数字测图原理与方法(四章).pdf

第四章 水准测量和水准仪 §4．1 水准测量原理与方法 水准测量 ▲ 一、水准测量原理 原理 两点间（A 、B ）的高差 高程（B 点） 正反高差的表示方法及其关系 视线高法 二、水准测量方法 测站 路线的高差 三、地球曲率和大气折光的影响 含球差改正的高差公式 含球差、气差改正的高差公式 1．地球曲率对一根水准尺上读数的影 响 2．大气折光对一根水准尺上读数的影响 折光系数 k 球气差改正 水准测量计算高差公式 如何削弱球气差对高差的影响 §4．2 水准仪和水准尺 一、水准仪的基本部件 分类 水准仪的外形和各部件名称 二、测量望远镜的构造及其成像和瞄准原 测量望远镜的构造 放大率 十字丝分划板 中丝 视距丝 调焦透镜 视差 消除视差的方法 ▲ 三、水准器及其灵敏度 1．水准管 水准气泡 水准管轴 精确居中：根据水准气泡两端与水准管分划线的位置对 称；气泡两端的像符合成一个圆弧 水准管分划值 校正水准管轴 2．圆水准器 圆水准轴 作用 ▲ 四、带有光学测微器装置的水 准仪 光学测微器的作用 光学测微器的测微工作原理 最后读数 五、自动安平水准仪 自动安平水准仪作用 1．自动安平水准仪的原理 补偿器 2．补偿器的补偿原理 补偿器结构 补偿器的补偿原理 直角棱镜在重力的作用下始终在相同的位置上 当视准轴水平时的光路：如图4—19(a) 视准轴已经倾斜而直角棱镜也随着倾斜的光路 补偿器没有发生作用 补偿器发生作用后的光路 补偿器设计要满足的条件 3．阻尼器 空气阻尼器 磁阻尼器 六、水准尺和尺垫 尺垫及其作用 三、四等水准测量或普通水准 测量所使用的水准尺 一、二等水准测量使用尺长更 稳定的铟瓦水准尺 七、水准仪的使用 1．安置水准仪 仪器固定在三脚架头上 安置水准仪 2．粗平 3．瞄准 4．精平 5．读数 八、电子水准仪 1．概述 优点 ▲ 电子水准仪区别于水准管水准仪和补偿器水准仪( 自动 安平水准仪) 的主要不同点 ▲ 电子水准仪采用的自动电子读数方法 ▲ 2．电子水准仪的一般结构 3．相关法基本原理 ▲ 4．条码水准尺 §4．3 水准测量外业施测 一、普通水准测量 什么是普通水准测量？▲ 施测程序 ▲ 双面尺法 ▲ 两次仪器高法 ▲ 记录、计算 二、国家三、四等水准测量 限差 三、四等水准测量在一测站上 水准仪照准双面水准尺的顺序 1．测站上的计算与校核 高差部分 视距部分 2．观测结束后的计算与校核 高差部分 视距部分 三、精密水准测量 什么是精密水准测量？▲ 观测步骤 ▲ 限差 记录计算 水准观测中的注意事项 ▲ §4．4 水准测量的误差分析 一、仪器误差 1．视准轴与水准管轴不平行的误差 ▲ 对高差的影响 残余i角 ▲ 2．水准尺误差 ▲ 二、观测误差 1．精平误差 2．调焦误差 3．估读误差 4．水准尺倾斜误差 三、外界环境的影响 1．水准仪、水准尺下沉误差 2．大气折光的影响 3．日照及风力引起的误差 §4．5 水准仪的检验与校正 一、水准仪应满足的条件 1．水准仪应满足的主要条件 ▲ 2．水准仪应满足的次要条件 ▲ 二、水准仪的检验与校正 1．圆水准器的水准轴应与仪器的旋转轴平行的检验和校 正 (1)检验原理 (2)检验方法 (3)校正 2．十字丝横丝应与仪器旋转轴垂直的检验和校正 (1)检验原理 (2)检验方法 (3)校正 3．望远镜视准轴应与水准管的水准轴平行的检验和校正 (1)检验i 角的基本原理 (2)第一种方法 ①检验 ②校正 (3)第二种方法 ①检验 ②校正 (4)微倾式水准仪交叉误差的检验与校正 ①交叉误差和i 角误差之间的函数关系 ②交叉误差在水准测量中的影响 ③交叉误差的检验原理 ④交叉误差的检校 三、自动安平水准仪补偿器性能的检验 1．检验原理 2．检验方法 四、水准尺的检验 1．一般检视 2．圆水准器的检验和校正 3．水准尺分划的检验 (1)水准尺每米平均真长的测定 (2)水准尺每分米分划误差的测定 (3)水准尺黑面与红面零点差数的测定 (4)一对水准尺黑面零点差的测定