第二章 水准测量

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1、第二章水准测量§2.1水准测量原理§2.2水准测量的仪器和工具§2.2水准测量的仪器和工具内容提要2.1水准测量的原理水准测量的原理是利用一条水平视线，借助水准尺来测定地面点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。A(已知)B(未知)abhABA、B两点间高差hAB为：前进方向高差等于后视读数减去前视读数。HAHB大地水准面后视点后视读数前视点前视读数后视尺前视尺二、计算未知点高程1．高差法ABabhAB前进方向大地水准面HAHBHB如果已知A点的高程HA，求B点的高程HB：2．视线高法(仪高

2、法)ABabhAB前进方向大地水准面HAHBHBHi水准仪的视线高程Hi:水准仪的水平视线到大地水准面的铅垂距离2.1水准测量的原理水准测量的原理是利用一条水平视线，借助水准尺来测定地面点间的高差，从而由已知点高程推算未知点高程。b（前视读数）测量前进方向水平视线水准仪水准尺高程基准面后视点ABaHAHB（前视点）后视读数hABHi1.高差法:两点间的高差=后视读数－前视读数hAB=a－b；HB=HA+hAB注：称为前视或后视是由测量前进方向决定的。hAB表示B点相对于A点的高度差，也代表测量前

3、进方向是由A点到B点。2.仪高法：设视线高程为HiHi=HA+aHB=Hi－b3.适用范围：高差法适用于水准路线测量。仪高法适用于施工测量中的抄平工作。例：图中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。解：先计算出视线高程Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m各待定点高程分别为：H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝

4、424.128mH2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝423.929mH3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝423.753m2.2水准测量的仪器和工具水准仪水准尺尺垫微倾式水准仪自动安平水准仪电子水准仪激光水准仪水准仪简介微倾式水准仪自动安平水准仪电子水准仪激光水准仪水准仪简介微倾式水准仪自动安平水准仪电子水准仪激光水准仪水准仪简介微倾式水准仪自动安平水准仪电子水准仪激光水准仪水准仪简介一、DS3水准仪构造望远镜水准器水准器望远镜由物镜、目镜、对光透镜、十

5、字丝，四个部分组成。1.望远镜DS3型的放大率一般为28倍。望远镜成像一般为倒像，安装转像棱镜后为正像。竖丝十字丝分划板上丝中丝下丝视准轴（CC）—十字丝交点与物镜光心的连线。放大率——物象与物相对于人眼的视角之比。水准器（1）水准管水准管的对称分划线的中点被称为水准管的零点。水准管轴（LL)——通过零点的圆弧的纵向切线。气泡中心点与零点重合被称为气泡居中。水准管分划值（衡量水准管灵敏度的指标）——水准管上2mm圆弧所对的圆心角。R——圆弧的曲率半径；ρ″=206265″2mmRτ″τ″LL水准

6、管的灵敏度愈高，所提供的水平视线愈精确。DS3型水准仪的水准管分划值为20″/2mm仪器制造上要保证LL∥CC符合水准器：为提高水准管气泡居中的精度，在水准管上方装有一组棱镜，气泡两端的半边经棱镜成像，在观察窗中可看到。气泡居中气泡不居中（2）圆水准器圆水准器的分划圈中心被称为圆水准器的零点。圆水准器轴(L'L')——通过零点的球面法线。气泡位于分划圈的中心被称为气泡居中。DS3型水准仪的圆水准器分划值为8′/2mm仪器制造上要保证L'L'∥VVVV——仪器竖轴圆水准器的作用粗平水准管的作用精平

7、分划圈二、水准尺和尺垫水准尺有塔尺和双面尺两种类型。塔尺：长度2m到5m，可以伸缩，尺面分划为1cm和0.5cm两种，分米处注有数字，米处也注字或以红黑点表示。塔尺一般用于等外水准测量。双面尺：长度为3m，两根尺为一对，尺的两面分别以黑色和红色注记，故又称为红黑面尺，黑面尺的底部为零，红面尺的底部一根为4.687m，另一根为4.787m双面尺一般用于三四、水准测量。尺垫一般由铸铁制成，三角形状，其中央一个突起的半球体作为水准测量中的转点使用。操作程序：置仪—粗平—瞄准—精平—读数（一）粗平调节脚

8、螺旋，使圆水准气泡居中。1．方法：对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。§2.3水准仪的使用图形：粗平的操作方法示意图a123b312c3122．规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。（三）精平1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。2、说明：自动安平水准仪（compensatorlevel），不需进行精平。（四）读数精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。1．方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。2．规律