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第二章--高程测量.pptx

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1、,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,2.1,水准测量,水准测量是利用,水准仪,提供的,水平视线,,借助于带有分划的,水准尺,,直接测定地面上两点间的,高差,,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,(已知),H,B,=,?,后视,前视,A,、,B,两点间高差,h,AB,为:,A,点为,后视点,,,A,

2、点尺上的读数,a,称为,后视读数,;,B,点为,前视点,,,B,点尺上的读数,b,称为,前视读数,。,高差等于,后视读数,减去,前视读数,。,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,(已知),H,B,=,?,后视,前视,水准测量的原理,h,AB,A,B,a,b,前进方向,大地水准面,H,A,H,B,H,B,视线高度,计算未知点的高程,高差法,视线高法,h,A,B,大地水准面,H,B,=?,A,连续水准测量,h,AB,=,h,=,h,1,+,h,2,+,=(a,1,b,1,)+(a,2,b,2,)+,=a,b,概念,1,、测站:测量仪器所安置的地点。,2,、后视:水准路线的后视方

3、向。,3,、前视:水准路线的前视方向。,4,、视线高程:后视高程,+,后视读数。,5,、视距:水准仪至标尺的水平距离。,6,、水准点:水准测量的固定标志。,7,、水准点高程:指标志点顶面的高程。,8,、转折点:水准测量中起传递高程作用的中间点。,水准仪,精密水准仪,普通水准仪,DS05,DS1,DS3,DS10,0.5mm,1mm,3mm,10mm,国家一等水准测量及地震监测,国家二等水准测量及其他精密水准测量,国家三、四等水准测量及一般工程水准测量,一般工程水准测量,水准仪分类及其用途,D:,大地测量,S,:水准仪,3,:精度指标:每公里水准测量高差中数偶然中误差,2.2,水准测量仪器及工具

4、,仪器:水准仪、水准尺和尺垫,水准仪的发展,目镜,微倾螺旋,物镜调焦螺旋,物镜,水平微动螺旋,水平制动螺旋,脚螺旋,准星,微,倾,式,水,准,仪,自动安平水准仪,电子水准仪,水准仪的发展,目镜,微倾螺旋,物镜调焦螺旋,物镜,水平微动螺旋,水平制动螺旋,脚螺旋,准星,微,倾,式,水,准,仪,自动安平水准仪,电子水准仪,水准仪展示,徕卡,NA700,系列自动安平水准仪,徕卡,Sprinter,数字水准仪,宾得,AP-124,、,128 3,秒自动安平水准仪,博飞,DAL0732R,水准仪,三鼎光电,SL,自动安平,博飞,AL332-1,水准仪,苏光,NAL232,水准仪,苏光,NAL132,水准仪

5、,水准尺,1,、塔尺:,3m,、,5m,2,、双面尺(黑红面尺):,双面均有刻划,一面为黑白相间,称为黑面尺(,也称主尺,);另一面为红白相间,称为红面尺(,也称辅尺,)。,尺常数 :,4687,、,4787,尺垫:是由生铁铸成。,2.3,水准仪的使用,安置:安置三脚架和水准仪;,粗平:使圆水准器气泡居中;,瞄准:消除视差,粗瞄和精瞄;,读数:用中丝读数;,1,、安置仪器,在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋,按需要的高度调整架腿长度,再拧紧固定螺旋,张开三脚架将架腿踩实,并使,三脚架架头大致水平,。,从仪器箱中取出水准仪,用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。,整平,使圆水准器气泡居中,b,3,

6、1,2,c,3,1,2,a,1,3,2,气泡移动方向与,左手,大拇指运动的方向一致。,缺口,准星,水平微动螺旋,水平制,动螺旋,对光螺旋,消除视差,瞄准目标,消除视差,、,粗瞄、对光、精瞄,12,13,11,1.271m,0.689m,读数,用中横丝读数,2.4,水准测量的外业工作,一、水准测量的方法,1,、一个测站基本操作程序,(,1,)安置仪器,整平。在,A,、,B,中间点安置水准仪、整平,在,A,、,B,点安置水准尺。以,A,点为后视,以,B,点为前视。,(,2,)瞄准后视,A,读数,a,,记入手薄。,(,3,)瞄准前视,B,读数,b,,记入手薄。,(,4,)计算高差,h=a-b,。,测

7、站,测点,水准尺读数,/m,高差,/m,高程,/m,备注,后视读数,前视读数,+,-,132.815,已知,1,BMA,TP1,1.890,1.145,0.745,133.56,A,B,a,b,h,AB,前进方向,大地水准面,H,A,(已知),H,B,=,?,后视,前视,2,、路线水准测量,当两点间高差大,距离远时,分段测量,连续观测。,A,B,大地水准面,H,B,=?,A,1,2,3,步骤:,(,1,)、选点,在水准路线上适当位置选择水准点,1,、,2,、,3,。,(,2,)、在,A,、,1,之间安置仪器,按一个测站的方法观测,测得,a1=1.626m,b1=0.729m,记入手薄。完成一站

8、测量。,(,3,)、搬站到,1,、,2,之间测得,a2,、,a3,。,二、水准点和水准路线,永久性水准点,临时性水准点,1,、水准点:,水准测量的固定标志,,高程控制点,用,BM,表示。分为两类:永久性和临时性。,设于便于施测和寻找的地方。,水准点,“,点之记,”,:水准点的位置草图,表明水准点的编号和高程。,BM,23,BM,24,BM,25,9.0m,9.8m,8.4m,H,23,56.437m,H,24,58.392m,H,25,53.168m,2,、水准路线:由一系列水准点进行水准测量时所行走的路线。,水准路线布设形式:,(,1,)闭合水准路线,从已知高程的水准点,BM,1,出发,沿各

9、待定高程的水准点,1,、,2,、,3,、,4,进行水准测量,最后又回到原出发点,BM,1,的环形路线,称为闭合水准 路线。,BM,0,(,2,)附和水准路线,从已知高程的水准点,BM,1,出发,沿待定高程的水准点,1,、,2,、,进行水准测量,最后附合到另一已知高程的水准点,BM2,所构成的水准路线,称为附合水准路线。,BM,1,BM,2,(,3,)支水准路线,从已知高程的水准点,BM,0,出发,沿待定高程的水准点,1,,,2,进行水准测量,这种既不闭合又不附合的水准路线,称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量,以资检核。,BM,0,BM,3,BM,1,BM,2,结点,通过平差求得各待定点的

10、高程,3,、水准网,(一)、计算检核,目的:检核计算高差和高程计算是否正确。,检核条件:,三、水准测量的检核,计算检核只能发现计算是否有误;对于观测的数据和记录中的错误不能检核。,(二)、测站检核,测高差方法:,变动仪器高法、双面尺法,1、变动仪器高法,在同一测站上,变动仪器高(10cm左右)。,等外水准测量两次测出高差,其差值,|,h,|,6,mm,,取其平均值作为最后结果。,2、,双面尺法,采用黑红面的水准尺,利用双面的,零,点差,检核观测质量。,。,水准尺:双面均有刻划,一面为黑白相间,称为黑面尺(,也称主尺,);另一面为红白相间,称为红面尺(,也称辅尺,)。,尺常数 :,4687,、,

11、4787,尺垫:是由生铁铸成。,测站检核:,只能检核一个测站上是否存在错误或误差是否超限;,等级,仪器类型,视线长度,m,视距差,m,累积差,m,黑红面读数差,mm,黑红面所测高差之差,mm,三等,S3,65,3.0,6.0,2.0,3.0,5.0,四等,S4,80,5.0,10.0,3.0,(,3,)、成果检核:高差闭合差,高差闭合差就是高差的观测值与理论值之差;,用,f,h,表示,,即,f,h,=h,测,-h,理,普通水准测量高差闭合差的限差,:,等级,高差闭合差容许值,mm,L,水准路线的长度,单位,km,。,n,水准路线的测站数。,平地,山地,四等,20,6,等外,35,12,要求:,

12、fh fh,允,水准路线的布设形式,附合水准路线(见图,1,),闭合水准路线(见图,2,),支水准路线(见图,3,),BM,A,BM,B,1,2,3,4,图,1,1,2,3,图,3,BM,A,1,2,3,4,图,2,BM,A,不同形式水准路线,f,h,的计算,1,、,附和水准路线:,h,测,=h,1,+h,2,+h,3,+h,n,h,理,=H,终,H,始,f,h,=h,测,-h,理,=h,测,-,(,H,终,H,始,),2,、,闭合水准路线:,h,测,=h,1,+h,2,+h,3,+h,n,h,理,=0,f,h,=h,测,-h,理,=h,测,3,、,支水准路线,:,h,测,=h,往,+h,返,

13、h,理,=0,f,h,=h,测,-h,理,=h,往,+h,返,2.5,水准路线的内业计算,A,为已知水准点,,H,A,=76.258m,,点,1,、,2,、,3,为待,求水准点。(等外水准测量山地),一、闭合水准路线:,A,1,2,3,已知数据及外业测量数据,点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,11,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,76.258,1,2,3,A,总和,辅助计算,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正数(按测站数),点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,1

14、1,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,-20,-11,-9,-17,76.258,1,2,3,A,总和,57,+0.057,-57,辅助计算,3,、计算改正后的高差,4,、计算待定点高程,点号,测站数,观测高差,m,改正数,mm,改正后高差,mm,高程,m,备注,A,20,11,9,17,8.830,-2.415,2.655,-9.013,-20,-11,-9,-17,8.810,-2.426,2.646,-9.030,76.258,1,85.068,2,82.642,3,85.288,A,76.258,总和,57,+0.057,-57,0,辅助计算,A,、,B,为

15、已知高程的水准点,,H,A,38.226m,,,H,B,41.816m,,,1,、,2,、,3,为待定高程的水准点。,h,1,1.836m,h,2,1.435m,h,3,2.182m,h,4,-1.934m,L,1,2.0km,L,2.1km,L,2.4km,L,4,1.5km,1,3,BM,B,BM,A,2,二、附和水准路线,点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/m,H/m,A,2.0,+1.836,38.226,已知,1,2.1,+1.435,2,2.4,+2.182,3,1.5,-1.943,B,41.816,已知,8

16、.0,+3.510,计算,检核,已知数据及外业测量数据,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正数(按测站数),点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/m,H/m,A,2.0,+1.836,20,38.226,已知,1,2.1,+1.435,21,2,2.4,+2.182,24,3,1.5,-1.943,15,B,41.816,已知,8.0,+3.510,80,计算,检核,3,、计算改正后的高差,4,、计算待定点高程,检核,点号,路线长度,观测高差,高差改正数,改正后高差,高程,备注,L/km,H,i,/m,P,hi,/m,hi/

17、m,H/m,A,2.0,+1.836,20,1.856,38.226,已知,1,41.538,2.1,+1.435,21,1.456,2,43.744,2.4,+2.182,24,2.206,3,41.816,1.5,-1.943,15,-1.928,B,41.816,已知,8.0,+3.510,80,3.59,计算,检核,3,、支水准路线,A,点为已知高程的水准点,,HA,32.489m,,,1,为待定点,,往返测量,共,16,个测站,(,等外水准测量、山地,),,观测高差分别为,A,1,1,、计算高差闭合差,2,、计算改正后的高差:,取往返测的平均值,,其符号取往测符号,3,、计算待定点高

18、程,2.6,三角高程测量,在地形起伏变化较大的山区、丘陵地区,使用水准测量方法测定高程十分困难,因此通常要采用三角高程测量的方法。,一、三角高程测量原理,角高程测量:是在相邻两点间观测其竖直角和两点间的水平距离,,应用三角学的原理计算出两点间的高差,,进而推算出点的高程。,测定,A,、,B,两点间的高差,将仪器安置在,A,点上,瞄准,B,点,测定竖直角,、则,AB,间的高差为:,D-,水平距离,S-,倾斜距离,i-,仪器高,V-,觇标高,B,点的高程为,精品课件,!,精品课件,!,注意,:,(,1,)对相观测。由于地球曲率和大气垂直折光差(又称为球气差),对测角的影响,为了提高三角高程测量的精度,通常采取对向观测竖直角。,(,2,)往返两次测量高差之差在限差内,取平均值。,(,3,)量取,i,、,v,时量取两次,当互差不超过,0.5cm,时,取平均值。当,i=v,时计算方便。,二、三角高程测量的施测方法(主要是观测竖直角),步骤:,1,、安置仪器在测站上,对中、整平、量取仪器高,i,。,2,、测竖直角,。盘左、盘右取平均值。,3,、量取觇标高,v,。,

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