测量高程测量.ppt

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1、2.1水准测量原理2.2DS3水准仪和水准尺2.3精密水准仪和水准尺2.4自动安平水准仪2.5电子水准仪简介2.6水准测量方法和成果计算2.7微倾式水准仪的检验与校正2.8水准测量的误差来源及消减方法2.9三角高程测量本章内容如下：第2章高程测量2.1水准测量原理测定地面点高程的工作，称为高程测量(heightmeasurement)。高程测量是测量的基本工作之一。高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为:(1)水准测量(leveling)；(2)三角高程测量(trigonometriclev

2、eling)；(3)GPS高程测量(GPSleveling)；(4)气压高程测量(airpressureleveling)。水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。水准测量的原理是利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontalsight)，读取竖立于两个点上的水准尺(levelingstaff)的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算待定点高程。1.高差法：A、B两点间的高差为：式中a为后视读数；b为前视读数。若已知A点的高程，则B点的高程为：2.视线高法：在一个面状区域内测定

3、多个点的高程时，可先求出仪器的视线高程（即水平视线的海拔高程），其值为：某测点的高程为：2.2DS3水准仪与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(staffplate)。2.2.1光学水准仪的构造通过调整水准仪使管水准气泡居中获得水平视线的水准仪称为微倾式水准仪(titlelevel)；通过补偿器获得水平视线读数的水准仪称为自动安平水准仪(compensatorlevel)。国产微倾式水准仪的型号有：DS05、DS1、DS3等，其中字母D、S分别为“大地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一

4、个字母，字母后的数字表示以mm为单位的、仪器每公里往返测高差中数的中误差。DS05、DS1、DS3水准仪每公里往返测高差中数的中误差分别为±0.5mm、±1mm、±3mm。DS05、DS1为精密水准仪(preciselevel)，主要用于国家一、二等水准测量和精密工程测量；DS3为普通水准仪(generallevel)，主要用于国家三、四等水准测量和常规工程建设测量。工程建设中，使用最多的普通水准仪是DS3水准仪。水准仪主要由望远镜(telescope)、水准器(bubble)和基座(tribrach

5、)组成。图为微倾式水准仪望远镜望远镜是用来照准远处竖立的水准尺并读取水准尺上的读数，要求望远镜能看清水准尺上的分划和注记并有读数标志。根据在目镜端观察到的物体成像情况，望远镜可以分为正像望远镜和倒像望远镜。倒像望远镜由物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成。十字丝分划板：在一直径约1cm的光学玻璃圆片上刻出三根横丝和一根垂直于横丝的纵丝；中间的长横丝称为中丝，用于读取水准尺上分划的读数；上、下两根较短的横丝称为上丝和下丝，总称为视距丝，用来测定水准仪至水准尺的距离。用视距丝测量出的距离称为视距(sta

6、dia)。望远镜的视准轴CC：望远镜物镜光心与十字丝中央交点的连线称为望远镜的视准轴(collimationaxisoftelescope)，用CC表示。望远镜的放大率：从望远镜内所看到的目标影像的视角与人眼直接看该目标的视角之比。2.水准器水准器用于置平仪器。水准器有管水准器(bubbletube)和圆水准器(circularbubble)两种。①管水准器管水准器由玻璃圆管制成，其内壁磨成一定半径R的圆弧，如图所示。将管内注满酒精或乙醚，加热封闭冷却后，管内形成的空隙部分充满了液体的蒸汽，称为水准气

7、泡。因为蒸汽的比重小于液体，所以水准气泡总是位于内圆弧的最高点。水准管轴LL：过水准管圆弧中点所做的切线。水准管分划值：水准器上每2mm弧长所对的圆心角值。一般微倾式水准仪采用符合水准器，可使气泡居中进度提高一倍。DS3水准仪的分划值一般为20″/2mm。②圆水准器圆水准器由玻璃圆柱管制成，其顶面内壁是磨成一定半径R的球面，中央刻有小圆圈，其圆心O是圆水准器的零点；圆水准器轴L0L0：过零点O的球面法线为圆水准器轴(circularbubbleaxis)；当气泡不居中，气泡偏移零点2mm时，轴线所倾斜

8、的角度值，称为圆水准器的分划值。一般为8′~10′。制造水准仪时，使圆水准器轴平行于仪器竖轴。旋转基座上的三个脚螺旋使圆水准气泡居中时，圆水准器轴处于竖直位置，从而使仪器竖轴也处于竖直位置。基座：主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。水平制动和微动螺旋：控制照准部在水平面内的转动。对光螺旋：调节水准尺目标成像清晰。目镜调焦螺旋：调节十字丝清晰。微倾螺旋：调节符合水准气泡居中。脚螺旋：调节圆水准气泡居中。2.2.2水准尺和尺垫水准尺一般用优质木材制成，长