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1、课程内容,实训一：自动安平水准仪的认识与使用（2学时）,实训二：普通水准测量（2学时）,实训三：水准路线测量（4学时）,实训四：电子经纬仪的认识与使用（2学时）,实训五：水平角测量（2学时）,实训六：竖直角测量（2学时）,实训七：全站仪的认识与使用（2学时）,理论部分,实训部分,2.1 水准测量原理,2.2 自动安平水准仪的构造与使用,2.3 水准测量外业工作,2.4 水准测量内业计算,第二章 水准测量,水准测量剪影,水准测量剪影,水准测量剪影,水准测量剪影,一、牢记： 视准轴、高差闭合差、水准测量原理、水准路线、自动安平水准 仪的构造 二、应用： 自动安平水准仪的使用方法、普通水准测量、水准
2、路线观测, 记录和成果校核,本章学习指导,2/14/2019,一、水准测量原理 水准测量的原理是借助水准仪提供的水平视线，配合水 准尺测定地面上两点间的高差，然后根据已知点的高程来推 求未知点的高程。,2.1 水准测量原理,2/14/2019,二、计算高程的方法 1、高差法 2、视线高法,当a b时，hAB 为正，B高于A ； 当a b时， hAB 为负，B低于A。,2/14/2019,高差=后视读数-前视读数 如果测定高差的工作是从A向待测点B方向进行，则A 为后视点，读数a为后视读数，B为前视点，读数b为 前视读数。 判断点的高低：读数越大点越低。,温馨提示,2/14/2019,一、概述
3、1、水准测量使用的仪器和工具 仪器为：水准仪 工具为：水准尺（水准测量时用于读数） 三脚架（支撑水准仪）,2.2 自动安平水准仪的构造与使用,水准仪是任何一种测量仪器都不可取代的测高差的必备仪器。,2/14/2019,2、水准仪的分类 按精度分 D大地测量仪器 S水准仪 数字表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（mm）。 工程测量中常使用DS3（DSZ3）水准仪，该仪器标称精度为3mm/km。,2/14/2019,按构造分 本章主要介绍自动安平水准仪的构造与使用。,内置激光 器、电源,2/14/2019,二、自动安平水准仪的构造及其作用,2/14/2019,三、自动安平水准仪与微
4、倾式水准仪的异同 自动安平水准仪是利用安装在望远镜内的自动补偿器， 自动获得水平视线的一种水准仪。 相同之处：测量原理相同 不同之处：自动安平水准仪不需要精平，瞄准目标就可以读数； 自动安平水准仪成像成正像； 自动安平水准仪有水平度盘，可以观测水平角。,2/14/2019,目镜,水准管观察窗,圆水准器校正螺钉,微倾螺旋,基座,2/14/2019,四、自动安平水准仪的使用 1、安置仪器 打开三脚架，将仪器固连在架头上。 高度适中、架头大致水平，固定仪器。,2/14/2019,2、粗略整平 转动三个脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 方法：对向转动脚螺旋1、2使气泡移至1、2方向的 中间转动脚螺旋3，使
5、气泡居中。 规律：气泡移动方向与左手大拇指运动方向一致。,2/14/2019,3、瞄准 （1）目镜调焦：望远镜朝向远处，调清十字丝 （2）粗瞄：用粗秒器将望远镜对准水准尺 （3）物镜调焦：调清水准尺 （4）精瞄：转动微动螺旋，将十字丝竖丝靠近水准尺面,2/14/2019,4、读数 用中丝读数，在水准尺上按从小到大的方向读数， 读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。 如读数为0.860m,0,2/14/2019,五、一个测站的普通水准测量工作 1、安置仪器于AB大致中间，立尺于A、B点上； 2、粗略整平； 3、瞄准后视A尺，读数a，记录1.568m；瞄准前视B尺，读数b，记录1.471m；
6、 4、计算：hAB = a-b = 1.568-1.471=0.097m； 双面尺法： 5、用水准尺另一面按以上步骤测量，测得a尺读数为1.570m，b尺读数为1.472m； 6、计算： hAB = a-b = 1.570-1.472=0.098m； 7、误差不大于5mm， hAB=0.098m； 即A点比B点低0.098m。 改变仪器高法： 5、升高或降低仪器10cm以上，测得a尺读数为1.670m，b尺读数为1.571m； 6、计算： hAB = a-b = 1.670-1.571=0.099m； 7、误差不大于5mm， hAB=0.098m； 即A点比B点低0.098m。,测量前进方向,
7、2/14/2019,已知Ha=25.250，求Hb的高程？,测量前进方向,2/14/2019,六、自动安平水准仪使用注意事项 1、将仪器放置两点大致中间位置，并注意点的前后视关系； 2、一个测站的测量粗略整平只需要一次； 3、注意先调目镜后调物镜的调节顺序； 4、读数要估读至毫米，读成四位数，以米为单位进行记录。,课堂思考,1、指明仪器各部件名称及作用。 2、自动安平水准仪的操作使用步骤。,2/14/2019,一、水准点 1、水准点 为了统一全国高程系统，按水准测量方法测定的，达到规定精度的高程控制点。 以BM(Bench Mark）为代号。 永久性水准点：标石采用混凝土结构，顶部嵌入半球状金
8、属标志表示点位，埋于 地下。 临时性水准点：在坚硬地面上可用油漆画十字标记；在松软地面上可用木桩打入 地面，桩顶钉半圆头铁钉作为点位。 2、转点 当水准点之间的距离较大或高差较大、不能安置仪器一次就可以测得两点之间高差 时，应在两水准点之间加设若干个临时立尺点进行高差传递。这种临时立尺点称为 转点，以TP（Turning Point）为代号。,2.3 水准测量外业工作,2/14/2019,二、水准路线 1、概念 在多个点之间进行水准测量时所经过的路线称为水准路 线，它是将地面点依次相连接形成的。 2、布设形式 闭合水准路线 附和水准路线 支水准路线,2/14/2019,闭合水准路线：设水准点B
9、M1的高程已知由该点开始依次测 定1、2、3高程后再回到BM1点组成闭合水准路线。 检核条件：理论上，闭合水准路线的各测段高差代数和等于 零。即，h理=0 。,2/14/2019,附合水准路线：设BM1点的高程H始和BM2点的高程H终均为已 知，现从点BM1开始，依次测定1、2、3点的高程，最后附合 到BM2点上组成附合水准路线。 检核条件：理论上，附合水准路线的各测段高差代数和等于 终点已知高程减去起点已知高程。 即，h理 = H终知 - H始知 。,2/14/2019,支水准路线：从已知的水准点BM1开始，依次测定1、2、3点 的高程后，既不附合到另一个已知水准点，也不闭合到原水 准点的水
10、准路线。 检核条件：理论上，支水准路线的往测高差与反测高差，其 大小相等符号相反。 即，h往= -h返 。,2/14/2019,三、外业工作成果检核 1、成果检核 限差:规范规定的高差闭合差的允许值；用fh允表示。 水准测量要求： 平地： fh允 = 40 （mm） L水准路线的长度，单位km。 山地： fh允 = 12 （mm） n水准路线的测站数。 要求： fh fh允,2/14/2019,2、闭合差的概念 指测量的观测值偏离理论值的总水平，是反映测量成果精度的指标。 3、闭合差的计算 闭合水准路线：闭合差fh=h测-h理=h测 附合水准路线：闭合差fh=h测-h理=h测-(H终知-H始知
11、) 支水准路线：闭合差fh=h往+h返 4、成果检核步骤 （1）计算fh （2）计算fh允 （3）比较fh和fh允,2/14/2019,四、水准测量实施方法,B,1、实施方法 例：设A为已知水准点（HA=123.446m），B为已知水准点 （HB=123.858m）。欲求1、2、3的高程。,2/14/2019,例：,注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中， 必须使转点保持稳定。,A,TP1,TP2,TP3,2.142,B,1.258,0.928,1.235,1.672,2.074,HA=123.446m,HB,大 地 水 准 面,前进方向,A TP1,TP1 TP2,TP2 TP
12、3,TP3 B,2.142,1.258,+0.884,0.928,1.235,-0.307,1.664,1.431,+0.233,1.672,2.074,-0.402,计算 检核,6.406 5.998,ab0.408,0.408,0.412,123.446,123.858,水 准 测 量 手 簿,已知,已知,2/14/2019,2、水准测量外业工作步骤 （1）选择水准路线布设形式； （2）确定测点（水准点和转点），做点位标志、编号； （3）从第一测段起，沿测量方向，依次对各测段（相邻测点区间）进 行观测； （4）各测段的中间位置安置水准仪（测站），后、前两测点各立水准尺； （5）对每一测段，
13、先读后视读数，再读前视读数，并记录； （6）对每一测段，按后视读数减前视读数计算高差，即h= a - b； （7）进行“检核”，完成外业手簿（数据记录表）。,判断题（正确的打，错误的打),1、水准路线布设形式不同,fh允的计算公式也不同（ ） 2、若fhfh允,必须重新测量（ ） 3、在fh允=40 mm中，L以mm为单位代入公式来计算fh允（ ） 4、无论测区的地形是平坦还是坡度较大,可以任意选择fh允的计算公式（ ）,课堂练习,5.612m,5.400m,计算题（判断是否在误差允许范围内）,2/14/2019,2.4 水准测量内业计算,水准测量外业工作结束后，要检查手簿，再计算各点间的高差
14、。经检核无误后，才能进行计算和调整高差闭合差。最后计算各点的高程。,2/14/2019,一、水准路线的成果计算 1、附合水准路线的成果计算,某较平坦地形，A、B为已知水准点，HA =65.376m， HB =68.623m，点1、2、3 为待测点，各测段高差、 测站数、距离见下图：,备注,1,2,3,4,A 1,2,3,B,1.0 8 +1.575,1.2 12 +2.036,1.4 14 -1.742,2.2 16 +1.446,5.8 50 +3.315,辅助 计算,-0.012,-0.014,-0.016,-0.026,-0.068,+1.563,+2.022,-1.758,+1.420
15、,+3.247,65.376,66.939,68.961,67.203,68.623,附合水准测量成果计算表,已知,已知,测站数,2/14/2019,2、闭合水准路线的成果计算,2/14/2019,3、支水准路线的成果计算,(HA=186.785m),2/14/2019,二、水准路线的成果计算步骤小结 1、对于闭合、附和水准路线 （1）闭合差的计算与检验 （2）高差改正（四舍六入五凑偶） （3）改正后的高差计算 （4）高程的计算 2、对于支水准路线 （1）闭合差的计算与检验 （2）高差计算（取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同） （3）高程的计算,2/14/2019,一、名词解释 1、视
16、准轴： 2、高差闭合差： 3、闭合水准路线： 4、附和水准路线： 5、支水准路线： 二、单项选择题 1、在水准测量中转点的作用是传递（ ）。 A、方向 B、角度 C、距离 D、高程 2、水准测量时，为了消除i角误差对一测站高差值的影响，可将水准仪置在（ ）处。 A、靠近前尺 B、两尺中间 C、靠近后尺 D、无所谓 3、下列哪个不属于水准路线形式（ ）。 A、闭合水准路线 B、附合水准路线 C、支水准路线 D、嵌入水准路线,课后习题,2/14/2019,4、高差闭合差的分配原则为（ ）成正比例进行分配。 A、与测站数 B、与高差的大小 C、与距离 D、与距离或测站数 5、水准测量中，同一测站，当后尺读数大于前尺读
