《测量学 第二章 水准测量》.ppt

测量学 第二章 水准测量 2.1水准测量原理 2.2水准测量仪器和用具 2.3水准仪的使用 2.4水准测量的实施 2.5水准测量的内业计算 2.6水准仪的检验和校正 2.7水准测量误差与注意事项 2.1 水准测量原理 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点高程推算出未知点高程。 实质：定地面两点间的高差,然后通过已知点的高程,求出未知点的高程 方法 高差法 hAB=a-b HB=HA+hAB 仪器高法(视线高法)Hi=HA+a HB=Hi-b 2.2 水准测量仪器和用具 DS3水准仪 望远镜:其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。 水准器—用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否水平的装置。 基座:其作用是支撑仪器上部并连接脚架。 水准尺 尺垫 2.2.1 DS水准仪-望远镜 望远镜:其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。 望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板等部件构成。 视准轴:十字丝中央交点与物镜光心的连线。 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观察该目标的视角之比。DS3型水准仪望远镜的放大率一般为28倍。 2.2.1 DS水准仪-水准器 水准器—用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否水平的装置。 水准器分划值——水准器上每2mm弧长所对的圆心角值τ。 水准器有管水准器和圆水准器。 水准管轴LL:过水准管零点所作水准管圆弧的切线。 圆水准器轴L0L0:过圆水准器零点的球面法线。 2.2.1 DS水准仪-水准器 2.2.1 DS水准仪-水准器 2.2.1 DS水准仪-基座 基座:其作用是支撑仪器上部并连接脚架。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。 2.2.2 水准尺1 是水准测量时使用的有刻度的标尺。 双面尺、塔尺一般由优质木材制成，也有用玻璃钢或铝合金制作的。 双面尺多用于三、四等水准测量，长度有2m和3m两种。 双面尺的两面均有刻划，最小分划值一般为cm。一面为黑白相间，起点均为0；另一面为红白相间，起点不为0，而是一常数K，一对水准尺的K值一般相差0.1m：例如一根尺为4.687，则另一根尺常数为4.787。 塔尺用于等外水准测量，一般套接，展开后有3m和5m两种。 2.2.2 水准尺2 2.2.3 尺垫 在转点处放置水准尺，以标定临时点的位置。它用生铁铸成，一般为三角形，中央有一突起的半球体，下方有三个支脚。用时将支脚牢固地插入土中，以防下沉，上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志转点之用。 2.3 水准仪的使用 一、安置水准仪 二、粗略整平 三、瞄准水准尺 四、精平与读数 2.3.1 安置水准仪 打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。 2.3.2 粗略整平 粗平是借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。在整平的过程中，气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向—致。 2.3.3 瞄准水准尺 首先进行目镜对光，即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。再松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。 当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，这种现象称为视差。 产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性，必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光，直到眼睛上下移动，读数不变为止。此时，从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰 2.3.4 精平与读数1 眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡，右手转动微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时，即可用十字丝的中丝在尺上 读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜，因此读数时应从小往大，即从上往下读。先估读毫米数，然后报出全部读数。 精平和读数虽是两项不同的操作步骤，但在水准测量的实施过程中，却把两项操作视为一个整体；即精平后再读数，读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样，才能取得准确的读数 2.3.4 精平与读数2 2.4水准测量的实施 水准点（Bench Mark）及水准测量路线形式 水准测量的实施 水准测量的检核 2.4.1 水准点 用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点。水准点按其精度分为一、二、三、四等，按国家规范要求埋设永久性标石标志。 地形测量时需设置图根水准点，