水准测量-课件.ppt

第二章 水准测量 教学要求： （1）掌握水准测量原理、水准仪的构造与使用、水准测量的施测、水准仪的检验和校 正、三四等水准测量。 （2）了解自动安平水准仪、精密水准仪和精密水准尺 第二章 重难点 重点： 水准测量的原理 水准仪的使用 水准测量的方法及成果整理 三四等水准测量 难点： 三四等水准测量 高程测量概述 高程测量的方法： 水准测量 三角高程测量 气压高程测量。 高程系统 采用“1985年国家高程基准” §2-1 水准测量原理 1、水准测量的原理 水准测量的原理： 是利用水准仪(level)提供的水平视线(horizontal sight)，读取竖立于两个点上的水准尺(leveling staff)上的读数，来测定两点间的高差，再根据已知点高程计算未知点高程 2、基本概念 后视点 后视读数 前视点 前视读数 测站 3、高程的计算方法 ①高差法 ②视线高法 §2-2 水准仪和水准尺 水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫 水准仪按其精度可以分为等四个等级 ： 水准仪按其构造可以分为以下4类： 激光水准仪 电子水准仪 自动安平水准仪 微倾式水准仪 一、水准仪的构造 水准仪主要由三个部分组成： 望远镜、水准器、 基座 1、望远镜 望远镜主要由四大光学部件组成：物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜，另外还包括一些调节螺旋。 十字丝的交点与物镜光心的连线，称为视准轴 2、水准器 1）管水准器 管水准器轴 ：过零点做内圆弧的切线LL 分划值τ″：2mm弧长所对的圆心角 τ″=2/R×ρ″ =20″/2mm 用微倾螺旋调节 作用：精平仪器 2)圆水准器 圆水准器轴：过圆水准器零点的球面法线L0L0。 分划值τ：一般为8′～10 ′ R愈大， τ愈小，水准管的精度愈高 作用：粗平仪器 3、基座 基座的作用是支承仪器的上部，用中心螺旋将基座连接到三脚架上 主要作用：调节圆水准气泡 二、水准尺和尺垫 水准尺的种类 直尺 塔尺 折尺 ? 铟刚尺 长度2-5m 尺垫 尺垫是在转点处放置水准尺用的 三、水准仪的轴系及关系 轴系 视准轴CC 管水准器轴LL 圆水准器轴L0L0 竖轴VV 满足的关系 圆水准器轴平行于仪器竖轴L0L0 ‖VV 水准管轴应平行于视准轴LL‖CC 十字丝横丝应垂直与仪器竖轴 四、自动安平水准仪 自动安平水准仪：用补偿器代替水准器，能使仪器的视准轴，在1～2秒钟内自动、精确、可靠地安放在水平位置 。 满足条件：fα=sβ=zz0 §2-3 水准仪的使用 微倾水准仪的使用 安置仪器 粗平 瞄准 精平 读数 自动安平水准仪的使用 安置仪器 粗平 瞄准 读数 视差 视差出现的现象：尺像晃动，读数不准。 产生视差的原因：尺像没有准确落在十字丝面上。 消除视差的方法：重新调节目镜和物镜，进行仔细对光。 §2-4 水准测量的一般方法 一、水准点BM（Bench Mark） 二、水准测量的实施 水准测量的实施 测站、测点、转点TP h1=a1-b1 h2=a2-b2 ……….. hn=an-bn Σh=Σa-Σb 三、水准路线 水准路线：在水准点之间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。 包括：附合水准路线、闭合水准路线和支水准路线。 高差闭合差fh 定义：一条水准路线高差测量值之和与高差理论值之和的差值 fh＝∑h测－∑h理 附合： fh＝∑h测－（H终－H起） 闭合： fh＝∑h测 支水准： fh＝∑h往＋∑h返 等外高差闭合差限差： 四、水准测量的校核方法 1、计算校核 ： Σh=Σa-Σb 2、测站校核： 变仪器高法 双面尺法 3、成果检核：按三种路线形式 | fh |≤| fh允|成果合格 | fh |≥| fh允|成果不合格，返工重测 五 观测、记录、计算 §2-5水准测量内业计算 一、高差闭合差的计算 fh＝∑h测－∑h理 附合： fh＝∑h测－（H终－H起） 闭合： fh＝∑h测 支水准： fh＝∑h往＋∑h返 等外高差闭合差限： 二、高差闭合差的调整 调整计算就是要将高差闭合差按照一定的规则分配到各个测站所测得的高差中。 基本原则：将高差闭合差按与测站数（或路线长度）成正比原则反号分配到各段高差中去。 Vi＝－fh/∑n*ni 适合山地 Vi＝－fh/∑L*Li 适合平地 检核： －fh＝∑V 三、计算改正后的各段高差 改正后的高差