工程测量第二章水准仪及水准测量.ppt

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1、1第二章水准仪及水准测量2测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。高程测量根据所使用的仪器和测量方法可分为：水准测量三角高程测量气压高程测量GPS卫星测高3第一节水准测量基本原理水准测量原理是：利用一台能够提供水平视线的仪器水准仪，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，由已知点的高程推算出未知点的高程。根据水准仪望远镜的水平线视线在A点的水准尺上读数为a，在B点的水准尺上的读数为b，则A，B两点的高差为图水准测量原理4两点间的高差为：“后视读数”–“前视读数”。如果后视读数大于前视读数，则高差为正，表示B点比A点高；如果后视读数小于前视读数，则高差为

2、负，表示B点比A点低。如果已知A点的高程，则B点的高程可按下式计算：B点的高程也可以通过水准仪的视线高程计算，即5第二节水准仪的基本结构及使用水准仪按其精度分为DS05，DS1，DS3，DS10几种等级。一、水准仪的基本结构（一）水准仪的基本结构水准仪由望远镜、水准器和基座三部分组成。6如图所示1.远镜物镜；2.水准管；3.簧片；4.支架；5.微倾螺旋；6.基座；7.脚螺旋；8.园水准器；9.望远镜目镜；10.物镜调焦螺旋；11.气泡观察镜；12.制动螺旋；13.微动螺旋；14.缺口；15.准星图DS3型微倾式水准仪71.望远镜图2-3是DS3水准

3、仪望远镜的构造图，主要由物镜1、目镜2、调焦透镜3和十字丝分划板4所组成。十字丝交叉点与物镜光心的连线，称为望远镜的视准轴(图2-3中的C—C)。1-物镜；2-目镜；3-调焦透镜；4-十字丝分划板；5-连接螺钉；6-调焦螺旋图2-3望远镜82.水准器水准仪通常装有圆水准器和管水准器，分别用来指示仪器竖轴(圆水准器)是否竖直和视准轴是否水平(管水准器)。(1)圆水准器如图所示(2)管水准器如图所示图园水器图长水准管93.基座基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成(见图）。10（二）水准尺和尺垫水准尺是水准测量时使用的标尺。常用干燥的优质木料、玻璃

4、钢、铝合金等材料制成。根据它们的构造又可分为直尺、折尺和塔尺，如图所示。图水准尺11二、水准仪的使用水准仪的使用包括：a.仪器的安置b.粗略整平c.瞄准水准尺d.精确整平和c.读数12第三节水准测量一般方法及计算一、水准点水准点有永久性和临时性两种，如图所示。图标石水准点的埋设(单位cm)图墙上水准点(单位mm)图混凝土、木桩水准点13二、水准路线在水准点之间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。根据测区已知高程水准点分布情况和实际需要，水准路线可以布设成以下几种形式：图水准路线14（一）闭合水准路线如图（a），从已知水准点BM.A出发，经过各高

5、程待定点1、2、3、4，最后测回BM.A点，这种水准路线称为闭合水准路线。从理论上来说，闭合水准路线各段高差的代数和应等于零，即这是闭合水准路线应满足的检核条件，用来检核闭合水准路线测量成果的正确性。15（二）附合水准路线如图（b），从已知水准点BM.A出发，经过各高程待定点1、2、3之后，最后连测到另一已知水准点BM.B上，这种水准路线称为附合水准路线。从理论上来说，附合水准路线中各段实测高差的代数和应等于BM.A、BM.B两点间的已知高差，即这是附合水准路线应满足的检核条件，用来检核附合水准路线测量成果的正确性。16（三）支水准路线如图

6、（c），由已知水准点BM.A出发，经过高程待定点1、2之后，不自行闭合，也不附合到另一已知水准点上，这种形式的水准路线称为支水准路线。支水准路线通常要进行往返观测，以便检核。从理论上来说，往测高差与返测高差，应大小相等符号相反，即这是支水准路线应满足的检核条件，用来检核支水准路线测量成果的正确性。17三、水准测量方法(一)水准测量方法当欲测的高程点距已知水准点较远或高差较大，不可能安置一次仪器即可测得两点间的高差，此时，可在水准路线中加设若干个临时的立尺点，称为转点（代号为TP，英文TurningPoint的缩写），依次连续安置水准仪测定相邻

7、各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起、终两点间的高差，从而计算出待求点高程。18图连续水准测量19如图所示，在A、B两个水准点之间，由于距离远或高差大，依次设置4个临时性的转点TP1–TP4，连续地在相邻两点间安置水准仪和在点上竖立水准尺，依次测定相邻间的高差：A、B两点的高差计算的一般公式为：式中，n为安置水准仪的测站数。20（二）测站检核测站检核通常采用变动仪器高法或双面尺法。1.变动仪器高法，就是在同—个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差以相互比较进行检核。2.双面尺法：就是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑

8、面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。21四、水准测量的成果计算水准测量成果计算的主要内容是: