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1、第二章,1.了解水准仪的构造及各部件的名称和作用。 2.理解DS3水准仪的基本操作、水准线路测量的外业和内业工作的方法。 3.掌握DS3水准仪读数方法、记录、计算和各项检验校正。 第一节 水准测量原理 第二节 水准测量的仪器和工具 第三节 DS3微倾式水准仪的使用 第四节 水准测量的方法,第一节 水准测量原理,一、水准测量的概念 二、水准测量的基本原理,图2-1 水准测量的基本原理,第一节 水准测量原理,图2-2 连续水准测量原理,第二节 水准测量的仪器和工具,一、DS3型微倾式水准仪,图2-3 D型微倾式水准仪 1物镜 2物镜调焦螺旋 3水平微动螺旋 4水平制动螺旋 5微倾螺旋 6脚螺旋 7
2、管水准气泡 观察窗 8水准管 9圆水准器 10圆水准器校正螺钉 11目镜 12准星 13照门 14基座,(一)望远镜,第二节 水准测量的仪器和工具,图2-4 望远镜的结构 1物镜 2目镜 3物镜调焦透镜 4十字丝分划板 5物镜调焦螺旋 6目镜调焦螺旋 7十字丝放大像,1.望远镜的操作程序 2.视差及视差的消除,第二节 水准测量的仪器和工具,图2-5 十字丝视差,(二)水准器 1.圆水准器 2.管水准器,第二节 水准测量的仪器和工具,图2-6 圆水准器,第二节 水准测量的仪器和工具,图2-8 水准管分划值,第二节 水准测量的仪器和工具,图2-9 符合水准器原理,(三)基座,第二节 水准测量的仪器
3、和工具,二、水准尺 三、尺垫,图2-10 水准尺 a)双面水准尺 b)折尺 c)塔尺,第三节 DS3微倾式水准仪的使用,1.水准仪的安置 2.粗平,图2-12 圆水准器粗平,第三节 DS3微倾式水准仪的使用,3.瞄准 (1)目镜对光。 (2)粗瞄目标。 (3)物镜对光。 (4)精瞄目标。 (5)消除视差。 4.精平 5.读数,图2-13 水准管气泡调节,第四节 水准测量的方法,一、水准点和水准路线 (一)水准点 1.永久性水准点,图2-15 国家等级水准点,第四节 水准测量的方法,2.临时性水准点,图2-17 临时性水准点,第四节 水准测量的方法,(二)水准路线 1.附合水准路线 2.闭合水准
4、路线,图2-19 水准路线的三种形式 a)附合水准路线 b)闭合水准路线 c)支水准路线,第四节 水准测量的方法,3.支水准路线,二、普通水准测量的观测与记录,1)将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，在施测路线前进方向上的合适位置，放尺垫作为转点，在尺垫上竖立水准尺作为前视，将水准仪安置在与后视尺、前视尺距离大致相等的地方，前后视线长度不应超过100m。 2)观测员将仪器粗平后，瞄准后视尺，精平，用中丝读取后视读数(读至毫米)，记录员复诵并记入手簿；转动望远镜瞄准前视尺，精平后读取中丝读数，记录并立即计算出该测站高差，此时第一测站的工作全部完成。,二、普通水准测量的观测与记录,3)第一测站
5、结束后，记录员招呼后视尺员向前转移，前视尺员保持原地不动，测量员将仪器迁至第二测站，此时，第一测站的前视点变为第二测站的后视点，依第一测站的工作程序进行第二测站的观测与记录。 4)依次沿水准路线方向施测，至全部路线观测完为止。,二、普通水准测量的观测与记录,表2-1 普通水准测量的主要技术要求,4)依次沿水准路线方向施测，至全部路线观测完为止。,表2-2 普通水准测量观测手簿,三、三、四等水准测量的观测与记录,1.三、四等水准测量观测的技术要求见表2-3。 2.一个测站的观测程序和记录 3.测站上的计算与检核,1.三、四等水准测量观测的技术要求见表2-3。,表2-3 三、四等水准测量的主要技术
6、要求,2.一个测站的观测程序和记录,1)瞄准后视尺黑面，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表2-4中(1)(2)(3)位置。,2.一个测站的观测程序和记录,表2-4 三、四等水准测量观测手簿,2.一个测站的观测程序和记录,2)瞄准前视尺黑面，精平，读下丝、上丝和中丝读数，分别记入表2-4中(4)(5)(6)位置。 3)瞄准前视尺红面，读中丝读数，记入表2-4中(7)位置。 4)瞄准后视尺红面，读中丝读数，记入表2-4中(8)位置。,3.测站上的计算与检核,1)视距部分 2)同一水准尺黑、红面中丝读数差 3)高差部分 4)检核计算 每站检核 (17)=(15)-(16)0.100=(14)-
7、(13) 每页观测成果的检核,3.测站上的计算与检核,四、水准测量的成果计算,1.水准路线高差闭合差的计算 2.高差闭合差允许值的计算 3.高差闭合差的调整 4.改正后高差的计算 5.待定点高程的计算 1.闭合差及允许值的计算 2.高差闭合差的调整和改正后高差的计算 3.计算高程,1.水准路线高差闭合差的计算,1)附合水准路线高差闭合差,2)闭合水准路线高差闭合差的计算 3)支水准路线高差闭合差的计算,5.待定点高程的计算,图2-20 符合水准路线简图,表2-5 附合水准路线高差闭合差的调整与高差计算,第五节 DS3微倾式水准仪的检验与校正,一、DS3水准仪应满足的几何条件 二、DS3水准仪的
8、检验与校正,一、DS3水准仪应满足的几何条件,图2-21 水准仪的主要轴线,(1)圆水准器轴平行于仪器的竖轴，即LL/VV。,一、DS3水准仪应满足的几何条件,(2)水准管轴平行于视准轴，即LL/CC。 (3)十字丝横丝垂直于竖轴，即十字丝横丝水平。,二、DS3水准仪的检验与校正,(一)圆水准器轴应平行于仪器竖轴 1.检验 2.校正,图2-22 圆水准器的校正,二、DS3水准仪的检验与校正,(二)十字丝横丝应垂直于仪器竖轴 1.检验,图2-23 十字丝横丝的检验与校正,二、DS3水准仪的检验与校正,2.校正 (三)水准管轴应平行于视准轴 1. i角检验方法,图2-24 i角误差的检验,二、DS
9、3水准仪的检验与校正,1)如图2-24所示，在较平坦地面上选择A、B两点，并打入木桩或放置尺垫立尺，置仪器于A、B点的中间，并使两端距离严格相等，精确整平仪器后，依次照准A、B两点上的水准尺并读数a1和b1，因前、后视读数误差均包含误差x，则A、B两点的高差为 2)把仪器置于靠近B点的一端，由于仪器离B点很近，两轴不平行对B尺上的读数b2的影响很小，可以认为b2是水平视线读数，只对A尺上的读数a2产生影响。,图2-25 i角误差的检验,二、DS3水准仪的检验与校正,2.校正,图2-26 水准管的校正,第六节 水准测量的误差及其注意事项,一、仪器误差 二、观测误差 三、外界条件的影响误差,一、仪器误差,(一)残余误差 (二)水准尺误差,二、观测误差,(一)水准管气泡居中误差 (二)水准标尺估读的误差 (三)水准标尺倾斜误差,图2-27 水准标尺倾斜误差,三、外界条件的影响误差,(一)仪器和标尺下沉(上升)误差 1.仪器下沉,图2-28 仪器下沉误差,三、外界条件的影响误差,2.标尺下沉(上升),图2-29 标尺下沉误差,(二)地球曲率及大气折光的影响,三、外界条件的影响误差,图2-30 地球曲率及大气折光的影响,思 考 题,图 2-31,
