实用工测(水准测量)

《实用工测(水准测量)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实用工测(水准测量)（60页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第 2章章 水水准测量准测量2.1 水准测量的原理水准测量的原理2.2 水准测量仪器及工具水准测量仪器及工具2.3 水准仪的使用水准仪的使用2.4 水准测量外业水准测量外业 2.5 水准测量校核水准测量校核2.6 水准测量内业计算水准测量内业计算2.7 水准测量检验与校正水准测量检验与校正2.8 水准测量误差的分析水准测量误差的分析2.9 几种新式水准仪简介几种新式水准仪简介 实用工程测量 高差是确定地面点位的三要素之一，一般是通过测量高差进而求得点的高程。水准测量是精密测量地面点高程最主要的方法。本章重点介绍水准测量的原理、水准仪的基本构造和使用、水准测量外业和内业以及水准仪的检验与校正等

2、内容。1.水准测量2.三角高程测量3.物理高程测量4.GPS高程测量高程测量可分为： 实用工程测量 2.1 水准测量的原理利用仪器提供的水平视线，在两根直立的尺子上获取读数利用仪器提供的水平视线，在两根直立的尺子上获取读数，来求得该两立尺点间的高差，然后推算高程。，来求得该两立尺点间的高差，然后推算高程。 hAB = a-b HB = HA + hAB hAB有正负之分，有正负之分， hAB为正为正 ,说明说明 B点比点比 A点高，反之说明点高，反之说明 B点比点比 A点低。点低。 AB平均海水面平均海水面b水平视线水平视线HA HB=?hABa后视点后视点前视点前视点后后 尺尺 前前 尺尺后

3、视读数后视读数前视读数前视读数测量前进方向 实用工程测量 高差法 巳知某点的高程，观测两点间高差求另一点高程的方法叫 高差法高差法 。高差法的计算测点高程公式为：HB=HA+ hAB 此法适用于由一已知点推算某一待定高程点的情况（例如路线工程测量）。 实用工程测量 仪高法在实际工作中，如要求安置一次仪器测出若干个前视点待定高程（例如平整土地测量），此时可采用 仪高法仪高法 ，即通过 水准仪的视线高程 Hi计算待定点 B的高程 HB。 当安置仪器后，读已知后视点读数 a， 从图中可看出 水准仪的视线高程 Hi 为 待定点高程 =仪器视线高程 Hi -前视读数 b则待定点 1的 高程 H1=Hi

4、-b1待定点 2的高程 H2=Hi -b2Hi=HA+a 实用工程测量 2.2 水准测量的仪器与工具1.水准仪的分类水准仪的分类按精度分： DS05、 DS1、 DS3、 DS10共 4级。(“D”和 “S”分别表示为 “大地测量 ”和 “水准仪 ”， 其后的数字表示每公里测量高差中误差为 0.5mm、 1mm、 3mm和 10mm )按构造分：按构造分： 微倾式水准仪、自动安平 水准仪、 激光水准仪和数字水准仪。3. 水准尺与尺垫水准尺与尺垫水准测量时还需配套的工具有 水准尺和尺垫 。2. 微倾式水准仪微倾式水准仪 构造构造望远镜、水准器、托板、基座共 4部分。 实用工程测量 自动安平水准仪

5、数字水准仪水准仪分类激光水准仪微倾水准仪 实用工程测量 水准仪构造：望远镜、水准器（水准管与圆水准器）、 托板与基座圆水准器 2.水准器1.望远镜3.托板4.基座 实用工程测量 S3级水准仪各部件名称 实用工程测量 望远镜由物镜、目镜、对光凹透镜、十字丝组成下图为望远镜成像光路图视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线。 实用工程测量 水准器圆水准器（粗平用）水准管（精平用）管水准器用来指示视准轴是否水平，圆水准器用来指示仪器竖轴是否竖直。 管水准器 圆水准器 实用工程测量 水准管零点水准管零点 ： 水准管圆弧上分划的对称中心。 水准管轴水准管轴 ： 通过水准管零点所作水准管圆弧的纵切线，称为水准管

6、轴，用 LL表示。水准管式中： -2mm 所对的圆心角，单位秒（ ） =206265R-水准管圆弧半径，单位毫米（ mm）水准管分划值水准管分划值 ： 2mm弧长所对的圆心角 称为水准管分划值。 即 实用工程测量 圆水准器零点 ：分划圈中心圆水准轴 ：即通过水准器零点所作球面的法线。用 LL表示。当气泡居中时，圆水准器轴竖直，此时仪器竖轴处于竖直位置。DS3型水准仪圆水准器分划值为 8/2mm， 分划值大，故精度低，只能用于粗平。LL圆水准器 实用工程测量 水准尺与尺垫 双面水准尺塔尺使用时水准尺安放在尺垫的半球突出顶上 实用工程测量 2.3 水准仪的使用1. 测站安置(1)安置仪器(2)粗略

7、整平（ 粗平 ） 操作演示2. 瞄准水准尺目镜对光，使十字丝清晰物镜对光，使目标清晰，并 消除视差消除视差3. 精平与读数精平读数 实用工程测量 用圆水准器进行粗 平 左手大拇指的运动方向和气泡运动的方向一致。两手相 对转动通过水准器零点与 1、 2两脚螺旋连线的垂线上 实用工程测量 粗平的另 一种操作法第 1步：先旋转脚螺旋 ，使气泡 a 向刻划圆圈移动，实际移到 b处 第 2步：再用两手转脚螺旋 、 ， 使气泡居中。反复操作使气泡完全居中。 实用工程测量 视差现象 a十字丝分划板aaa视差产生的原理 实用工程测量 消除视差的步骤：2341、调 目镜螺旋 使十字丝清晰； 2、反复调 对光螺旋

8、 使目标的像与十字丝平面重 合，眼睛上下观察两者没有错动现象为止。 实用工程测量 精确调平视线（精确调平视线（精平）精平）用微倾螺旋精确调平视线微倾螺旋 实用工程测量 水准尺读数1123234 实用工程测量 水准尺读数2 实用工程测量 水准仪使用步骤及注水准仪使用步骤及注意事项意事项1. 测站安置安置仪器 :用中心螺旋把仪器与三脚架相连粗略整平（ 粗平 ）：用脚螺旋2. 瞄准水准尺目镜对光，使十字丝清晰物镜对光，使目标清晰，并 消除视差消除视差3. 精平 ：使用微倾螺旋，使水准管气泡居中4. 读数 ： 用十字丝横丝在尺 上 读数，从小到大读 实用工程测量 2.4 水准测量外业1. 水准点测绘部

9、门在全国各地埋设并测定的高程点称水准点，用 BM（ Bench Mark） 表示。分永久性与临时性 2种。永久水准点 临时水准点 实用工程测量 通常待定点离水准点较远或高差很大，就需要连续多次安置仪器才能测定两点高差，例如下图： 第 1站 ： hA1 =a1- b1 第 2站 ： h12 =a2- b2 第 3站 ： h23 =a3- b3.第 n站 ： hnB =an- bn -h=hAB =a -b已知 HA， 则HB=HA+h2. 水准测量外业 （复合水准测量）测站 ：安置仪器的位置称为测站转点 ：两站之间的立尺点，仅起高程传递作用，称为转点。 实用工程测量 ABHA 已知 HB 未知大

10、地水准面TP1a1 b1 TP2a2 b2测站 测点 水 准 尺 读 数后 尺 (a) 前尺 (b) 高差 (m) 高程 (m)1A 1852TP1 0658 +1.1942 1672TP2 1360 +0.312 水准测量外业动画 实用工程测量 ABHA 已知 HB 未知大地水准面TP1TP2a4b4TP3测站 测点 水 准 尺 读 数后 尺 (a) 前尺 (b) 高差 (m) 高程 (m)1 A 1852TP1 0658+1.1942 1672TP2 1360+0.3123 1029TP3 1472-0.4434 1754B 1396 +0.35871.63273.053 实用工程测量 转

11、点转点 1BMAP已知临时水准点已知临时水准点 BMA点高程点高程 HA=50.000m, 求求 P点的高程。点的高程。往测往测水准测量实习外业与内业水准测量实习外业与内业由临时水准点 BMA，测未知点 P，往测两站，返测两站 。 实用工程测量 转点转点 1BMAP往测往测 实用工程测量 转点转点 2BMAP返测返测 实用工程测量 转点转点AB已知临时水准点已知临时水准点 BMA高程高程 HA=50.000m,求求 P点的高程。点的高程。返测返测 水准测量记录表水准测量记录表 .doc 外业结束，每人在室内独立进行内业计算 实用工程测量 2. 测站检核：测站检核：(1)变动仪器高法：变动仪器高

12、法：在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进行校核，即第一次测得高差之后，改变仪器高度重新安置，再测一次。 两次测量高差之差不大于 8mm（ 对等外水准测量 ）。 2.5 水准测量的检核方法1. 计算检核：计算检核：一测站观测 1次时：一测站观测 2次时： 实用工程测量 黑面求得高差黑面求得高差 =红面求得高差红面求得高差 0.1 m (后视尺为 4.687，取 “ +” 号， 后视尺为 4.787，取 “ -” 号 )红黑双面求得高差不得超过容许值，四等水准不得超过 5mm， 等外水准可放宽至 8mm。在同一测站，仪器高度不变，黑面测得高差与红面测得高差应相等。配对的双面水准尺，红面

13、起点不是 0，一根是 4.687m， 另一根是 4.787m， 所以求得高差还须 0.1 m ， 才是地面的实际高差。 即(2)双面尺法 ： 实用工程测量 红黑双面水准尺一对双面水准尺，红面起点一根为 4.687m， 另一根为 4.787m。 实用工程测量 从一水准点 BM A出发，沿各待定高程点逐站进行水准测 量，最后附合到另一水准点 BM B上。 山地平地若等号两边不相等，则附合水准路线的高差闭合差 fh为限差为：(1)附合水准路线附合水准路线附合水准路线的检核条件为2. 成果检核：成果检核： 附合水准路线 闭合水准路线 支水准路线 式中 ： L为路线的总长度（公里为单位）。n为路线上总测

14、站数，闭合差容许值的单位为毫米。 实用工程测量 从水准点 BMA出发，沿环线逐站进行水准测量，经过各高程待定点，最后返回BMA点，称为闭合水准路线。限差同符合水准路线。(2)闭合水准路线闭合水准路线若从一水准点出发，既没有符合到另一水准点，也没有闭合到原来的水准点，就称其为支水准路线。返回(3)支水准路线支水准路线对于支水准路线其高差闭合差的计算公式为 ： 实用工程测量 表 2-2 水准测量记录表 （双仪高法） P.1911.6910 -0.012 +0.01211.667 校 核50.000-0.188-0.003(-0.187)(-0.183)-0.1851.6461.7451.4561.5622BMA451.027-0.839-0.003(-0.833)(-0.839)-0.8361.4751.6020.6420.763P23+0.384-0.003(+0.389)(+0.385)+0.3871.6431.3662.0321.7511P250.000+0.643 -0.003(+0.644)(+0.648)+0.6461.141 1.2321.7851.880BM A11前 视 后 视高 程改 正 后高 差高