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1、第3章水准测量n n3.13.1水准测量原理水准测量原理n n3.23.2水准测量仪器和用具水准测量仪器和用具n n3.33.3水准仪的使用水准仪的使用n n3.43.4水准测量的实施水准测量的实施n n3.53.5四等水准测量四等水准测量n n3.63.6水准测量的内业计算水准测量的内业计算n n3.73.7水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正n n3.83.8水准测量误差与注意事项水准测量误差与注意事项第3章水准测量n n测量三项基本工作之一:高程测量测量三项基本工作之一:高程测量测量三项基本工作之一:高程测量测量三项基本工作之一:高程测量n n高程测量高程测量高程测量高程测量:测量地面上
2、各点高程的工作测量地面上各点高程的工作测量地面上各点高程的工作测量地面上各点高程的工作n n高程测量有下列几种方法:高程测量有下列几种方法:高程测量有下列几种方法:高程测量有下列几种方法:1.1.几何水准测量几何水准测量几何水准测量几何水准测量是高程测量最主要的方法是高程测量最主要的方法是高程测量最主要的方法是高程测量最主要的方法 2.2.三角高程测量三角高程测量三角高程测量三角高程测量 3.3.物理高程测量物理高程测量物理高程测量物理高程测量 包括包括包括包括:气压高程测量、液体静力水准测量气压高程测量、液体静力水准测量气压高程测量、液体静力水准测量气压高程测量、液体静力水准测量 4.GPS
3、4.GPS高程测量高程测量高程测量高程测量3.1 水准测量原理n n水准测量水准测量是利用一条水平视线,并借助水准尺,来测是利用一条水平视线,并借助水准尺,来测定地面两点间的高差,这样就可由已知点高程推算出定地面两点间的高差,这样就可由已知点高程推算出未知点高程。未知点高程。n n实质:定地面两点间的高差实质:定地面两点间的高差,然后通过已知点的高程然后通过已知点的高程,求出未知点的高程求出未知点的高程n n方法方法uu高差法高差法 h hABAB=a-b=a-b uu H HB B=H HA A+h+hABAB仪器高法仪器高法(视线高法)H Hi i=H=HA A+a H+a HB B=H=
4、Hi i-b-b3.2 水准测量仪器和用具n n水准测量所使用的仪器为水准测量所使用的仪器为水准测量所使用的仪器为水准测量所使用的仪器为水准仪水准仪水准仪水准仪,所使用的工具为所使用的工具为所使用的工具为所使用的工具为水水水水准尺准尺准尺准尺和和和和尺垫尺垫尺垫尺垫。n n水准仪按其水准仪按其水准仪按其水准仪按其精度精度精度精度划分为四个等级:划分为四个等级:划分为四个等级:划分为四个等级:精密水准仪精密水准仪精密水准仪精密水准仪DS05DS05DS05DS05、DS1DS1DS1DS1;普通水准仪;普通水准仪;普通水准仪;普通水准仪DS3DS3DS3DS3、DS10DS10DS10DS10
5、DDDD大地测量;大地测量;大地测量;大地测量;SSSS水准仪;后面的数字代表仪器的测水准仪;后面的数字代表仪器的测水准仪;后面的数字代表仪器的测水准仪;后面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,即精度)。量精度(每公里往返测高差中数的中误差,即精度)。量精度(每公里往返测高差中数的中误差,即精度)。量精度(每公里往返测高差中数的中误差,即精度)。n n水准仪按其水准仪按其水准仪按其水准仪按其构造构造构造构造可分为四种:可分为四种:可分为四种:可分为四种:微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字微倾式水准仪、自动安平水准仪、
6、电子水准仪和数字微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水准仪水准仪水准仪水准仪DS3水准仪n n目前,普通工程测量中目前,普通工程测量中目前,普通工程测量中目前,普通工程测量中最常用最常用最常用最常用的水准仪是:的水准仪是:的水准仪是:的水准仪是:DS3DS3DS3DS3微倾式水准仪微倾式水准仪微倾式水准仪微倾式水准仪(或(或(或(或DS3DS3DS3DS3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)DS3水准仪uu望远镜望远镜:其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。uu水准器水准器用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否用来指示仪器竖轴
7、是否垂直和视准轴是否水平的装置。水平的装置。uu基座基座:其作用是支撑仪器上部并连接脚架。其作用是支撑仪器上部并连接脚架。n n水准尺水准尺n n尺垫尺垫132765498101412131115161.1.微倾螺旋;微倾螺旋;2.2.分划板护罩;分划板护罩;3.3.目镜;目镜;4.4.物镜调焦螺旋;物镜调焦螺旋;5.5.制动螺旋;制动螺旋;6.6.微动螺旋;微动螺旋;7.7.底板;底板;8.8.三角压板;三角压板;9.9.脚脚螺旋;螺旋;10.10.弹簧帽;弹簧帽;11.11.望远镜;望远镜;12.12.物镜;物镜;13.13.管水准器;管水准器;14.14.圆水准器;圆水准器;15.15.
8、连接小螺钉;连接小螺钉;16.16.轴座轴座 3.2.1 DS水准仪-望远镜uu望远镜望远镜:其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。t t望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板等部件构成。分划板等部件构成。t t视准轴视准轴:十字丝中央交点与物镜光心的连线。十字丝中央交点与物镜光心的连线。t t望远镜的放大率望远镜的放大率:从望远镜内所看到的目标影从望远镜内所看到的目标影像的视角与人眼直接观察该目标的视角之比。像的视角与人眼直接观察该目标的视角之比。DS3DS3型水准仪望远镜的放大率一般为型水准仪望远镜的放大
9、率一般为2828倍。倍。3.2.1 DS水准仪-水准器uu水准器水准器用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否水平的装置。水平的装置。t t水准器分划值水准器分划值水准器上每水准器上每2 2mmmm弧长所对的圆弧长所对的圆心角值心角值。t t水准器有管水准器和圆水准器。水准器有管水准器和圆水准器。DS3DS3型水准仪其水准器分划值分别为型水准仪其水准器分划值分别为2020“/2“/2mm mm 和和 8/28/2mmmm。水准管轴水准管轴LL:LL:过水准管零点所作水准管圆弧过水准管零点所作水准管圆弧的切线。的切线。圆水准器轴圆水准器轴L L0 0L L0 0:
10、过圆水准器零点的球面法过圆水准器零点的球面法线。线。3.2.1 DS水准仪-基座n n基座基座:其作用是支撑仪器上部并连接脚架。其作用是支撑仪器上部并连接脚架。它它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。3.2.2 水准尺1是水准测量时使用的有刻度的标尺。是水准测量时使用的有刻度的标尺。n n 双面尺、塔尺一般由优质木材制成,也有用玻双面尺、塔尺一般由优质木材制成,也有用玻璃钢或铝合金制作的。璃钢或铝合金制作的。n n 双面尺多用于三、四等水准测量,长度有双面尺多用于三、四等水准测量,长度有2 2mm和和3 3mm两种。两种。n n 双面尺的两面均有刻划
11、,最小分划值一般为双面尺的两面均有刻划,最小分划值一般为cmcm。一面为一面为黑白相间黑白相间,起点均为,起点均为0 0;另一面为;另一面为红白相间红白相间,起点不为起点不为0 0,而是一,而是一常数常数K K,一对水准尺的一对水准尺的K K值一般值一般相差相差0.10.1mm:例如一根尺为例如一根尺为4.6874.687,则另一根尺常数为,则另一根尺常数为4.7874.787。n n 塔尺用于等外水准测量,一般套接,展开后有塔尺用于等外水准测量,一般套接,展开后有3 3mm和和5 5mm两种。两种。3.2.2 水准尺23.2.3 尺垫 在转点处放置水准尺,在转点处放置水准尺,以标定临时点的位
12、置。以标定临时点的位置。它用生铁铸成,一般为它用生铁铸成,一般为三角形,中央有一突起三角形,中央有一突起的半球体,下方有三个的半球体,下方有三个支脚。用时将支脚牢固支脚。用时将支脚牢固地插入土中,以防下沉,地插入土中,以防下沉,上方突起的半球形顶点上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志作为竖立水准尺和标志转点之用。转点之用。2.3 水准仪的使用n n一、安置水准仪一、安置水准仪 n n二、二、粗略整平粗略整平 n n三、瞄准水准尺三、瞄准水准尺 n n四、精平与读数四、精平与读数 3.3.1 安置水准仪 n n打开三脚架并使高度适中,目估使架头大致水平,检查脚架腿是否安置稳固,脚架伸缩螺旋是
13、否拧紧,然后打开仪器箱取出水准仪,置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。3.3.2 粗略整平目的是使仪器竖轴铅直目的是使仪器竖轴铅直目的是使仪器竖轴铅直目的是使仪器竖轴铅直 调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,气调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,气调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,气调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中,气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。致。致。致。3.3.3 瞄准水准尺 n n首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰,转动望远镜瞄准首先转动目镜
14、调焦螺旋使十字丝清晰,转动望远镜瞄准首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰,转动望远镜瞄准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。注意消除视水准尺,再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视水准尺,再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视水准尺,再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视差!差!差!差!什么是视差?产生的原因?如何消除?什么是视差?产生的原因?如何消除?什么是视差?产生的原因?如何消除?什么是视差?产生的原因?如何消除?3.3.4 精平n n精平(精确整平)精平(精确整平)精平(精确整平)精平(精确整平)在每次读数之前,都应在每次读数之前,都
15、应在每次读数之前,都应在每次读数之前,都应注视注视注视注视符合水准气泡观测窗,转动符合水准气泡观测窗,转动符合水准气泡观测窗,转动符合水准气泡观测窗,转动微倾螺旋微倾螺旋微倾螺旋微倾螺旋使使使使水准管气泡居中,即符合水准器的水准管气泡居中,即符合水准器的水准管气泡居中,即符合水准器的水准管气泡居中,即符合水准器的两端气泡影像对齐两端气泡影像对齐两端气泡影像对齐两端气泡影像对齐,只有当气泡已经,只有当气泡已经,只有当气泡已经,只有当气泡已经稳定不动而又居中的时候,稳定不动而又居中的时候,稳定不动而又居中的时候,稳定不动而又居中的时候,水准管轴水平,视准轴亦水平,即提供了一水准管轴水平,视准轴亦水
16、平,即提供了一水准管轴水平,视准轴亦水平,即提供了一水准管轴水平,视准轴亦水平,即提供了一条水平视线。条水平视线。条水平视线。条水平视线。微倾微倾螺旋螺旋3.3.5 读数n n仪器精确整平后,即可用仪器精确整平后,即可用仪器精确整平后,即可用仪器精确整平后,即可用十字丝横丝十字丝横丝十字丝横丝十字丝横丝(即中丝)在水(即中丝)在水(即中丝)在水(即中丝)在水准尺上读数。准尺上读数。准尺上读数。准尺上读数。读数按由小到大的方向,读出米、分米、厘米、读数按由小到大的方向,读出米、分米、厘米、读数按由小到大的方向,读出米、分米、厘米、读数按由小到大的方向,读出米、分米、厘米、并仔细并仔细并仔细并仔细
17、估读毫米估读毫米估读毫米估读毫米数。数。数。数。读数记录一般均不加小数点,读数记录一般均不加小数点,读数记录一般均不加小数点,读数记录一般均不加小数点,读记四位数读记四位数读记四位数读记四位数,以毫以毫以毫以毫米为单位米为单位米为单位米为单位。n n黑面读数黑面读数a=1274(mm)n n红面读数红面读数 b=5958(mm)3.3.5 读数23.4水准测量的实施n n水准点(Bench Mark)及水准测量路线形式n n水准测量的实施n n水准测量的检核3.4.1 水准点n n用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点。水准用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点。水准点按其精度分为一、二、
18、三、四等,按国家规范要求点按其精度分为一、二、三、四等,按国家规范要求埋设永久性标石标志。埋设永久性标石标志。n n地形测量时需设置图根水准点,施工测量时需设置施地形测量时需设置图根水准点,施工测量时需设置施工水准点,它们可采用临时性标志,如用木桩或道钉工水准点,它们可采用临时性标志,如用木桩或道钉标示,或涂油漆标示。标示,或涂油漆标示。n n简记简记BM,BM,图上符号图上符号3.4.2水准测量路线形式n n闭合水准路线:闭合水准路线:n n从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,最后又回到原起始点的环形路线。最后又回到原起始点的环形路
19、线。n n附合水准路线:附合水准路线:n n从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,最后又附合到另一高级水准点的路线。最后又附合到另一高级水准点的路线。n n支水准路线:支水准路线:n n从一已知水准点出发,测定沿线其它待定点高程,不从一已知水准点出发,测定沿线其它待定点高程,不闭合也不附合,但为了校核必须往返测。闭合也不附合,但为了校核必须往返测。n n水准网:由多条单一水准路线相互连接构成的网状路水准网:由多条单一水准路线相互连接构成的网状路线。线。3.4.3 水准测量的实施n n方法:当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时,就需要方
20、法:当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时,就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。为测连续多次安置仪器以测出两点的高差。为测A A、B B点高差,在点高差,在ABAB线路上增加线路上增加1 1、2 2、3 3、4 4等中间点,将等中间点,将ABAB高差分成若干个水高差分成若干个水准测站。其中间点仅起传递高程的作用,称为转点准测站。其中间点仅起传递高程的作用,称为转点,简写为简写为TPTP。转点无固定标志,无需算出高程。转点无固定标志,无需算出高程。n n分类:分类:uu等外水准测量等外水准测量uu三、四等水准测量三、四等水准测量3.4.3.1 等外水准测量1n n精度适用于图根或一般工程测量
21、。精度适用于图根或一般工程测量。n n在离已知水准点在离已知水准点A A适当距离处适当距离处(一般不超过一般不超过100100m)m)选择选择转点转点1(1(编号编号ZD1ZD1或或TP1)TP1),安放尺垫,在安放尺垫,在A A、1 1两点上分两点上分别竖立水准尺,在两点大致等距处安置水准仪,整平别竖立水准尺,在两点大致等距处安置水准仪,整平后瞄准后视点后瞄准后视点A A,精平后读出后视读数为精平后读出后视读数为a a1 1;再瞄准前再瞄准前视点视点1 1,精平后读出前视读数为,精平后读出前视读数为b b1 1,其高差计算如下,其高差计算如下,此为一个测站的观测,其它测站也如此观测,并记录此
22、为一个测站的观测,其它测站也如此观测,并记录观测数据填入水准测量手簿。观测数据填入水准测量手簿。h h1 1=a=a1 1-b-b1 1,h h2 2=a=a2 2-b-b2 2,h hn n=a=an n-b bn nh=a-bh=a-bn n为提高精度,一般采用为提高精度,一般采用“变更仪器高变更仪器高”法或者法或者“双面双面尺尺”法观测法观测3.4.3.1 等外水准测量2测测站站 点点 号号水准尺读数水准尺读数高高 差差高高 程程备备 注注后后 视视前前 视视+-1 1BM.ABM.A1.4671.4670.3430.34327.35427.354mm已知已知TP.1TP.11.1241
23、.1242 2TP.1TP.11.8851.8850.2110.211TP.2TP.21.6741.6743 3TP.2TP.21.8691.8690.9260.926TP.3TP.30.9430.9434 4TP.3TP.31.3671.3670.3650.365B B1.7321.73228.46928.469mm计计算算检检核核 a a6.5886.588 -5.473 -5.473 1.115 1.115 b b5.4735.4731.4801.480 -0.365 -0.365 1.115 1.1150.3650.36528.46928.469-27.354-27.354 1.115
24、 1.115 双面尺法水准测量观测记录表3.4.4 水准测量检核n n测站检核测站检核uu变更仪器高变更仪器高/双面尺双面尺uu两次高差之差两次高差之差=6=6mmmm(1 1)双面尺法双面尺法:黑面读数高差:黑面读数高差:红面读数高差:红面读数高差:红黑面高差之差:红黑面高差之差:最后高差中数:最后高差中数:(2 2)双仪高法双仪高法:改变仪器高度改变仪器高度10cm10cm以上,测出两次高差,进以上,测出两次高差,进行检核。行检核。水准路线测量的成果检核水准路线测量的成果检核1.1.闭合水准路线闭合水准路线 高差理论值:高差理论值:高差闭合差:高差闭合差:2.2.附合水准路线附合水准路线
25、高差理论值:高差理论值:高差闭合差:高差闭合差:3.支水准路线f f h h=hh往往 h h返返 3.5 四等水准测量精度适用于区域高程控制或施工控制测量。精度适用于区域高程控制或施工控制测量。n n主要技术指标主要技术指标n n一个测站上的观测记录程序一个测站上的观测记录程序n n测站检核与计算测站检核与计算3.5.1 主要技术指标1等等级级每公里每公里 高差高差中误差中误差 mmmm路线路线长度长度 kmkm水准仪水准仪 的的型型 号号水水准准尺尺观观 测测 次次 数数往返较差附合或往返较差附合或环线高差闭合差环线高差闭合差与已知点与已知点联联 测测附合或附合或环环 线线平地平地mmmm
26、山地山地mmmm二二2 2DS1DS1DiNi12DiNi12因瓦因瓦条码条码往返往返各一次各一次往返往返各一次各一次三三6 65050DS1DS1因瓦因瓦往返往返各一次各一次往一次往一次DS3DS3双面双面往返各一次往返各一次四四1010 16 16DS3DS3双面双面往返往返各一次各一次往一次往一次五五1515DS3DS3单面单面往返往返各一次各一次往一次往一次图图根根DS3DS3单面单面往返各一往返各一次次往一次往一次3.5.1 主要技术指标2等等级级水准仪水准仪型型 号号前后视距不等差前后视距不等差mmK+K+黑黑-红红mmmm红黑面所红黑面所测测高差之差高差之差mmmm视视 线线最长
27、距离最长距离mm中丝最小中丝最小读数值读数值mmd dmm累积差累积差 d dmm二二DS1DS111330.50.50.70.750500.50.5三三DS1DS13366111.51.51001000.30.3DS3DS322337575四四DS3DS3551010335580800.20.2五五DS3DS3大致相等大致相等100100注:注:二等水准视线长度小于二等水准视线长度小于2020mm时,其视线高度不应低于时,其视线高度不应低于0.30.3mm;三、四等水准采用变仪高法观测单面水准尺时,所测两次高差较差,应与三、四等水准采用变仪高法观测单面水准尺时,所测两次高差较差,应与黑面、红
28、面所测高差之差的要求相同。黑面、红面所测高差之差的要求相同。3.5.2一个测站上的观测记录程序1双面尺法一个测站上的观测顺序为(简称为后、双面尺法一个测站上的观测顺序为(简称为后、前、前、后):前、前、后):n n照准后视尺黑面,读取上、下、中丝读数;照准后视尺黑面,读取上、下、中丝读数;n n照准前视尺黑面,读取上、下、中丝读数;照准前视尺黑面,读取上、下、中丝读数;n n照准前视尺红面,读取中丝读数;照准前视尺红面,读取中丝读数;n n照准后视尺红面,读取中丝读数(每次读数照准后视尺红面,读取中丝读数(每次读数前,注意精平)。前,注意精平)。总共观测记录总共观测记录8 8个数据。至此,观测
29、程序完成,个数据。至此,观测程序完成,应立即进行测站计算,共计应立即进行测站计算,共计1010个数据。检核无误个数据。检核无误后方可进行下一测站的工作。后方可进行下一测站的工作。3.5.2一个测站上的观测记录程序2-1+1+1-1+1-1+0.6-0.16.6111.825前K21.6700.580-1.190-1.091后-前30.930.8+0.7+1.36.0281.340前K11.2251.333+0.215+0.116后-前23.224.5-0.6-0.65.9971.209前K21.0931.646+0.450+0.551后-前23.522.9dd下丝下丝上丝上丝红面黑面前视距m后
30、视距m-1.090505.4210.734后K11.9790.888ZD2ZD33+0.115506.2431.456后K21.4571.578ZD1ZD22K1=4.687K2=4.787+0.550506.4471.760后K11.3281.875AZD11备注高差中数(m)黑红面读数差K+黑-红(mm)水准尺读数方向及尺号前尺后尺点 号测站编号=3mm=80m=5m=10m=5mm3.5.3测站计算与检核每测站计算与校核如下:每测站计算与校核如下:n n1.1.视距计算视距计算uu后、前视距离为:后、前视距离为:100100(上丝(上丝-下丝),四等应小于下丝),四等应小于8080米;米
31、;uu后、前视距差为:后、前视距差为:d=d=后视距离后视距离-前视距离前视距离uu后、前视距差累积差为:后、前视距差累积差为:d=d=前站前站d +d +本站本站d d n n2.2.同一水准尺红、黑面中丝读数差的校核同一水准尺红、黑面中丝读数差的校核uu同一水准尺红、黑面中丝读数之差,应等于该尺红、黑面的常数差同一水准尺红、黑面中丝读数之差,应等于该尺红、黑面的常数差K(4.687K(4.687或或4.787)4.787),即红面中丝读数,即红面中丝读数=黑面中丝读数黑面中丝读数+K K。n n3.3.黑、红面所测高差的计算与校核黑、红面所测高差的计算与校核uu黑面高差黑面高差=后视尺黑面
32、中丝后视尺黑面中丝-前视尺黑面中丝前视尺黑面中丝uu红面高差红面高差=后视尺红面中丝后视尺红面中丝-前视尺红面中丝前视尺红面中丝uu检核:黑面高差检核:黑面高差=红面高差红面高差0.1000.100mm,黑、红面所测高差之差四等应黑、红面所测高差之差四等应小于小于5 5mmmm。uu高差中数高差中数高差中数高差中数等于黑面高差加上加减等于黑面高差加上加减0.1000.100mm后的红面高差再除以后的红面高差再除以 2 2。3.6 水准测量的内业计算n n1.1.高差闭合差的计算高差闭合差的计算n n2.2.高差闭合差的改正高差闭合差的改正n n3.3.计算改正后高差计算改正后高差uuh hi
33、i=h=hi+i+V Vi in n4.4.计算各点高程计算各点高程uuH H未未=H H已已 +h hi i3.6.1 高差闭合差的计算n n按一定的原则将计算出的水准线路高差闭合差按一定的原则将计算出的水准线路高差闭合差进行分配,确保各测段(或各测站)高差经改进行分配,确保各测段(或各测站)高差经改正后严格满足检核条件正后严格满足检核条件。n n等外水准测量等外水准测量高差闭合差容许误差:高差闭合差容许误差:山地:山地:平地:平地:n n国家四等水准测量国家四等水准测量高差闭合差容许误差:高差闭合差容许误差:山地:山地:平地:平地:3.6.2 高差闭合差的改正n n高差闭合差的改正是按与距
34、离或与测站数成高差闭合差的改正是按与距离或与测站数成正比反符号分配到各测段高差中。第正比反符号分配到各测段高差中。第 i i测段高测段高差改正数按下式计算:差改正数按下式计算:V Vi i=f f h h/LL/LLi i 或或 V Vi i=f f h h/nnnni i 3.6.3 实例测测点点测段长度测段长度L(km)L(km)实测高差实测高差(m)m)高差改正数高差改正数(m)m)改正后高差改正后高差(m)m)高程高程(m)m)备注备注A A0.80.8+2.785+2.785-0.010-0.010+2.775+2.77556.34556.345已知已知1 159.12059.120
35、1.31.3-4.369-4.369-0.016-0.016-4.385-4.3852 254.73554.7351.11.1+1.980+1.980-0.013-0.013+1.967+1.9673 356.70256.7020.70.7+2.345+2.345-0.008-0.008+2.337+2.337B B59.03959.039已知已知 3.93.9+2.741+2.741-0.047-0.047+2.694+2.694辅辅助助计计算算f fh h=h=h(H(HB B H HA A)=2.741)=2.741(59.039(59.039 56.345)=+0.04756.345)
36、=+0.047f fh h容容=79=79mm L=3.9km -mm L=3.9km -f fh h /L=-1.2mm/L=-1.2mm例:附合水准测量内业计算普通水准测量记录计算表普通水准测量记录计算表3.73.7水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正一、水准仪应满足的轴线条件一、水准仪应满足的轴线条件n n圆水准器轴平行于仪器竖轴;圆水准器轴平行于仪器竖轴;n n十字丝横丝垂直于仪器竖轴;十字丝横丝垂直于仪器竖轴;n n水准管轴平行于视准轴。水准管轴平行于视准轴。CCLLVVLL视准轴视准轴视准轴视准轴:十字丝分划中心与物镜:十字丝分划中心与物镜光心的
37、连线。光心的连线。水准管轴水准管轴:经过经过经过经过水准管零点的水准管零点的切切切切线线纵轴纵轴纵轴纵轴:仪器旋转轴仪器旋转轴仪器旋转轴仪器旋转轴圆水准轴圆水准轴圆水准轴圆水准轴:经过圆经过圆经过圆经过圆水准管零点的线水准管零点的线二、水准仪的检验与校正二、水准仪的检验与校正二、水准仪的检验与校正二、水准仪的检验与校正 n n1.1.圆水准器轴平行于仪器竖轴圆水准器轴平行于仪器竖轴圆水准器轴平行于仪器竖轴圆水准器轴平行于仪器竖轴 n n检验:(如何发现误差?)检验:(如何发现误差?)a)a)以圆水准器为准以圆水准器为准,整平仪器(气泡居中)整平仪器(气泡居中)b)b)把仪器连带水准器绕纵轴旋转
38、把仪器连带水准器绕纵轴旋转180180度。如果气泡仍然度。如果气泡仍然居中,则水准器轴平行仪器纵轴。否则,水准器轴不居中,则水准器轴平行仪器纵轴。否则,水准器轴不平行仪器纵轴。平行仪器纵轴。n n校正:(如何减少误差?)校正:(如何减少误差?)(气泡移动量一半所表示的倾斜度就是纵轴的倾斜度(气泡移动量一半所表示的倾斜度就是纵轴的倾斜度。)动校正螺丝,使气泡返回移动量的动校正螺丝,使气泡返回移动量的一半一半。n n重复上述检验和校正一二次,使这误差尽可能小。重复上述检验和校正一二次,使这误差尽可能小。2十字丝横丝垂直于仪器竖轴n n检验:检验:检验:检验:用圆水准器使纵轴垂用圆水准器使纵轴垂直后
39、,用十字丝的横直后,用十字丝的横丝照准某一清晰目标。丝照准某一清晰目标。用微动螺旋转动望远用微动螺旋转动望远镜,如果十字丝的横镜,如果十字丝的横丝一直不离开目标,丝一直不离开目标,则无误差。否则要校则无误差。否则要校正。正。n n校正:校正:校正:校正:松开十字丝的固定螺松开十字丝的固定螺丝,转动十字丝。丝,转动十字丝。望远镜目镜罩十字丝环校正螺丝十字丝环校正螺丝 3.水准管轴平行于视准轴影响影响:如果水准管轴不平行视准轴(其夹角为如果水准管轴不平行视准轴(其夹角为 ),则读数误差,则读数误差 则此误差对高差的影响为则此误差对高差的影响为检验检验:在正常视线长:在正常视线长2 2 倍的两端固定
40、两根水准尺,倍的两端固定两根水准尺,其间距为其间距为2S2S。仪器架于中点,测量两端点的高差作为标准值仪器架于中点,测量两端点的高差作为标准值 把仪器移至一个端点,再测量两端点的高差把仪器移至一个端点,再测量两端点的高差 如果如果h h2 2=h=h 表明水准管轴不平行视准轴,引起远尺上读数有误差,表明水准管轴不平行视准轴,引起远尺上读数有误差,以至以至h h2 2有误差。至于近尺上的读数,由于距离很小,受水准有误差。至于近尺上的读数,由于距离很小,受水准管轴不平行视准轴误差的影响很小。管轴不平行视准轴误差的影响很小。n n校正:uu转动倾斜螺旋,使望远镜视准轴对准远尺正确的读数。转动倾斜螺旋
41、,使望远镜视准轴对准远尺正确的读数。uu这时水准管轴随着也倾斜了。用水准管的校正螺丝使气泡这时水准管轴随着也倾斜了。用水准管的校正螺丝使气泡重新居中。重新居中。n方法方法2:校正十字丝na.保持水准管气泡居中即LL水平;卸下望远镜目镜罩nb.调整十字丝环上、下校正螺丝,使横丝对准读数 a2即n CC水平,从而LL/CC。2134十字丝环校正螺丝十字丝环校正螺丝3.8水准测量误差与注意事项n误差来源:n 仪器误差 +观测误差 +外界条件的影响n一、仪器误差n 1、仪器校正后的残余误差主要是i角误差。n (前后视距相等可消除)n 2、水准尺误差 包括刻划不准、尺长变化、n 尺身弯曲等误差。(作业前必须检验,前后视 n 尺交替使用、测站数为偶数可减弱或消除)n二、观测误差n 1、视差(仔细调焦可消除)n 2、读数误差(减小视线长度、读数认真果 断)n 3、水准器泡居中误差(符合后立即读数)n 4、水准尺倾斜的影响(认真扶尺、气泡居中)三、外界条件的影响三、外界条件的影响 1、仪器下沉(踩紧脚架、减少观测时间)2、尺垫下沉(尺垫踩实、往返测取中数)3、地球曲率和大气折光(前后视距相等可消除)4、大气温度和风力(打伞遮阳、选择好的天气)精精密密水水准准尺尺WILD N3WILD N3精密精密自动安平水准仪自动安平水准仪测量键测量键条条码码尺尺电子水准仪电子水准仪
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