水准测量教案.docx

******************学院教案章节首页授课班级：第三章 计4 学时课题（章节及内容）第三章 水准测量教学目的和要求使学生理解水准测量的原理。使学生掌握水准仪的使用方法，水准测量方法，记录，检核。使学生学会水准测量内业计算。重点难点水准测量的原理水准仪的使用方法水准测量外业作业方法、记录、检核水准测量内业计算教学进程（含课堂教学内容、教学方法、辅助手段等）上节课重点内容复习。水准测量的原理。介绍水准仪的结构及水准尺、尺垫。介绍水准仪的使用方法。介绍介绍水准测量外业作业方法、记录、检核。介绍水准测量内业计算。简单介绍数字水准仪。作业布置课后复习思考题：6、计算题，参考P24例3-1。7、计算题，参考P24例3-1。主要参考资料中国矿业大学出版社高井祥主编的《测量学》第四版水准仪使用说明书课后自我总结分析第三章水准测量高程测量（Height Measurement）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。即：H 未=H 已+h 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(leveling) ：精度最高。三角高程测量(trigonometric leveling)：利用经纬仪测量倾角再按三角函数解算出测点高程的方法。适用于山区。气压高程测量(air pressure leveling)：根据大气压力随地面高程变化而改变的原理，用气压计测定测点高程的方法，精度最低。GPS 测量。(GPS leveling)：利用GPS测定测点的高程。所测高程是大地高。大地高：从一地面点沿过此点的地球椭球面的法线到地球椭球面的距离3.1 水准测量的原理一．基本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．测得两点间高差hAB后，若已知A 点高程H A ，则可得B 点的高程。3．视线高程：4．转点TP(turning point)的概念。结论：A、B 两点间的高差hAB等于后视读数之和减去前视读数之和。注意：A：高差的符号有正有负。当高差为正值时，表示前视点B高于后视点A；当高差为负时，表示前视点B低于后视点A。 B：计算高差时，一定要用后视读数减去前视读数，次序不能颠倒。3.2 水准测量的仪器和工具一、水准仪(level)（拿仪器讲解）1．望远镜(telescope)——由物镜、目镜和十字丝（上、中、下丝）三部分组成。主要用途：用于提供一条视线，瞄准目标并在水准尺上读数。2．水准器(bubble)有两种：圆水准器(circular bubble)——精度低，用于粗略整平。水准管(bubble tube)——精度高，用于精平。特性：气泡始终向高处移动。作用：指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直3．基座(tribrach) 作用：用来固定和粗略整平水准仪二、水准尺(leveling staff)——主要有单面尺、双面尺和塔尺。1．尺面分划为1cm，每10cm 处（E 字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。2．双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另一把为4787mm。三、尺垫(staff plate)放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。3.3 水准仪的使用水准仪的使用操作程序：安置仪器——粗平——瞄准——精平——读数（一）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）粗平——调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。1．方法：对向转动脚螺旋 1、2——使气泡移至 1、2 方向的中间——转动脚螺旋 3，使气泡居中。规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。（三）瞄准1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。2．视差概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。产生原因：目标像平面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）精平1、方法：如图所示微倾式水准仪(tilt level)，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。2、说明：若使用自动安平水准仪（compensator level），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。1．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。2．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）复习：水准测量原理、操作程序。3.4 水准测量外业一、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BM，一般用表示。有永久性和临时性两种。二、水准路线(le