测量学课件第2章土木.ppt

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1、第二章水准测量§2.1高程测量概述§2.2水准测量原理§2.3水准测量仪器及使用§2.4,5水准测量方法§2.6水准仪的检验和校正§2.7水准测量的误差分析§2.8其他水准仪简介1本章要求教学重点：水准测量原理、水准测量的外业施测及内业成果计算。教学目的：水准仪的构造、检验和校正方法及水准测量的误差来源及相应的消减措施。掌握水准测量原理、水准仪的使用、水准测量的方法及成果整理。教学难点：水准仪的检验和校正方法。2第一节高程测量概述一、高程测量的定义二．高程测量的方法1．水准测量：利用水平视线来测量

2、两点之间的高差。由于此方法施测简单，且精度较高，所以是高程测量中最主要的方法，被广泛应用于高程控制测量、工程勘测和各项施工测量中。2．三角高程测量：通过测量两点之间的水平距离或倾斜距离和倾斜角，然后利用三角公式计算出两点间的高差。此方法适用于地形起伏比较大的地区，其精度低于水准测量。3三．水准点及其等级1．水准点（BenchMark），工程上常用BM来标记。2．国家水准点分为四个等级，即一、二、三、四等水准点。4一等水准测量:——仅在国家等级中存在作为国家的高程控制,建立统一的高程基准;科学研究(

3、地壳形变、地面沉降、精密测量）二等水准测量:作为大城市的高程控制；地面沉降；精密工程测量三、四等水准测量:作为小地区的高程控制；普通工程测量图根水准（普通水准）5第二节水准测量原理一、基本原理ABabHAHBhAB=？大地水准面利用水准仪提供的一条水平视线,借助水准尺来测定地面两点间的高差,由已知点高程推算未知点高程。高差=后视读数-前视读数hAB=a-b若A点为已知高程点，B点高程为：HB=HA+hAB=HA+(a-b)6hAB=a–bHB=HA+hAB当a>b时，hAB为正，B高于A；当a

4、时，hAB为负，B低于A。高差法视线高法7如果由A→B测高差,则用hAB表示；由B→A测高差，则用hBA表示；高差法：利用高差计算高程。（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）视线高法：利用视线高计算高程。（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用,常用于纵断面测量、土石方测量、工程放样）8概念1、测站：测量仪器所安置的地点。2、后视：水准路线的后视方向。3、前视：水准路线的前视方向。4、视线高程：后视高程+后视读数。5、视距：水准仪至标尺的水平距离。6、水准点：水准测量的固定标志。7、水准点高程：指

5、标志点顶面的高程。8、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。9二、连续水准测量：当两点相距较远或高差太大时，可在沿线加设若干作为临时传递高程的点，称为转点。在两点间连续地多次安置仪器所进行的水准测量。TP1TP2TP3a1b1a2a3b3a4b2b4A如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。h1=a1-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4A、B两点高差计算的一般公式：hAB==n—为测站数10第三节水准测量的仪器及其使用一、水准测量的仪器1、

6、水准仪的种类按构造分：（1）微倾式水准仪：利用水准管来获得水平视线。（2）自动安平水准仪：利用补偿器来获得水平视线。（3）电子水准仪按精度分：DS05、DS1、DS3、DS1011D—大地测量仪器S—水准仪数字—表示仪器的精度，毫米数，即1公里往返测得高差中数的中误差（mm）。DS05和DS1用于精密水准测量，DS3用于一般水准测量，DS10则用于简易水准测量。工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器标称精度为±3mm/km。12二、水准尺和尺垫1、水准尺(levelingstaff)双面尺：一面为

7、黑白相间称“黑面尺”，另一面为红白相间称“红面尺”。两根尺的黑面都以尺底为零，而红面的尺底分别为4.687m和4.787m。直尺必须成对使用。用以检核读数。用于三、四等水准测量。塔尺：双面尺，用两节或三节套接在一起，能伸缩，携带方便。一般尺长为3m或5m。用于等外水准测量。折尺：单面尺，一般长4m。13普通水准尺水准尺的分划不是线划式而是区格式的。区格的边缘是分划的位置，区格内的小数“估读”。区格式分划便于从远处观察并读数。142.尺垫(staffplate)仅在转点竖立水准尺时使用，防止点位移动

8、和水准尺下沉。15三、DS3微倾式水准仪的构造作用：为测量高差提供一条水平视线组成：望远镜、水准器、基座161－准星2－水准管3－照门4－目镜5－圆水准器6－圆水准器校正螺丝7－脚螺旋8－三角底板9－水平制动螺旋10－调焦螺旋11－物镜12－水平微动螺旋13－微倾螺旋17CC图21、望远镜(telescope)作用：提供视线，用来瞄准远处的水准尺进行读数物镜十字丝分划板目镜调焦螺旋物镜调焦螺旋调焦透镜目镜视准轴：十字丝交点与物镜光心的连线，即视线。18十字丝分划板中丝（单丝或楔形丝