普通测量学水准测量.pptx
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1、会计学1普通测量学水准测量普通测量学水准测量2.1 水水准准测测量量原原理理n n水准测量是利用一条水平视线,并借水准测量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,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未知点这样就可由已知点高程推算出未知点高程。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,然后通过然后通过已知点的高程已知点的高程,求出未知点的高程求出未知点的高程n n方法方法n n高差法高差法 h hABAB=a-b H=a-b HB B=H=HA A+h+hABABn n仪器高法仪器高法(视线高法视线高法)HHi i=H=HA A+a
2、H+a HB B=H=Hi i-b-b第1页/共38页2.2 水水准准测测量量仪仪器器和和用用具具n nDS3DS3水准仪水准仪n n望远镜望远镜:其作用是瞄准目标并提供一条读其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。数的视线。n n水准器水准器用来指示仪器竖轴是否垂直和视用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否水平的装置。准轴是否水平的装置。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。n n水准尺水准尺n n尺垫尺垫第2页/共38页2.2.1 DS水水准准仪仪-望望远远镜镜n n望远镜望远镜:其作用是瞄准目标并提供一其作用是瞄准目标并提供一条读数的视线。条读数的视
3、线。n n望远镜主要由物镜、目镜、望远镜主要由物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板等调焦透镜、十字丝分划板等部件构成。部件构成。n n视准轴视准轴:十字丝中央交点与十字丝中央交点与物镜光心的连线。物镜光心的连线。n n望远镜的放大率望远镜的放大率:从望远镜从望远镜内所看到的目标影像的视角内所看到的目标影像的视角与人眼直接观察该目标的视与人眼直接观察该目标的视角之比。角之比。DS3DS3型水准仪望远型水准仪望远镜的放大率一般为镜的放大率一般为2828倍。倍。第3页/共38页2.2.1 DS水水准准仪仪-水水准准器器n n水准器水准器用来指示仪器竖轴是否垂用来指示仪器竖轴是否垂直和视准轴是否水平的装
4、置。直和视准轴是否水平的装置。n n水准器分划值水准器分划值水准器上每水准器上每2 2mmmm弧弧长所对的圆心角值长所对的圆心角值。n n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。n nDS3DS3型水准仪其水准器分划值型水准仪其水准器分划值分别为分别为2020“/2“/2mm mm 和和 8/28/2mmmm。n n水准管轴水准管轴LL:LL:过水准管零点所作过水准管零点所作水准管圆弧的切线。水准管圆弧的切线。n n圆水准器轴圆水准器轴L L0 0L L0 0:过圆水准器零过圆水准器零点的球面法线。点的球面法线。第4页/共38页2.2.1 DS水水准准仪仪-水水准准器器第5页/
5、共38页2.2.1 DS水水准准仪仪-水水准准器器第6页/共38页2.2.1 DS水水准准仪仪-基基座座n n基座基座:其作用是支撑仪器上部并连接脚架。它主要由轴座、脚螺旋、其作用是支撑仪器上部并连接脚架。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。底板和三角压板构成。第7页/共38页2.2.2 水水准准尺尺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,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。也有用玻璃钢或铝合金制作的。n n 双面尺多用于三、四等水准测量,双面尺多用于三、四等水准测量,长度有长度有2 2mm和和3
6、3mm两种。两种。n n 双面尺的两面均有刻划,最小分划双面尺的两面均有刻划,最小分划值一般为值一般为cmcm。一面为一面为黑白相间黑白相间,起点均,起点均为为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,则另一根尺常数为根尺常数为4.7874.787。n n 塔尺用于等外水准测量,一般套接,塔尺用于等外水准测量,一般套接,展开后有展开后有3 3mm和和5 5mm两种。两种。第8页/共38页2.2.2 水水准准尺尺2第9页
7、/共38页2.2.3 尺尺垫垫 在转点处放置水准尺,以标定临时点的位置。在转点处放置水准尺,以标定临时点的位置。它用生铁铸成,一般为三角形,中央有一突起的半球体,下方有三个支脚。用时将支脚牢固地插入土中,以防下沉,上方突起的半球形顶点作为竖立水准尺和标志转点之用。第10页/共38页2.3 水水准准仪仪的的使使用用n n一、安置水准仪 n n二、粗略整平 n n三、瞄准水准尺 n n四、精平与读数 第11页/共38页2.3.1 安安置置水水准准仪仪 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
8、仪器牢固地固连在三脚架头上。第12页/共38页2.3.2 粗粗略略整整平平n n粗平是借助圆水准器的气泡居中,使仪器竖轴大致铅垂,从而视准轴粗略水平。在整平的过程中,气泡的移动方向与左手大拇指运动的方向致。第13页/共38页2.3.3 瞄瞄准准水水准准尺尺 n n首先进行目镜对光,即把望远镜对着明亮首先进行目镜对光,即把望远镜对着明亮的背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝清的背景,转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰。再松开制动螺旋,转动望远镜,用望晰。再松开制动螺旋,转动望远镜,用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺,拧紧远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺,拧紧制动螺旋。然后从制动螺旋。然后从望远镜望远镜中观
9、察;转动物中观察;转动物镜对光螺旋进行对光,使目标清晰,再转镜对光螺旋进行对光,使目标清晰,再转动微动螺旋,使竖丝对准水准尺。动微动螺旋,使竖丝对准水准尺。n n 当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现十字丝与目标影像有相对运动,这种现象十字丝与目标影像有相对运动,这种现象称为称为视差视差。产生视差的原因是目标成像的产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。由于视差的存平面和十字丝平面不重合。由于视差的存在会影响到读数的正确性,必须加以消除。在会影响到读数的正确性,必须加以消除。消除的方法是重新仔细地进行物镜对光,消除的方法是重新仔细地进行物镜对光,直
10、到眼睛上下移动,读数不变为止。此时,直到眼睛上下移动,读数不变为止。此时,从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清从目镜端见到十字丝与目标的像都十分清晰晰第14页/共38页2.3.4 精精平平与与读读数数1n n 眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡,右手转眼睛通过位于目镜左方的符合气泡观察窗看水准管气泡,右手转动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精动微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,即表示水准仪的视准轴已精确水平。这时,即可用十字丝的中丝在尺上确水平。这时,即可用十字丝的中丝在尺上 读数。现在的水准仪读数。现在的水准仪多采用倒像望远镜,因此读数时应从小往大,即从上往下读
11、。先多采用倒像望远镜,因此读数时应从小往大,即从上往下读。先估读毫米数,然后报出全部读数。估读毫米数,然后报出全部读数。n n 精平和读数虽是两项不同的操作步骤,但在水准测量的实施过程精平和读数虽是两项不同的操作步骤,但在水准测量的实施过程中,却把两项操作视为一个整体;即精平后再读数,读数后还要中,却把两项操作视为一个整体;即精平后再读数,读数后还要检查管水准气泡是否完全符合。只有这样,才能取得准确的读数检查管水准气泡是否完全符合。只有这样,才能取得准确的读数第15页/共38页2.3.4 精平与读数精平与读数2第16页/共38页2.4水水准准测测量量的的实实施施n n水准点(Bench Mar
12、k)及水准测量路线形式n n水准测量的实施n n水准测量的检核第17页/共38页2.4.1 水水准准点点n n用水准测量方法测定的高程控制点称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、为水准点。水准点按其精度分为一、二、三、四等,按国家规范要求埋设二、三、四等,按国家规范要求埋设永久性标石标志。永久性标石标志。n n地形测量时需设置图根水准点,施工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,如用木桩或道钉标示,用临时性标志,如用木桩或道钉标示,或涂油漆标示。或涂油漆标示。n n简记简记BM,BM,图上符号图
13、上符号第18页/共38页2.4.2水水准准测测量量路路线线形形式式n n闭合水准路线:从一高级水准点出发,闭合水准路线:从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,最后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。又回到原起始点的环形路线。n n附合水准路线:从一高级水准点出发,附合水准路线:从一高级水准点出发,经过测定沿线其它待定点高程,最后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。又附合到另一高级水准点的路线。n n支水准路线:从一已知水准点出发,支水准路线:从一已知水准点出发,测定沿线其它待定点高程,不闭合也测定沿线其它待定点高程,不闭合也不附合,但为
14、了校核必须往返测。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水准网:由多条单一水准路线相互连接构成的网状路线。接构成的网状路线。第19页/共38页2.4.3 水水准准测测量量的的实实施施n n方法:当欲测的高程点距水准点较远或高差方法: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很大时,就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。为测点的高差。为测A A、B B点高差,在点高差,在ABAB线路上增线路上增加加1 1、2 2、3 3、4 4等中间点,将等中间点,将ABAB高差分成若干高差分成若干个水准测站。其中间点仅起传递高程的作用,个水准测站。其
15、中间点仅起传递高程的作用,称为转点称为转点,简写为简写为TPTP。转点无固定标志,无转点无固定标志,无需算出高程。需算出高程。n n分类:分类:n n等外水准测量等外水准测量n n三、四等水准测量三、四等水准测量第20页/共38页2.4.3.1 等等等等外外外外水水水水准准准准测测测测量量量量1 1n n精度适用于图根或一般工程测量。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)选择转点选择转点1(1(编号编号ZD1ZD1或或TP1)TP1),安放尺垫,在安放尺垫,在A A、1 1两点上分别竖立水准尺,在两点
16、大致等距处安置水准仪,两点上分别竖立水准尺,在两点大致等距处安置水准仪,整平后瞄准后视点整平后瞄准后视点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;再瞄准前视点再瞄准前视点1 1,精平后读,精平后读出前视读数为出前视读数为b b1 1,其高差计算如下,此为一个测站的观测,其它测站也如此其高差计算如下,此为一个测站的观测,其它测站也如此观测,并记录观测数据填入水准测量手簿。观测,并记录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
17、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“双面尺双面尺”法观测法观测第21页/共38页2.4.3.1 2.4.3.1 等外水准测量等外水准测量等外水准测量等外水准测量2 2测站 点 号水准尺读数高 差高 程备 注后 视前 视+-1BM.A1.4670.34327.354m已知TP.11.1242TP.11.8850.211TP.21.6743TP.21.8690.926TP.30.9434TP.31.3670.365B1.73228.469m计算检核a6.588 -5.473 1.115b5.4731.480 -0.365 1.1150.36528.469-27.354 1.1
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