管 道 中 线 测 设
实 验 班 级： 姓 名： 学 号： 组 别： 组 员： 指导老师：报
告
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一 实验目的
1、加深对测量基础知识的理解，掌握一些常用的测量方法。 2、熟悉并掌握常用测量仪器（如光学经纬仪等）的使用方法。 3、掌握高程测量、角度测量、距离测量的方法，掌握视距测量方法。
4、了解光学经纬仪构造以及掌握读数方法。
5、学会区分方位角和象限角，并掌握两者的变换关系。
6、掌握测量数据的处理方法，并能够通过测量数据了解实际地形，看懂地图。
7、掌握管道中线测设的基本方法，熟悉其测设步骤。 8、通过测得的数据，懂得计算误差并掌握其校核方法。
二 管线设计方案
1、根据给出的控制点（15、16），经实地勘探后，在图纸上合适的地方选取点A、B、C作为管道的设计点。（因为所给的图纸上的建筑物与实际相差很大，所以图上设计的管线并未穿过建筑物）。 2、连接A、B、C三点（管线）（因为所给的图纸上的建筑物与实际相差很大，所以图上设计的管线实际上并未穿过建筑物）。 3、确定比例尺：
利用控制点的坐标计算得：D15,16 = 58.299m 在图上量出点15、16的距离：d15,16 = 13.42cm 计算得出比例尺：13.42 / (58.299 × 100) = 1 : 434
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4、分别连接15，16，A和15，16，B和15，16，C
量角器测得：∠（16，15，A）= 150°30ˊ00〞
∠（15，16，B）= 135°00ˊ00〞 ∠（15，16，C）= 99°00ˊ00〞
5、依次在图纸上量出15，A和15，B和15，C的距离
d15,A = 4.40cm = 0.0440m d16,B = 1.82cm = 0.0182m d16,C = 4.97cm = 0.0497m
计算理论距离 D15,A = 0.0440 × 434 = 19.096m D16,B = 0.0182 × 434 = 7.8988m D16,C = 0.0497 × 434 =21.5698m 6、坐标计算：
（1）直线16-15和直线15-16的方位角：
△y = y15 - y16 = 453.168 - 394.912 = 58.256m △x = x 15 - x 16 = 650.900 - 648.450 = 2.450m
R16,15 = arctan（58.256 / 2.450）= 87°35′31〞 因为△y > 0 ，△x > 0 直线16-15在第一象限 所以α16,15 = R16,15 = 87°35′31″
而α15,16 = α16,15 +180° =267°35′31″
（2）A点
α15,A = α16,15 + ∠(16,15,A) - 180°
= 87°35′31〞+ 150°30′00〞- 180° = 58°05′31″
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△x = D15,Acos(α15,A) = 19.096 × cos(58°05′31″) = 10.093m △y = D15,Asin (α15,A) = 19.096 × sin(58°05′31″) = 16.211m XA = X 15 +△x = 650.900 + 10.093 = 660.993m YA = Y 15 +△y = 453.168 + 16.211 = 469.379m 所以A点坐标为：（660.993 , 469.379） 3）B点
α16,B = α15,16 + ∠(15,16,B) - 180°
=267°35′31〞+ 135°00′00〞- 180° = 222°35′31″ △x = D16,Bcos(α16,B) = 7.8988 × cos(222°35′31″) = -5.815m △y = D16,Bsin (α16,B) = 7.8988 × sin(222°35′31″) = -5.346m XB = X 16 +△x = 648.450 + (-5.815) = 642.635m YB = Y16 + △y = 394.921 + (-5.346) = 389.575m 所以B点坐标为：（642.635 , 389.575） 4）C点
α16,C = α15,16 + ∠(15,16,C) - 180°
=267°35′31〞+ 99°00′00〞- 180° = 186°35′31″ △x = D16,Ccos(α16,C) = 21.5698 × cos(186°35′31″)= -21.427m △y = D16,Csin (α16,C) = 21.5698 × sin(186°35′31″) = -2.476m XC = X 16 +△x = 648.450 + (-21.427) = 627.023m YC = Y16 +△y = 394.921 + (-2.476) = 392.445m 所以C点坐标为：（627.023 , 392.445）
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（ （
利用A，B，C的坐标可以计算出AB、BC的理论距离： AB = 81.888m
BC = 15.874m
设计点设计数据表
点号 A B C 角名 ∠(16,15,A) ∠(15,16,B) ∠(15,16,C) 〞
角度 150°30ˊ00〞 135°00ˊ00〞 99°00ˊ00〞 线段号 15,A 16,B 16,C 距离 （m） 19.096 7.8988 21.5698 坐标增量 象限角 87°35′31〞 42°35′31″ 6°35′31〞 坐标数据 x 660.993 642.635 627.023 方位角 △x 58°05′31″ 222°35′31″ 186°35′31″ 10.093 -5.815 -21.427 △y 16.211 -5.346 -2.476 y 469.379 389.575 392.445
三 管道中线段测设方案及步骤
1、在15点处安装经纬仪，对中整平。找到16点，并将其水平角调零。
2、将经纬仪顺时针转150°30ˊ00〞，然后以15点为起始点，用卷尺沿此方向定线到19.096m处，并做上记号，则该点为A点。 3、在16点处安装经纬仪，对中整平。找到15点，并将其水平角调零。
4、将经纬仪顺时针转135°00ˊ00〞，然后以15点为起始点，用卷尺沿此方向定线到7.8988m处，并做上记号，则该点为B点。 5、同理，可测出C点。
6、丈量出AB、BC的距离，并记录下来（见表1）。然后与理论距离相比较，计算误差，
7、关闭经纬仪，拆卸电池，收拾仪器。
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8、使用水准仪测量并算出A、B、C三点与点15或点16的高差，从而求出A、B、C三点的高程。（见表2）
理论距离和实际距离
表1 经纬仪仪器号：20040211
测段 理论距离（m） 实地距离（m） 误差（m） 备注 AB BC 81.888 15.874 81.932 15.878 0.044 0.004
计算测点高程
表2 水准仪仪器号：218
后视点高程（m） 19.590 19.323 19.323 测点 A 15 B 16 C 16 后视（mm） 1436 1413 1413 前视（mm） 1172 1381 1419 高差（m） + - 0.264 0.032 0.006 高程（m） 19.854 19.355 19.317
所以：A点坐标（660.993，469.379，19.854） B点坐标（642.635，389.575，19.355） C点坐标（627.023，392.445，19.317）
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四 误差分析
1、在图纸上测量时，量角器和直尺由于精度不高带来的误差。 2、由于地面不平整和风比较大，使用卷尺测量两点距离时会有较大误差。
3、测量仪器本身存在的误差。 4、读数不准带来的误差。 五 总结
1、测量学是一门实践与理论相结合的学科，在本实验中，由于图纸误差较大，如果在设计之前不进行实地勘探，设计出来的管线很可能与实际中的建筑物冲突。
2、测量操作需要多人的配合，彼此的合作和交流都非常重要。 3、测量操作是一项需要耐心和细心的工作，必须认真地对待每一步的操作，即使已经很熟练，也要保持一丝不苟的态度。
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