测量与地图学第二讲水准测量

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1、第二讲水准测量（1）了解微倾水准仪的检验、校正的方法。（2）熟悉水准测量误差和注意事项。（3）掌握水准点、水准路线概念及水准测量原理，掌握DS3水准仪和自动安平水准仪的构造及使用方法，掌握水准测量的施测、记录和内业成果计算方法。教学目标重点：水准测量的施测、记录和计算方法，水准测量内业成果计算难点：水准测量内业成果计算高程测量概念（HeightMeasurement）根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。高程测量的方法分类1、水准测量(leveling)2、三角高程测量(trigonometricl

2、eveling)3、气压高程测量(airpressureleveling)4、GPS测量。(GPSleveling)水准测量采用水准仪和水准尺根据水平视线测定两点的高差，一般适用于平坦地区，是一种精密的高程测量方法。三角高程测量是用经纬仪(或电磁波测距仪)测量竖直角和距离，用三角学的公式，计算两点间的高差，适用于丘陵或山区。三角高程测量的精度较水准测量低。气压高程测量是利用大气压与该气层距地面的高程(海拔)成反比的原理(也就是大气压的水银柱高度随地面高程增加而减少)，将两个气压计放在两个不同高程的地点，同时读出气压，由其差数可以推

3、算出两点的高差。气压高程测量一般用于踏勘测量和路线勘测上，其测量精度较前两种低。第一节水准测量原理一.基本原理利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，再由已知点高程推算出未知点高程。大地水准面hABABHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向A——后视点a——后视读数B——前视点b——前视读数1、A、B两点间高差2.B点的高程3.视线高程大地水准面hABABHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向注意：高差hAB本身可正可负。当a>b时，hAB值为正；此时B点高于A点；当a

4、B点低于A点。为避免计算中发生正负符号的错误，在求算高差时，必须注意h的下标小字。例hAB是表示由已知高程的A点推算至未知高程的B点的高差，在实际工作中，亦可利用水准仪的视线高Hi来计算前视点B的高程。这一做法对安置一次仪器，以一个已知高程点作后视，求取多个前视点高程时，计算较为方便。Hi=HA+aHB=HA+(a-b）=Hi-b视线高程法转点(turningpoint)、测站当A、B两点相距较远或其高差较大时，往往安置一次仪器不可能测定其间的高差值，则必须在两点之间加设若干个临时的立尺点，作为高程传递的过渡点（转点），并分段连续

5、安置仪器竖立水准尺，依次测定转点之间的高差，每安置一次仪器，称为一个测站，最后取其代数和，从而求得A、B两点间的高差h。测站转点hAB=h1+h2+….+hn=(a1-b1)+(a2-b2)+….+(an-bn)=a-bHB=HA+hi第二节水准仪和水准尺一、DS3水准仪(level)构造水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分构成。水准仪操作螺旋物镜对光螺旋：调节物镜与目镜筒的相对位置，使物像清晰。目镜螺旋：调节目镜位置，使我们能够看清十字丝。水平制动及微动螺旋：在水平方向制动与微动望远镜，精确瞄准目标。微倾螺旋：使望远镜上

6、下微动，精平。1、望远镜(telescope)精确瞄准远处目标和提供水平视线进行读数的设备。目镜中可看到目标经放大后在十字丝分划板上成的像。视准轴（视线）：十字丝分划中心与物镜光心的连线。组成：物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板、物镜和目镜调焦螺旋等。1)望远镜各组成部分的作用物镜的作用：使目标成象（拉近）。目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，可用目镜调焦螺旋前后调节目镜----目镜调焦。调焦透镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。通过物镜调焦螺旋移动调焦镜称为物镜调焦。十

7、字丝分划板作用：准确瞄准目标中间一根长横丝称为中丝(水平视线在尺上的位置），与之垂直的一根丝称为竖丝，在中丝上下对称的两根与中丝平行的短横丝称为上、下丝（又称视距丝）。水准测量时，用中丝在水准尺上进行前、后视读数，用以计算高差；用上、下丝在水准尺上读数，用以计算水准仪至水准尺的距离（视距）。视距公式=（上丝读数-下丝读数）*1002)种类由于物镜调焦构造不同，望远镜分为：外对光望远镜、内对光望远镜。内对光望远镜通过转动对光螺旋，使对光凹透镜前后移动，进行调焦。内对光望远镜的优点：密封性好，灰尘、潮气不易侵入；镜筒短，使用方便；对光

8、时物镜位置不变，仪器稳定。目前测量仪器上的望远镜都是内对光式的。3）望远镜成像原理目标AB----物镜----倒立缩小的实像ab。移动对光凹透镜，（不同距离的)目标成像在十字丝平面上，目镜----放大十字丝和目标影像a′b′(正立或倒立虚像）望远镜