第四章高程测量.doc

第4章 水 准 测 量 第一讲 教学目标：1、掌握水准测量原理 2、熟练掌握水准仪操作步骤 重点难点： 重点：1、水准测量原理 2、水准仪的操作步骤 教学内容： 高程测量的概念 根据已知点高程，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。 高程测量的方法分类 按使用的仪器和测量方法分为： 水准测量、三角高程测量、 气压高程测量、 GPS测量 §4.1 水准测量原理 一、水准测量原理 水准测量的原理是利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 a——后视读数 A——后视点 b——前视读数 B——前视点 1、A、B两点间高差： 2、由高差，若已知A点高程，则可得B点的高程为：（高差法） 。 3、视线高程：（场地平整时常采用此方法） 4、转点TP(Turning Point)和测站 转点的作用：传递高程 结论：A、B两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。 §4.2 水准测量的仪器和工具 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。 国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等几种型号。其中“D”表示大地测量，“S”表示水准仪，下标表示仪器的精度等级。 一 、DS3微倾式水准仪的构造（仪器演示） DS3水准仪主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。 1、望远镜 望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。它主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。 2、水准器 水准器有两种： 圆水准器——精度低，用于粗略整平。 水准管——精度高，用于精平。 特性：气泡始终向高处移动。 3、基座 基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。 二、水准尺和尺垫 1．水准尺 （1）塔尺 其长度有3m、5m两种，尺的底部为零点，在米和分米处有数字注记。 （2）双面水准尺 尺长为3m，两根尺为一对。尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。（详细讲解该尺的使用方法） 2．尺垫(尺垫只能放在转点上，已知点和待求点上不允许放置尺垫) 是由生铁铸成，尺垫放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。 §4.3 水准仪的使用 微倾式水准仪的基本操作程序为：安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。 一、安置仪器（边讲边演示） （1）高度适中（仪器高度与观测者的身高相适宜） （2）架头大致水平 （3）拧紧固紧螺旋 二、粗略整平（边讲边演示） 通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。 规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。 三、瞄准水准尺 （1）目镜调焦 松开制动螺旋，将望远镜转向明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。 （2）初步瞄准 通过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋。 （3）物镜调焦 转动物镜对光螺旋，使水准尺的成像清晰。 （4）精确瞄准 转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央。 （5）消除视差 眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动，这种现象叫视差。产生的原因：水准尺的尺像与十字丝平面不重合。消除方法：仔细反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。 四、精确整平（边讲边演示） 精确整平简称精平。眼睛观察水准气泡观察窗内的气泡影像，用右手缓慢地转动微倾螺旋，使气泡两端的影像严密吻合，此时视线即为水平视线。 说明：若使用自动安平水准仪，仪器无微倾螺旋，故不需进行精平工作。 五、读数 精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。 方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。 规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故对于望远镜成倒像的仪器，即从上往下读，望远镜成正像的仪器，即从下往上读。（举例） 布置作业：P129 1、2 第4章 水准测量 第二讲 教学目标：1、掌握水准路线的布设形式及水准测量外业施测方法 2、掌握水准测量内业成果整理步骤 重点难点： 重点： 水准测量外业施测方法及内业成果整理 难点： 水准测量闭合差的分配。 教学内容： §4.4 水准测量的方法 一、水准点和水准路线 1、水准点(Bench Mark) 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用BM表示。有永久性和临时性水准点两种。 2、水准路线(leveling line) 水准测量施测时所经过的路线，称为水准路线。 布设形式： （1）闭合水准路线：由已知点BM1——已知点BM1（用于大面积工程） （2）附合水准路线：由已知点BM1——已知点BM2（用于线路工程） （3）支水准路线：由已知点B