地形测量-学习情景2图根高程测量.ppt

一、高程测量的方法一、高程测量的方法常见的高程测量的方法有：常见的高程测量的方法有：1.水准测量水准测量;2.三角高程测量三角高程测量;3.GPS高程测量高程测量;4.气压高程测量气压高程测量。学习导入：高程测量概述学习导入：高程测量概述二、水准测量和三角高程测量的适用范围二、水准测量和三角高程测量的适用范围水准测量一般适用于平坦地区；水准测量一般适用于平坦地区；三角高程测量适用于山区三角高程测量适用于山区；高精度的高程测量一般采用水准测量的方法进行。高精度的高程测量一般采用水准测量的方法进行。（GPS高程测量将在以后的课程中学习）高程测量将在以后的课程中学习）学习导入：高程测量概述学习导入：高程测量概述三、国家高程基准三、国家高程基准根根据据青青岛岛验验潮潮站站从从19501950年年至至19761976年年的的验验潮潮资资料料，确确定定黄黄海海的的平平均均海海水水面面作作为为高高程程零零点点，据据此此测测定定青青岛岛原原水水准准原原点点的的高高程程为为72.289m72.289m，这个高程零点和原点高程称为，这个高程零点和原点高程称为:“1956年国家高程基准年国家高程基准”根根据据青青岛岛验验潮潮站站从从19531953年年至至19791979年年的的验验潮潮资资料料，确确定定黄黄海海的的平平均均海海水水面面作作为为高高程程零零点点，据据此此测测定定青青岛岛原原水水准准原原点点的的高高程程为为72.260m72.260m，这个高程零点和原点高程称为，这个高程零点和原点高程称为:“1985年国家高程基准年国家高程基准”学习导入：高程测量概述学习导入：高程测量概述水准测量水准测量 三角高程测量三角高程测量子情境子情境2 2 子情境子情境1 1 水准测量原理水准测量原理 一、一、水准仪和水准尺水准仪和水准尺二、二、测绘学科在国民经济建设中的作用测绘学科在国民经济建设中的作用 三、一、水准测量原理一、水准测量原理hAB=后视读数后视读数前视读数前视读数HB=HA+hAB是利用水准仪提供的水平视线，在竖立于两是利用水准仪提供的水平视线，在竖立于两点的水准尺上读数，以测定两点间的高差，从而点的水准尺上读数，以测定两点间的高差，从而由已知点的高程推算未知点的高程。由已知点的高程推算未知点的高程。水准测量水准测量基本原理：基本原理：如下图，已知如下图，已知A点的高程为点的高程为HA，只要能测出，只要能测出A点至点至B点的点的高程之差，则高程之差，则点的高程点的高程HB就可用下式计算求得：就可用下式计算求得：有有时时安安置置一一次次仪仪器器须须测测算算出出较较多多点点的的高高程程，可可先先求求出出水水准准仪仪的的视视线线高高程程，然然后后再再分分别别计计算算各各点点高高程，从图中可以看出：程，从图中可以看出：视线高视线高Hi=HA+a B B点高程点高程HB=Hi-b 要测算地面上两点间的高差，所依据的就是要测算地面上两点间的高差，所依据的就是一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成立。因此，立。因此，视线必须水平，是水准测量中要牢牢视线必须水平，是水准测量中要牢牢记住的操作要领。记住的操作要领。一、水准测量原理一、水准测量原理1.水准尺和尺垫水准尺和尺垫水水准准尺尺是是与与水水准准仪仪配配合合进进行行水水准准测测量量的的工工具具。水水准准尺尺分分为为直尺直尺、折尺折尺和和塔尺塔尺。双双面面水水准准尺尺的的分分划划，一一面面黑黑色色面面（主主尺尺），尺尺底底分分划划为为零零，另另一一面面是是红红色色面面（辅辅助助尺尺），尺尺 底底 刻刻 画画 为为 一一 常常 数数：4687mm或或4787mm。使使用用水水准尺前一定要认清刻画特点。准尺前一定要认清刻画特点。尺垫尺垫是供支承水准尺和传递高程所用的工具。是供支承水准尺和传递高程所用的工具。二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造1）水准仪的等级）水准仪的等级 DS05,DS1,DS3,DS10,DS20.大地大地水准仪水准仪每千米水准往返测量的每千米水准往返测量的高差中误差，以毫米计高差中误差，以毫米计精密精密水准仪水准仪 普通普通水准仪水准仪 二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造2）微倾式微倾式水准仪的构造水准仪的构造 微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。望远镜望远镜水准器水准器基座基座二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造2）微倾式微倾式水准仪的构造水准仪的构造 为为了了能能精精确确地地提提供供水水平平视视线线，在在仪仪器器构构造造上上安安置置了了一一个个能能使使望望远远镜镜上上下下作作微微小小运运动动的的微微倾倾螺螺旋旋，所所以以称称微微倾倾式水准仪式水准仪 。DS3水准仪水准仪DS3水准仪水准仪二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造3）望远镜望远镜的构造及成像和瞄准原理的构造及成像和瞄准原理望远镜望远镜的构造的构造调焦调焦透镜透镜调焦调焦螺旋螺旋目目镜镜物镜物镜视准轴视准轴倒像望远镜成像原理倒像望远镜成像原理二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造3）望远镜望远镜的构造及成像和瞄准原理的构造及成像和瞄准原理放大倍数 V=DS3水准仪V=28视差视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起读数误差。：标尺像没成在十字丝分划板上引起读数误差。消除消除：望远镜对准天空：望远镜对准天空(或明亮背景或明亮背景)。二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造3）望远镜望远镜的构造及成像和瞄准原理的构造及成像和瞄准原理旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰望远镜对准标尺望远镜对准标尺旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰瞄准瞄准原理原理二、二、水准仪与水准尺水准仪与水准尺2.水准仪的构造水准仪的构造4）水准器水准器圆水准器圆水准器 管水准器管水准器 三、水准仪的使用三、水准仪的使用水准仪的技术操作：水准仪的技术操作：粗平粗平照准照准精平精平读数读数1.1.粗平粗平 三、水准仪的使用三、水准仪的使用 就是通过调整脚螺旋，将圆水准气泡居就是通过调整脚螺旋，将圆水准气泡居中，目的是使仪器竖轴处于铅垂位置，视线中，目的是使仪器竖轴处于铅垂位置，视线概略水平。概略水平。1.粗平：粗平：左手拇指规则：左手拇指规则：气泡移动的方向与左手拇指旋转脚气泡移动的方向与左手拇指旋转脚螺旋的方向一致。螺旋的方向一致。三、水准仪的使用三、水准仪的使用望远镜对准天空望远镜对准天空(或明亮背景或明亮背景)旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。三、水准仪的使用三、水准仪的使用2.照准照准 就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清目标和十字丝，并消除视差目标和十字丝，并消除视差 。望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋使标尺像清晰使标尺像清晰三、水准仪的使用三、水准仪的使用2.照准照准三、水准仪的使用三、水准仪的使用3.3.精平精平 就是慢慢转动微倾螺旋，使符合水准气泡就是慢慢转动微倾螺旋，使符合水准气泡的影象符合。的影象符合。管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋；管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋；同时从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中；同时从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中；再从管水准器观察窗口查看符合情况。再从管水准器观察窗口查看符合情况。三、水准仪的使用三、水准仪的使用3.3.精平精平 就是在视线水平时，用望远镜十字丝的横丝就是在视线水平时，用望远镜十字丝的横丝在尺上读数在尺上读数。三、水准仪的使用三、水准仪的使用4.4.读数读数 四四.自动安平水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋不需要水准管和微倾螺旋，只有，只有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，借助一种居中后，借助一种“补偿器补偿器”的特别装置，使的特别装置，使视线自视线自动处于水平状态动处于水平状态。自动安平水准仪正面自动安平水准仪正面视准轴水平时，水准尺上的正确读数视准轴水平时，水准尺上的正确读数a a圆水准器粗平，视准轴相对于水平面有微小倾斜角圆水准器粗平，视准轴相对于水平面有微小倾斜角无补偿器时水准尺上读数设无补偿器时水准尺上读数设a a物镜与目镜间补偿器使进入十字丝分划板光线偏转物镜与目镜间补偿器使进入十字丝分划板光线偏转正确读数光线经补偿器后通过十字丝分划板横丝正确读数光线经补偿器后通过十字丝分划板横丝读出视线水平时的正确读数读出视线水平时的正确读数a a四四.自动安平水准仪自动安平水准仪1.自动安平水准仪的原理自动安平水准仪的原理四四.自动安平水准仪自动安平水准仪2.自动安平补偿器的结构自动安平补偿器的结构四四.自动安平水准仪自动安平水准仪3.自动安平水准仪的使用自动安平水准仪的使用 自动安平水准仪的使用与一般水准仪不同之自动安平水准仪的使用与一般水准仪不同之处为处为不需要不需要“精平精平”这一项。这一项。1.国家水准测量等级的划分国家水准测量等级的划分国家水准测量从国家水准测量从高级至低级高级至低级分为四个等级：分为四个等级：五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算一等一等水准测量水准测量二等二等水准测量水准测量三等三等水准测量水准测量四等四等水准测量水准测量 在国家水准测量的基础上，根据工程的不同需要还可在国家水准测量的基础上，根据工程的不同需要还可布设等外水准测量和普通水准测量，不同的等级采用不布设等外水准测量和普通水准测量，不同的等级采用不同的水准仪和不同的方法的进行测量。同的水准仪和不同的方法的进行测量。表表国家水准测量等级的划分国家水准测量等级的划分项项目目水水准准仪仪等等级级DS05DS1DS3DS10每千米水准测量高每千米水准测量高差中误差（差中误差（mm)0.51.03.0望望远远镜镜物镜有效孔径物镜有效孔径不小于（不小于（mm)423828放大倍率放大倍率不小于（倍）不小于（倍）554728水准管分划值水准管分划值10/2mm10/2mm20/2mm主要用途主要用途一一、二等水准二等水准测量测量二二、三、三等水准等水准测量测量四等四等、普通、普通、工程水准测量工程水准测量（1）水准点水准点水准点是测区的高程控制点水准点是测区的高程控制点一般缩写为一般缩写为“BM”用用“”符符号表示。号表示。2.水准点和水准路线水准点和水准路线五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算（2）水准路线）水准路线依据测区的情况，可布设成水准网和单一水准路线，依据测区的情况，可布设成水准网和单一水准路线，单一水准路线有单一水准路线有以下几种形式以下几种形式：2.水准点和水准路线水准点和水准路线五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算（1）观测方法）观测方法a.将水准尺置于已知后视高程点将水准尺置于已知后视高程点A和和前视转点前视转点ZD1中中间间的的站。站。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算b.先瞄准后视尺，读取后视读数值先瞄准后视尺，读取后视读数值a1，并记入并记入五等水准测量记录表中五等水准测量记录表中。再照准前视尺，读取前视再照准前视尺，读取前视读数值读数值b1，并记入记录表中。至此完成了普通水准并记入记录表中。至此完成了普通水准测量测量一个测站一个测站的观测任务。的观测任务。c.将将仪仪器器搬搬迁迁到到第第站站，把把第第站站的的后后视视尺尺移移到到第第站站的的转转点点ZD2上上，把把原原第第站站前前视视变变成成第第站站的的后后视视。按按(b)步步骤骤测测出出第第站站的的后后、前前视视读读数数值值a2、b2，并记入记录表中。并记入记录表中。d.重复上述步骤测至终点重复上述步骤测至终点B为止。为止。（1）观测方法）观测方法3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算普通水准测量记录表普通水准测量记录表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1ab=5.3583.867=1.491h=2.2090.718=1.491HBHA=51.49150.000=1.491HBHA=h=a b(计算无误计算无误)计计算算检检核核3.8675.35851.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m50.0000.5830.7530.8731.851A+前视前视后后视视备备注注高高程程（m）高高差差标尺读数（标尺读数（m）测点测点0.718（2）校核方法（）校核方法（3种）种）a计算校核计算校核即：即：h=a bHBHA说明高差和各转点高程的计算是正确的。说明高差和各转点高程的计算是正确的。b测站校核测站校核即：变更仪器高法；即：变更仪器高法；双面尺法。双面尺法。c.成果检核成果检核（又称路线检核）（又称路线检核）即：检核水准路线的即：检核水准路线的高差闭合差高差闭合差fh是否超限。是否超限。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算校核方法：如果校核方法：如果fhfh容容，说明外业观测成果合格，否则须进，说明外业观测成果合格，否则须进行重测。行重测。支水准路线支水准路线：fhh往往h返返闭合水准路线闭合水准路线：fh=h附合水准路线附合水准路线：fh=h （H终终H始始）高差闭合差高差闭合差的计算公式：的计算公式：（2）校核方法（）校核方法（3种）种）3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算是以水准路线的是以水准路线的测段站数测段站数或或测段长度测段长度成正比，将成正比，将闭合差反号分配到各测段上，并进行实测高差的改正闭合差反号分配到各测段上，并进行实测高差的改正计算。计算。就是当外业观测的高差闭合差在容许范围内时，就是当外业观测的高差闭合差在容许范围内时，所进行的高差闭合差调整。所进行的高差闭合差调整。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算高差闭合差调整原则高差闭合差调整原则（3）成果处理）成果处理成成果果处处理理a.按按测测站站数数进进行行高高差差闭闭合合差差的的调调整整，测测段段高高差差的改正数的改正数Vi为：为：Vi=ni式中：式中：n水准路线各测段的测站数总和。水准路线各测段的测站数总和。ni某一测段的测站数。某一测段的测站数。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算（3）成果处理）成果处理b.按按测测段段长长度度进进行行高高差差闭闭合合差差调调整整，测测段段高高差差改正数改正数i为为ViLi式中式中：L水准路线各测段的总长度水准路线各测段的总长度,单位为单位为km;L某一测段的长度某一测段的长度,单位为单位为km。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算（3）成果处理）成果处理（4）例题）例题按按测站数调整测站数调整高差闭合差和高程计算示例见下表。高差闭合差和高程计算示例见下表。3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算题一：如图题一：如图备备注注+2.6940.047+2.74154+2.3350.010+2.345114+1.9690.011+1.9801334.3850.0164.36918236.34539.12034.74536.70439.039+2.7750.010+2.78512BMABM1BM2BM3BMB1高程（高程（m）改正后的改正后的高差高差（m）改正数改正数(m)实测高差实测高差(m)测站数测站数（个）个）测点测点测段测段编号编号HBHA=2.694fh=h(HBHA)=2.7412.694=+0.047n=54题一：题一：如果把上图中的测站数改为测段长度（以公里为单如果把上图中的测站数改为测段长度（以公里为单位，见下表第位，见下表第3列），则按列），则按测段长度调整测段长度调整高差闭合差和高高差闭合差和高程计算示例见下表程计算示例见下表。题二：如图题二：如图（4）例题）例题3.普通水准测量施测普通水准测量施测五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算fh=h(HBHA)=2.7412.694=+0.047L=9.1Vi=-Li备备注注+2.6940.047+2.7419.1+2.3350.010+2.3451.94+1.9680.012+1.9802.334.3830.0144.3692.8236.34539.11934.73636.70439.039+2.7740.011+2.7852.1BMABM1BM2BM3BMB1高程高程（m）改正后的改正后的高差（高差（m）改正数改正数(m)实测高差实测高差(m)测段测段长度长度（km）测点测点测段测段编号编号题二：题二：4.等外及四等水准测量等外及四等水准测量主主要要使使用用DS3水水准准仪仪进进行行观观测测，水水准准尺尺采采用用双双面面水水准准尺尺，观观测测前前必必须须对对水水准准仪仪进进行行检检校校。测测量量时时水水准准尺尺应应安安置置在在尺尺垫垫上上扶扶立立铅铅直直。根根据据双双面面水水准准尺尺的的尺尺常常数数即即K1=4687和和K2=4787，成对使用水准尺。成对使用水准尺。五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算等外、四等水准测量等外、四等水准测量等外、四等水准测量的技术要求等外、四等水准测量的技术要求等等 级级仪仪 器器类类 型型标标 准准 视视线线 长长 度度（m m）后后 前前 视视距距 差差（m m）后前视后前视距距差累计差累计（m m）黑黑 红红 面面读读 数数 差差（m mm m）黑红面所黑红面所测高差之测高差之差（差（m mm m）检测间检测间歇点高歇点高差之差之 差差（m mm m等外等外DS3DS312012010.010.050.050.04.04.06.06.06.06.0四等四等DS3DS380805.05.010.010.03.03.05.05.05.05.04.等外及四等水准测量等外及四等水准测量五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算后视黑面尺，读取上、下、中丝读数，即后视黑面尺，读取上、下、中丝读数，即(1)、(2)、(3)；后视红面尺，读取中丝读数，即后视红面尺，读取中丝读数，即(4)。前视黑面尺，读取下、上、中丝读数，即前视黑面尺，读取下、上、中丝读数，即(5)、(6)、(7)；前视红面尺，读取中丝读数，即前视红面尺，读取中丝读数，即(7);4.等外及四等水准测量等外及四等水准测量五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算每一测站的观测程序：每一测站的观测程序：4.等外及四等水准测量等外及四等水准测量五五.水准测量的方法及内业计算水准测量的方法及内业计算每一测站的观测程序：每一测站的观测程序：黑黑黑黑红红红红后后后后前前前前以上（以上（）内之号码，表示观测与记录的顺序。）内之号码，表示观测与记录的顺序。具体记录与计算方法参见具体记录与计算方法参见等外、四等水准测量记录表等外、四等水准测量记录表。测站编号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数K+黑减红高差中数上丝上丝后距前距黑面红面视距差dd115710739后513846171011970363前605515239-1374376后-前+0833+0932+1+0832-0.2-0.2221212196后619346621017471821前520086796-1374375后-前-0074-0175+1-0074-0.1-0.3319142055后517266513015391678前618666554-1375377后-前-0140-0041+10140-0.2-0.5419652141后618326519017001874前520076793+1265267后-前-0175-0274-1-0174-0.2-0.7等外、四等水准测量记录表等外、四等水准测量记录表u水准管轴水准管轴LLLL视准轴视准轴CCCCu圆水准轴圆水准轴L LL L 竖轴竖轴VVVVu横轴要水平（即：横轴要水平（即：VVVV）CCLLVVLL六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正1.水准仪应满足的条件水准仪应满足的条件水准仪的主要轴线水准仪的主要轴线:视准轴视准轴CCCC、管水准器轴、管水准器轴LLLL、圆水准器轴、圆水准器轴L LL L、竖轴、竖轴VVVV水准仪的主要轴线水准仪的主要轴线六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正1）圆水准器的检验与校正）圆水准器的检验与校正检验：检验：气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转气泡居中后，再将仪器绕竖轴旋转180，观察气，观察气泡是否居中。若偏移，则需校正。泡是否居中。若偏移，则需校正。校正：校正：用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半，再用三个用三个脚螺旋使气泡向中央移动一半，再用三个“校正螺丝校正螺丝”，使气泡居中。，使气泡居中。2）十字丝横丝）十字丝横丝竖轴竖轴VV的检验与校正的检验与校正检验：检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微，转动微动螺旋，看动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。点是否沿着横丝移动。校正：校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右两个旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右两个“校校正螺丝正螺丝”。六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正3）水准管轴）水准管轴视准轴（视准轴（i角）的检校角）的检校检验：检验：平坦地上选平坦地上选A、B两点，相距约两点，相距约80100m。在中点在中点C架仪器，读取架仪器，读取a1、b1，求出求出h1=a1b1六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正在距在距B点约点约3M的的D点处架仪器，读取点处架仪器，读取b2（B点离仪器较近，点离仪器较近，i角不计）角不计）,计算得理想值计算得理想值a2=h1+b2。观测值观测值a2，求得若，求得若=a2-a2,i=/SAB*20(三四等水准测量三四等水准测量)。=206265若超出，则水准管轴不平行视准轴。若超出，则水准管轴不平行视准轴。3）水准管轴）水准管轴视准轴（视准轴（i角）的检校角）的检校六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正检验：检验：在测站在测站D D上进行，转动微倾螺旋，使后视读数由上进行，转动微倾螺旋，使后视读数由a a2 2移至移至a a2 2，此时出现管水准器偏离中央，用拨针拨，此时出现管水准器偏离中央，用拨针拨动动管水准器校正螺丝管水准器校正螺丝，使气泡退回中央，第二次再测，使气泡退回中央，第二次再测高差，直至条件满足要求。高差，直至条件满足要求。3）水准管轴）水准管轴视准轴（视准轴（i角）的检校角）的检校六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正校正：校正：一、圆水准器的检验与校正一、圆水准器的检验与校正二、十字丝横丝的检验与校正二、十字丝横丝的检验与校正三、管水准器的检验与校正三、管水准器的检验与校正检检校校项项目目录录像像六、微倾式水准仪检验与校正六、微倾式水准仪检验与校正2.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项1.水准测量误差的主要来源水准测量误差的主要来源 水准管气泡不居中水准管气泡不居中 视准轴与水准管轴不水平视准轴与水准管轴不水平(4)(4)仪器或转点下沉仪器或转点下沉误差主要来源(1)(1)视线不水平视线不水平(2)(2)估读不准确估读不准确(3)(3)水准尺未竖直水准尺未竖直(5)后前视调平水准后前视调平水准管气泡的误差管气泡的误差前后视视线不在同一高度前后视视线不在同一高度大气折光等大气折光等(6)(6)外界环境干扰外界环境干扰(2)测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等。相等。(3)仪器脚架要踩牢，观测速度要快，以减少仪器下沉。仪器脚架要踩牢，观测速度要快，以减少仪器下沉。(4)估数要准确，读数时要仔细对光，消除视差。估数要准确，读数时要仔细对光，消除视差。(1)每项工程开工之前应对水准仪进行检校。每项工程开工之前应对水准仪进行检校。八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项2.注意事项注意事项(9)测量者要严格执行操作规程，工作要细心，加强校核。测量者要严格执行操作规程，工作要细心，加强校核。(5)检查塔尺相接处是否严密。保证扶尺竖直。检查塔尺相接处是否严密。保证扶尺竖直。(6)原始记录字迹要整齐、清楚，端正。原始记录字迹要整齐、清楚，端正。(8)读数时，记录员要复读，以便校对。读数时，记录员要复读，以便校对。(7)原始记录不得用橡皮擦，不得转抄。原始记录不得用橡皮擦，不得转抄。八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项八、水准测量误差的主要源及水准测量注意事项2.注意事项注意事项九、水准测量知识能力训练九、水准测量知识能力训练1.国家水准测量分哪几个等级？2.水准仪是根据什么原理来测定两点之间的高差的？有A、B两点，当高差hAB为负时，A、B两点哪点高？为正时，又如何？3.什么叫圆水准器轴和水准管轴？圆水准器和水准管的用途各是什么？4.水准仪有哪几条轴线，应满足的条件是什么？5.望远镜由哪几部分组成？什么叫视准轴？6.什么叫视差？产生视差的主要原因是什么？怎样消除视差？7.何谓转点？转点在水准测量中起什么作用？8.水准路线的布设形式有哪几种？四等水准测量一个测站上的观测程序如何?有何限差要求？9.如何进行测量仪器的维护？是用全站仪测量距离和竖直角，或用是用全站仪测量距离和竖直角，或用经纬仪测量竖直角，用其他方法测量距离经纬仪测量竖直角，用其他方法测量距离（卷尺量距、视距测量），利用三角函数计（卷尺量距、视距测量），利用三角函数计算高差，从而推算未知点的高程。算高差，从而推算未知点的高程。三角高程三角高程测量测量三角高程三角高程测量测量一、角度观测一、角度观测角度观测角度观测角度角度分类分类测量测量仪器仪器水平角水平角竖直角竖直角全站仪全站仪经纬仪经纬仪水平角水平角xy x yXZ竖直角竖直角高高差差平距平距斜距斜距 地面上任意两方向之间的水平角就是通过地面上任意两方向之间的水平角就是通过这两个方向的竖直面所夹的二面角这两个方向的竖直面所夹的二面角,用用表示。表示。（角值（角值0-3600-360）一、角度观测一、角度观测1.水平角测量原理水平角测量原理水平角水平角 水平角计算公式：水平角计算公式：=b-a=b-a=后视后视-前视。前视。一、角度观测一、角度观测1.水平角观测原理水平角观测原理为了测定水平角值为了测定水平角值,可在过角顶的铅可在过角顶的铅垂线上安置一架经纬仪垂线上安置一架经纬仪,仪器必须有一个仪器必须有一个能水平放置的刻度圆盘能水平放置的刻度圆盘水平度盘，度水平度盘，度盘上有顺时针方向的盘上有顺时针方向的0360的刻度，的刻度，度盘的中心放在过度盘的中心放在过O点的铅垂线上。点的铅垂线上。另外，经纬仪还必须有一个望远镜另外，经纬仪还必须有一个望远镜,望远镜不但可以在水平面内转动望远镜不但可以在水平面内转动,而且还而且还能在铅垂面内旋转。通过望远镜分别瞄能在铅垂面内旋转。通过望远镜分别瞄准远方高低不同的目标准远方高低不同的目标A和和B,其在水平其在水平度盘上的相应读数为度盘上的相应读数为a和和b,则水平角则水平角即即为两个读数之差。即为两个读数之差。即=ba。如右图所示，视线在水平如右图所示，视线在水平线之上称为线之上称为仰角，符号为正仰角，符号为正；视线在水平线之下称为视线在水平线之下称为俯角，俯角，符号为负。符号为负。2.竖直角观测原理竖直角观测原理一、角度观测一、角度观测竖直角竖直角 在同一竖直面内视线（瞄准方向线）和在同一竖直面内视线（瞄准方向线）和水平线之间的夹角称为竖直角。竖直角用水平线之间的夹角称为竖直角。竖直角用表示。（角值表示。（角值090）3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数一、角度观测一、角度观测 D J1 ,DJ 2 ,DJ 6大地测量大地测量经纬仪经纬仪一测回方向观测中误差一测回方向观测中误差的秒数。的秒数。1）光学经纬仪的等级及用途）光学经纬仪的等级及用途国产光学经纬仪国产光学经纬仪型号(DadiceliangJingweiyi)DJ07，DJ1，DJ2，DJ6，DJ30DJ“大地测量”和“经纬仪”07，1，2，6，30一测回方向观测中误差秒数工程测量DJ6级徕卡光学经纬仪徕卡光学经纬仪型号型号(Theodolite)T4(0.5)，T3(1)，T2(2)，T1(6)DJ6级光学经纬仪级光学经纬仪方向经纬仪和复测经纬仪方向经纬仪地表测量复测经纬仪光线较暗的地下工程测量一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数1）光学经纬仪的等级及用途）光学经纬仪的等级及用途经经纬纬仪仪部件名称部件名称组件名称组件名称作用作用照准部照准部望远镜望远镜瞄准目标并提供照准视线瞄准目标并提供照准视线管水准器管水准器提供水平参照提供水平参照读数显微镜读数显微镜方便读数方便读数光学对中器光学对中器对中对中支架支架支撑望远镜和竖直度盘支撑望远镜和竖直度盘度盘度盘水平度盘水平度盘标定水平方向值标定水平方向值竖直度盘竖直度盘标定竖直角读数标定竖直角读数基座基座支撑仪器上部并连接脚架支撑仪器上部并连接脚架光学经纬仪部件用途光学经纬仪部件用途1972年,南京1002厂研制J07级光学经纬仪1972年,南京1002厂研制J05级光学经纬仪毛主席参观我国研制的05秒级光学经纬仪三角测量观测觇标西藏高原三角测量西安光学仪器厂DJ6级方向光学经纬仪徐州光学仪器厂DJ6级方向光学经纬仪南京1002厂DJ6级方向光学经纬仪北京博飞仪器有限公司北京博飞仪器有限公司DJ6DJ6级方向光学经纬仪级方向光学经纬仪WildT1光学经纬仪(1980)正面反面一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数2）经纬仪的构造）经纬仪的构造光学经纬仪光学经纬仪主体分三部分：照准部水平度盘基座一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数2）经纬仪的构造）经纬仪的构造一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪基座基座 脚螺旋,圆水准气泡粗平仪器水平度盘旋转轴套在竖轴套中仪器固定于基座上一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪照准部照准部水平度盘上能绕竖轴旋转的全部部件总称竖轴、U形支架、望远镜横轴、竖盘指标管水准器读数装置 竖轴VV照准部旋转轴水平度盘变换螺旋一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪水平度盘水平度盘 圆环形光学玻璃盘片盘片边缘刻划顺时针注记0360角度值度盘读数装置及读数方法度盘读数装置及读数方法度盘，光路系统，测微器水平度盘和竖盘分划线经棱镜和透镜成像显示在望远镜旁读数显微镜内测微尺读数，单平板玻璃读数两种装置一、角度观测一、角度观测3.光学经纬仪的构造及度盘读数光学经纬仪的构造及度盘读数3）DJ6光学光学经纬仪经纬仪DJ6级级光学经纬仪的读数窗示意图光学经纬仪的读数窗示意图0123456光学经纬仪系列技术参数光学经纬仪系列技术参数技技术术项项目目经经纬纬仪仪等等级级DJ1DJ2DJ6一测回水平方向一测回水平方向中误差不大于（中误差不大于（）126望远镜有效孔径望远镜有效孔径不大于（不大于（mm）604040望远镜放大倍数望远镜放大倍数302820水准管水准管分划值分划值不大于不大于水水平平度度盘盘6/2mm20/2mm/2mm垂垂直直度度盘盘/2m/2mm/2mm主主要要用用途途二等平面控制二等平面控制测量及精密工测量及精密工程测量程测量三、四等平面控三、四等平面控制测量及制测量及一一般般工工程程量量图根控制测量图根控制测量及一般工程测及一般工程测量量测角原理静态度盘测角动态度盘测角编码度盘测角光栅度盘测角一、角度观测一、角度观测4.电子测角原理电子测角原理1）编码度盘测角）编码度盘测角2）光栅度盘测角）光栅度盘测角一、角度观测一、角度观测4.电子测角原理电子测角原理经纬仪的技术操作包括经纬仪的技术操作包括：一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作对中对中整平整平瞄准瞄准读数读数1234经纬仪安置经纬仪安置1）经纬仪的安置）经纬仪的安置对中：对中：使仪器竖轴位于过测站点的铅垂线上。具体做法：打开三脚架腿，调整长度使脚架高度适于观测者高度张开三脚架，安置在测站上，架头大致水平取出经纬仪放置在三脚架头上仪器基座中心基本对齐三脚架头的中心旋紧连接螺旋方法方法a.光学对中光学对中b.垂球对中垂球对中一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作水平度盘竖轴1）经纬仪的安置）经纬仪的安置一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作整平整平：水平度盘和横轴处于水平位置，竖盘位于铅垂平面内a.采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：采用光学对中器安置经纬仪的操作步骤如下：将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。将仪器置于测站点上，架头大致水平。粗略对中测站点。旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。旋转脚螺旋使光学对中器对准测站点。伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。伸缩三脚架腿，使圆水准气泡居中。再用脚螺旋精确整平经纬仪。如如果果光光学学对对中中器器分分划划圈圈不不在在测测站站点点上上，应应松松开开连连接接螺螺旋旋，在在架架头头上上平移仪器，使分划圈对准测站点。平移仪器，使分划圈对准测站点。重重新新再再整整平平仪仪器器，依依此此反反复复进进行行直直至至仪仪器器整整平平后后，光光学学对对中中器器分分划划圈对准测站点为止。圈对准测站点为止。一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作1）经纬仪的安置）经纬仪的安置光学对中器的结构经纬仪光学对中器目镜对光与物镜对光经纬仪光学对中器目镜对光与物镜对光b.垂球对中法安置经纬仪垂球对中法安置经纬仪垂球悬挂于连接螺旋中心挂钩上调整垂球线长度使垂球尖略高于测站点粗对中与粗平平移三脚架使垂球尖大致对准测站点中心将三脚架的脚尖踩入土中精对中稍微旋松连接螺旋，双手扶住仪器基座在架头上移动仪器，使垂球尖准确对准测站点旋紧连接螺旋垂球对中误差3mm精确整平旋转脚螺旋在相互垂直的两个方向使照准部管水准气泡居中一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作1）经纬仪的安置）经纬仪的安置垂球对中垂球对中2）瞄准和读数）瞄准和读数测角照准标志竖立于测点的标杆、测钎、用三根竹杆悬吊垂球线或觇牌。一、角度观测一、角度观测5.经纬仪的操作经纬仪的操作目镜调焦望远镜对向明亮背景，转动目镜使十字丝清晰；粗瞄目标望远镜粗瞄器对准目标，旋紧制动螺旋；精瞄目标从望远镜