水准仪及高程测量.pptx
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1、1 地面点的高程位置BA大大 地地 水水 准准 面面假假 定定 水水 准准 面面B相对高程相对高程HAHBHAH绝对高程绝对高程hAB平均水海面平均水海面平均水海面平均水海面验潮站验潮站验潮站验潮站铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线铅垂线高差高差高差高差第1页/共69页2 我国的高程系统:水准原点我国的高程系统:水准原点我国的高程系统:水准原点我国的高程系统:水准原点 全国高程的起算点全国高程的起算点全国高程的起算点全国高程的起算点1956195619561956年黄海高程系(年黄海高程系(年黄海高程系(年黄海高程系(72.289m72.289m72.289m72.289m)目前我国统
2、一采用目前我国统一采用目前我国统一采用目前我国统一采用:1985198519851985年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准年国家高程基准 (72.260m72.260m72.260m72.260m)水准原点水准原点水准原点水准原点H H0 0验验验验潮潮潮潮站站站站大地水准面大地水准面大地水准面大地水准面水水水水海海海海平平平平面面面面第2页/共69页3 埋设水准点埋设水准点埋设水准点埋设水准点 测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称水准点,用称水准点,用称水准点,用称水准点,用
3、BMBMBMBM(Bench MarkBench MarkBench MarkBench Mark)表示。分永久性)表示。分永久性)表示。分永久性)表示。分永久性与临时性与临时性与临时性与临时性 2 2 2 2种。种。种。种。永永久久水水准准点点临临时时水水准准点点第3页/共69页4 第一节第一节 水准测量原理水准测量原理第4页/共69页5 h hAB AB=a-b H-b HB B=H HA A+h hAB AB 测量、计算两点之间高差的方法测量、计算两点之间高差的方法:(后视读数后视读数 -前视读数前视读数 )A AB B B B大地水准面大地水准面b b水平视线水平视线H H H HA
4、A A AH H H HB B B B=?=?=?=?h h h hABABABABa a后后 尺尺前前 尺尺测量前进方向B B 前视点前视点 待测点待测点后视读数后视读数A A 后视点后视点高程已知点高程已知点前视读数前视读数高差高差高程高程第5页/共69页6 h hABAB有正负之分,h hABAB为正,说明B B点比A A点高,反之说明B B点比A A点低。第6页/共69页7 通常待测点通常待测点 B B B B 距离已知水准点距离已知水准点 A A A A 较远或高差很大,就较远或高差很大,就需要分段测量,计算两点高差,如下图:需要分段测量,计算两点高差,如下图:A AB BHHA A
5、HHB Bh h 1 1h h 2 2h h AB AB第7页/共69页8 1.1.1.1.水准仪的等级水准仪的等级水准仪的等级水准仪的等级 按精度分:按精度分:按精度分:按精度分:S S S S05050505、S S S S1 1 1 1、S S S S3 3 3 3、S S S S10101010共共共共4 4 4 4级。级。级。级。按构造分:微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分:微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分:微倾式水准仪、自动安平水准仪、按构造分:微倾式水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。激光水准仪和数字水准仪。3
6、.3.3.3.水准尺与尺垫水准尺与尺垫 水准测量时还需配套的工具有水准尺水准测量时还需配套的工具有水准尺 和尺垫。和尺垫。2.2.2.2.微倾式水准仪构造微倾式水准仪构造 望远镜、水准器、托板、基座共望远镜、水准器、托板、基座共4 4 4 4部分。部分。第二节第二节 水准测量的仪器与工具水准测量的仪器与工具第8页/共69页9 S S3 3级微倾水准仪像片 望远镜望远镜 水准器水准器托板托板 基座基座第9页/共69页10 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数字水准仪数字水准仪数字水准仪数字水准仪微倾水准仪微倾水准仪微倾水准仪微倾水准仪激光水准仪激光水准仪激光水准仪激光水准仪
7、激激激激光光光光垂垂垂垂准准准准仪仪仪仪第10页/共69页11 水准仪水准仪 -提供一条水平视线提供一条水平视线第11页/共69页12 望远镜望远镜视准轴:物镜光心与十字丝交点的连线。由物镜、目镜、十字丝组成由物镜、目镜、十字丝组成第12页/共69页13 管水准器用来指示视准轴是否水平,圆水准管水准器用来指示视准轴是否水平,圆水准器用来指示仪器竖轴是否竖直。器用来指示仪器竖轴是否竖直。水准器水准器 管水准器管水准器圆水准器圆水准器第13页/共69页14 第14页/共69页15 水准尺与尺垫 塔尺塔尺使使用用时时水水准准尺尺安安放放在在尺尺垫垫的的半半球球突突出出顶顶上上双面水准尺双面水准尺46
8、87第15页/共69页16 第三节第三节 水准仪的使用水准仪的使用(1)(1)(1)(1)安置仪器安置仪器(2)(2)(2)(2)粗略整平(粗平)粗略整平(粗平)(3)(3)(3)(3)瞄准水准尺瞄准水准尺 目镜对光,使十字丝清晰目镜对光,使十字丝清晰 物镜对光,使目标清晰,并消除物镜对光,使目标清晰,并消除视差视差。(4)(4)(4)(4)精确整平和读数精确整平和读数第16页/共69页17 用圆水准器进行粗用圆水准器进行粗平平 左手大拇指的运动方向和气泡运动的方向一致。左手大拇指的运动方向和气泡运动的方向一致。两手相对转动通过水准器零点与通过水准器零点与1 1 1 1、2 2 2 2两脚螺旋
9、连线的垂线两脚螺旋连线的垂线第17页/共69页18 瞄准水准尺2 23 34 4第18页/共69页19 视差现象视差现象 视差产生的原理图视差产生的原理图a a a aa a 十字丝分划板十字丝分划板像平面像平面第19页/共69页20 消除视差的步骤消除视差的步骤 1 1 1 1、调、调、调、调 目镜螺旋目镜螺旋目镜螺旋目镜螺旋 使十字丝清晰;使十字丝清晰;使十字丝清晰;使十字丝清晰;2 2 2 2、反复调、反复调 对光螺旋对光螺旋 使目标的像与十字丝使目标的像与十字丝平面重平面重 合,眼睛上下观察两者没有错动现合,眼睛上下观察两者没有错动现象为止。象为止。2 23 34 4第20页/共69页
10、21 消除视差消除视差消除视差消除视差a a a aa a 重新对光重新对光消除视差消除视差调目镜调目镜调物镜调物镜第21页/共69页22 精确调平视线(精平)精确调平视线(精平)精确调平视线(精平)精确调平视线(精平)用微倾螺旋精确调平视线用微倾螺旋精确调平视线微倾螺旋微倾螺旋第22页/共69页23 水水准准尺尺读读数数1 1234123第23页/共69页24 水准尺读数水准尺读数 3223正正 像像倒倒 像像第24页/共69页25 水水水水准准准准尺尺尺尺读读读读数数数数2 2 2 2第25页/共69页26 水准仪使用步骤总结水准仪使用步骤总结1.1.1.1.测站安置仪器测站安置仪器:(测
11、点上安置水准尺):(测点上安置水准尺)用中心螺旋把仪器与三脚架相连用中心螺旋把仪器与三脚架相连 用脚螺旋粗略整平(粗平)用脚螺旋粗略整平(粗平)2.2.2.2.瞄准水准尺:瞄准水准尺:目镜对光,使十字丝清晰。目镜对光,使十字丝清晰。物镜对光,使目标清晰,并消除视差。物镜对光,使目标清晰,并消除视差。3.3.3.3.精平:精平:使用微倾螺旋,使水准管气泡居中。使用微倾螺旋,使水准管气泡居中。4.4.4.4.读数:读数:用十字丝横丝在尺上读数,从小向大读。用十字丝横丝在尺上读数,从小向大读。第26页/共69页27 第四节第四节 水准测量的外水准测量的外业业埋设水准点埋设水准点埋设水准点埋设水准点
12、测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点测绘部门在全国各地埋设并测定的高程点称水准点,用称水准点,用称水准点,用称水准点,用BMBMBMBM(Bench MarkBench MarkBench MarkBench Mark)表示。分永久性)表示。分永久性)表示。分永久性)表示。分永久性与临时性与临时性与临时性与临时性 2 2 2 2种。种。种。种。永永久久水水准准点点临临时时水水准准点点第27页/共69页28 水准路线:水准路线:闭合路线闭合路线闭合路线闭合路线 附合路线附合路线附合路线附合路线 支路线支路线支路线支路线 第2
13、8页/共69页29 从水准点从水准点BMABMABMABMA出出发,沿环线逐站进行发,沿环线逐站进行水准测量,经过各高水准测量,经过各高程待定点,最后返回程待定点,最后返回BMABMABMABMA点,称为闭合水点,称为闭合水准路线。准路线。(1)(1)闭合水准路线第29页/共69页30 从一水准点从一水准点BM BM BM BM A A A A出发,沿各待定高程点逐站出发,沿各待定高程点逐站进行水准测量,最后附合到另一水准点进行水准测量,最后附合到另一水准点 BM BM BM BM B B B B上。上。(2)(2)附合水准路线第30页/共69页31 若从一水准点出发,既没有符合到另一水准点,
14、也没有闭合到原来的水准点,就称其为支水准路线。(3)(3)支水准路线 返返 测测P测测往往BM-ABM-ABM-ABM-A第31页/共69页32 通常待定点离水准点较远或高差很大,就需要连续多次安置仪器才能测定两点高差,例如下图:第第1 1 1 1站站 :h h h hA1A1A1A1 =a=a=a=a1 1 1 1-b-b-b-b1 1 1 1 第第2 2 2 2站站 :h h h h12121212 =a=a=a=a2 2 2 2-b-b-b-b2 2 2 2 第第3 3 3 3站站 :h h h h23232323 =a=a=a=a3 3 3 3-b-b-b-b3 3 3 3第第n n
15、n n站站 :h h h hnBnBnBnB =a=a=a=an n n n-b-b-b-bn n n n -h=hh=hh=hh=hABABABAB=a-b=a-b=a-b=a-b已知已知H H H HA A A A,则,则 H H H HB B B B=H=H=H=HA A A A+h+h+h+h测站测站:安置仪器的位置称为测站:安置仪器的位置称为测站转点转点:两站之间的立尺点,仅起高程:两站之间的立尺点,仅起高程传递作用,称为转点传递作用,称为转点(ZD)(ZD)(ZD)(ZD)。二、水准测量方法二、水准测量方法第32页/共69页33(1)(1)(1)(1)变动仪器高法:变动仪器高法:在
16、同一测站上用两次不同的仪器高度,测得两在同一测站上用两次不同的仪器高度,测得两次高差进行校核,即第一次测得高差之后,改变仪次高差进行校核,即第一次测得高差之后,改变仪器高度器高度10cm 10cm 以上以上重新安置仪器,再测一次。重新安置仪器,再测一次。两次两次测量高差之差不大于测量高差之差不大于 3 3 3 35 mm5 mm5 mm5 mm。红黑双面求得高差不得超过容许值,测得的高红黑双面求得高差不得超过容许值,测得的高差之差不大于差之差不大于 3 3 3 35 mm5 mm5 mm5 mm(对等外级水准测量)。(对等外级水准测量)。(2)(2)(2)(2)双面尺法双面尺法 :在同一测站,
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