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第二章水准测量 第二章 水准测量 测量学 第二章 水 准 测 量 马莉、杨腾峰编写 本章学习要点 1、水准测量的原理及S3水准仪的使用； 2、五等水准测量的施测方法及成果计算；(难点) 3、水准仪主要轴线应满足的几何条件； 4、水准测量中应注意的问题。 目 录 第一节 高程测量概述 第二节 水准测量原理 第三节 水准测量的仪 器及使用 第四节 水准测量的方法 第五节 水准测量的成果 计算 第六节 水准仪的检验 和校正 第七节 水准测量的误差 分析 第八节 精密水准仪和 精密水准尺 第九节 电子水准仪简介 思考题 §2-1 高程测量概述 一、高程测量 l??高程测量：测量地面点高程的工作。 l? 目的：获得未知点的高程。一般是通过测出已知点和未知点之间的高差，再根据已知点的高程推算出未知点的高程。 l?水准测量原点 ：直接由平均海水面测得高程的水准点（图2-J）。 三、水准点及其等级 l?? 水准点（Bench Mark），通过水准测量建立的高程控制点，工程上常用BM来标记。 l?? 水准点的等级及埋设 w? 国家水准点分为一、二、三、四等四个等级，按规范要求埋设永久性标石标记。三、四等水准点一般用混凝土标石制成，深埋到地面冻结线以下，在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀的材料制成的半球状标志（图2-1a）。 w? 墙上水准点（图2-1b） w? 图根水准点和一些施工测量使用的水准点 常采用临时性标志,例如:木桩（桩顶钉一半圆球状铁钉） 一、基本原理 l?? 水准测量的实质: 测量两点之间的高差。 l?? 水准测量的基本原理： 利用水准仪建立一条水平视线，借助水准尺来测定两点间的高差，从而由 已知点的高程推算出未知点的高程。 l?A、B两点的高差为：(利用水准仪提供的水平视线，分别读取A点水准尺上的读数a和B点的读数b ) ? ? 二、仪高法测量 ? l?适用场合：根据一个后视点的高程同时测定多个未知点的高程。常用于纵断面测量、土石方测量。 l??仪高法： 仪器的视线高：Hi = HA +a 待求点高程： H B = Hi –b = （HA +a） –b 中间点：在测量过程中不起传递高程作用的高程待求点，这些点上只有一个前视读数C, 也称“中视读数”。见图2-4 其高程 §2-3 水准测量的仪器及其使用 一、水准仪的种类 l光学水准仪： l?? 微倾式水准仪 ：用水准管来获得水平视线； l?? 自动安平水准仪：用补偿器来获得水平视线。 l?? 电子水准仪 水准仪按仪器精度分：DS05、DS1、DS3、DS10 四个等级。D、S 分别 是“ 大地测量” 和“ 水准仪” 汉语拼音的第一个字母，数字05 、1 、3 、10 表示该仪器的精度。 DS05 和DS1 用于精密水准测量，DS3 用于一般水准测量，DS10 则用于简易水准测量。工程常用DS3 水准仪。 （一）水准尺 用优质木材或合金制成，要求尺长稳定，刻划准确。 l?? 最常用的有双面尺和塔尺两种。 ※? 双面尺多用于三、四等及以下精度的水准测量（见图2-5a）。 ※? 塔尺用两节或三节套接在一起，能伸缩，携带方便。一般尺长为5 m，尺的底部为零点，尺面绘有1 cm或5 mm黑白相间的分格，米和分米处注有数字（见图2-5b）。 l?? 尺垫是在转点上放置水准尺用的，尺垫可使转点稳固，防止下沉。 l??用钢板或铸铁制成，一般为三角形，中央有一突出的半球体，下方有三个尖脚（见图2-6）。 l?? 用时把三个尖脚踩入土中，把水准尺立在突出的圆顶上。 （一）DS3微倾式水准仪的构造 （1）管水准器（水准管）：反映视线是否水平，用于 精平。 l?? 水准管的零点：管面上刻有间隔为2 mm的分划线，分划线的对称中心O称～。 l?? 水准管轴LL：过零点与管内壁纵向相切的直线（见图2-10）。 l??气泡居中： 当气泡的中心点与 零点重合时，称气泡居 中，此时水准管轴位于 水平位置，视线水平。  若气泡不居中，则水准管轴处于倾斜位置，视线不水平。 l 水准管分划值 ? 定义 ：水准管2 mm 的弧长所对圆心角τ， 即气泡每移动一 格时，水准管轴所倾斜的角值。