《【测绘课件】第02章水准测量讲课资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【测绘课件】第02章水准测量讲课资料（133页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2020/7/22,水准测量,1,第二章 水准测量,本章要求： 掌握水准测量的原理; 了解DS3微倾式水准仪的基本构造;掌握水准仪的操作方法； 掌握水准测量的外业观测、记录与计算; 掌握水准测量内业成果整理; 了解水准仪应满足的几何条件及检校方法; 了解水准测量误差来源。,NO.2,2020/7/22,水准测量,2,引述,高程测量：测定地面点的高程的工作。 分类： 三角高程测量，精度不高； 水准测量，精度较高。,2020/7/22,水准测量,3,2.1 水准测量原理,利用水准仪提供的水平视线，借助水准尺，测定两点间的高差，进而确定待定点的高程。,2020/7/22,水准测量,4,HB = HA
2、 + hAB = HA +（a - b),后视,前进方向,前视,a,B,b,Hi,hAB,A,HA,HB,大地水准面,hAB = a b = 后视 - 前视 = HB - HA,HA 已知,Hi = HA + a HB = Hi b,视线高法,高差法,2020/7/22,水准测量,6,仪器和工具,水准仪，水准尺，尺垫 DS05 1 3 D：大地测量 S：水准仪 下标：测量精度，每千米距离高差中误差限值,2020/7/22,水准测量,7,一、DS3型水准仪的构造,水准器,望远镜,基座,2020/7/22,水准测量,8,1、基座,作用：支撑仪器上部并与三脚架相连； 组成： 轴座 脚螺旋：用于粗略整
3、平 底板 三角压板,2020/7/22,水准测量,9,轴座,脚螺旋,底板,三角压板,2020/7/22,水准测量,10,2、望远镜：,作用：瞄准、读数； 组成： 物镜 物镜对光透镜 目镜 十字丝分划板,视距丝,竖丝,中丝,视准轴：十字丝交点与物镜光心的连线。,2020/7/22,水准测量,11,物镜,目镜,物镜对光螺旋,目镜对光螺旋,分划板护罩,制动螺旋,微动螺旋,微倾螺旋,2020/7/22,水准测量,12,3、水准器,作用：整平，指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直； 组成： 管水准器 圆水准器,2020/7/22,水准测量,13,（1）管水准器-精确整平,水准管轴：过水准管零点与内表面相
4、切的直线 水准管轴与视准轴平行 水准仪构造满足的主要条件,L,L,2020/7/22,水准测量,14,符合水准器-提高居中精度,2020/7/22,水准测量,15,符合水准器观测窗,微倾螺旋,管水准器,2020/7/22,水准测量,16,（2）圆水准器-粗略整平,圆水准器灵敏度比管水准器低，作为仪器整平操作过渡之用。 圆水准器轴：过圆水准器零点的球面法线LL。 圆水准器轴应与仪器竖轴平行 水准仪应满足几何条件。,L,L,2020/7/22,水准测量,17,水准仪的轴线,V,V,L,L,L,L,C,C,2020/7/22,水准测量,18,二.水准尺与尺垫,水准尺：优质木材或合金制成 分 类：双面
5、尺，塔尺 作 用：读数,尺垫：铸铁制成,作用：放尺，防止尺 下沉和点位移 动（转点）,2020/7/22,水准测量,19,2020/7/22,水准测量,20,三、水准仪的操作（4步）,1安置水准仪,2020/7/22,水准测量,21,2、粗略整平：,目的：使圆气泡居中 方法：转脚螺旋，气泡移动方向与左手 大拇指运动方向一致。,2020/7/22,水准测量,22,1,2,3,圆水准器,2020/7/22,水准测量,23,3、瞄准水准尺,（1）目镜对光：十字丝清晰。 （2）初步瞄准：松制动，用照门和准星粗瞄水准尺，拧紧制动螺旋； （3）物镜对光和精确瞄准：转动物镜对光螺旋，使象清晰；转动微动螺旋，
6、使象位于视场中央。 （4）消除视差：（影响读数的准确性） 视差：当眼睛在目镜端上下微微地移动，发现十字丝和水准尺影象有相对移动现象。,2020/7/22,水准测量,24,原因：目标成象平面与十字丝平面不重合。,消除方法：仔细反复对光。,2020/7/22,水准测量,25,调微倾螺旋，使符合水准器读数窗中看到的水准管气泡严格居中。 用横丝读数，估读到毫米。,4、精平和读数,0.786,2020/7/22,水准测量,26,1.012,2020/7/22,水准测量,27,6.253,2020/7/22,水准测量,28,小结：,水准测量原理：利用水准仪提供的水平视线，借助水准尺，测定两点间的高差。 D
7、S3水准仪构造：基座、望远镜、水准器； DS3水准仪使用方法：安置、粗平、瞄准、精平、读数； 重要概念：视准轴、视差,2020/7/22,水准测量,29,2.3 普通水准测量及其成果整理,一、水准点 二、水准路线 三、普通水准测量方法 四、水准测量成果整理,2020/7/22,水准测量,30,一、水准点：,高程控制点BM：永久性，临时性,注意：画好略图点之记,2020/7/22,水准测量,31,4,3,2,BMA,2,BMB,二、水准路线：,(1)支水准路线,1,BMA,1,2,3,BMA,1,(3)附合水准路线,(4)水准网,(2)闭合水准路线,BMA,BMB,BMC,1,2,3,2020/
8、7/22,水准测量,32,三、普通水准测量方法,HA,HB,大地水准面,B,I,a1,b1,TP1,TP2,II,a2,b2,III,TP3,a3,b3,IV,a4,b4,hAB,A,已知HA，求待定点B高程HB；,设4站，3个转点，连续测量两点之间的高差。,2020/7/22,水准测量,33,水准测量手簿,日期 ： 仪器： 观测： 班级 ： 小组： 记录：,I,BMA TP1,1467,1124,0.343,II,TP1 TP2,1385,1674,0.289,III,TP2 TP3,1869,0943,0.926,IV,TP3 BMB,1425,1212,0.213,27.354,28.5
9、47,a=6.146,b=4.953,+1.482,-0.289,28.547 -27.354 +1.193,-4.953 +1.193,-0.289 h=+1.193,2020/7/22,水准测量,34,水准测量的检核：,1、计算检核： h= a- b=HB-HA 2、测站检核： （1）变动仪器高法：两次仪器高相差在10cm以上； （2）双面尺法：（略） 仪器高度不变，利用红黑面两次测量高差；,2020/7/22,水准测量,35,变动仪器高法：,TP1,A,约10cm,2020/7/22,水准测量,36,水准测量手簿（变动仪器高法）,日期 ： 仪器： 观测： 班级 ： 小组： 记录：,1,B
10、MA TP1,2515,0964,0811,2364,1.551,1.553,1.552,2,TP1 TP2,1563,1387,1506,1678,0.176,0.172,0.174,3,TP2 TP3,1350,2100,-0.750,1956,1200,-0.756,-0.753,4,TP3 TP4,0932,2024,-1.092,2197,1103,-1.094,-1.093,5,TP4 BMB,0876,0772,0.104,0880,0982,0.102,0.103,15.352,15.335,14.563,14.597,-0.034,-0,017,-0.017,( a- b)/
11、2 = -0.017,h/2=-0.017,2020/7/22,水准测量,37,3、成果检核：,(1) 附合水准路线,BM7,fh= h测 -（H8-H7） = h测-（H终-H始）,1,2,3,4,BM8,BM9,1,2,3,A,1,2,(2) 闭合水准路线,h理 =0,fh= h测,(3)支水准路线,h往理 = -h返理,fh= h往测+ h返测,2020/7/22,水准测量,38,小结：,水准路线：支水准路线、闭合水准路线、附合水准路线； 普通水准测量方法； 水准测量的检核：计算检核、测站检核、成果检核； 高差闭合差：实测高差与理论高差不相等产生的误差，必须消除。,2020/7/22,水
12、准测量,39,四、水准测量成果整理,1、高差闭合差的计算与检核,fh= h测-（H终-H始）,(2) 闭合水准路线,fh= h测,(1) 支水准路线,fh= h往测+ h返测,(3) 附合水准路线,检核（等外水准测量）：,平地：,L取Km为单位,山地：,NO.3,2020/7/22,水准测量,40,2、高差闭合差的分配和计算改正后的高差,分配原则：与测站数（或路线长度）成正比反符号分配。,凑整,或,检核：,改正后的高差：,2020/7/22,水准测量,41,3、高程计算,H始,H1,H2,H终,2020/7/22,水准测量,42,4、算例：,A,1,2,3,B,12站,0.8km,+2.785
13、,1.3km,18站,-4.369,1.1km,13站,+1.980,0.7km,11站,+2.345,HA=56.345m,HB= 59.039m,附合水准路线：,2020/7/22,水准测量,43,1,2,3,4,A,1,2,3,B,0.8,12,+2.785,1.3,18,-4.369,1.1,13,+1.980,0.7,11,+2.345,A,1,2,3,B,56.345,59.039,3.9,54,+2.741,fh = 2.741 - (59.039 - 56.345) = + 47 mm,- fh / n = - 47/54 = - 0.87(mm),-10,-16,-11,-1
14、0,+2.775,-4.385,+1.969,+2.335,59.120,54.735,56.704,-47,+2.694,2020/7/22,水准测量,44,HA,H1,H2,HA,相等,闭合水准路线：,支水准路线：,2020/7/22,水准测量,45,2.4 DS3型水准仪的检验与校正,一、水准仪的轴线及其应满足的几何条件 二、水准仪的检验与校正（略）,2020/7/22,水准测量,46,一、水准仪的轴线及其应满足的几何条件,1、水准仪的轴线,V,V,L,L,L,L,C,C,2020/7/22,水准测量,47,1、圆水准仪器轴LL 应平行于仪器的竖轴VV。 2、十字丝的中丝（横丝）应垂直于
15、仪器的竖轴VV。 3、水准管轴LL应平行于视准轴CC。,2、几何条件：,2020/7/22,水准测量,48,二、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与校正:,2,1）检验： 整平圆气泡，转180，若气泡仍居中，条件满足，否则，需校正。,2020/7/22,水准测量,49,2）校正：,校正螺丝校一半，脚螺旋调一半。反复进行,圆水准器,固紧螺丝,校正螺丝,2020/7/22,水准测量,50,2、十字丝横丝应垂直于仪器竖轴的检验校正,1)检验：,M,M,M,M,2020/7/22,水准测量,51,2)校正,2020/7/22,水准测量,52,3、水准管轴平行于视准轴的检校,A,B,S1,i,i,a1,b1,S2,i,b2,(b2),a2,a2,hAB,2020/7/22,水准测量,53,(1)在S1处用变仪高法测AB两点高差，两次高差之差不超过3mm，取平均值得hAB (2)在B点附近（约3米处）的S2点，读得B尺读数b2，求出A尺应有读数为： a2=b2+hAB 然后，
