全站仪测量误差分析

2022-10-11

第一篇:全站仪测量误差分析

测量密度实验中的误差分析

在初中物理学习中,“密度”这一知识点既是重点也是难点,在社会生活及现代科学技术中密度知识的应用也十分普遍,对未知物质密度的测定具有十分重要的现实意义,特别是为物理的探究式教学,自主参与式学习提供了很好的素材,值得我们认真地探索和挖掘。

在“测量物质密度”的实验教学过程中初中物理只要求学生掌握测量固体和液体密度的方法,下面就从误差的分类和来源两各方面来分析常见的几种实验方法中的误差产生原因和减小误差的方法。

一、误差及其种类和产生原因:

每一个物理量都是客观存在,在一定的条件下具有不依人的意志为转移的客观大小,人们将它称为该物理量的真值。进行测量是想要获得待测量的真值。然而测量要依据一定的理论或方法,使用一定的仪器,在一定的环境中,由具体的人进行。由于实验理论上存在着近似性,方法上难以很完善,实验仪器灵敏度和分辨能力有局限性,周围环境不稳定等因素的影响,待测量的真值 是不可能准确测得的,测量结果和被测量真值之间总会存在或多或少的偏差,这种偏差就叫做测量值的误差。

测量误差主要分为两大类:系统误差、随机误差。

(一)系统误差产生的原因:

1、测量仪器灵敏度和分辨能力较低;

2、实验原理和方法不完善等。

(二)随机误差产生的原因:

1、环境因素的影响;

2、实验者自身条件等。

二、减小误差的方法

1、选用精密的测量仪器;

2、完善实验原理和方法;

3、多次测量取平均值。

三、测量固体密度

(一)测量规则固体的密度: 原理:ρ=m/V

实验器材:天平(带砝码)、刻度尺、圆柱体铝块。 实验步骤:

1、用天平测出圆柱体铝块的质量m;

2、根据固体的形状测出相关长度(横截面圆的直径:D、高:h),

2 由相应公式(V=Sh=πDh/4)计算出体积V。

3、根据公式ρ=m/V计算出铝块密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和刻度尺的选取不够精确;

(2)实验方法不完善;

(3)环境温度和湿度因素的影响;

(4)测量长度时估读和测量方法环节;

(5)计算时常数“π”的取值等。

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;

(2)如果可以选择其他测量工具,则在测量体积时可以选 择量筒来测量体积。

(3)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“热

胀冷缩”对不同材料的体积影响。

(4)对于同一长度的测量,要选择正确的测量方法,读数

时要估读到分度值的下一位,且要多测量几次求平均 值。

(5)常数“π”的取值要尽量准确等。

(二)测量不规则固体的密度: 原理:ρ=m/V

实验器材:天平(带砝码)、量筒、小石块、水、细线。 实验步骤:

1、用天平测出小石块的质量m;

2、在量筒中倒入适量的水,测出水的体积内V1;

3、用细线系住小石块,使小石块全部浸入水中,测出总体积V2;

4、根据公式计算出固体密度。ρ=m/V=m/(V2-V1) 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度等因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和刻度尺进行测量;

(2)测量小石块的质量和体积的顺序不能颠倒;

(3)选择较细的细线;

(4)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响。

(5)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度等因素的影响。

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平进行测量;

(2)测量小石块的质量和体积的顺序不颠倒;

(3)选择较细的细线;

(4)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响、“水质(选用纯净水)” 因素对水的密度的影响等。

(5)测量质量时,要多测量几次求平均值。

四、测量液体密度

原理:ρ=m/V 方法一:

实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。 实验步骤:

1、用天平测出空烧杯的质量m1;

2、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用用天平测出烧 杯和盐水的总质量m2;

3、将烧杯中的盐水全部导入量筒中测出盐水的体积V;

4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出固体密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确;

(2)实验方法、步骤不完善;

(3)环境温度和湿度因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和量筒进行测量; (2)尽量将烧杯中的水倒入量筒中;

(3)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响。

(4)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。

说明:该试验方法中因为无法将烧杯中的水全部倒入量筒中,在烧杯内壁上或多或少会残留一些水,还有不好控制水的多少,所以实验误差较大,建议一般不选择此方法测量液体密度。

方法二:

实验器材:天平、量筒、烧杯、水、盐。

实验步骤:

1、在烧杯中倒入适量的水,调制出待测量的盐水,用天平测出烧杯

和盐水的总质量

;

;

2、将适量的盐水倒入量筒中,测出量筒中的盐水的体积

3、用天平测出剩余的盐水和烧杯的总质量

;

4、根据公式ρ=m/V=(m2-m1)/V计算出盐水的密度。 误差分析:

1、产生原因:(1)测量仪器天平和量筒的选取不够精确; (2)环境温度和湿度因素的影响;

2、减小误差的方法:(1)选用分度值较小的天平和量筒进行测量;

(2)测量体积时应当考虑环境温度和湿度等因素,如“水

的蒸发”等因素对的体积影响;

(3)测量质量和体积时,要多测量几次求平均值。

以上就是初中阶段测量固体和液体密度的一些常用方法,以及这些实验中产生误差的原因和如何减小误差的方法提出一些自己的意见。当然,初中阶段不要求学生对误差进行深入的分析和处理,但也要求学生能找出简单的误差原因,在教学过程教师应该对每个实验中对产生误差的原因进行分析,根据其原因提出如何来减小这些误差的方法,从而培养学生的实验设计、实验操作、实验数据和结果的处理和分析能力,提高学生自身的综合素质。

第二篇:从误差分析谈谈“测量固体的密度”实验改进期

江苏省江阴市新桥中学(214400)徐美蓉 1“测量固体的密度”教学目标分析 《物理课程标准(2011年版)》提出:“为了适应时代发展需要,义务教育物理课程应体现物理学的本质,反映物理学对社会发展的影响;应注重学生的全面发展,关注学生应对未来社会挑战的需求;应发挥在培养学生科学素养方面的重要作用。”此阶段的物理课程,不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识、科学态度、科学精神等方面的培养。

苏科版初中物理教材《密度知识的应用》一节安排了学生实验——测量物质的密度,要求选择一个固体,测量其密度。要求“学会测量液体或一些形状不规则的固体的密度”、“尝试用密度知识解决简单的问题,能解释生活中一些与密度有关的物理现象”。本课不仅能培养学生的技能,锻炼学生的思维,还能培养学生应用物理知识解决问题的能力,体现了新课标“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。 2“测量固体的密度”实验设计

在社会生活和现代科学技术中,利用密度知识来鉴别物质、间接测量物体的质量或体积等,有一定的现实意义。常见的测量固体密度的方法如下(以测量小石块的密度为例)。 2.1实验步骤

(1)调节天平平衡,用天平测出小石块的质量m。 (2)在量筒中倒入适量的水,测出水的体积V1。

(3)用细线系好小石块,放入盛有水的量筒中,测出总体积V2。 (4)小石块的体积为V2-V1。

2.2实验数据记录及处理

收集其中一组学生的实验数据,见表1。

学生根据每次算出的小石块的密度,求出小石块的平均密度:

这是初中物理计算物理量时常用的计算方法,多次测量取平均值以减小测量误差。 3“测量固体的密度”实验误差分析

由于测量仪器、测量方法、测量条件和测量人员水平以及种种因素的局限,误差总是存在,不可避免。在物理教学中,经常采用第一种方法来测量固体的密度,对第一种实验方案误差分析如下。

3.1小石块的质量误差分析

该实验在测量小石块的质量时采用的是秤量为200 g、感量为0.2 g的JPT-2型架盘天平。根据实验方案,小石块的质量能比较准确地被测出,但实验数据还是有所偏差,可能是读数时存在误差或天平本身存在系统误差。小石块的质量误差计算如下:

用贝塞尔公式计算任意一次质量测量值的标准差为:

用格罗布斯判据剔除坏数据,查表得G6=1.82,G6S=0.14 质量不确定度的A类分量为ΔA=S(m)=0.077 g 托盘天平的仪器最大允差Δ仪=0.001 g

质量的测量结果:m=(11.7±0.08) g 通过计算可知,小石块质量的测量误差为0.001 7,其中该误差因素本身的误差为0.08,相应的误差传递系数为0.22。 误差分析如下:

(1)由于天平的制造、调整和实验时的环境、温度等原因,一般天平的两臂总是不严格相等。因此,当天平平衡时,砝码的质量和游码所示质量之和并不完全等于物体的质量。为消除这种误差,可以利用杠杆原理进行检测,求出天平臂长之比,从而做出更精确的测量。

(2)砝码的误差。由于使用时间长,砝码可能在操作过程中有磨损、生锈等各种现象发生,对测量结果也会有一定的影响。另外,托盘天平的灵敏度较低,也是一部分影响原因。 3.2小石块的体积误差分析

在测量小石块的体积时,采用了间接测量的方法。为使测量结果更加准确,改变了水的量,但从实验数据看出,小石块的体积每次测量的结果也有一定的误差。而测量的体积不仅包括小石块的体积,细线也占了一定的体积,所以测得的体积偏大。对小石块体积的计算及其误差分析如下:

用格罗布斯判据剔除坏数据,查表得G6=1.82,G6S=0.14 体积不确定度的A类分量为ΔA=S(V)=0.077 cm3

体积的测量结果:V=(4.6±0.3) cm3 通过计算可知:小石块体积的测量误差为0.16,因素本身的误差为0.3,相应的误差传递系数为0.54。 误差分析:

(1)在测量小石块的体积时,由于细线也占有一定的体积,导致测出的小石块的体积存在误差。为减少这部分误差,细线越细越好,浸入液体中的细线越少越好,而且细线的吸水性也要进行考虑。

(2)小石块本身可能吸附了一些杂质,对其体积的测量也有一定的影响。 3.3小石块的密度的计算

根据测量结果,小石块密度的置信区间为(2.3,2.7),相对不确定度为8%。据分析,体积误差因素对实验结果总误差的贡献较大。 4实验改进

在实验过程中,要减小实验误差,可以用更加精确的测量仪器,如用电子天平来测量小石块的质量,也可以采用多种方法进行实验,如可以用测力计或力传感器测量小石块的重力,从而算出小石块的质量。还可以利用杠杆的平衡条件测量小石块的重力。

根据计算,小石块的体积误差对实验结果的影响较大,所以在实验时要尽量减小小石块体积的误差,如用较细的细绳系住小石块、选用比较干净的小石块进行实验,减少杂质对实验结果的影响等。

除了以上方法测量小石块的密度,还可以利用阿基米德原理来测量小石块的密度,实验步骤如下。

(1)用细绳系住小石块,挂在弹簧测力计上,静止时测出小石块的重力G。

(2)在烧杯中倒入适量的水,将小石块慢慢浸没在水中,静止时读出弹簧测力计的示数F。

5结束语

本实验方案只用了一种测量工具——弹簧测力计,也可以用力传感器来代替弹簧测力计。由于采用了较精密的测量工具,该测量方法实验误差小,而且避免了细绳的体积对实验结果的影响。当然,在测小石块重力时,绳子的重力也对测量结果有一定的影响。误差不可避免,具体选择哪种方法进行实验,还要考虑学生认知特征和思维特点。

第三篇:野外地质测量中手持GPS定位的误差分析(精)

四川测绘第29卷第1期2006年3月11 野外地质测量中手持GPS定位的误差分析

刘少杰 宋在超 刘刚(中国地质大学,湖北武汉,430074) [摘 要]GPS在工程测量、导航定位等应用中所具有的优越性和方便性使其应用越来越广泛。在野外地质测量中小巧方便的手持GPS机能够起到辅助定点和导航的重要作用,是新时期实现现代化数字地质调查的基础设备之一。但由于野外地形、树木等多路径环境因素的影响,其测量精度和应用受到限制。针对手持机的特点,通过实际测点分类统计分析各方面因素对误差产生的影响程度,进而得出修正方案,提高测量精度和实用性。

[关键词]地质测量;GPS定位;误差分析;地形因素;数字地质调查;GeoSurvey系统[中图分类号]P22814 [文献标识码]B [文章编号]1001-8379(2006)01-0011-04 ErrorAnalysisofHandheldGPSPositioninginFieldGeologicalSurvey LIUShao-jie SONGZai-chao LIUGang (ChinaUniversityofGeosciences,Wuhan430074,China) Abstract:GPSiswidelyusedmoreandmoreinprojectmeasure,navigationorientation,andsoon.Italsoplayanimportantroleinfieldworkofgeologicalmeasure.TherearekindsoferrorslimitingtheprecisionofhandheldGPSinfield.Basedonstatisticsmethod,wecananalyzetheinfluenceofdifferentaspectssuchasterrain,vegetationandtime,ofpointmeasureinfieldpractice.Andthen,wetrytofindamodifiedschemetoimprovetheprecisionofGPS. Keywords:geologicalsurvey;GPSpositioning;erroranalysis;terrainfactor;digitalgeologicalsurvey;GeoSurvey 1 引言

GPS的英文全称是NavigationSatelliteTimingandRanging/GlobalPositioningSystem。含义就是利用导航卫星进行测时和测距,在海、陆、空进行全方位实 时三维导航与定位,构成全球定位系统[1]。

各种类型的GPS接收机体积越来越小,重量越来越轻,也出现了基于蓝牙无线传输的便携式GPS,便于野外携带和观测[2]。在利用GPS进行定位时,会受到各种各样因素的影响。影响GPS定位精度的因素可分为以下几大类:GPS卫星有关的因素(卫星星历误差、卫星钟差等);与传播途径有关的因素(电离层延迟、对流层延迟、多路径效应等);与接收机有关的因素(接收机天线相位中心偏差、接收机精度等);数据分析的软硬件误差等。本文探讨和分析在野外地质调查工作中GPS手持机误差产生的主要来源和具体类型,提出提高其定位精度的方法。 [4][5][6][9]

若干个样点的坐标,并利用微地形法则将其实际位置标注在地形图手图上,回到室内进行计算和统计分析。实测数据记录项目包括每个点的GPS坐标、地形、高程以及定点时的天气和时间。同时记录该点较其他点的特殊因素(比如某一点的植被较好)。实际操作时,利用中国地质大学资源学院开发的计算机辅助地质调查系统GeoSurvey(图1),对比计算实际点与GPS所定的点的距离误差以及方位角误差,然后分别得出各种地形、高程、天气等因素对GPS定位误差影响。以下是本次试验流程:数据获取y数据转录y统计比较y分析原因y提出校正模型。 2 试验方案设计

本次试验所用的手持GPS是美国麦哲伦公司(Magellan)于1999年推出的GPS315手持式仪器。其大小如同手机,重量约200克,定点经纬度显示精确到秒级。为了分析不同因素对GPS误差产生的

,,图1 GeoSurvey系统的操作界面

12四川测绘第29卷第1期2006年3月

3 数据分析

按照上述方案,笔者在典型的北京周口店地区对多个样点进行对比研究,从实际出发,针对手持 点号

NO11NO12NO13NO14NO15NO16 坐标

39b41c30dN,115b56c35dE39b41c35dN,39b41c41dE39b41c26dN,115b56c19dE39b41c32dN,115b56c13dE39b41c34dN,115b56c15dE39b41c35dN,115b56c21dE 高程(m)15117884116112148 型GPS的定位误差进行分析。实际取得100余个点位的数据,具体如表1所示。 通过对试验区样本与手图实际值的对比计算, 地形沟谷山腰,平地陡崖下山腰高地山脊 时间16:4017:0015:3815:189:1810:02 天气阴阴阴阴晴晴 植被较好备注

表1 野外原始数据点的记录示例

路径效应。由于接收机周围环境的影响,使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有各种反射和折射信号的影响,甚至接受机无法捕获卫星或接收不到卫星的信号,使定位精度大大降低。在城市或在野外使用GPS时,接收机有时仅仅能接收到2-4颗卫星信号(6-8颗卫星时才能做到精确定位),而且时间短促,加之手持型接收机的

定位精度一般也就在20-30m左右(排除以上因素),这样误差达到50米甚至近百米也就不足为奇。在地形因素中,还有一个非常重要的问题)))水。水面对电磁波有 图2 极坐标系内GPS定点相对 于实际点的漂移投影散点图

很强的反射能力,因此在湖面湖边等处,GPS定位的精度也大打折扣。对于多路径效应,目前在手持机方面还没有很成熟的方法加以克服。

可以使用数据的离散程度来衡量在该种地形地貌下误差的大小,使用统计学中的AVEDEV函数来计算某地形下数据绝对偏差的平均值。

AVEDEV:result= 在极坐标系(以距离误差为极半径,以方位误差为极角)内绘出GPS定点相对于实际点的飘移投影散点图(图2)。可以看出GPS点相对于实际点的漂移并非杂乱无章。统计结果显示7212%的漂移的距离误差集中在0)80米范围内,7210%的方位误差集中在0)90b范围内。误差的这种分布规律可以认为是在影响GPS定位精度的众多因素中有一个指导性因素的指示。 地形的影响主要是引起信号传播过程中产生多

E x-x/n x:数据平均值,n:样本数。

表2即反映了各地形因素下的偏差平均值。换句话说,在地形因素影响下,偏差平均值越大,数据越混乱,在这种地形下的GPS误差也就越大。 表2 地形因素下的偏差平均值

四川测绘第29卷第1期2006年3月

(续表2) 误差影响 地形类型

距离误差影响的范围(m)均值(m)距离误差影响的平均偏差 山脊山脚山坡山腰

2512)67174513)1461330)75122313-10410 36160881045915739164

121

44351831817114196 13 方位误差影响的平均偏差 261

4828116451111361775 图3和图4分别是不同地形因素下距离误差和方位误差的分布。从上面图表可以非常直观地看出在各个不同地形下误差的大小(注意:对于方位误差,笔者在进行统计时所用的是360b角形式,这不是一种有效的分析地形因素下角度误差的方位表示值,所以超过180b的角进行图4的统计时使用的是其与180b的差值。所以不能单从角度的大小来衡量方位误差的大小)。

度、纬度、高度;若只能收到3颗卫星的信号,它

只能计算出2维坐标:经度和纬度,而且这时经度、纬度也不是一个很准确的值。这时它可能还会显示高度数据,但这数据是无效的。在野外定点时,不推荐使用手持GPS进行高程测量。

从理论上讲时间对GPS野外测量误差没有影响,实践中GPS定位的距离误差不受使用时间影响,而方位误差则在时间因素上成不规律的波动。 4 小结

手持型GPS从野外应用来看,具有方便携带、定位速度快等优点,但是精度不高,且误差易受外界条件干扰。从上面对各因素对距离误差和方位角误差的影响分析可以看出,外界因素中对GPS测量

图3 不同地形因素下距离误差平均值

误差的影响最大的是地形因素(也就是多路径效应),其他因素虽对GPS测量误差也有影响,但不及地形对其影响大。同时,GPS本身的定位精度也制约着其精度的提高,如GPS315,定位精度到秒级,接收机本身有可能产生15)20m的误差。

同时,计算机辅助填图(GeoSurvey)系统是利用投影转换将GPS所测量的经纬度坐标,投影到地图平面的大地坐标的相应位置上,而GPS使用 图4 不同地形因素下角度误差平均值

WGS84世界坐标体系[7],若不经坐标转换直接输入数据存在一定的误差,但误差在比较小(1-3m)的范围内。实际误差的计算需要通过相应的功能软件来实现,本文不再展开讨论。

卫星在运动过程中不停地发送信号,接收机接到信号后也在不停地运算,所以将手持机放在空旷的地方不动,定点后,其坐标数据仍会波动,并且高程的波动值要比经纬度波动值大。实际定位操作中,GPS开机后不宜立即读数,应按GPS手持姿态要求运行几分钟后再读数。

从以上的分析不难得出,在野外使用手持型GPS时,山腰、山脊、山顶、无山平坦处等地形下,GPS所受的影响相对较小。而在陡崖、沟谷等地GPS所受的影响较大。陡崖处的接收机定位误差很大,又无规律可寻,可以考虑使用GPS相对定位代替绝对定位,至于在山腰等处的定位点可以加上修正模型加以更正。

此外,高程、时间不是影响误差的关键因素。在地表范围内甚至不能单纯的说高程是影响GPS定位精度的因素。有个问题必须指出,手持型GPS高程定位能力是比较差的,GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时,它能计算出本地的3维坐标:经 5 修正方案探讨

从前面对试验区数据的分析中可以对数据给出简单的修正方案,修正方案根据误差类型可以分两,2, 14四川测绘第29卷第1期2006年3月参考文献 [1] 高成发.GPS测量[M].北京:人民交通出版社,

2000. [2] 杨德麟,等.大比例尺数字测图的原理、方法与应用 [M].北京:清华大学出版社,2001. [3] 胡家华,陈清礼.GPS定位精度的影响因素及差分定

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院学报,1996,15(3):29~32. [5] 付水旺.浅谈GPS测量与误差分析[J].采矿技术, 2000,406~408. [6] 常庆生,唐四元,等.GPS测量的误差及精度控制

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重新设定原点。按照以一定半径的圆内落入的点数目最多为原则。经过尝试,选定(36m,50b)为新的原点,也就是说要对GPS点进行向50b方向偏移36m的修正,修正的数据如表3所示。

表3 原始距离误差与修正后的距离误差对照表距离误差 误差范围<30m30)50m50)100m>100m 所占百分比2513%2411%3713%1313% 修正后的距离误差误差范围<30m30m)50m50m)100m>100m 所占百分比5017%1710%2513%617% 可以看出,经过修正以后,GPS的数据精度大大增加。再考虑地形因素,尤其对于山顶、山脊、山腰等地形下的数据精度非常适用,可以考虑作为开阔地区进行GPS手持接收机测量的一条具有参考价值的修正方法。

第二种方案是利用计算机辅助区域调查系统提供的相对定位方式来消除随机误差,即利用未知点在已知点的相对方位来定点。并且在运用这种相对定位方式时,同一类地形条件之间相对定位更为有效。本文提出的方法对于不同型号的GPS都是适用的。

(上接第16页)

4 总结

本文从遥感图像监督分类的角度探讨了最大似然分类和最小距离法联合的分类器分类技术,该技术能有效提高分类准确率。对于其它分类器如K最近邻法(KNN)、子空间分类法、地统计学分类法、概率松弛法以及非监督分类方法还没有顾及,这将是今后需要进一步探讨的问题。 参考文献

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提取中的应用[J].福州大学学报,2003,408-412.[5] 骆剑承,王钦敏,等.遥感图像最大似然分类方法的

EM改进算法[J].测绘学报,2002,234-2391[6] 任靖,李春平.最小距离分类器的改进算法)))加权

最小距离分类器[J].计算机应用,2005,-9941 (5):992 [收稿日期]2005-09-28

第四篇:全站仪测量高程方法

全站仪测量高程有两种情况:1种是仪器架设在水准点,另一种是仪器架设在非水准点上。

第一种情况计算公式:高程=H(测站点高程)+i(全站仪高)+h(测量点高差)-I(测量点棱镜高)

第二种情况计算公式:高程=H(后视水准点高程)-h(后视高差)+h(前视高差)+i(后视棱镜高)-I(前视棱镜高) 注:一般前后视棱镜设置同样高度。简化公式可以去掉最后两项。

全站仪仪器内计算待测点高程的过程是:

全站仪控制点高程+全站仪高+全站仪发射点与棱镜中点高差-对中杆高度=对中杆控制点高程,

比如全站仪架的控制点高程为100m,仪器高1.5m,测得高差显示为8m(假设棱镜头比全站仪发射点高),棱镜高度1.3m,则待测点高程为

100+1.5+8-1.3=108.2m

全站仪测量点高程可以满足一般施工,比水准仪方便,任意建站整平就可开始测量待测点和已知点相对高差,从而快速得出待测点高程。现在桥梁施工盖梁完,就要求接着做垫石,这时水准仪只能从桥头过来,如果距离比较远那就只能拿全站仪测。全站仪测高程开始时先正倒镜各测几个垫石,观察数据稳定时就可以直接用正镜测完。

全站仪测量高程,我拿宾得、徕卡的测过几座桥,从基础施工到铺装,150米内没问题,可以满足施工要求,相对用水准仪测的那几座桥真的很省力。不放心可以拿水准仪复核几个点就可以了。

有时候做控制点,用水准仪翻山越岭的测累计误差其实比全站仪大,也耗时耗力。 全站仪测量高程其实涉及到很多改正,比如温差、高程修正,可以翻阅其他参考书,去新浪爱问搜有很多,不过我们一般做一级导线点控制点距离也就400米以内偏多,不用改正可以满足施工精度了,高程四等水准的话也不用折光、温差改正,只要对向观测的两次高差满足规范(查<工程测量规范>GB50026-2007),以及平差过关就可以了。

第五篇:全站仪测量实习报告

目录

一、 前言.. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . .... ... ... ... ... ... ... ... ..3

二、实习的目........ ... ... ...... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ..... ... . .3

三、实习内容...... ... ... ... ... ... ....... ..... ..... ..... ...... ...3

四、测量的基本步骤及其方法.... ...... ... ... ......... ..... ..... ... ..... .... 4

a、测量步骤... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...4 b测区地点及控制点选择... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ..... ..4 c.导线测量... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . . . ... . ... 4 d、碎部测量... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . . ... ... ... ... ... ... ... ... ...5 e、数字化地形图的绘制、检查与整饰... ... ... ... . . . . . ... ... ... ... ... ...6

五、过程总结... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . ... . . . ... . ... ...6

六、实习感想... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... . . . ... ... ... ... ... ...7

一、前言

土木工程测量作为专业的一项基本功,是我们学习土木专业学生必须很好掌握的一项技能。并且测量实习课是将课堂所学到的理论知识运用到实际生活中,是一次很好的锻炼自己动手实践能力的好机会。这次实习的内容是对工程测量知识的实践化,实习的要求是让每个同学都对工程测量的实际操作能够达到基本掌握的程度。经过自己亲手实验和体会,培养了学生的基本操作技能,从而增强了学习效果,所以我们每一个人都必须严格要求自己,一丝不苟的去完成这次测量实习。

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二、实习目地

土木工程测量作为专业的一项基本功,是我们学习土木专业学生必须很好掌握的一项技能。土木工程测量实习也是工程教学的重要环节,通过同学们的亲身实践,将课堂所学的理论知识与实际测量相结合,加深同学们对所学知识的理解,更是培养学生动手能力和训练严格的科学态度和作风的手段。还能进一步熟练掌握常规仪器的使用方法、提高野外测量、内业计算、地形绘图的技能,具备从事测绘工作的初步素质。此外工程测量,它是个复杂的工作,光靠一个人的力量是远远不够的,所以通过这次实习我彻彻底底的明白了测量是一个团队的工作。在这次测量实习中我们能够培养一丝不苟的测绘技术工作态度、培养吃苦耐劳、团结友爱、集体协作的精神。

三、实习内容

实习的内容是对工程测量知识的实践化,实习的要求是让每个同学都对工程测量的实际操作能够达到基本掌握的程度,并且掌握测量仪器的使用,了解其检验和校正的方法;掌握测绘的基本方法,提高实际作业能力。通过地形图的测绘增强测定与测设地面定位的概念,提高应用地形图的能力,为今后解决实际工程问题大侠基础。

测量实习的基本工作:

1、测绘表示图书馆及其周边地形地物地形图一张;

2、将老师所给坐标范围内的建筑物、构筑物的平面位置布设到地形图上。

四、测量的基本步骤及其方法

a、测量步骤控制测量:在一定区域内,为地形测图和各种工程测量建立控制网所进行的测量工作。

控制网具有控制全局,限制测量误差累积的作用,是各项测量工作的依据。对于地形测图,等级控制是扩展图根控制的基础,以保证所测地形图能互相拼接成为一个整体。对于工程测量,常需布设专用控制网,作为施工放样和变形观测的依据。

b、测区地点及控制点选择

地点:逸夫图书楼以及周边

控制点的选择:

1、通视范围大,越无盲区越好;

2、受干扰程度越小越好,最好是没有受干扰的;

3、地点很牢固,如果怀疑有可能会因为崩塌影响,最好回避。

4、最好在要放样区域内的人们都能看到你,以利信息交往方便;

5、还有一个比较技术性的,即考虑前后视的距离基本相当,以消除仪器误差。

c.导线测量

1.导线测量概述

导线从一组已知控制点出发,经过几个点,又回到起始点上,形成一闭合多边形,成为闭合导线。由于测量了多边形的各内角及边长,闭合导线也具有检核作用。

2.导线测量的外业工作

①相邻点间应相互通视良好,地势平坦,便于测角和量距。

②点位应选在土质坚实,便于安置仪器和保存标志的地方。

③导线点应选在视野开阔的地方,便于碎部测量

④导线边长应大致相等。

⑤导线点应有足够的密度,分布均匀,便于控制整个测区。

3.导线测量内业计算

导线测量内业计算的目的就是计算各导线点的平面坐标x、y。

计算之前,应先全面检查导线测量外业记录、数据是否齐全,有无记错,算错,成果是否符合精度要求,起算数据是否准确。

1、坐标增量闭合差的计算及其调整

闭合导线的纵横坐标增量的代数和,理论上应分别等于零。各点纵横坐标增量的总和即为闭合差调整过程中根据情况取整,但必须保证调整后和为零

2、坐标的计算

根据起始点的已知坐标和改正后的坐标增量,依次计算各点的坐标。 d、碎部测量

(一)碎部测量

在控制点上架全站仪,经过对中、整平和精确对中、整平,照准地物以确定方向。画出草图,标出各点点号,用全站仪测出多个地物点。

(二)碎部点的选择

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。

(三)操作步骤如下

1.进入程序测量模式

将全站仪采用光学对中方法安置于测站控制点上,进入标准测量程序模块中。

2.创建作业

在程序测量模块中,创建新的作业,输入作业文件名字。

3.设置测站点、后视点信息,并后视归零。

4.碎部点数据采集

进入碎部点数据采集屏幕,第一个点的测量需要置入碎部点点号和反射棱镜高,然后照准碎部点所立对中杆,按确认键开始测量。待坐标显示于屏幕上后, 按相应的确认键,测量碎部点的信息自动存储于上述创建的作业文件中。此时观测员用对讲机将该点的点号报告给立镜员,立镜员听到自己的名字和点号后就可以移动到下一个测点上。

5.碎部记录

立镜员要现场记录立镜处的点号、地物属性、及连线关系

e、数字化地形图的绘制、检查与整饰

从全站仪中导出数据,利用CASS软件,根据草图,画出测区内的建筑物、构筑

物等地物地貌,最后对地形图进行整饰。

要求:电脑或者手绘一张比例尺为1:500的地形图

找准正方向,并确定控制点在图纸上的位置,通过控制点进一步确定碎步点的位置。

将所测碎部点,连接绘成地物,勾绘等高线。对照实地进行检查。

按地形图图式的要求,描绘地物和地貌,并进行图面整饰、清洁。

五 过程总结:

这次的土木工程测量实习我们用了四天时间,其中,第一天的上午我们用来作实习前的准备,首先老师为我们讲解了测量区域以及注意事项,随后我们自行进行了分组,检查好自己的全站仪以及其他仪器,老师便带我们去测量区域进行测量。我们组的测量区域为图书馆及其周边地形地物。第一天余下的时间我们都用来定导线以及测量导线。在测量导线的过程中,我们便遇到了许多问题,比如导线上的控制点选得不合理,导致全站仪被障碍物遮挡了视线,测量导线时我们对全站仪的使用很不熟练,在对中整平上花费了大量的时间,不过在我们组员努力摸索以及老师的仔细指导下,我们还是能够熟练的操作全站仪了,第二天,我们将图书馆周围的树木以及路灯,旗杆等地物测量完毕,第三天我们对图书馆以及绿化带进行了测量。第四天我们对测量数据进行了处理,并使用CASS软件绘制了图书馆周边的地形图。

六 实习感想

纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。在以前的学习中,我们为了能在考试中拿到一个好成绩,在理论知识上投入了绝大部分精力,而忽略了对实际操作的学习以及对仪器的熟悉工作,这直接导致了我们在实际测量中对仪器的使用显得手忙脚乱,由于没有掌握对中整平的技巧,我们测的数据一直都存在较大的误差,最后在老师的帮助下才得以解决。其他还有一些遇到的问题。这次实习不仅给我们提供了一个检验平时理论学习的掌握情况的机会,还让我们认识到了自己在实践能力上的不足,让我们能够发现问题,从而解决问题,这次实习给了我们很好的弥补不足的机会,通过此次实习,我们组的组员都能很熟练掌握了测量方法。此外,测量实习还让我们认识到了团队合作的重要性,一个人是无法完成实习工作的,必须要有一人立棱镜,一人使用全站仪,一人读数,三者缺一不可。良好的团队合作能够大大加快测量工作的进度。在测量过程中,我们平均每天都要在30多度的阳光中晒上三四个小时,虽然很幸苦,但这也我们对以后的工作有了更全面的认识,总之,这次的实习虽然幸苦,但我们任然学到了很多东西,这是

一次很有意义的实习。

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