第4章 水准测量和水准仪.ppt

第四章 水准测量 第四章 水准测量 主要内容：水准测量原理、水准仪的构造及使用、 水准测量的施测方法及成果整理、仪器 的检验与校正。 主要目的：了解水准测量原理、测量仪器与测量工 具，掌握地面点位高程测量过程。 重点内容：水准测量原理、施测方法、成果计算。 测定地面点高程的工作称为高程测量。 §4-1.水准测量原理 一、水准测量原理 水准测量是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，从而求得两点间的高差。 （1）高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则 HB=HA+ hAB =HA+(a-b) 在计算高差hAB时，一定要注意hAB的下标： hAB表示A点至B点的高差。 （2）视线高法：B点高程也可以通过水准仪视线高程Hi（也称为仪器高程）来计算。 即Hi=HA+a 则 HB =(HA+a)-b=Hi-b 例2：已知HA=423.518m，要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563m，接着在各待定点上立尺，分别测得读数b1=0.953m，b2=1.152，b3=1.328m。 解：先计算出视线高程 Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m 各待定点高程分别为： H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝424.128m H2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝23.929m H3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝23.753m 转点、测站 § 4-2.水准测量仪器和工具 水准测量所使用的仪器为水准仪，所使用的工具为水准尺和尺垫。 水准仪按其精度划分为四个等级： 精密水准仪DS05、DS1；普通水准仪DS3、DS10 下标的数字代表仪器的测量精度（每公里往返测高差中数的中误差n毫米，即精度）。 水准仪按其构造可分为三种： 微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪。 目前，普通工程测量中最常用的水准仪是： DS3微倾式水准仪（或DS3自动安平水准仪） 一、 DS3微倾式水准仪的构造 作用：为测量高差提供一条水平视线 组成：望远镜、水准器、基座 1.望远镜 （1）组成：物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板、物镜对光螺旋、目镜对光螺旋 （2）作用: 瞄准目标，提供水平视线。 2.水准器 （1）圆水准器：用于仪器粗平 （2）管水准器：用于仪器精平 （1）圆水准器：用来指示仪器竖轴是否竖直 圆水准器是将一圆柱形的玻璃盒子装嵌在金属筐内，盒内部是装满酒精或氯华锂后加热密封的。盒顶面的内壁磨成圆球形，顶面的中央划一小圆，其圆心S即为圆水准器的零点。 连接S与球面的球心O的直线称为圆水准器的水准轴。 （2）管水准器：用来指示视准轴是否水平 水准管轴LL：过水准管零点所作圆弧面的切线。 气泡居中：气泡零点与水准管零点重合。 常采用符合水准管系统 ——目的是提高水准管气泡居中的精度 3.基座 基座通过连接螺旋与三脚架相连。 基座用于支承水准仪上部，水准 仪旋转轴插入基座轴套可自由旋转。 基座上的三个脚螺旋用于调节圆水准气泡。 仪器竖轴VV：就是水准仪的旋转轴。 二、水准尺和尺垫 水准尺有双面尺和塔尺两种 标准水准尺为一对双面尺，其中: A尺和B尺黑面0－3m; A尺红面4.687－7.687m, B尺红面4.787－7.787m。 尺垫半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。 三、水准仪的使用 水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤 1.安置水准仪 打开三脚架并使其高度适中，目估使架头大致水平，然后将三脚架尖踩入土中，将水准仪用中心螺旋固定于三脚架头上。 二、 粗略整平(粗平)  粗略整平工作是用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中。 整平方法：1、先两个后一个的原则。 2、气泡移动的方向与左手大拇指的切线方向一致。 3.瞄准水准尺：首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转动望远镜瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视差！ 什么是视差？ 产生的原因？如何消除？ 当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标像有相对运动，这种现象称为视差。 4.精平 在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中。 读数： §4-3 水准测量的实施及成果整理 一、水准点及水准路线 1.水准点 2.水准