水准仪测量原理.doc

水准测量水准测量原理一、水准测量原理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。如图所示，在地面点A、B两点竖立水准尺，利用水准仪提供的水平视线，截取尺上的读书a、b，则A、B两点间的高差hAB为：高差等于后视读数减去前视读数。水准测量原理二、计算未知点高程1高差法高差法直接利用高差计算未知点B高程的方法。测得A、B两点间高差hAB后，如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：HB=HA +hAB2仪高法仪高法利用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程的方法。如图所示，B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即：Hi= HA+aHB= Hi- b在施工测量中，有时安置一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用仪高法就比较方便。3中间法当欲测点B离已知点A较远，安置一次仪器就不可能测出它们的高差，这时，选择一条施测路线，在A、B之间加设一些转点，每相邻两点测一测站，求出它们的高差，则AB的高差即为这些高差的总和。转点：临时立尺点，作为传递高程的过渡点。（一般转点上均需使用尺垫）测站：每安置一次仪器，称为一个测站。对于精度较高的测量，必须将仪器置于前后视点之间大致等距离处,利用地球曲率等距等影响的原则，使测站高差计算中自动消除曲率对前后视读数的影响，这种方法称为中间法，是精密测量中常用的方法。2.2 水准仪和水准尺仪器：水准仪 DS3（D大地测量，S水准仪，下标05、1、3、10表示每公里往、返测得高差中数的偶然中误差值）。工具：水准尺、尺垫。水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。1、望远镜两大功能：提供一条找准目标的视准轴；看清不同距离的目标。（1）物镜和目镜 1-物镜 2-目镜 3-调焦透镜 4-十字丝分划板 5-物镜对光螺旋 6-目镜对光螺旋（2）十字丝分划板是为了瞄准目标和读数用的 上丝下丝竖丝横丝望远镜的十字丝 （3）视准轴视准轴：十字丝交点与物镜光心的连线，用CC表示。视准轴的延长线即为视线，水准测量就是在视准轴水平时，用十字丝的中丝在水准尺上截取读数的。（4）水平制动螺旋和微动螺旋控制望远镜水平转动。2、水准器（1）圆水准器 作用：用于仪器的粗略整平；水准器的零点: 圆形分划圈的中心 圆水准器轴：过零点的球面法线LL，称为圆水准器轴。圆水准器轴LL平行于仪器竖轴VV。分划值：气泡中心偏离零点2mm时竖轴所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值，一般为8/2mm10/2mm，精度较低。（2）管水准器作用：精确整平仪器水准管零点: 2分划线的对称中心水准管轴：通过零点与圆弧相切的纵向切线LL称为水准管轴。水准管轴平行于视准轴。分划值：水准管上2圆弧所对的圆心角。水准管划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3型水准仪的水准管分划值为20，记作20/2mm。为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。3基座组成：轴座、脚螺旋、三角压板和底板。作用：支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。转动脚螺旋，可调节圆水准气泡二、水准尺和尺垫1、水准尺水准尺是进行水准测量时与水准仪配合使用的标尺。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。1）双面水准尺：红黑面。用于: 三、四等水准测量 黑红面：0-4687；0-4787。 作用：检查读数是否正确.2）塔尺:3m、5； 用于:等外水准测量2、尺垫：生铁铸成，一般为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立于半球顶面。 作用：尺垫用于转点处，用以保持尺底高度不变，防止水准尺下沉。