水准原理及操作解析.ppt

国家三、四等水准测量规范 国家三、四等水准测量规范 * 水准测量方法 如图2-l所示，欲测定A、B两点间的高差，可在A、B两点分别竖立有刻划的尺子——水准尺，并在A、B之间安置一台能提供水平线的仪器——水准仪。根据水准仪的水平视线，分别读取A点水准尺上的读数a和B点水准尺上的读数b，则A、B两点高差为：??????? 式2-1 水准测量方法 水准测量方向是由已知高程点 开始向待测点方向行进。在 图2—1中，A为已知高程点， B为待测点， 则A尺上的读数a称为后视读数， B尺上的读数b称为前视读数。 ?若已知A点高程 ，则B点高程 为 ： ??????????????????? 式2-2? 由图2—1可看出，还可通过仪器的视线高程来计算B点高程，即 ? ? 式2-3?????????????????????? 式（2-2）直接利用高差 计算B点高程，称为高差法； 式（2-3）是利用仪器视线高程 计算B点高程，称为仪高法。 在某种情况下，要根据一个后视点的高程同时测定多个前视点的高程，这时仪高法比高差法方便。? 水准测量方法 水准测量施测 当已知水准点与待测高程点的距离较远或两点间高差很大，安置一次仪器无法测到两点高差时，就需要把两点间分成若干段，连续安置仪器测出每段高差，然后依次推算高差和高程。 如图2—15所示，水准点BM．A的高程为54．206m，现拟测定B点高程，施测步骤如下： ?在离A适当距离处选择点TP．1，安放 尺垫，在A、1两点上分别竖立水准尺。 在距A点和1点大致等距离处安置水准 仪，瞄准后视点A，精平后读得后视读 数a1为1.364，记入水准测量手簿 (表2—1)。旋转望远镜，瞄准前视点1 ，精平后读得前视读数b1为0.979，记人手簿。 图2—15??水准测量施测 计算出A、1两点高差为+0.385。此为一个测站的工作。点1的水准尺不动，将A点水准尺，立于点2处，水准仪安置在1、2点之间，与上述相同的方法测出1、2点的高差，依次测至终点B。 水准测量方法 水准测量施测 每一测站可测得前、后视两点间的高差，即 h1=a1-b1 h2=a2-b2 … hi=ai-bi ?将各式相加，得 ? ? ? 水准测量方法 在上述施测过程中，点1、2、3是临时的立尺点，作为传递高程的过渡点，称为转点(简记为TP．)。 由上述可知，在观测过程中，TP.1,TP.2,TP.3仅起传递高程的作用，它们无固定标志，无需算出高程。 水准测量方法 水准测量检核 ?测站检核 在水准测量每一站测量时，任何一个观测数据出现错误，都将导致所测高差不正确。因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量，这种检核称为测战检核。测站检核通常采用变动仪高法和双面尺法。 (1)变动仪高法 ??在每一测站上测出两点高差后，改变仪器高度再测一次高差，测得两次高差以进行比较检核。两次高差之差不超过容许值(如图根水准测量容许值为土6mm)，取其平均值作最后结果；若超过容许值，则需重测。 (2)双面尺法 在每一测站上，仪器高度不变，分别测出两点的黑面尺高差和红面尺高差，测得两次高差，相互进行校核。若同一水准尺红面读数与黑面读数之差，以及红面尺高差与黑面尺高差均在容许值范围内，取平均值作最后结果，否则应重测。 水准测量方法 水准测量检核 ?成果检核 测站检核能检查每一测站的观测数据是否存在错误，但有些误差，例如在转站时转点的位置被移动，测站检核是查不出来的。此外，每一测站的高差误差如果出现符号一致性，随着测站数的增多，误差积累起来，就有可能使高差总和的误差积累过大。因此，还必须对水准测量进行成果检核，其方法是将水准路线布设成如下几种形式： (1)附合水准路线 ??如图2—16a，从一个已知高程 的水准点BM．5起，沿各待测 高程的水准点进行水准测量， 最后连测到另一个已知高程的水 准点BM．7上，这种形式称为 附合水准路线。附合水准路线中各测 图2—16??水准路线的布设形式 站实测高差的代数和应等于两已知水准点间的高差。由于实测高差存在误差，使两者之间不完全相等，其差值 称为高差闭合差，即 ???????????式中：????——附合路线终点高程；????——起点高程。 水准测量方法 水准测量检核 ?成果检核 (2)闭合水准路线