水准测量00002.pptx

2.1 水准测量基本原理AB后视读数 ab 前视读数HAHBhABHi大地水准面前进方向第1页/共44页2.1 水准测量基本原理视线高法视线高法b1b2b3a123BM第2页/共44页 例1：已知点A的高程为HA=52.623m，后视读数a=1.571m，前视读数b=0.685m，求B点高程。根据高程测量原理：hAB=a b =1.5710.685 =0.886 mB点高程为：HB=HA+hAB =52.6230.886 =53.509 m第3页/共44页例2：已知A点高程HA=423.518m，要测出某水平场地待定点1、2、3的高程。在安置一次仪器需求出几个点的高程时，视线高法比高差法方便，因而视线高法在地形测量和施工测量中被广泛采用。视线高程Hi=HA+a=23.5181.56325.081m各待定点高程分别为：各待定点高程分别为：H H1 1H Hi ib b1 125.08125.0810.9530.95324.128m24.128mH H2 2H Hi ib b2 225.08125.0811.1521.15223.929m23.929mH H3 3H Hi ib b3 325.08125.0811.3281.32823.753m23.753m标尺ab1b2b3读数1.5630.9531.1521.328第4页/共44页2.2 水准测量仪器和工具 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造第5页/共44页2.2 水准测量仪器和工具望远镜望远镜 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造1物镜2目镜3调焦镜4十字丝分划板5调焦螺旋视准轴：物镜光心与十字丝中心的连线。十字丝分划板：由横丝（中丝）、纵丝（竖丝）构成。称视距丝：竖丝上互相平行的短丝。第6页/共44页2.2 水准测量仪器和工具水准器水准器 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造管水准器：水准管零点、水准管轴、水准管分划值；符合水准管：圆水准器：圆水准器零点、圆水准器轴、圆水准管分划值；第7页/共44页2.2 水准测量仪器和工具 水准尺、尺垫水准尺、尺垫第8页/共44页常见的几种水准仪第9页/共44页微倾式S3水准仪器第10页/共44页2.3 水准仪器使用 水准仪的安置水准仪的安置 打打开开三三脚脚架架并并使使高高度度适适中中，目目估估使使架架头头大大致致水水平平，脚脚架架伸伸缩缩螺螺旋旋拧拧紧紧适适度度。架架腿腿安安置置稳稳固。固。打打开开仪仪器器箱箱取取出出水水准准仪仪，置置于于三三脚脚架架头头上上用用连连接接螺螺旋旋将将仪器牢固地固连在三脚架头上。仪器牢固地固连在三脚架头上。安置方法安置方法第11页/共44页2.3 水准仪器使用 仪器粗平仪器粗平粗平方法：（左手法则）粗平方法：（左手法则）气泡未居中而位于a 处，则先按图上箭头所指的方向用两手同时相对转动脚螺旋和，气泡将沿和连线方向移动，使气泡移到b的位置。然后单独转动脚螺旋，气泡将沿和连线垂线方向移动，使气泡居中。如有偏差可重复进行。原则：气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。第12页/共44页2.3 水准仪器使用 调焦和照准调焦和照准将望远镜对准明亮目标，旋转目镜，使十字丝成像清晰。目镜调焦目镜调焦第13页/共44页2.3 水准仪器使用 调焦和照准调焦和照准转动照准部使准星、照门、目标（尺）共一线，然后制动望远镜。水准尺粗略瞄准粗略瞄准第14页/共44页2.3 水准仪器使用 调焦和照准调焦和照准转动物镜调焦螺旋，使目标成像清晰。物镜调焦物镜调焦第15页/共44页2.3 水准仪器使用 调焦和照准调焦和照准转动水平微动螺旋使目标的对称中心与竖丝重合（或在竖丝附近）。精确瞄准精确瞄准第16页/共44页2.3 水准仪器使用 精平精平转 动 微倾 螺 旋使 符 合水 准 管气 泡 符合，即成U形。第17页/共44页2.3 水准仪器使用 读数读数在气泡成U形后即可读数。读数规则由小向大方向读取。读数前应消除视差090010930975视差现象：产生视差的原因：视差的危害：消除视差方法：第18页/共44页2.4 水准测量的方法 水准点水准点水准点：水准测量的方法测定其高程的控制点。水准点分：永久点、临时点。点之记：记录水准点位的略图。第19页/共44页2.4 水准测量的方法 水准测量的方法（线路观测方法）水准测量的方法（线路观测方法）多测站水准测量原理多测站水准测量原理AB12hA1h2BhABh12hAB=h=hA1+h12+h2B=(a1 b1)+(a2 b2)+(a3 b3)=ab第20页/共44页2.4 水准测量的方法 水准测量的方法（测站观测方法）水准测量的方法（测站观测方法）双仪高法双仪高法aba b为为进进行行测测站站检检核核，各各测测站站的的观观测测采用采用两次仪器高法两次仪器高法或或双面尺法双面尺法。第21页/共44页2.4 水准测量的方法 水准测量的方法（测站观测方法）水准测量的方法（测站观测方法）双面尺法双面尺法双双面面尺尺法法：是是仪仪器器高高度度保保持持不不变变，分分别别对对尺尺子子的的黑面黑面、红面红面进行观测。进行观测。观测程序：后、后、前、前（黑、红、黑、红）观测程序：后、后、前、前（黑、红、黑、红）黑红高差：相差黑红高差：相差 100 mm第22页/共44页双仪高法记录计算双仪高法记录计算测站点名后视读数/mm前视读数/mm高程/m1A53.428TP12TP1TP23TP2TP31134113411341677167716770.5430.5431011101110111554155415540.5430.543高差高差/m/m0.5430.543平均高差平均高差/m/m144414441444132413241324+0.120+0.120162416241624150815081508+0.116+0.116+0.118+0.118182218221822087608760876+0.946+0.946171017101710076407640764+0.946+0.946+0.946+0.946A123查看记录计算，点击相应数据和计算栏标题第23页/共44页测站编号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数上丝上丝黑面红面后前后前1后05前062后前点击观测数据标题/序号双面尺法记录计算双面尺法记录计算(1)(1)(2)(2)(4)(4)(3)(3)(5)(5)(6)(6)(8)(8)(7)(7)(9)(9)(10)(10)(12)(12)(11)(11)(14)(14)(13)(13)(15)(15)(16)(16)(17)(17)(18)(18)14260995A123下丝上丝1211中丝5998中丝14261211099559980K+K+黑黑减减红红高差高差中数中数0801080103710371058605865273527343.143.0+0.1+0.100+0725+0625+0.625后前后前后视距后视距视距差视距差d d前视距前视距 d d2111173721861811192419986611678637.437.5后前后前0.074017501+10.0740.1021111737192466112186181119986786第24页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算水准路线水准路线水准测量所经过的路线，称为水准路线。水准路线常布设成闭合水准路线、附合水准路线和往返支水准路线等。MN12A123B12第25页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算附合水准路线的计算附合水准路线的计算MN121 1、计算计算高差闭合差高差闭合差MN段实测值高差与MN两点已知高差的差值，称高差闭合差。涵义：表达式：测段测段MM11121222N N高差高差h h1 1h h2 2h h3 3测站数测站数n n1 1n n2 2n n3 3距离距离L L1 1L L2 2L L3 3第26页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算附合水准路线的计算附合水准路线的计算MN122 2、高差闭合差的分配、高差闭合差的分配测段测段MM11121222N N高差高差h h1 1h h2 2h h3 3测站数测站数n n1 1n n2 2n n3 3距离距离L L1 1L L2 2L L3 3分配方法：将闭合差反号后，按与距离或测站数成正比分配于各测段。表达式：条件：闭合差不大于限差。第27页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算附合水准路线的计算附合水准路线的计算MN123 3、未知点高程计算、未知点高程计算测段测段MM11121222N N观测高差观测高差h h1 1h h2 2h h3 3改正数改正数v v1 1v v2 2v v3 3改正高差改正高差h1+v1h2+v2h2+v2表达式：计算检核：第28页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算闭合水准路线的计算闭合水准路线的计算A123 闭合水准路线成果计算，除闭合差的计算形式与附合水准不同外，改正数的计算、改正后高差计算、待定点高程计算均与附合水准计算方法一样。闭合差的计算：第29页/共44页2.4 水准测量的方法 水准路线成果计算水准路线成果计算支线水准路线的计算支线水准路线的计算 支线水准路线成果计算是取往返测高差的平均值，作为高差的最或是值（改正后高差），然后进行高程的计算。高差闭合差是用往返测高差的差值进行与限差比较的。高差的计算：B12第30页/共44页水准测量成果计算实例水准测量成果计算实例点号长度/km测量高差/m123456+2.331+2.813-2.244+1.4301.62.11.72.0-8-11-8-10+2.323+2.802-2.252+1.42045.28647.60950.41148.15949.579A A010203B B 7.4+4.330-37+4.2931.6+2.3312.1+2.8131.7-2.2442.0+1.430A AB B010102020303改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/mHB-HA=49.579-45.286=+4.293fh=h-(HB-HA)=+4.330-4.293=+37mmf允计算说明计算说明第31页/共44页2.4 水准测量的方法 水准测量的误差来源与减弱措施水准测量的误差来源与减弱措施误差来源误差来源误差分项误差分项主要措施主要措施水准管轴不平行于视准轴水准管轴不平行于视准轴 仪器架在两标尺中间仪器架在两标尺中间仪器和工具误差仪器和工具误差水准尺分划误差水准尺分划误差 使用检验合格标尺使用检验合格标尺水准尺零点误差水准尺零点误差采用偶数测站采用偶数测站视差视差调焦使成像最佳调焦使成像最佳读数误差读数误差放大倍数、视距符合要求放大倍数、视距符合要求观测误差观测误差水准管气泡居中误差水准管气泡居中误差 使符合气泡严格居中使符合气泡严格居中水准尺倾斜误差水准尺倾斜误差标尺竖直标尺竖直仪器及尺垫下沉误差仪器及尺垫下沉误差踏实三角架及尺垫踏实三角架及尺垫外界条件的影响外界条件的影响地球曲率及大气折光的影响地球曲率及大气折光的影响 仪器架在两标尺中间仪器架在两标尺中间大气温度和风力的影响大气温度和风力的影响选择良好的观测时段选择良好的观测时段第32页/共44页自动安平水准仪2.5 自动安平水准仪和数字水准仪简介构造特点：用自动安平补偿器代替微倾式水准仪的符合水准管和微倾螺旋。B 视准轴水平视准轴水平A A 视准轴倾斜视准轴倾斜自动安平原理自动安平原理安装补偿器安装补偿器ab第33页/共44页自动安平水准仪2.5 自动安平水准仪和数字水准仪简介仪器浏览仪器浏览第34页/共44页 数字水准仪2.5 自动安平水准仪和数字水准仪简介仪器浏览仪器浏览第35页/共44页（一）圆水准器的检验与校正（一）圆水准器的检验与校正（二）十字丝的检验与校正二）十字丝的检验与校正（三）水准管轴的检验与校正三）水准管轴的检验与校正 2.6 水准仪的检验与校正第36页/共44页圆水准器的检验与校正2.6 水准仪的检验与校正安置联接好仪器，转动脚螺旋使水准仪圆气泡居中。旋转仪器180，若气泡仍居中则不需校正，若气泡不居中则需校正。检验方法检验方法第37页/共44页此时水准器此时水准器轴与铅垂线轴与铅垂线夹角为夹角为2 2设设竖竖轴轴与与水水准准器器轴夹角为轴夹角为气气泡泡返返回回偏偏离离总量的一半总量的一半圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正水平线水平线铅垂线铅垂线第38页/共44页圆水准器的检验与校正2.6 水准仪的检验与校正校正方法校正方法在检验的基础上，先调整脚螺旋，使水准气泡向居中位置移动偏离量的一半。调整圆水准器三个校正螺丝，使气泡居中。此项检验与校正需重复进行第39页/共44页十字丝的检验与校正2.6 水准仪的检验与校正检验方法检验方法校正方法校正方法需校正不需校正第40页/共44页ia1b1iABaa2b2水准管轴的检验与校正 2.6 水准仪的检验与校正检验方法检验方法第41页/共44页ABaa2b2水准管轴的检验与校正 2.6 水准仪的检验与校正校正方法校正方法第42页/共44页重点掌握重点掌握1 1、水准测量的高差法和视线高程方法的原理、水准测量的高差法和视线高程方法的原理、水准测量的高差法和视线高程方法的原理、水准测量的高差法和视线高程方法的原理2 2、水准仪的使用方法、水准仪的使用方法、水准仪的使用方法、水准仪的使用方法3 3、水准测量路线的设置与外业测量的实施、水准测量路线的设置与外业测量的实施、水准测量路线的设置与外业测量的实施、水准测量路线的设置与外业测量的实施4 4、水准测量的内业计算、水准测量的内业计算、水准测量的内业计算、水准测量的内业计算5 5、水准仪的检验与校正、水准仪的检验与校正、水准仪的检验与校正、水准仪的检验与校正第43页/共44页第44页/共44页