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1、10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 在许多工程建筑物中，人们常常最关心建筑物沿某一特定方在许多工程建筑物中，人们常常最关心建筑物沿某一特定方在许多工程建筑物中，人们常常最关心建筑物沿某一特定方在许多工程建筑物中，人们常常最关心建筑物沿某一特定方向上的水平位移，专门解决这一问题的一类方法称为向上的水平位移，专门解决这一问题的一类方法称为向上的水平位移，专门解决这一问题的一类方法称为向上的水平位移，专门解决这一问题的一类方法称为基准线法基准线法基准线法基准线法。 基准线法的原理基准线法的原理基准线法的原理基准线法的原理是是是是通过建筑物轴线（例如通过建筑物轴线（例如通过建
2、筑物轴线（例如通过建筑物轴线（例如大坝、桥梁轴线大坝、桥梁轴线大坝、桥梁轴线大坝、桥梁轴线）或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来或平行于建筑物轴线的固定不动的铅直平面为基准面，根据它来测定建筑物的水平位移。测定建筑物的水平位移。测定建筑物的水平位移。测定建筑物的水平位移。 依建立基准面使用工具和方法的不同，常用的基准线法可分依建立基准面使用工具和方法的不同，常用的基准线法可分依建立基准面使用工具和方法的不同，常用的基准线法可分依建立基准面使用工具和方法的不同，常用
3、的基准线法可分为：为：为：为：视准线法视准线法视准线法视准线法、激光准直法激光准直法激光准直法激光准直法、引张线法引张线法引张线法引张线法、直伸三角网法直伸三角网法直伸三角网法直伸三角网法等等。本等等。本等等。本等等。本节讨论节讨论节讨论节讨论视准线法视准线法视准线法视准线法，包括活动觇牌法和小角法。，包括活动觇牌法和小角法。，包括活动觇牌法和小角法。，包括活动觇牌法和小角法。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法 活动觇牌法活动觇牌法活动觇牌法活动觇牌法是是是是通过一种精密的附
4、有读数设备的活动觇牌直接通过一种精密的附有读数设备的活动觇牌直接通过一种精密的附有读数设备的活动觇牌直接通过一种精密的附有读数设备的活动觇牌直接测定观测点相对于基准面的偏离值测定观测点相对于基准面的偏离值测定观测点相对于基准面的偏离值测定观测点相对于基准面的偏离值。 它需要专用的仪器和照准设备：它需要专用的仪器和照准设备：它需要专用的仪器和照准设备：它需要专用的仪器和照准设备： 精密视准仪或精密经纬仪精密视准仪或精密经纬仪精密视准仪或精密经纬仪精密视准仪或精密经纬仪 活动觇牌活动觇牌活动觇牌活动觇牌 觇牌上有分划尺，最小分划值为觇牌上有分划尺，最小分划值为觇牌上有分划尺，最小分划值为觇牌上有分
5、划尺，最小分划值为1mm1mm，用游标尺可直接读到用游标尺可直接读到用游标尺可直接读到用游标尺可直接读到0.1mm0.1mm0.01mm0.01mm。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法 将视准仪安置在基准线端点将视准仪安置在基准线端点将视准仪安置在基准线端点将视准仪安置在基准线端点A A A A上，端点上，端点上，端点上，端点B B B B安置固定觇牌；安置固定觇牌；安置固定觇牌；安置固定觇牌； 用视准仪瞄准用视准仪瞄准用视准仪瞄准用视准仪瞄准B B B B点的固定觇牌，将视
6、线固定；点的固定觇牌，将视线固定；点的固定觇牌，将视线固定；点的固定觇牌，将视线固定； 把活动觇牌安置于观测点把活动觇牌安置于观测点把活动觇牌安置于观测点把活动觇牌安置于观测点C C C C上，移动活动觇牌使照准标志与视上，移动活动觇牌使照准标志与视上，移动活动觇牌使照准标志与视上，移动活动觇牌使照准标志与视准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数；准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数；准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数；准仪的十字丝重合，在分划尺与游标上读数； 然后移动觇牌从相反方向再重新对准视线并读数。然后移动觇牌从相反方向再重新对准视线并读数。然后移动觇牌从相反方向再重新对准视线并读
7、数。然后移动觇牌从相反方向再重新对准视线并读数。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法一、活动觇牌法 一个测回进行上述观测一个测回进行上述观测一个测回进行上述观测一个测回进行上述观测4 4 4 4次，共观测次，共观测次，共观测次，共观测2 2 2 24 4 4 4测回，每测回开始和测回，每测回开始和测回，每测回开始和测回，每测回开始和结束都要重新瞄准结束都要重新瞄准结束都要重新瞄准结束都要重新瞄准B B B B点，检查仪器及目标有无变动。点，检查仪器及目标有无变动。点，检查仪器及目标有无变动。
8、点，检查仪器及目标有无变动。 以上为往测，然后将仪器迁到以上为往测，然后将仪器迁到以上为往测，然后将仪器迁到以上为往测，然后将仪器迁到B B B B点，固定觇牌放到点，固定觇牌放到点，固定觇牌放到点，固定觇牌放到A A A A点，同法点，同法点，同法点，同法测量测量测量测量2 2 2 24 4 4 4测回。测回。测回。测回。 最后，往返测依距离进行加权平均。最后，往返测依距离进行加权平均。最后，往返测依距离进行加权平均。最后，往返测依距离进行加权平均。活动觇牌法的主要误差活动觇牌法的主要误差活动觇牌法的主要误差活动觇牌法的主要误差影响因素为瞄准误差。影响因素为瞄准误差。影响因素为瞄准误差。影响
9、因素为瞄准误差。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法 小角法小角法小角法小角法是是是是利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到利用精密经纬仪精确地测出基准线方向与测站点到观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准观测点的视线方向之间所夹的小角，从而计算观测点相对于基准线的偏离值线
10、的偏离值线的偏离值线的偏离值。基准线基准线基准线基准线观测点观测点观测点观测点投影投影投影投影2 2个观测量个观测量个观测量个观测量偏离值偏离值偏离值偏离值工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法测距误差影响可忽略不计测距误差影响可忽略不计测距误差影响可忽略不计测距误差影响可忽略不计如果要求如果要求如果要求如果要求且设偏离值且设偏离值且设偏离值且设偏离值 i i=40mm=40mm，则有，则有，则有，则有当当当当 i i=100mm=100mm时，距离测量精度也仅要求时，距离测量精度也仅要求时，距
11、离测量精度也仅要求时，距离测量精度也仅要求距离测量误差影响常可忽略距离测量误差影响常可忽略距离测量误差影响常可忽略距离测量误差影响常可忽略。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法小角法测量偏离值的误差公式写成小角法测量偏离值的误差公式写成小角法测量偏离值的误差公式写成小角法测量偏离值的误差公式写成：上式上式上式上式既可用于误差分析，也可用于方案设计，即给定既可用于误差分析，也可用于方案设计，即给定既可用于误差分析，也可用于方案设计，即给定既可用于误差分析，也可用于方案设计，即给定的前提条件下，求
12、小角观测精度的前提条件下，求小角观测精度的前提条件下，求小角观测精度的前提条件下，求小角观测精度小角法用于生产时，理应小角法用于生产时，理应小角法用于生产时，理应小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观在基准线的两个端点分别设站进行观在基准线的两个端点分别设站进行观在基准线的两个端点分别设站进行观测测测测，然后做加权平均。，然后做加权平均。，然后做加权平均。，然后做加权平均。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准
13、线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。 观测点等间隔分布，设点的间距为观测点等间隔分布，设点的间距为观测点等间隔分布，设点的间距为观测点等间隔分布，设点的间距为s s，测角误差为，测角误差为，测角误差为，测角误差为mm 。 先在点先在点先在点先在点A A架设经纬仪测量点架设经纬仪测量点架设经纬仪测量点架设经纬仪测量点i i偏离值偏离值偏离值偏离值： 若又在点若又在点若又在点若又在点B B架设经纬仪测量点架设经
14、纬仪测量点架设经纬仪测量点架设经纬仪测量点i i偏离值偏离值偏离值偏离值：工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分小角法用于生产时，理应在基准线的两个端点分别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。别设站进行观测，然后做加权平均。 取两次测量结果的加权平均值取两次测量结果的加权平均值取两次测量结果的加权平均值取两次测量结
15、果的加权平均值：可以证明，在靠近端点可以证明，在靠近端点可以证明，在靠近端点可以证明，在靠近端点A A、B B处最小，处最小，处最小，处最小，靠近中间处最大。靠近中间处最大。靠近中间处最大。靠近中间处最大。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法若在点若在点若在点若在点1 1、2 2、n-1n-1上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角 1 1、 2 2、 n-1n-1，则成，则成，则成，则成为为为为等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线。 记：记
16、：记：记：i i = = - - 1801800 0 0 0（i i i i1 1 1 1、2 2 2 2、 、n-1n-1n-1n-1），则可求得各观测点，则可求得各观测点，则可求得各观测点，则可求得各观测点相对于基准线相对于基准线相对于基准线相对于基准线ABABABAB的偏离值为：的偏离值为：的偏离值为：的偏离值为：工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法若在点若在点若在点若在点1 1、2 2、n-1n-1上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角 1 1、 2 2、 n-1n-
17、1，则成，则成，则成，则成为为为为等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法若在点若在点若在点若在点1 1、2 2、n-1n-1上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角 1 1、 2 2、 n-1n-1，则成，则成，则成，则成为为为为等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线。经分析可知，经分析可知，经分析可知，经分析可知，在导线中间最大，而在导线中间最大，而在导线中间最大，而在导
18、线中间最大，而 在导线两端最大。在导线两端最大。在导线两端最大。在导线两端最大。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法若在点若在点若在点若在点1 1、2 2、n-1n-1上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角上均观测了左角 1 1、 2 2、 n-1n-1，则成，则成，则成，则成为为为为等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线等边直伸无定向导线。当当当当n n n n2 2 2 2，即仅有一个中间点时，即仅有一个中间点时，即仅有一个中间点时，即仅有一个中间点时，当两边长不相等时
19、，可把此式扩展成当两边长不相等时，可把此式扩展成当两边长不相等时，可把此式扩展成当两边长不相等时，可把此式扩展成该式有很多实际用处，还可由此式推导该式有很多实际用处，还可由此式推导该式有很多实际用处，还可由此式推导该式有很多实际用处，还可由此式推导2 2 2 2个个个个或或或或3 3 3 3个中间点时的偏个中间点时的偏个中间点时的偏个中间点时的偏离值计算公式。离值计算公式。离值计算公式。离值计算公式。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 二、小角法二、小角法二、小角法二、小角法 可每点设站，但只当角的两边相等时才进行观测。具体来可每点
20、设站，但只当角的两边相等时才进行观测。具体来可每点设站，但只当角的两边相等时才进行观测。具体来可每点设站，但只当角的两边相等时才进行观测。具体来说，就是在点说，就是在点说，就是在点说，就是在点1 1观测角观测角观测角观测角A12A12；在点；在点；在点；在点2 2观测角观测角观测角观测角A24A24、123123；在点；在点；在点；在点3 3观测角观测角观测角观测角A36A36、135135、234234；。这种方案称为。这种方案称为。这种方案称为。这种方案称为对称观测法对称观测法对称观测法对称观测法，对消除调焦误差对测角的影响是有利的。对消除调焦误差对测角的影响是有利的。对消除调焦误差对测角
21、的影响是有利的。对消除调焦误差对测角的影响是有利的。 在所有点设站，观测所有的水平方向，可望得到高精度的在所有点设站，观测所有的水平方向，可望得到高精度的在所有点设站，观测所有的水平方向，可望得到高精度的在所有点设站，观测所有的水平方向，可望得到高精度的偏离值。这种方案称为偏离值。这种方案称为偏离值。这种方案称为偏离值。这种方案称为全组合观测法全组合观测法全组合观测法全组合观测法，形成直伸三角网。，形成直伸三角网。，形成直伸三角网。，形成直伸三角网。工程测量学106视准线法测量水平位移10.6 10.6 视准线法测量水平位移视准线法测量水平位移 小结：小结：小结：小结： 1 1 1 1、基准线法的原理、活动觇牌法、小角法；、基准线法的原理、活动觇牌法、小角法；、基准线法的原理、活动觇牌法、小角法；、基准线法的原理、活动觇牌法、小角法； 2 2 2 2、小角法计算偏移值及误差预计公式。、小角法计算偏移值及误差预计公式。、小角法计算偏移值及误差预计公式。、小角法计算偏移值及误差预计公式。本章目录本章目录本章目录本章目录退退退退 出出出出下一节下一节下一节下一节工程测量学106视准线法测量水平位移工程测量学106视准线法测量水平位移
