水准测量-课件.ppt

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1、第二章水准测量教学要求：（1）掌握水准测量原理、水准仪的构造与使用、水准测量的施测、水准仪的检验和校正、三四等水准测量。（2）了解自动安平水准仪、精密水准仪和精密水准尺第二章重难点重点：水准测量的原理水准仪的使用水准测量的方法及成果整理三四等水准测量难点：三四等水准测量高程测量概述高程测量的方法：水准测量三角高程测量气压高程测量。高程系统采用“1985年国家高程基准”§2-1水准测量原理1、水准测量的原理水准测量的原理：是利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontalsight)，读取竖立于两

2、个点上的水准尺(levelingstaff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算未知点高程2、基本概念后视点后视读数前视点前视读数测站3、高程的计算方法①高差法②视线高法§2-2水准仪和水准尺水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫水准仪按其精度可以分为等四个等级：水准仪按其构造可以分为以下4类：激光水准仪电子水准仪自动安平水准仪微倾式水准仪一、水准仪的构造水准仪主要由三个部分组成：望远镜、水准器、基座1、望远镜望远镜主要由四大光学部件组成：物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜，另外还包括

3、一些调节螺旋。十字丝的交点与物镜光心的连线，称为视准轴成像原理b’a’C1AB1b234aC22、水准器1）管水准器管水准器轴：过零点做内圆弧的切线LL分划值τ″：2mm弧长所对的圆心角τ″=2/R×ρ″=20″/2mm用微倾螺旋调节作用：精平仪器2)圆水准器圆水准器轴：过圆水准器零点的球面法线L0L0。分划值τ：一般为8′～10′R愈大，τ愈小，水准管的精度愈高作用：粗平仪器3、基座基座的作用是支承仪器的上部，用中心螺旋将基座连接到三脚架上主要作用：调节圆水准气泡二、水准尺和尺垫水准尺的种类直尺塔尺折尺铟

4、刚尺长度2-5m尺垫尺垫是在转点处放置水准尺用的三、水准仪的轴系及关系轴系视准轴CC管水准器轴LL圆水准器轴L0L0竖轴VV满足的关系圆水准器轴平行于仪器竖轴L0L0‖VV水准管轴应平行于视准轴LL‖CC十字丝横丝应垂直与仪器竖轴四、自动安平水准仪自动安平水准仪：用补偿器代替水准器，能使仪器的视准轴，在1～2秒钟内自动、精确、可靠地安放在水平位置。满足条件：fα=sβ=zz0§2-3水准仪的使用微倾水准仪的使用安置仪器粗平瞄准精平读数自动安平水准仪的使用安置仪器粗平瞄准读数视差视差出现的现象：尺像晃动，读数

5、不准。产生视差的原因：尺像没有准确落在十字丝面上。消除视差的方法：重新调节目镜和物镜，进行仔细对光。§2-4水准测量的一般方法一、水准点BM（BenchMark）二、水准测量的实施水准测量的实施测站、测点、转点TPh1=a1-b1h2=a2-b2………..hn=an-bnΣh=Σa-Σb三、水准路线水准路线：在水准点之间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。包括：附合水准路线、闭合水准路线和支水准路线。高差闭合差fh定义：一条水准路线高差测量值之和与高差理论值之和的差值fh＝∑h测－∑h理附合：fh＝∑h

6、测－（H终－H起）闭合：fh＝∑h测支水准：fh＝∑h往＋∑h返等外高差闭合差限差：四、水准测量的校核方法1、计算校核：Σh=Σa-Σb2、测站校核：变仪器高法双面尺法3、成果检核：按三种路线形式

7、fh

8、≤

9、fh允

10、成果合格

11、fh

12、≥

13、fh允

14、成果不合格，返工重测五观测、记录、计算测站测站后视读数前视读数高差平均高差高程1A100.000B2BC3CD4DA∑a∑b∑h∑h§2-5水准测量内业计算一、高差闭合差的计算fh＝∑h测－∑h理附合：fh＝∑h测－（H终－H起）闭合：fh＝∑h测支水准：fh＝∑h往

15、＋∑h返等外高差闭合差限：二、高差闭合差的调整调整计算就是要将高差闭合差按照一定的规则分配到各个测站所测得的高差中。基本原则：将高差闭合差按与测站数（或路线长度）成正比原则反号分配到各段高差中去。Vi＝－fh/∑n*ni适合山地Vi＝－fh/∑L*Li适合平地检核：－fh＝∑V三、计算改正后的各段高差改正后的高差hi′=hi＋Vi检核：∑hi′=∑h理四、推算各未知点的高程Hi＋1＝Hi＋hi′检核：支水准路线：h＝（∑h往－∑h返）/2§2-6水准仪的检验与校正水准仪满足的关系圆水准器轴平行于仪器竖轴L0

16、L0‖VV十字丝横丝应垂直与仪器竖轴水准管轴应平行于视准轴LL‖CC一般检查望远镜成像是否清晰，物镜和目镜的调焦螺旋是否灵活，脚螺旋转动是否自如等。一、圆水准器的检校检验：圆水准气泡居中，旋转180°，是否还居中？校正：转动脚螺旋使气泡移回偏离的一半，然后拨动校正螺丝，使气泡居中（或先用校正螺丝校正一半，再用脚螺旋整平）二、十字丝横丝的检校检验校正三、水准管轴的检校在中点测：hAB=a1－b1在一端测：a应＝b2