实验3：全站仪放样技术
一、实验目的
1、练习并掌握全站仪放样点位的基本操作。 2、练习全站仪极坐标法放样的归化改正操作。 二、实验任务
1、在选定的实验区域构建两个控制点，给定其已知坐标，设计可控范围内的放样点坐标。 2、练习全站仪直接坐标法放样及其归化改正的操作。 三、仪器与工具
领取：全站仪1台套（含三脚架）、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；
自备：自制观测标志（夹子或水瓶配圆珠笔）、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、
记录表格。
四、实验相关资料
1、全站仪放样点位的功能是：根据输入的已知点数据和照准目标时的观测数据，自动计算并显示出照准点和待放样点的方位角差和距离差，同时也可显示其高差。据此移动目标棱镜，使三项差值为零或在容许范围之内。
2、使用全站仪放样首先应熟悉全站仪的操作，其准备阶段的操作与测图相同，即首先应建立测站，包括多种方法，最常用的是根据提示输入测站点坐标和后视点坐标。
五、具体要求
1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料，由实验小组成员协商编写实验实施方案，形成文字材料（打印稿、手写稿均可），实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查。 2、所设计的实验实施方案须结合3~10项要求，详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等。
3、受实验现场的条件所限，本实验的坐标系统采用独立坐标系统，但控制点坐标及设计点位坐标均应从AutoCAD数字地形图中获取。
4、所选取的两个控制点可在数字地形图上直接提取其坐标，两点间距在50~100m。 5、图上控制点的选取，应顾及其与相邻明显地物点的邻接关系，以便在具体实施中确定其现场位臵。
6、设定布臵控制点时，应根据设计控制点与邻近明显地物点的邻接关系，首先固定一个点位。然后沿着所设计的大概方向，采用盘左、盘右多次测距和归化调整而确定另一个控制点，控制点间距检核偏差应小于5mm。
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7、放样点的数量不宜少于20个，且放样点位应构成一定的结构图形（如建筑物轮廓点、道路中线或边线、道路曲线点等），其坐标从控制点所在的AutoCAD数字地形图中获取（可适当取整）。
8、各类工程对于放样精度的要求不一，本实验重在方法练习，暂不做精度要求。 9、宜将待放样点分成两种作业模式：
? 单面放样——采用对中杆确定点位，全站仪单盘面放样，主要是练习全站仪放样功
能之操作；
? 归化法放样——采用对中杆粗略定点，然后设臵观测标志，按测回法测角步骤精测
角度至少2测回，盘左、盘右精测距离，计算粗略放样点的平面坐标，通过归化改正确定点位。
10、所有点位放样完毕后，应选取每一类作业模式下的3个点进行检核测量。分别在3
个点上安臵仪器，测量三角形内角至少1测回，盘左、盘右测定3个点的间距，与设计坐标的计算成果相比较，从而评定放样质量。 上交资料和实验报告要求同前
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实验4：圆曲线测设
一、实验目的
1、 练习偏角法、切线支距法放样圆曲线的具体操作步骤。 2、 掌握偏角、切线支距法等放样要素的计算方法。 二、实验任务
1、 根据实验现场的现状条件，设计给出圆曲线的几何要素，计算主要点里程以及偏角
法、切线支距法放样圆曲线所需的放样要素。
2、 根据所计算的放样要素，分别按偏角法、切线支距法的放样步骤，实地标定出圆曲
线的位臵。
三、仪器与工具
领取：全站仪1台套（含三脚架）、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；
自备：自制观测标志（夹子或水瓶配圆珠笔）、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格。 四、实验相关资料
1、圆曲线要素的计算 切线长：
T?R?tan?2 外矢距：
E?R(sec?2?1) 曲线长：
L?R??1800 切曲差：
q?2T?L
2、主要点里程的计算
ZY里程 = JD里程 – 切线长T YZ里程 = ZY里程 + 曲线长L QZ里程 = YZ里程 – L/2 检核：JD里程 = QZ里程 + q/2
3、“桩距”——待测设的曲线桩之间、以及它们与主点之间的曲线长度(弧长)。其大小决定着曲线测设的详细程度。
一般根据曲线半径确定，规定如下：
R ≧ 100m时，l = 20m； 25m< R <100m时，l = 10m； R ≦ 25m时，l = 5m。 4、偏角值的计算
里程差桩距(弧长)li偏角δi距离(弦长)ci，一般情况下，中间点为整弦，与主要点邻接的为分
弦。
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O?1?R??nRcnclnlnc11800?1???22R??13?3c1?n?2??1??3??2?......?2??1????2???2cl2?1?2JDZYl11cn1800?n??n?1???n?1??22R?
?n5、切线支距法放样要素的计算
xi?R?sin?i?li??i?Ryi?R?1?cos?i???li3li5xi?li????6R2120R4?li2li4li6?yi???32R24R720R5?? YZ6、圆曲线主要点测设
1）在JD安臵仪器，分别按线路后视方向和前视方向定向， 从JD沿切线方向量取切线长T，得ZY和YZ。
2）在JD上，后视ZY，拨角(1800-α)/2，得角平分线方向，沿此方向自JD量出外矢距E，得曲中点QZ。
3）用偏角法检核。 7、闭合差及其处理
当从ZH点及HZ点向曲线中点QZ测设曲线时，由于测设误差的影响，半条曲线的最后一点不会正好落在控制桩QZ上。假设落在QZ′的位臵上，则QZ-QZ′之距离称为闭合差f。
闭合差的允许值是分纵向（沿线路方向）闭合差fx与横向（沿曲线半径方向）闭合差fy
来考虑的。若纵向闭合差fx小于1/2000、横向闭合差fy小于10cm时，可根据曲线上各点到ZH点（或HZ点）的距离，按长度比例进行分配。 五、具体要求
1、实验课前必须根据课堂讲授知识及上述资料，由实验小组成员协商编写实验实施方案，形成文字材料（打印稿、手写稿均可），实验课前及实施过程中由指导教师逐一检查。 2、所设计的实验实施方案须 结合3~9项要求，详细描述实验地点选取、实验步骤、任务分配等。
3、根据实验现场条件，首先画一个一定半径的圆弧，然后在该地点绘制两条彼此相交且与圆弧相切的直线，务必使交点和两切点均位于可操作的范围内。
4、为确保实验效果及工作量，建议圆曲线半径取300~350m，转向角取150左右，基本桩距取10m。
5、必须在实验课前，根据所选定的圆曲线半径、转向角，计算各曲线要素、主要点里程、待放样桩点的放样数据（偏角、桩距、切线直角坐标等）。
6、主要点测设时，应首先合理选择交点JD的位臵，然后根据转向角的大小确定ZY、YZ
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ZY?2QZET??4T1800??JD2点的大致方向，确保所测设的曲线全部位于可操作范围内，依主要点测设的步骤在实地标定其位臵。
7、主要点测设务必采用钢尺量距，测设完毕后应采用偏角法进行严格检查，偏角观测至少应进行1测回，其偏差值不宜超过1′（暂定）。
8、圆曲线的详细测设采用皮尺量距，务必分别从ZY、YZ点各测设半条曲线，分别计算闭合差。
9、每放样一个桩点，务必在现场标定其桩号，不允许自行编写点号。 六、上交资料
各组交外业观测记录1份，各人交实验报告1份。 七、实验报告格式要求
同上。
实验5：小角法测量水平位移
一、实验目的
练习小角法测量水平位移的具体操作步骤与计算方法。 二、实验任务
1、根据实验现场的现状条件，建立一条基准线（由选定的两个控制点构成）。 2、在基准线上标设若干监测点，按小角法施测其相对于基准线的水平位移量。 三、仪器与工具
领取：全站仪1台套（含三脚架）、单棱镜1套、对中杆1根、小钢尺1把；
自备：自制观测标志（夹子或水瓶配圆珠笔）、计算器、刻度尺、粉笔、铅笔、记录纸、记录表格。 四、实验相关资料
1、小角法——小角法是利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值。
2、水平位移量的计算 A i si?i ?i i? ?i?i?si? B m?i?m?isi3、水平位移量的中误差计算 ? 4、水平位移量的加权平均值
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