测量实习报告材料

測量實習報告D1.距離測量實習日期94.02.28班級組別營建1A-第N組組員姓名列出所有組員姓名與學號9912001991200299120039912004王一鄭二張三李四報告撰寫報告撰寫組員姓名與學號詳列本次實習所使用之儀器與工具，並說明其用途。1.儀器：纖維捲尺、鋼捲尺、水準尺、水準儀、平板儀、經緯儀、光波電子測距儀纖維捲尺鋼捲尺水準尺水準儀平板儀光學經緯儀電子經緯儀光波電子測距儀2.工具：輔助測量工作順利進行之工具。如：木槌，鋼釘，木樁，鐵架，標桿，錘球，測針，三腳架，噴漆，水準器.......3.自備器具：自行攜帶輔助測量工作順利進行之工具、文件。如：計算機，測量手冊，相機，紀錄紙，筆，防曬用具(不建議撐傘！).......敘述測量方法與其原理，配合流程圖說明量測步驟。1.測量的原理與方法：測量的方法係根據以之二點A與B決定未知點C的基本原理而產生的。(1)距離測量：量測AC與BC的距離，以確定未知點C的座標位置。如圖1所示。(2)支距法：量測過C點且與已知AB垂直的距離，來決定未知點C的座標位置。如圖2所示。(3)導線測量：量測AC(或BC)的距離，及其與AB間的夾角(或)即可定出C的座標位置。如圖3。(4)交會法或三角測量：量測AC、BC與AB間的夾角、即可定出C的座標位置。如圖4。圖1、距離測量圖2、支距法圖3、導線測量圖4、交會法或三角測量測量實習流程圖以表格表示詳列所有組員量測的數據與實習的記錄。數據平坦地距離測量(單位：公尺)傾斜地距離測量(單位：公尺)測量者第01測回第02測回第03測回第01測回第02測回第03測回9912001A11A12A13A21A22A239912002B11B12B13B21B22B239912003C11C12C13C21C22C239912004D11D12D13D21D22D23根據記錄計算分析結果，以圖形表格表示實習成果。測量所得的觀測值或數據必須經過整理與計算分析，方能具有得到一定精度與信賴度的量測值，才具有應用的價值。數據的整理方法可分為：1.表格：表格適用於外業測量數據的紀錄保存，且能從其中概觀測量的全體結果。更有助瞭解未知量結果的關係或發現不同觀測者在量測過程的差異。表格設計時，縱欄橫列的安排配置，應事先考量紀錄數據間的先後順序與相關性，且宜預留空格以利於現場量測時加註與內業時之計算分析及檢查複核的方便性。2.圖形：利用圖形可以易於探討表格中無法表現之數據間的相互關係、最大最小值、週期性或異常值等重要的性質。圖形製作時應考量：圖形類型、觀測量的特性、座標軸單位、刻度大小、量測值精度與容易閱讀。必要時應於外業時，即應繪製現場簡略位置關係圖，以利於內業計算分析結果之比對。觀測數據的計算分析方法，可依測量方法原理、誤差傳播特性及精度要求，選用適當的方法進行數據的計算與分析：1.平均值：包括測回平均值與總體數據平均值(1)測回平均值：同一觀測者所測得數據的算術平均值(2)總體平均值：同組同一儀器所測得所有數據的算術平均值2.標準差：包括測回標準差與平均值標準差(1)測回標準差：同一觀測者所測得數據的標準差(2)平均值標準差：同組同一儀器所測得所有數據的標準差3.信賴區間：以觀測平均值加上一估計值精度來表示真值的範圍，此一範圍稱為信賴區間。若量測次數少於30次，可以假設觀測值分布為t分配，則信賴區間可以下式估計之：為t分配於信賴度1-與自由度m-1時所對應的臨界值自由度(m-1)(1-=50%)(1-=80%)(1-=90%)(1-=95%)(1-=99%)20.8161.8862.9204.3039.92530.7651.6382.3533.1825.84140.7411.5332.1322.7764.60450.7271.4762.0152.5714.03260.7181.4401.9432.4473.7070.6741.2821.6451.9602.5764.誤差平差：最小平方法5.計算範例：[測量數據分析]、[自動分析表格]簡述實習發生異常的情形，根據原理分析測量誤差。工程測量主要係以測量儀器為工具，用基準單位量來求得未知待測量相對之比值。以距離測量為例：藉由皮捲尺或銦鋼尺為測量儀器，以一整尺(30m)為基準單位量來量測道路上已知二端點的長度，若其比值為12時，則道路長度為30mx12=360m。其中，此一操作過程稱為「測量」或「量測」。經測量所得的數值360稱為「量測值」。未知量量測的方法，依其方式可分為：1.直接量測：未知量經由測量儀器直接測得。如以皮捲尺量測距離。2.間接量測：應用未知量與另一已知量的關係間接求得。如已知一三角形一邊長度a與三內角A，B，C等量測值，則可利用正弦定理求另二邊長度：測量過程中，因採用的測量方法原理或方式不同，或因儀器與操作人員的影響，量測所得的量測值並不會等於未知量真正的值(稱為真值)，量測值與真值間的差異即稱為誤差(Error)。測量誤差依據其來源，概可分為三大類：1.系統誤差：其主要來自於儀器本身的誤差，如刻度不精準所產生的誤差；量測環境條件不同所造成的物理誤差，如光線曲射所產生的誤差；以及觀測者習慣偏差所造成讀數判讀偏大或偏小的誤差。系統誤差為一定值，可利用儀器校正的方法或計算加以消除。2.偶然誤差：係由不明原因或偶發性因子之影響所造成的誤差。當測回次數夠多時，偶然誤差具有下列特性：(1)小誤差發生的機率大於大誤差發生的機率。(2)正值誤差與其絕對值相等的負值誤差發生的機率相等。(3)極大誤差發生的機率極小。3.錯誤過失：操作人員刻度讀數錯誤，記錄或計算錯誤所造成。必須非常細心並藉由多重複查才可發現而加以消除或避免。分析探討異常處理的方法、誤差原因與避免的方法。1.自身安全：在建築工地應戴安全帽。在交通要道上工作，應穿警戒色外套。儀器旁豎立警告標誌(最好放在儀器與來車方向之間)，或由專人持紅白旗示警。2.儀器安儀器設置在腳架上面上以後，立即鎮鎖上腳架頂全：之連接螺旋。儀器架設後。必須要有人員在旁照顧；否則，強風，粗心駕駛員、行人、頑皮小孩等，均有可能導致儀器傾倒。在光滑地面設置儀器時，應利用正三角形框(每邊長約90公分)，框住腳架腿之尖端。精密測量工作應協調工地之重機械暫時停工，以免干擾測量。儀器高度宜適中。太低時觀測者彎腰駝背容易疲勞，太高則不便觀測。收工或每站測畢，均應檢查各頁附件工具是否收妥，以免遺失，儀器或工具如果損壞或折斷，殘骸不得丟棄，應帶回報繳。損壞或故障時，不得逞強自行修理，人為疏忽造成損壞理應賠償。3.記錄：記錄者應主動栛助測量員。測量員讀出之數值，記錄者應複誦無誤才可以記錄。記錄時，數字的高度為記錄表中格子高度的2/3。記錄錯誤時，不可以在原數字上改，應劃線，然後在該格剩下的1/3位置重寫。當然也可以記在下一格。這樣保留記錄的原始狀況，有助於加後之查閱與檢討。測量時現場的特別狀況亦應讀詳實記載。例如風很大，車輛來往震動，工地打樁震動等等，均為了日後查核之用。檢附儀器與實習相關的照片、參考資料及相關文件。A1.參考文獻1.測量實習(上冊)，白巨川編著，矩陣出版股份有限公司，pp.1-pp.16(2002,08)2.SURVEYING(6E)，BANNISTER,RAYMOND,BAKER，AddisonWesleyLongmanLtd,London(1984)第三章角度测量在确定地面点的位置时，常常角度测量。角度测量最常用的仪器是经纬仪。角度测量分为水平角测量与竖直角测量。水平角测量用于求算点的平面位置，竖直角测量用于测定高差或将倾斜距离改化成水平距离。第一节水平角测量原理水平角是地面上一点到两目标的方向线投影到水平面上的夹角，也就是过这两方向线所作两竖直面间的二面角。第二节DJ6级光学经纬仪一、经纬仪概述1．按读数系统区分类：光学经纬仪、游标经纬仪、电子经纬仪2．按精度分类：DJ07、DJ1、DJ2、DJ6、DJ15及DJ60二、DJ6光学经纬仪的构造1．基座基座用来支承整个仪器，并借助中心螺旋使经纬仪与脚架结合。其上有三个脚螺旋，用来整平仪器。竖轴轴套与基座连在一起。2．水平度盘水平度盘是玻璃制成的圆环，在其上刻有分划，从0°~360°，顺时针方向注记，用来测量水平角。3．照准部照准部上有望远镜、横轴、支架、竖轴、水准管、水平制微动、竖直制微动及读数装置等。三、J6级光学经纬仪的读数方法1．分微尺测微器及其读数方法分微尺测微器的结构简单，读数方便，具有一定的读数精度，广泛应用于J6级光学经纬仪。这类仪器的度盘分划度为1°，按顺时针方向注记。2．单平板玻璃测微器及其读数方法单平板玻玻测微器主要由平板玻璃、测微尺、连接机构和测微轮组成。转动测微轮，通过齿轮带动平板玻璃和与之固连在一起的测微尺一起转动；测微尺和平板玻璃同步转动.第三节水平角观测一、经纬仪的对中、整平和瞄准1、对中对中目的是使仪器的中心与测站点位于同一铅线上。先目估三脚架头大致水平，且三脚架中心大致对准地面标志中心，踏紧一条架脚。双手分别握住另两条架腿稍离地面前后左右摆动，眼睛看对中器的望远镜，直至分划圈中心对准地面标志中心为止，放下两架腿并踏紧。调节架腿使气泡基本居中，然后用脚螺旋精确整平。检查地面标志是不位于对中器分划圈中心，若不居中，可稍旋松连接螺旋，在架头上移动仪器，使其精确对中。2、整平整平是利用其座上三个脚螺旋使照准部水准管气泡居中，从而导致竖轴竖直和水平度盘水平。整平时，先转动照准部，使照准部水准管与任一对脚螺旋的连线平行，两手同时向内或外转动这两个脚螺旋，使水准管气泡居中。将照准部旋转90°，转动第三个脚螺旋，使水准管气泡居中，按以上步骤反复进行，直到照准部转至任意位置气泡皆居中为止。3、瞄准二、水平角观测1．测回法这种方法用于观测两个方向之间的单角。1）盘左位置精确瞄准左目标A，调整水平度盘为零度稍大，读数A左。2）松开水平制动螺旋，顺时针转动照准部，瞄准右方目标，读取水平度盘读数B左。以上称上半测回。β上=B左-A左。3）松开水平及竖直制动螺旋，盘右瞄准右方目标，读取水平度盘读数B右，再瞄准左方目标A右。以上称下半测回。β下=B左-A左。4）上、下半测回合称一测回。当测角精度要求较高时，往往要测几个测回，为了减少度盘分划误差的影响，各测回间应根据测回数n按180°／n变换水平度盘位置。2．方向观测法适用于观测两个以上的方向。当方向多于三个时，每半测回都从一个选定的起始方向（零方向）开始观测，在依次观测所需的各个目标之后，应再次观测起始方向（称为归零）称为全圆方向法。第五节竖直角观测一、竖直角测量原理竖直角是同一竖直面内视线与水平线间的夹角。其角值为0°~90°。视线上倾斜，竖直角为仰角，符号为正。视线向下倾斜，竖直角为俯角，符号为负。竖直角与水平角一样，其角值也是度盘上两个方向读数之差。不同的是竖直角的两个方向中必有一个是水平方向。二、竖直度盘三、竖直角的观测与计算1．仪器安置于测站点上，盘左瞄准目标点M（中丝切于目标顶部）。2．调节竖盘指标水准管气泡居中，读数L。3．盘右再瞄准M点并调节竖盘指标水准管气泡居中，读数R。4．计算竖直角α。盘左盘右四、竖盘指标差当视线水平时，盘左竖盘读数为90°，盘右为270°。但指标不恰好指在90°或270°，而与正确位置相差一个小角度x，x称为竖盘指标差。或五、竖盘指标差自动归零的补偿装置第六节水平角测量的误差一、仪器误差1．视准轴误差望远镜视准轴不垂直于横轴时，其偏离垂直位置的角值C称视准差或照准差。2．横轴误差当竖轴铅垂时，横轴不水平，而有一偏离值I，称横轴误差或支架差。3．竖轴误差观测水平角时，仪器竖轴不处于铅垂方向，而偏离一个δ角度，称竖轴误差。二、对中误差与目标偏心观测水平角时，对中不准确，使得仪器中心与测站点的标志中心不在同一铅垂线上即是对中误差，也称测站偏心。当照准的目标与其它地面标志中心不在一条铅垂线上时，两点位置的差异称目标偏心或照准点偏心。其影响类似对中误差，边长越短，偏心距越大，影响也越大。三、观测误差1．瞄准误差人眼分辩两个的最小视角约为60