《市政工程测量》教学课件 项目二 水准测量.pptxVIP

《市政工程测量》项目二 水准测量01使用水准仪目录CONTENTS02布设与测量水准路线01使用水准仪任务引入水准仪是在17～18世纪人们发明了望远镜和水准器后，才出现的专门用于地面点水准测量的仪器。20世纪初，人们在内调焦望远镜和符合水准器的基础上制作出了微倾水准仪；20世纪50年代自动安平水准仪问世；20世纪60年代激光水准仪出现；20世纪90年代数字水准仪研制成功。思考：水准仪的角度测量原理是什么？它由哪些结构组成呢？1.1 水准测量原理水准测量是获得地面点高程的常用测量手段，也是精度较高的高程测量方法。水准测量的原理如图2-1所示，图中点A为已知高程点，点B为待测点，在A，B两点上竖立两根水准尺，并在其间安置一架水准仪。水准仪可提供一条与大地水准面平行的水平视线，通过水平视线在水准尺上的读数a，b可测定待测点与已知高程点间的高差 ，从而计算出待测点的高程。测量时，需要明确以下几个概念。① 后视点A：测站上的已知高程点。② 后视读数a：水准仪在后视点A处水准尺上的读数。③ 前视点B：测站上的待测高程点（待定点）。④ 前视读数b：水准仪在前视点B处水准尺上的读数。⑤ 转点：在连续水准测量中，用来传递高程的点。转点处水准尺上的读数既有前视读数，又有后视读数。1.1 水准测量原理图2-1 水准测量原理1.1 水准测量原理1.1 水准测量原理1.1 水准测量原理图2-2 仪高法测量高程1.2 水准仪的基本结构水准仪按测量精度不同划分为 DS05，DS1 ，DS3 等几个不同等级。其中，“DS”为“大地测量”与“水准仪”两词的汉语拼音首字母，下角数字表示水准测量每千米往返测高差中数的中误差。前已述及，水准仪有微倾水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和电子水准仪等类型。现以微倾水准仪为例介绍水准仪的基本结构。如图2-3所示，该型水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分构成。图2-3 微倾水准仪1.2 水准仪的基本结构1． 望远镜望远镜是构成水平视线、瞄准目标并对水准尺进行读数的主要部件，它主要由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板等组成，如图2-4所示。图2-4 水准仪望远镜1.2 水准仪的基本结构2． 水准器水准器用于整平仪器，从而供操作人员判断视准轴是否水平。水准器包括圆水准器和水准管两部分。1）圆水准器圆水准器精度较低，用于水准仪的粗略整平。如图2-5（a）所示。2）水准管水准管精度较高，用于水准仪的精确整平。如图2-5（b）所示。（a）圆水准器 （b）水准管图2-5 圆水准器和水准管1.2 水准仪的基本结构3．基座基座由轴座、脚螺旋和底板组成。其中，仪器上部通过竖轴插入轴座内，由基座承托；脚螺旋用于调节圆水准器气泡的居中；底板通过连接螺旋与三脚架连接。1.3 水准尺与尺垫1．水准尺水准尺是水准测量中用于高差量度的标尺，长度有2 m，3 m，5 m等规格。水准尺按精度高低可分为普通水准尺和精密水准尺；按结构不同，可分为双面尺、塔尺等。图2-6 双面尺图2-8 塔尺1.3 水准尺与尺垫2．尺垫尺垫多为铸铁制成，上部中央有突起的半球；下部有三个尖角以便踩入土中，使其稳定。使用时，将尺垫在地面踏实，水准尺立于突起的半球顶部。当水准尺转动方向时，尺底的水平位置和高程均不会改变。尺垫通常用于转点上。1.4 水准仪的操作步骤1．微倾水准仪的操作步骤安置仪器瞄准水准尺读数426531打开与安置三脚架粗略整平精确整平1.4 水准仪的操作步骤2．自动安平水准仪的使用使望远镜对着亮处，逆时针旋转望远镜目镜，这时分划板变得模糊，然后慢慢顺时针转动望远镜，使分划板变得清晰可见时停止转动。312精确瞄准粗略瞄准是用光学粗瞄准器粗略地瞄准目标。21粗略瞄准精确瞄准是用望远镜精确瞄准目标。3调节视度1.5 水准仪的检校水准仪的检校包括检验和校正两部分。其中，检验是为查明仪器各轴线是否满足应有的几何条件；校正则是使仪器各轴线满足应有的几何条件。如图2-12所示，水准仪的轴线主要有视准轴CC、水准管轴LL、圆水准轴 L′L′、仪器竖轴VV。水准仪的轴线应满足的几何条件如下。① 圆水准轴平行于仪器竖轴（ L′L′//VV ）。② 十字丝横丝垂直于仪器竖轴（即横丝应水平）。③ 水准管轴平行于仪器视准轴（ LL//CC ）。图2-12 水准仪的轴线1.5 水准仪的检校1．L′L′//VV 的检校0102检验方法校正方法安置仪器后，转动三个脚螺旋，使圆水准器中的气泡严格居中。松开制动螺旋，把望远镜绕竖轴旋转180°，若气泡仍居中，表明圆水准轴平行于仪器竖轴；否则，表明两者不平行，应予以校正。先转动三个脚螺旋使气泡回归偏离量的一半，再用校正针拨动圆水准器下面的三个校正螺丝，使气泡居中。完成后应重新检验以确定L′L′//VV 。1