水准测量原理.ppt

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1、关于水准测量原理关于水准测量原理关于水准测量原理关于水准测量原理现在学习的是第1页，共20页主要内容主要内容主要内容主要内容复习及导入新课复习及导入新课 1 1水准测量原理水准测量原理 2 2一测站水准测量的方法一测站水准测量的方法3 3小结与布置作业小结与布置作业 4 4现在学习的是第2页，共20页复习复习复习复习v什么是高程高程、高差高差、大地水准面大地水准面？高程高程也叫绝对高程，地面上一也叫绝对高程，地面上一点沿铅垂方向到大地水准面的距离。点沿铅垂方向到大地水准面的距离。高差高差地面上两点的高程之差。地面上两点的高程之差。hAB=HB-HA=HB-HA hBA=HA-HB=HA -HB

2、 hAB=-hBA大大地地水水准准面面设设想想处处于于完完全全静静止止的的平平均均海海水水面面向向陆陆地地和和岛岛屿屿延延伸伸所所形形成成的的处处处处与与铅铅垂垂线线垂垂直直的的不规则连续闭合曲面。不规则连续闭合曲面。思考思考：高程和高差之间有什么关系？怎么求高程：高程和高差之间有什么关系？怎么求高程？现在学习的是第3页，共20页高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念 测量地面上各点高程的工作测量地面上各点高程的工作 ,称为称为高程测量高程测量。高程测量根据所。高程测量根据所使用的仪器和施测方法的不同，分为：使用的仪器和施测方法的不同，分为：v（1 1）水准测量）水准测量v（

3、2 2）三角高程测量）三角高程测量v（3 3）气压高程测量）气压高程测量v（4 4）GPS GPS 测量测量现在学习的是第4页，共20页高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念vv三角高程测量：三角高程测量：三角高程测量：三角高程测量：通过观测两点间的水平距离和天顶距（或高度角）求定两点间高差的方法。它观测方法简单，不受地形条件限制，是测定大地控制点高程的基本方法三角高程测量传统的做法三角高程测量传统的做法现在学习的是第5页，共20页高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念v气压高程测量：气压高程测量：根据大气压力随高程变化的规律，用气压计测定两点的气压差推算高

4、差的方法。大气压力常以水银柱高度表示，温度为0时，在纬度45处的平均海面上大气平均压力约为760毫米水银柱。每升高约11米，大气压力减少1毫米水银柱。一般气压计读数精度可达0.1毫米水银柱，约相当于1米的高差。由于大气压力受气象变化的影响较大，气压高程测量精度低于水准测量和三角高程测量，主要用于高差较大的丘陵地和山区的勘测工作。通常用空盒气压计和水银气压计，前者便于携带，多用于野外作业，后者常用于固定测站或检验前者。空盒气压计空盒气压计数字气压计数字气压计现在学习的是第6页，共20页高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念高程测量的概念vGPSGPS高程测量：高程测量：是利用全球定位系统（G

5、PS）测量技术直接测定地面点的大地高，或间接确定地面点的正常高的方法。在用GPS测量技术间接确定地面点的正常高时，当直接测得测区内所有GPS点的大地高后，再在测区内选择数量和位置均能满足高程拟合需要的若干GPS点，用水准测量方法测取其正常高，并计算所有GPS点的大地高与正常高之差（高程异常），以此为基础利用平面或曲面拟合的方法进行高程拟合，即可获得测区内其他GPS点的正常高。此法精度已达到厘米级，在道路、电力等工程勘测和施工中应用越来越广。现在学习的是第7页，共20页几何水准测量几何水准测量几何水准测量几何水准测量 水准测量也是通过观测地水准测量也是通过观测地面两点之间高差，确定待定面两点之间

6、高差，确定待定点高程的一种方法。点高程的一种方法。虽然目前测量技术有了很虽然目前测量技术有了很大的进步，但是在工程建设大的进步，但是在工程建设和高等级高程控制测量中，和高等级高程控制测量中，几何水准测量仍是精度最高、几何水准测量仍是精度最高、应用最多的方法。应用最多的方法。普通工程测量珠峰高程测量现在学习的是第8页，共20页教学内容：教学内容：本次课主要讲解水准测量原理、一测站水准测量的两种方本次课主要讲解水准测量原理、一测站水准测量的两种方法：高差法、视线高法。法：高差法、视线高法。教学目标：教学目标：使学生了解地面点高程测量的内容；熟悉水准测使学生了解地面点高程测量的内容；熟悉水准测量原理

7、，掌握水准测量常用的两种方法。量原理，掌握水准测量常用的两种方法。本节重点：本节重点：高差法与视线高法高差法与视线高法本节难点：本节难点：水准测量原理的理解与应用。水准测量原理的理解与应用。水准测量原理水准测量原理现在学习的是第9页，共20页实验实验实验实验v工程实例：工程实例：农村房屋建造过程中，采用装入水的中空塑料软管（水平管）检查砌墙的高度是否在一个水平面。方法是将一端水泡顶面与一砌墙顶面对齐，另一端水泡顶面与砌墙顶面的差值即为两点处高差。v实验内容：实验内容：用水平管测量出课桌与讲台、课桌与课桌之间的高差。2-3为同学配合实验结论：实验结论：求两点之间高差需要一条作为标准的水平线。现在

8、学习的是第10页，共20页水准测量原理水准测量原理原理：原理：利用水准仪提供的一利用水准仪提供的一条水平视线，通过读取竖立在条水平视线，通过读取竖立在两点上的水准尺的读数来测定两点上的水准尺的读数来测定地面两点间的高差，从而由已地面两点间的高差，从而由已知点的高程和测得的高差，求知点的高程和测得的高差，求出待定点的高程。出待定点的高程。公式：公式：HAB=a-b;HB=HA+(a-b）现在学习的是第11页，共20页一测站水准测量两种方法一测站水准测量两种方法一测站水准测量两种方法一测站水准测量两种方法1 1、高差法、高差法 根据两点之间的实测高差计算未知点高程的方法。根据两点之间的实测高差计算

9、未知点高程的方法。v公式：公式：HB=HA+(a-bHB=HA+(a-b）v主要应用：路线水准测量主要应用：路线水准测量v举例举例1 1：已知点：已知点A A高程为高程为100m100m，立于，立于A A点的水准尺读数为点的水准尺读数为a=1445a=1445，立于立于B B点的水准尺读数点的水准尺读数b=1855,b=1855,求求B B点高程？点高程？现在学习的是第12页，共20页高差法模拟演示高差法模拟演示高差法模拟演示高差法模拟演示 HAHBabhAB=a-bHB=HA+(a-b）大地水准面AB现在学习的是第13页，共20页一测站水准测量两种方法一测站水准测量两种方法一测站水准测量两种

10、方法一测站水准测量两种方法2 2、视线高法、视线高法 先根据已知点上的后尺读数先计算出水准仪水平视线高度，再减去未知点上前尺读数，从而计算出未知点高程的方法。公式：Hi=HA+a;HB=Hi-b 主要应用：地形测量、施工测量等求多个待定点高程的情况。现在学习的是第14页，共20页 视线高法视线高法模拟演示模拟演示H视=a+HAab3 32 21 1A AH1 H视-bcH2 H视-cH3 H视-dd现在学习的是第15页，共20页讨论：讨论：讨论：讨论：高差法与视线高法的区别与联系？高差法与视线高法的区别与联系？v高差法：高差法：根据两点之间水准尺读数直接计算高差，主要应用于路线水准测量和两点之

11、间求高差的情况。v视线高法：视线高法：根据后尺读数计算视线高，再读取多个待定点的前尺读数，计算待定点高程。主要应用于施工测量、地形测量等求多个待定点的工作。v联系：联系：虽然计算方法和步骤不同，但是基本原理都是利用水准仪提供的一条水平视线读取水准尺的读数，只是计算步骤不同；两者公式可以相互转换。视线高法：视线高法：Hi=HA+a;HB=Hi-b=HA+a-b 高差法：高差法：hAB=a-b;HB=HA+hAB=HA+a-b两者本质一样两者本质一样两者本质一样两者本质一样现在学习的是第16页，共20页课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习 水准尺立于已知点A，后视读数a=2355a=2355，前尺立于

12、B点，前尺读数为b=1338b=1338,A点的高程为H HA A=100m=100m，请两位同学分别用高差法和视线高法计算B点高程HB=?。高差法：hAB=a-b=1.017m B=HA+hAB=101.017m视线高法：Hi=HA+a=102.355m HB=Hi-b=101.017m现在学习的是第17页，共20页小结小结小结小结1 1、水准测量的原理。、水准测量的原理。2 2、一测站水准测量的方法、一测站水准测量的方法（1 1）高差法：利用两点之间高差计算未知点高程。）高差法：利用两点之间高差计算未知点高程。HAB=a-b;HB=HA+(a-bHAB=a-b;HB=HA+(a-b）（2 2）视线高法：利用视线高计算待定点高程的方法。）视线高法：利用视线高计算待定点高程的方法。Hi=HA+a;HB=Hi-bHi=HA+a;HB=Hi-b现在学习的是第18页，共20页一测站能测到的最大高差为多少一测站能测到的最大高差为多少一测站能测到的最大高差为多少一测站能测到的最大高差为多少?（3 3 3 3米尺为准）米尺为准）米尺为准）米尺为准）思考思考现在学习的是第19页，共20页感感谢谢大大家家观观看看现在学习的是第20页，共20页