第二章 水准测量.ppt

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,第二章 水准测量,水准测量原理,水准仪和水准尺,水准测量方法,水准仪的检验与校正,水准测量误差,三、四等,水准测量高程,2.1 水准测量原理,大 地 水 准 面,A,B,后视,前视,前进方向,H,A,H,i,H,B,a,b,（水平视线高程=,H,A,+a）,h,ab,水准尺,水准尺,地面上,A、B,两点之间的高差,h,ab,=a -b,若已知,H,A,，,求,H,B,高差法,H,B,=,H,A,+,h,ab,仪高法:,H,B,=,（,H,A,+a）,b,=,H,i,b,2.2 水准仪和水准尺,水准仪及水准尺的设计与制造,水准仪品种很多,激光水准仪,电子水准仪,自动安平水准仪,微倾式水准仪,一、,S,3,级微倾式,水准仪的构造,基座、望远镜、水准器,圆水准器,符合水准器,基 座：,连接仪器和三脚架，基座上面有一个圆水准器。,望远镜：,符合水准器,(用于精平,),圆水准器,用于仪器的概略整平,水准仪的轴线,竖 轴,圆水准器轴,视 准 轴,管水准器轴,二、水准尺与尺垫,水准尺的种类,木 质,有双面尺和塔尺，一般是3,m，,也有5,m,铝合金,通常是塔尺结构，一般是3,m,铟刚尺,通常是单面尺，一般是3,m,或是2,m,2.3 水准测量方法,一、水准仪的技术操作,1.粗平:,用脚螺旋整平圆气泡,2.瞄准使用粗瞄器,认真消除视差,3.精平：用上下微倾螺旋使符合气泡居中,4.读数:读取,横丝,上的读数,必须读取,四位数字,二、水准测量检核方法,1.测站检核,两台仪器法,变动仪高法,采用双面尺,两次测得的高差之差,必须小于,5,mm,2.线路检核,附合水准路线,1,2,BM,A,BM,B,从一个已知水准点出发经过各待测水准点附合另一个已知水准点上。,闭合水准路线,1,2,BM,A,3,从一个已知水准点出发经过各待测水准点后又回到该已知水准点上。,往返观测,比较往返观测高差,1,2,BM,A,往 测,返 测,2.4 水准测量成果计算,1.附合水准路线测量计算,高差闭合差计算,f,h,容许误差,f,h,容,闭合差调整,2.闭合水准路线成果计算,2.5 水准仪的检验与校正,一、水准仪的轴线,1.竖轴(,VV),:,望远镜的旋转轴。,2.,圆水准器轴(,VV,),:过零点的球面法线,3.水准管轴（,LL）:,过零点作水准管圆弧切线。,4.,视准轴（,CC):,十字丝交点与物镜光心的连线。,二、水准仪轴线必须满足的条件,1.圆水准器轴平行于竖轴（,VV,VV）,2.十字丝横丝垂直于竖轴,3.水准管轴平行于视准轴（,LL,CC）,三、水准仪的检验与校正,1、圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验和校正,（1）检验：,(2)校正,2.十字丝横丝垂直于竖轴的检验和校正,(1)检验,(2)校正,3.水准管轴平行于视准轴,的检验和校正,(1)检验,a,1,b,1,i,i,A,B,a,0,a,2,b,2,A,B,（3）校正,转动上下微动螺旋，使十字丝的中丝对准,A,尺上的正确读数,a,0,，这时水准管器泡不再居中，用校正针拨动水准管一端上、下两个校正螺旋，使气泡居中，反复多次，使条件满足为止。,2.6 水准测量误差分析及注意事项,一、仪器误差,水准管轴不平行于视准轴,水准尺分划误差,水准尺零点误差,二、观测误差,水准管气泡居中误差,视差,水准尺估读,十字丝压线误差,水准尺倾斜误差,尺垫下沉及,三、外界因数的影响,太阳直射、风力、能见度等,地球曲率及大气折光影响,地球曲率的影响：,大气折光的影响：,综合两项的影响：,r ：,有正负,注意：水准测量尽量前后视距相等，可消除此项误差,地球曲率及,大气折光的影响,2.7 三、四等水准测量,当所求水准点的精度要求较高时，普通水准测量就达不到精度要求，因此必须采取高等级的水准测量方法。,三、四等水准测量，除用于国家高程控制网的加密外，还常用作小地区的首级高程控制，以及工程建设地区内工程测量和变形观测的基本控制。,我们主要学习观测步骤及检核要求,一、三、四等水准测量使用的水准尺，通是双面水,准尺。两根标尺黑面的尺底均为,0,，红面的尺,底一根为,4.687,m,，,一根为,4.787,m,。,二、视线长度和读数误差的限差及高差闭合差的规,定见表,等级,标准视线长度（,m）,前后视距差,（,m）,前后视距累计差（,m）,红黑面读数差（,mm）,红黑面高差之差(,mm),三,四,75,100,3.0,5.0,5.0,10.0,2.0,3.0,3.0,5.0,1.,后视,黑面,尺读取,下、上,丝读数，,中丝。,2.前视,黑面,尺读取,下、上,丝读数，,中丝。,（一）在,起点,与第一个,立尺点中间,设站,三等：后前前后,四等：后后前前,3.读取前视,红面,尺,中丝,读数,4.读取后视,红面,尺,中丝,读数,三、观测步骤及检核要求,（二）当测站观测记录完毕,随即计算,，,不得搬站,（本次实验,D,视距,20,m,为宜）,1.前、后视距：,D,视距,100（下上）,m,2.前、后视距差：,DD,后,D,3.0,m,3.前、后视距累积差：,D,10.0,m,4.前视中丝,红面,前视中丝,黑面,46873,mm,（,或,47873,mm,）,两根尺子是前视、后视尺交替使用,5.后视中丝,红面,后视中丝黑面,46873,mm,（,或,47873,mm,）,（三）计算高差,1.后视中丝（,黑面,）前视中丝（,黑面,）,h,1,2.后视中丝（,红面,）前视中丝（,红面,）,h,2,3.两高差之差：,h,1,-,h,2,5,mm,100,mm,4.计算高差平均数：,h,平,(,h,1,+,h,2,0.1,m)/2,（四）依次设站,同样方法,施测其它各站,五、全路线施测完毕后计算,1.路线总长:,（各站后视、前视视距之和）,2.各站,视距差,之和应等于最后一站,累积视距差,3.各站后视黑面、红面读数总和,减去,各站前视黑面、红面读数总和,应等于,各站高差(黑面+红面)总和,等于,平均高差总和的两倍,测站数为奇数时，高差总和与平均高差的两倍相差,0.100,米,f,h,=20 mm,式中,L,为路线总长，以公里为单位,六、,路线,闭合差应小于限差要求,七、观测数据满足要求，则进行各站高差改正,八、计算各待定点的高程。,高程计算方法与步骤和普通水准测量方法相同,