2第二章水准测量教材.ppt

第二章 水准测量 主要内容概览 2.1 高程测量概述 2.2 水准测量的原理 2.3 水准测量的仪器 2.4 水准测量的基本概念 2.5 水准测量的观测技术及成果整理 2.6 水准测量误差及其注意事项 2.7 水准仪的检验和校正 2.8 精密水准仪电子水准仪 2.1 高程测量概述 测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。 高程测量根据所使用的仪器和施测方法不同分为： 水准测量 三角高程测量 气压高程测量 2.1 高程测量概述 水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法，在国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中被广泛采用。 水准测量：又名几何水准测量，它是用水准仪和水准尺测定地面两点高差的测量。 2.1 高程测量概述 高程测量 根据一点的已知高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。 （1）水准测量 利用水平视线来测量两点间的高差 使用水准仪和水准尺 水准测量的精度较高 适用于平坦地区 2.1 高程测量概述 （2）三角高程测量 测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角)，然后利用三角公式计算出两点间的高差 使用经纬仪或电磁波测距仪 一般精度较低 适用于丘陵或山区 2.1 高程测量概述 （3）气压高程测量 利用大气压与该气层距地面的高程成反比的原理，通过气压差推算两点高差的方法。 使用气压计 测量精度低 野外踏勘粗测 2.2 水准测量的原理 2.2 水准测量的原理 水准测量是一种利用水平视线测量二个地面点高差的方法。 欲测定A、B两点之间的高差 ，可在A、B两点上分别竖立有刻划的尺子—水准尺，并在A、B两点之间安置一台能提供水平线的仪器—水准仪。根据仪器的水平视线，在A点尺上读数为a；在B点尺上读数为b； 2.2 水准测量的原理 单实线是水准仪的水平视线，a、b是水平视线在尺子面上得到的观测数据。则A、B两点间的高差为： 2.2 水准测量的原理 如果水准测量是由A到B进行的，由A点为已知高程点，故A点尺上读数a称为后视读数；B点为欲求高程的点，则B点尺上读数b为前视读数。高差等于后视读数减去前视读数。ab高差为正；反之，为负。 2.2 水准测量的原理 若已知A点的高程，则B点的高程为 2.2 水准测量的原理 还可通过仪器的视线高 计算B点的高程，即： 2.2 水准测量的原理 当A、B两点高差较大或相距较远，安置一次仪器不能测定其高差时，则需分段进行观测， 2.2 水准测量的原理 2.3 水准测量的仪器和工具 水准测量所使用的仪器为： 水准仪 水准测量所使用的工具为： 水准尺 尺垫 2.3.1 水准仪 水准仪按其精度可分为 五个等级： DS0.5、DS1、DS3、DS10、DS20 D、S分别为“大地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一个字母。 0.5、1、3、10、20是指仪器能达到的往返测高差中数的中误差（毫米数） 中误差： 名词解释 中误差：是一个描述测量精度的指标，指的是在相同观测条件下对同一未知量进行n 次观测，所得各个真误差平方和的平均值，再取其平方根，称为中误差。 2.3.1 水准仪 水准仪结构组成（DS3级微倾式水准仪） 主要有望远镜、水准器和基座三大部分 2.3.1 水准仪 1-微倾螺旋 2-分划板护罩 3-目镜 4-物镜对光螺旋 5-制动螺旋 6-微动螺旋 2.3.1 水准仪 7-底板 8-三角压板 9-脚螺旋 10-弹簧帽 11-望远镜 12-物镜 13-管水准器 14-圆水准器 15-连接小螺丝 16-轴座 2.3.1 水准仪 1-物镜 2-目镜 3-对光凹透镜 4-十字丝分划板； 2.3.1 水准仪 物镜和目镜多采用复合透镜组， 十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座由止头螺丝8固定在望远镜筒上。 2.3.1 水准仪 十字丝分划分板上刻有两条互相垂直的长线，如图中的7： 竖直的一条称竖丝。 横的一条称为中丝，是为了瞄准目标和读取读数用的。 在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测量距离的，称为视距丝。 2.3.1 水准仪 十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视准线(图中的c-c)。 水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。 名词解释 视准轴：望远镜物镜光心与十字丝中心（或交叉点）的连线。 望远镜成像原理 目标AB经过物镜后形成一个倒立而缩小的实像ab，移动对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝平面上。再通过目镜，便可看清同时放大的十字丝和目标影像a1 b1。 望远镜成像原理 从望远镜内看到目标的像所对视角为β，用肉眼看目标所对的视角可近似地认为是α，故放大率V=β／α。 DS3级水准仪望远镜的放大率一般为28倍。 2、水准器 水准器是用来指示视准轴是