土木工程测量学课件第二章.ppt

第二章 水准测量 §2.1 水准测量原理 §2.2水准仪及其使用 §2.3 水准测量及其数据处理 §2.4 水准仪的检验与校核 §2.5 水准测量误差分析 §2.6自动安平水准仪 §2.7 精密水准仪 §2.8 其他新型水准仪 高程测量概念 （Height Measurement） 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。 水准测量是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。 三角高程测量是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角)，然后利用三角公式计算出两点间的高差。三角高程测量一般精度较低，只是在适当的条件下才被采用。 气压高程测量利用气压计测定 高程基准面:通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。 “1956黄海高程系” :解放后我国采用青岛验潮站1950～1956年观测结果求得的黄海平均海水面作为高程基准面。----72.289m:水准原点作为全国高程测量的基准点。 “1985国家高程基准”:1952～1979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面。------72.260m。 高程控制点称水准点——BM(Bench Mark)。标石水准点、墙脚水准点、简易标志水准点 。 §2.1 水准测量的原理 　水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。 水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线，通过读取竖立在两点上水准尺的读数，测定两点间的高差。从而由已知点高程推求未知高程。 　　 §2.2 水准仪及其使用 　　微倾式水准仪 　　自动安平水准仪 　　数字(电子)水准仪 　　我国的水准仪系列标准分为：DS05、DS1、DS3和DS20 　　水准尺： 　　尺垫： 　　一、 DS3微倾式水准仪的构造 　　在一般水准测量中使用较广的DS3型微倾式水准仪由下列三个主要部分组成： 　　望远镜 它可以提供视线，并可读出远处水准尺上的读数。 　　水准器 用于指示仪器或视线是否处于水平位置。 　　基座 用于置平仪器，它支承仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动。 　　1. 望远镜 十字丝分划板 视准轴——视线 十字丝分划板 视准轴——视线 2. 水准器 (1) 管水准器 又称水准管 用于精平 　　(2) 圆水准器 圆水准器的分划值，是顶盖球面上2mm弧长所对应的圆心角值，水准仪上圆水准器的角值为8′至15′(R=0.46～0.86m)。 用于粗平 特性：气泡始终向高处移动。 二、水准尺(leveling staff) 与尺垫(staff plate) 图形：粗平的操作方法示意图 　　3. 照准目标 　　准星瞄准 　　目镜调焦、物镜调焦 　　使十字丝竖丝照准水准尺 　　视差：当观测时把眼睛稍作上下移动，如果尺像与十字丝有相对的移动，即读数有改变，这一现象叫视差。其原因是尺像没有落在十字丝平面上。消除视差的方法是先调目镜调调焦螺旋使十字丝清晰，然后一面调节物镜调焦螺旋一面仔细观察，直到不再出现尺像和十字丝有相对移动为止，即尺像与十字丝在同一平面上。 　　4. 视线的精确整平 　　粗平 → 精平 　　每次读数前都需要重新使气泡符合 　　5. 读数 　　用十字丝中间的横丝读取水准尺的读数。从尺上可直接读出米、分米和厘米数，并估读出毫米数，所以每个读数必须有四位数。 图形：水准仪读数实例 五、扶尺和搬站 1. 扶尺 目的 将水准尺立于测点上，并处于铅垂线位置。 操作 扶尺员应站在尺后，双手握住把手，两臂紧贴身躯，借助尺上水准器将尺铅直立在测点上。 §2.3 水准测量的实施 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，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。 二、水准路线(leveling line) 1．闭合水准路线(closed leveling line) 2．附合水准路线(annexed leveling line) 3．支水准路线(spur leveling line) 三、水准测量的实施（外业） 　　当两点相距较远或高差太大时，则可分段连续进行，从图中可得： 4 水准测量实施与记录对照图 　　四、水准测量成果的检核 　　(一) 测站检核 　　1. 两次仪器高法　　 　　　　(二) 计算检核 [h] = [a]-[b] (三)水准路线的检核 　　1. 附合水准路线 　　附合水准路线的高程闭合差为： 高程闭合差的大小在一定程度上反映了测量成果的质量。 　　2. 闭合水准路线 　　3. 水准支