前言
大地测量学是测绘工程专业的一个重要的技术基础课。通过实习,对观测、记录、计算等基本功的训练,提高动手能力和解决实际问题的能力。通过实习,增强个人工作的责任感,培养关心集体、团结互助的团队精神。
1.实习目的:
(1)进一步巩固、加深大地测量学、GPS的有关理论知识。
(2)熟练掌握大地测量学、GPS所使用的一起及观测方法,提高控制测量实践能力。
(3)培养和提高解决实际问题及组织社会生产的管理能力。
(4)进行热爱测绘事业的教育。
2.本次实习的性质:
这次的实习是关于“大地测量学”以及“GPS及现代定位技术”这个主题。为了加强一级导线以及二等水准测量的能力。
3.实习时间和实习地点
实习地点:南湖校区教学与生产实习基地——五号区域实习时间:
外业测量任务时间:20xx年7月6日-20xx年7月14日
内业概算及平差计算处理时间:20xx年7月15日-20xx年7月19日
4.实习的组织和安排
我在测绘08-3班五组实习。一名组长:张安;一名副组长:余前勇;五个组员:王浩,姚一飞,赵东发,杨攀,朱剑;共七个人。
一. 实习地区一般情况介绍
1. 实习地区所在地理位置
实习地区为矿大南湖校区教学与生产实习基地——具体为图书馆及镜湖周围。
2. 交通情况
所有已知点都是在柏油路上设置的,大道可行汽车,交通比较方便。
3. 地形地物(包括植被)概况
测区内基本上都是宿舍楼,道路两旁有不是很茂盛的树木。通视情况基本上还是可以的。
4. 已知控制点利用情况
已知点有一个——I21,这两个点同个GPS组的观测,用Compass软件将基线进行解算可以得到这两个点的XY坐标。
二. 执行规范名称
(1)《全球定位系统(GPS)测量规范》GB/T 18314-20xx (2)《全球定位系统城市测量技术规程》CJJ73-97 (3)《工程测量规范》GB50026-20xx (4)《城市测量规范》CJJ8-99 (5)《国家一、二等水准测量规范》GB/T 12897-91 (6)《国家三、四等水准测量规范》GB12898-91 (7)《国家三角测量规范》GB/T17942-20xx
三. 控制网的布设、作业计划和作业组织
1. 控制网(GPS网、导线网、水准网)示意图 (1)GPS网示意图:
以上为南湖校区实习基地控制网与编号示意图。
GPS测量的点为I2、I3、I20、I21、I38、I39、I42、I50、I67、I68、I76、I77、E102、E088
(2)导线网和水准网:
四号区域:
2. 起算数据 高程起算点:
S00:H=36.607。(54坐标,56黄海高程系)
X Y
I38 3768998.994 512256.716 I39 3786954.108 512333.9199
3.实习的任务和分工 实习任务:
全班共同完成一个测区的平面控制网及高程控制网的布设、观测及平差计算的全部工作。具体任务是:
(1)全班进行选点、埋石的实践训练
(2)全班共同完成若干GPS点的静态相对定位观测
(3)全组完成全站仪、一台水准仪及一对水准标尺的检验和记录
(4)全组共同完成至少一条导线的水平角、垂直角的观测工作。每人独立完成至少2个测站点的水平角和垂直角的观测工作,没人独立完成至少2个测站点的全部记录工作。
(5)全组共同完成一条导线的测距工作。(如果全站仪可同时进行角度与距离的观测)
(6)全组共同完成一条导线上若干测段的二等水准观测工作。每个人都有不少于10站的观测和记录工作。
(7)每人独立完成一份平面控制网和高程控制网的概算及平差计算。
(8)每人编写一份实习报告。
实习分工:
测绘08-3班实习五组。一名组长:张安;一名副组长:余前勇;五个组员:王浩,姚一飞,赵东发,杨攀,朱剑;共七个人。
4.GPS观测
每个组的副组长抽出后组成GPS小组。余前勇为GPS测量小组,测量I68,I3点。
四.参加选点、埋石工作
在实地确定控制点的具体位置,力争做到点位安全可靠,便于观测和保存,点间相互通视,控制网的图形结构良好。在实地设立测量标志,埋设标石。其几何中心表示点位。
五.仪器检验
规范规定的检验
(1)测角、测距仪器光学对点器检验。应在观测之前进行检验。
(2)水准仪器i角误差检验;水准标尺基辅读数常数测定;一对标尺零点差差测定;水准标尺每米长度误差测定。前3项检验应在水准测量前进行。
这些检验我都参加,记录的数据为:
水准仪器i角误差检验:
检验步骤:
如上图所示,在一平坦场地,选择一条长为61.8m的直线J1、J2,将其长度等分成三段,在A、B处打入木桩,并钉上圆帽钉作为立尺点。
在J1、J2处先后架设水准仪。精密整平后,瞄准A、B亮点上所立水准尺,照准、读数四次。在J1点设站时的A、B水准尺上四次读数之中数记为a1、b1;在J2点设站时四次读数之中数记为a2、b2。将A、B水准尺上消除了i角影响后的正确读数记为a′1、b′1、a′2、b′2。
对于精密水准仪,要求i角小于20″。超出限差时,必须对其进行校正。
算出i″=1.91″,说明所测水平角不贴合要求,应对水平角重新检查或重测。
如果≤,说明所测水平角贴合要求,可对所测水平角进行调整。
③计算水平角改正数如角度闭合差不超过角度闭合差的容许值,则将角度闭合差反符号平
均分配到各观测水平角中,也就是每个水平角加相同的改正数vβ,vβ的计算公式为:
计算检核:水平角改正数之和应与角度闭合差大小相等符号相反,即
④计算改正后的水平角改正后的水平角βi改等于所测水平角加上计算检核:改正后的闭合导线内角之和应为(n-2)×180。
3)推算各边的坐标方位角
根据起始边的已知坐标方位角及改正后的水平角,按式(4-18)和式(4-19)推算其它各导
线边的坐标方位角。
本例观测左角,按式(4-18)推算出导线各边的坐标方位角,填入表6-6的第五栏内。
计算检核:最终推算出起始边坐标方位角,它应与原有的起始边已知坐标方位角相等,否则
应重新检查计算。
4)坐标增量的计算及其闭合差的调整
①计算坐标增量根据已推算出的导线各边的坐标方位角和相应边的边长,计算各边的坐标
增量。
②计算坐标增量闭合差实际上由于导线边长测量误差和角度闭合差调整后的残余误差,使
得实际计算所得的、不等于零,从而产生纵坐标增量闭合差Wx和横坐标增量闭合差Wy,
即
③计算导线全长闭合差WD和导线全长相对闭合差WK
WD=
导线全长相对闭合差WK
图根导线的WKP为12000。
如果WK>WKP,说明成果不合格,此时应对导线的内业计算和外业工作进行检查,必要时须重测。
如果WK≤WKP,说明测量成果贴合精度要求,能够进行调整。
④调整坐标标增量闭合差调整的原则是将Wx、Wy反号,并按与边长成正比的原则,分配到各边对应的纵、横坐标增量中去。以vxi、vyi分别表示第i边的纵、横坐标增量改正数,即
⑤计算改正后的坐标增量各边坐标增量计算值加上相应的改正数,即得各边的改正后的坐标增量,即
2.水准测量:
(1)水准测量原理:
水准测量是利用水准仪供给的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。
设水准测量的进行方向为从A至B,A称为后视点,a为后视读数;B称为前视点,b称为前视读数。如果已知A点的高程HA,则B点的高程为:
HB=HA+hab
HA+a=HB+b
HA=HB+a-b
B点的高程也能够经过水准仪的视线高程Hi来计算,即
Hi=HA+a
HB=Hi-b
(2)水准测量的外业施测:
1)水准点:用水准测量方法测定高程的点。
2)当预测高程的水准点与已知水准点相距较远或高差太大时,两点之间安置一次仪器九无法测出其高差。这时需要连续多次设站,进行复合水准测量。每测站高差之和即可得预测水准点到已知水准点的高差,从而可得其高程。
3)水准测量的检核
计算检核:闭合导线的高差和等于个转点之间高差之和,又等于后视读数之和减去前视读数之和,所以利用该式可进行计算正确性的检核。
测站检核:对每一测站上的每一读数,进行检核,用变更仪器法进行检核。变更仪器法要求变更的高度应当大于10cm,两次高差之差不应超过规定的容许值,即6mm。
闭合水准路线的成果检测:理论上各测段高差之和应等于零,实际上上不会,存在高差闭合差,其不应当大于你容许值,即,若高差闭合差超出此范围,证明成果中有错误存在,则要重返工作。
4)水准测量的内业计算:
检查水准测量手簿;填写已知和观测数据;计算高差闭合差及其限差;最终结果见附表。
3.碎步测量:
(1)碎步点的选择
碎步点就是地物地貌的特征,对于地物,碎步点应选在地物轮廓线的方向变化处,连接这些特征点,便得到与实地相似的地物形状。对于地貌来说,碎步点应选在最能反应地貌特征的山脊线,山谷线等地性线上。
(2)经纬仪测绘法
观测时先将经纬仪安置在测站上,绘图板安置于测站旁,用经纬仪测定碎步点的方向与已知方向间的夹角,测站点至碎步点的距离和碎步点的高程,然后根据这些数据和比例尺八碎步点的位置展绘在图纸上,并在点的右侧注明其高程,再对照实地描绘地形。
操作步骤如下:
1)安置仪器。安置仪器于测站点,测定竖盘指标差,量取仪器高i,填入手簿。
2)定向。找准一控制点,作为零方向,设置水平度盘读数为零。
3)立尺。立尺员依次将尺立在地物,地貌特征点上。
4)观测。转动照准部,瞄准点1点的标尺,读取水平度盘读数;又读上丝和下丝读数,计算式间距;再读中丝读数,竖盘读数。
5)记录。将所测读数依次填入手簿。
6)计算。按视距测量公式方法用计算器计算出碎步点的水平距离,高差和高程。
7)展绘碎步点。
4.绘图,如附图所示
5.实习中引起的误差原因及解决方法:
1.各种测量误差的来源,其主要有三个方面:
(1).仪器误差(仪器本身所决定,属客观误差来源)。
(2)观测误差(由于人员的技术水平而造成,属于主观误差来源)。
(3)外界影响误差(受到如温度、大气折射等外界因素的影响而这些因素又时时处于变动中而难以控制,属于可变动误差来源)。
2.减少测量误差的方法::
(1)在仪器选择上要选择精度较高的适宜仪器。
(2)提高自身的测量水平,降低误差水平。
(3)经过各种处理数据的数学方法如:距离测量中的温度改正、尺长改正,多次测量取平均值等来减少误差。
实习心得:
相比于以往的教学型实习,真正的工程(实习)显然能够更好的体会所学到的知识。事实也确实是如此,经过这次实习,我真正的体会到了理论联系实际的重要性。
测量学首先是一项精确的工作,经过在学校期间在课堂上对测量学的学习,使我在脑海中构成了一个基本的、理论的测量学轮廓,而实习的目的,就是要将这些理论与实际工程联系起来,这就是工科的特点。测量学是研究地球的形状和大小以及地面点位的科学,从本质上讲,测量学主要完成的任务就是确定地面目标在三维空间的位置以及随时间的变化。在信息社会
里,测量学的作用日益重要,测量成果做为地球信息系统的基础,供给了最基本的空间位置信息。构建信息高速公路、基础地理信息系统及各种专题的和专业的地理信息系统,均迫切要求建立具有统一标准,可共享的测量数据库和测量成果信息系统。所以测量成为获取和更新基础地理信息最可靠,最准确的手段。
经过这次实习,锻炼了很多测绘的基本本事。首先,是熟悉了仪器的用途,熟练了仪器的各种使用方法,掌握了仪器的检验和校正方法。其次,在对数据的检查和矫正的过程中,明白了各种测量误差的来源,了解了如何避免测量结果错误,最大限度的减少测量误差的方法,
第三,除了熟悉了仪器的使用和明白了误差的来源和减少措施,还应掌握一套科学的测量方法,在测量中要遵循必须的测量原则,如:“从整体到局部”、“先控制后碎部”、“由高级到低级”的工作原则,并做到“步步有检核”。这样做不但能够防止误差的积累,及时发现错误,更能够提高测量的效率。
经过工程实践,真正学到了很多实实在在的东西,比如对测量仪器的操作、整平更加熟练,学会了数字化地形图的绘制和碎部的测量等课堂上无法做到的东西,很大程度上提高了动手和动脑的本事,同时也拓展了与同学的交际、合作的本事。
同时在这场实习中让我再次认识到实习的团队精神的重要性:每个人的一个粗心,一个大意,都可能直接影响工程的进度,甚至是带来一生都无法弥补的损失。一次测量实习要完整的做完,单靠一个人的力量和构思是远远不够的,仅有小组的合作和团结才能让实习快速而高效的完成.这次测量实习培养了我们小组的分工协作的本事,增进了同学之间的感情。而这些,就是在测量之外所收获的了。
总的来说,这次实习让我体会到了外业的艰辛,内业的耐心,工作的细心,甚至还有了对建国初的测绘人员的敬畏之心。锻炼了实际的本事,让我在未来应对选择时更有信心和勇气。