水准仪、经纬仪测量原理

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1、第二章水准测量　　本章主要介绍水准测量的原理，水准仪的基本构造、使用及检验校正方法，水准测量的实施及成果计算、检核，水准测量的误差影响和消除方法，简单介绍自动安平水准仪和数字水准仪。　　高程测量　　确定地面点高程所进行的测量工作。其方法可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。　　水准测量是高程测量中精度最高、用途最广、普遍采用的测量方法。第一节水准测量的原理一、定义及原理　　1.定义　　利用水准仪、水准尺测定地面两点之间高差和高程的测量。　　2.原理

2、="-1"volume="50"AutoStart="0"ShowStatusBar="1">　　利用水准仪提供的水平视线，并借助水准尺，测定地面上两点间的高差，由已知点的高程通过高差传递推算出待测点的高程(如图所示)　　水准仪安置在距A、B两点距离相等的地方　　A、B两点立水准尺　　利用水准仪提供的水平视线　　在A尺上的读数a——称为后视读数。　　在B尺上的读数b——称为前视读数。　　由图得A、B两点高差　　∴hAB=a-b　　HB=HA+hAB=HA+a-b　　当a＞b时，高差hAB为正，表示A点低于B点；反之，高差hAB为负，表示A点高于B点。二、

3、基本方法　　1.高差法　　已知：HA　　求：HB　　∵　hAB=a-b　　∴　HB=HA+hAB　　此方法适用于求一个前视点高程。　　2.仪器高法　　令Hi=HA+a——视线高程　　则HB=Hi-bi　　式中a为后视读数　　b为前视读数　　此方法适用于求多个前视点的高程。三、复合水准测量　　当D≤200m，设1个测站测量。　　当两水准点间的距离较长或坡度较大时，需要设置转点(ZD)、多个测站，分段、连续测量。　　转点　　临时立尺点，作为传递高程的过渡点，如：ZD1、ZD2点　　测站　　每安置一次仪器称为一个测站，如：①、②、③位置复合水准测量　　(如图所

4、示)　　第一站h1=a1-b1　　……　　第n站hn=an-bn　　A、B两点间的高差为　　hAB=Σh=h1+h2+...+hn　(1)　　Σh=Σa-Σb　　　　　　(2)四、水准测量的分类　　Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ等水准测量　　等外水准测量(普通水准测量)经纬仪使用方法复习：经纬仪的使用方法、角度测量原理。导入：如何根据角度测量原理用经纬仪进行水平角和竖直角测量。§3—4水平角测量方法一、水平角测量方法1、盘左，盘右位置盘左（正镜）——竖盘在望远镜左侧相对观测者而言盘右（倒镜）——竖盘在望远镜右侧用盘左位置测角前半测回一个测回用盘右位置测角后半测回左方目标

5、A右方目标C2、用测回法观测水平角前半测回用盘左位置瞄准左方目标A，使读（正镜）角值β左数为0°00´00´´一个测回瞄准右方目标C，读数为38°25´18´´后半测回用盘右位置瞄准右方目标C，读数（倒镜）角值β右218°25´30´´瞄准左方目标A，读数180°00´06´´计算：β左=38°25´18´´—0°00´00´´=38°25´18´´β右=218°25´30´´—180°00´06´´=38°25´24´´当

6、β左—β右

7、≤36´´精度符合要求β=（β左+β右）/2=（38°25´18´´+38°25´24´´）/2=38°25´21´´

8、为减少度盘刻划不均匀误差的影响，要求每个测回将度盘变换180°/n角值如测2个测回，则个测回左方目标0°00´00´´第Ⅰ测回起始读数分别为90°00´00´´第Ⅱ测回如测3个测回，则个测回左方目标0°00´00´´第Ⅰ测回起始读数分别为60°00´00´´第Ⅱ测回120°00´00´´第Ⅲ测回建筑工程测量要求1个测回大地测量要求4～12个测回注意：一定是起始读数，即左方目标的起始读数用盘左、盘右观测取平均值可消除指标差影响§3—5竖直角测量方法一、竖盘构造1、竖盘随着望远镜转动而转动2、指标不动。正确位置盘左90°00´00´´盘右270°00´00´

9、´3、竖盘注记不尽相同——基本形式为顺时针与逆时针注记二、竖直角观测——也是采用测回法，用盘左、盘右观测盘左瞄准目标M调竖盘水准管气泡居中，读数为一测回71°44´12´´盘右瞄准目标M调竖盘水准管气泡居中，读数288°16´12´´计算：α左=90°-L=90°-71°44´12´´=18°15´48´´α右=R-270°=288°16´12´´-270°=18°16´12´´当

10、α左—α右

11、≤36´´精度符合要求α=（α左+α右）/2=（18°15´48´´+18°16´12´´）/2=18°16´00´´同理，如观测目标N点时一测回盘左L=114°

12、03´42´´α左=90°-L=-24°03´42´´盘右R=245°56´54