实验二 精密水准仪及三等水准测量???????????4 实验三 全站仪认识与设站???????????????7 实验四 数字测图外业与数据传输????????????10 实验五 坐标放样???????????????????11

实验一 精密光学经纬仪及方向法水平角观测

一、实验目的

1、了解J2、J1型光学经纬仪的基本构造，认清其主要部件的名称、性能和作用。 2、练习以上经纬仪的正确安置、瞄准和读数。

3、掌握方向法水平角观测的施测、记录、计算等工作。

二、实验方式

按人数或班级分组，到测绘工程实验室借取实验J2或J1型光学经纬仪，按照指导教师的要求，在校园实习基地进行实际观测练习。

三、实验内容与要求

内容：

（一） 经纬仪的认识与使用

1、认识仪器：指出仪器各部件的名称和位置，了解其作用并熟悉其使用方法。 2、安置仪器：

① 先将三脚架张开，使其高度适当，架头大致水平，目估对中，并将架腿踩

实；再开箱取出仪器，将其架在三脚架上； ② 转动对中器对光螺旋，使地面标志点的影像清晰；

③ 眼睛边观察对中器中的影像，边用手旋转脚螺旋，使测站点的标志中心的

影像位于对中器上的圆圈中心；

④ 上一步操作后，圆水准器气泡不居中，为此伸缩三角架腿使圆气泡居中。

若摆放三脚架时架头大致水平程度较好，在伸缩架腿使圆气泡居中过程中，对对中影响甚微。然后用脚螺旋，精确整平仪器；

⑤ 检查对中，若偏移较小，可稍旋松中心连接螺旋，在架头上用手扶住基座

平移仪器，使其精确对中。校正完好的仪器对中器，其对中误差不超过2mm。

3、经纬仪的操作：

瞄准 — 转动目镜调焦螺旋，使十字丝清晰；松开制动螺旋，转动仪器，用粗瞄器瞄准目标，目标位于竖丝一侧时拧紧水平制动螺旋；转动微动螺旋，

使十字丝精确平分目标（或双丝夹住目标）；转动物镜调焦螺旋，消除视差使目标清晰（体会视差现象，掌握消除视差的方法。）

读数 — ①双光楔光学测微器2方法（如J2经纬仪）②双平板玻璃测微器读数方法。（如 T2经纬仪）。 4、观测练习：

在一视野开阔区安置仪器，进行整平、对中，选定周围3~5个目标观测，照准远处的目标进行观测，并记录下各方向值，计算2C互差、归零差与测微器两次重复读数是否超限。 （二）方向观测法

方向观测法是在一测回内把测站上所有观测方向，先盘左位置依次观测，再盘右位置依次观测，取盘左、右平均值作为各方向的观测值。

1、操作程序：

如上图所示，观测站点O周围有待定点的目标A、B、C、D、E，首先选择其中一个方向〈如A〉作为起始方向。用盘左位置顺时针方向旋转照准部，依次照准A、B、C、D、E、A，读取观测值，称为上半测回；然后纵转望远镜，用盘右位置逆时针方向旋转照准部，仍从A开始，依次照准A、E、D、C、B、A，并读数，称为下半测回。上、下半测回合起来称为一个测回。 2、观测规则：

（1） 选择距离适中、通视良好、成像清晰的方向作为零方向（起始方向）。 （2） 观测前，应认真调好焦距，消除视差。在一个测回观测过程中，不得从

新调焦，以免引起视准轴变动。

（3） 上、下半测回照准目标的次序相反，并使每一目标的观测操作时间大致

相等，以消除或减弱与时间成比例、均匀变化的误差影响。

（4） 每一测站点均应进行多测回观测。

（5） 观测过程中，应保持仪器的垂直轴始终居于铅垂位置。 （6） 方向观测法记录中的几项计算如下：

●归零差计算：常用后观测“零方向”的读数减去先观测“零方向”读数。 ●两倍照准差（2C）计算：上、下半测回同一方向的方向值之差称为两倍照准差（2C）。计算公式为：2C=盘左读数-（盘右读数±180°）当盘右读数大于盘左读数时，180°前取“负”号，否则取“正”号。

平均读数=1/2【（盘左读数+（盘右读数±180°）】

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●归零后方向值的计算：将最后计算出的‘零方向’的平均值化成0°00′00″，而其他各方向相应地也需要减少‘零方向’减少的那个数值，这个计算的全过程为归零后方向值的计算，而算得的方向值称为归零方向值。

●各测回归零后方向值的平均值计算：规范范围里对各测回同一方向的方向值之差有规定，不同级别的仪器规定的不同，如J2级仪器为12″，J6级仪器为24〞。超限重测，不超限，则对各测回同一方向的方向值取平均值。 水平角计算：将相临方向值想减，即可求得这两个方向所夹水平角值。当采用n测回时，各测回要在度盘不同位置上进行，其变换数值按180°/n计算。 ●限差要求：归零差： J1?6??，J2?8??；

各方向平均读数的计算：J1?1??，J2?3??；

2C互差：J1?9??，J2?13?? 要求：

1、严格执行实验内容中所要求的每一项任务； 2、每个人或小组应独立完成所有内容； 3、在实验过程中应做到理论联系实际。

四、实验时间及安排

1、实验时数安排为4—8学时；也可分两次进行，即（一）经纬仪的认识与使用，