利用水准仪进行水准路线的测量精.ppt

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1、利用水准仪进行水准路线的测量第1页，本讲稿共45页一、水准点和水准路线 1.水准点 用水准测量方法获得高程的高程控制点，称为水准点。一般用BM(Bench Mark)表示。根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点分为：永久性水准点临时性水准点第2页，本讲稿共45页（1）永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志，国家 等级第3页，本讲稿共45页（2）临时性水准点关键词语：临时使用，简易标志 第4页，本讲稿共45页 2.水准路线 水准测量施测时所经过的路线。水准路线的布设有单一水准路线和水准网，其中单一水准路线有三种布设形式：（1）闭合水准路线（2）附合水准路线（3）支水准路线第5页，本讲稿共45

2、页（1）闭合水准路线 从一个已知水准点BM3开始，沿各待测高程点1、2、3等点进行水准测量，最后又回到原水准点BM3，这种水准路线称为闭合水准路线 BM3（已知）h1h2h3h4h51234提出问题：结论：正是上述，因此闭合水准路线才具检校功能。第6页，本讲稿共45页（2）附合水准路线 从一个已知水准点BM1开始，沿各待测高程C、D、E等点进行水准测量，最后又回到原水准点BM2，这种水准路线称为附合水准路线 结论:因,所以附合水准路线也具检校功能。BM1(已知)BM2(已知)h1h2h3h4CDE第7页，本讲稿共45页（3）支水准路线 从已知高程的水准点BM1出发，进行待定高程水准点A的水准测

3、量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。BM1Ah往h返 由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测量，以资检核。第8页，本讲稿共45页前后衔接：转点与测站 在实际工作中常常会碰到以下等情况：ab原因:两点地势起伏较大第9页，本讲稿共45页ba原因:两点相距较远视距长150m第10页，本讲稿共45页解决方法:在两点间设转点,安置多次仪器,进行连续观测。如图示不难看出：各测站所得高差：返回目录下一节第11页，本讲稿共45页转点：传递高程的临时立尺点。如图中、等测站：安置仪器的地方。返回第12页，本讲稿共45页二、水准测量施测方法与记录（1）水准仪至水准尺的距离 1）视线长度的影响

4、2）地面坡度的影响第13页，本讲稿共45页AHACHBhAB大地水准面（2）水准测量施测方法与记录 如 已知水准点BMA的高程 HA48.145m，现欲测定B点的高程HB，由于A、B两点相距较远（或地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。B第14页，本讲稿共45页AHABHBhAB大地水准面TP1h1后视点前视点(1)在已知高程的水准点BMA，转点 TP1上立尺，然后测站安置水准仪；前进方向第15页，本讲稿共45页2.036 1.547测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 48.145TP1 水准测量记录手册(2)瞄准点A上水准尺(后视尺

5、)，精平 读数,并记录手册,同样再瞄准 TP1上水准尺，精平读数,也记录手册;并计算两点间高差测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.036 48.145TP1测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.036 48.145TP1测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.48948.145TP1 1.547AHABHBhAB大地水准面TP1h1后视点前视点前进方向测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.036 48.145T

6、P1 1.547第16页，本讲稿共45页AHABHChAB大地水准面TP1h1TP2前进方向2.0361.547后视点前视点后视点前视点(3)第测站测完后,将水准仪搬至站点,A点水准尺移至TP2上立尺，TP1上水准尺原地不动,只需翻转即可;第17页，本讲稿共45页测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145TP1 1.547TP1TP2AHABHBhAB大地水准面TP1h1TP2前进方向h21.743 1.436后视点前视点后视读数前视读数 水准测量记录手册(4)在站上重复站操作步骤,读取 前、后视尺上读数,并记录手册,计算高

7、差；测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145TP1 1.547TP1 1.743TP2测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145TP1 1.547TP1 1.743TP21.436测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145TP1 1.547TP1 1.7430.307TP21.436第18页，本讲稿共45页AHABHBHAB大地水准面TP1TP3h1TP2前进方向h21.743 1.4

8、36(5)重复上述过程,连续观测、记录，直终点B结束。第19页，本讲稿共45页AHABHBhAB大地水准面TP1TP4TP3h1TP2前进方向h21.743 1.436A2.036 1.5471.676 1.034h31.244 1.765h41.418 1.889h5第20页，本讲稿共45页测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145(已知)TP1 1.547TP1 1.7430.307TP21.436TP2 1.6760.642TP31.034TP3 1.2440.521TP41.765TP4 1.1480.74148.3

9、21 BMB1.889(待定)辅助计算 水准测量记录手册 对于记录表中的高差和高程必须进行计算校核。校核内容如下：第21页，本讲稿共45页测站 测点水准尺读数/m 高差/m高程/m 备注后视读数 前视读数+-BMA 2.0360.489 48.145(已知)TP1 1.547TP1 1.7430.307TP21.436TP2 1.6760.642TP31.034TP3 1.2440.521TP41.765TP4 1.1480.74148.321 BMB1.889(待定)7.8477.6711.438 1.262辅助计算 a-b=7.847-7.761=+0.176 h=+1.438+(-1.2

10、62)=+0.176 故 a-b=h HB-HA=+0.176 水准测量记录手册第22页，本讲稿共45页3、水准测量误差与注意事项第23页，本讲稿共45页一、仪器误差 1、水准管轴与视准轴不平行误差 2、水准尺误差第24页，本讲稿共45页二、观测误差 1水准管气泡的居中误差 2估读水准尺的误差 3视差的影响误差 4水准尺倾斜的影响误差第25页，本讲稿共45页 三、外界条件影响误差 1水准仪下沉误差 采用“后、前、前、后”的观测程序，可减弱其影响。2尺垫下沉误差 采用往返观测的方法，取成果的中数，可减弱其影响。第26页，本讲稿共45页 3地球曲率及大气折光的影响大地水准面BAbabab arfc

11、HAHB地球曲率对读数的影响 大气折光对读数的影响 返回目录下一节第27页，本讲稿共45页（4）水准测量的注意事项：6条 第28页，本讲稿共45页 4、水准测量成果（内业）计算 内业计算前须对外业手册检查，检查无误后方可进行内业计算。1.高差闭合差及其允许值 水准路线中实测高差与理论高差的差值，称为高差闭合差。用 表示。第29页，本讲稿共45页例如：BM3（已知）h1h2h3h4h51234 根据高差闭合差概念 闭合水准路线：第30页，本讲稿共45页同理：附和水准路线：支水准路线：不难看出，的大小反映水准测量成果的精度，要求 有一定限度。因此，测量规范规定，等外水准测量高差闭合差的允许值：第3

12、1页，本讲稿共45页 2.高差闭合差改正计算 高差闭合差在允许范围之内时，即可进行高差闭合差的改正计算，即消除高差闭合差。改正原则与方法：按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差。即：第32页，本讲稿共45页 式中：vi 第i测段的高差改正数（mm）；、水准路线总测站数与总长度；、第测段的测站数与测段长度。高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相反。即第33页，本讲稿共45页 3.改正后的高差计算 各测段改正后高差等于各测段观测高差加上相应的改正数，即式中 第 i 段的改正后高差（m）。4.各点高程计算 由起点高程逐一推算出各点高程。四、实

13、例讲解第34页，本讲稿共45页（2）、附合水准路线的计算 下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，HA72.536m，HB77.062m，1、2、3为待定高程的水准点。h+2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16 n210n38n46BMA123BMB4第35页，本讲稿共45页点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9 辅助 计算1填写观测数据和已知数据h+2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16 n210n38n46BMA123BMB点号距离/km测站数实测

14、高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA1 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA12 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA123 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9

15、BMA 1234 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6 1234 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6 2.3361 234 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.3361 10 8.65323BMB 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9

16、BMA 6+2.3361 10 8.6532 8+7.3573BMB 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.3361 10 8.6532 8+7.3573 6+3.456BMB 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.33672.5361 10 8.6532 8+7.3573 6+3.456BMB 77.062 辅助 计算第36页，本讲稿共45页2.计算高差闭合差及其允许值点号距离/km测站数实测高差/m改

17、正数/mm改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.33672.5361 10 8.6532 8+7.3573 6+3.456BMB 77.062 30+4.496 辅助 计算 成果合格第37页，本讲稿共45页3.高差闭合差改正计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.33672.5361 10 8.6532 8+7.3573 6+3.456BMB 77.062 30+4.496 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3

18、4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.00672.5361 10 8.6532 8+7.3573 6+3.456BMB 77.062 30+4.496 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8+7.3573 6+3.456BMB 77.062 30+4.496 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.00672.5361

19、10 8.653+0.0102 8+7.357+0.0083 6+3.456+0.006BMB 77.062 30+4.496 辅助 计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8+7.357+0.0083 6+3.456+0.006BMB 77.062 30+4.496+0.030 辅助 计算第38页，本讲稿共45页 4.改正后的高差计算点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BM

20、A 6+2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8+7.357+0.0083 6+3.456+0.006BMB 77.062 30+4.496+0.030 辅助 计算 成果合格点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.006+2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8+7.357+0.008+7.3453 6+3.456+0.006+3.462BMB 77.062 30+4.496+0.030 辅助 计算 成果合格点号距离/km测站数实测高差/

21、m改正数/m改正后高差/m高程/m点号备注1 2 3 4 5 6 7 8 9BMA 6+2.336+0.006+2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8+7.357+0.008+7.3453 6+3.456+0.006+3.462BMB 77.062 30+4.496+0.030+4.526 辅助 计算 成果合格 改正后高差总和=终点高程 始点高程4.526=77.062-72.536改正高差=实测高差+改正数(6)项=(4)项+(5)项第39页，本讲稿共45页 5.高程计算(已知)+3.462+0.006+3.456 6+7.345+0.008+7.357 8

22、 8.643+0.010 8.653 10 成果合格 辅助 计算+4.526+0.030+4.496 30BMB 77.062 BMBBM3 73.600 3BM2 66.235 2BM1 74.878 1(已知)BMA 72.536+2.342+0.006+2.336 6 BMA9 8 7 6 5 4 3 2 1备注 点号高程/m改正后高差/m改正数/m实测高差/m测站数距离/km点号返回第40页，本讲稿共45页 二、闭合水准路线的计算 闭合水准路线成果计算的步骤与附合水准路线相同。BMA（已知）h4=-1.424mL4=0.8km123h2=+2.376mL2=1.2kmh3=-3.366

23、mL3=1.0kmh1=+2.365mL1=0.5km 下图是一闭合水准路线等外水准测量示意图，A为已知高程的水准点，HA44.856m，1、2、3为待定高程的水准点。第41页，本讲稿共45页点号距离/km测站数实测高差/m改正数/m改正后高差/m高程/m点号 备注1 2 4 5 6 7 8 9BMA0.5+2.365+0.007+2.39344.856 BMA(已知)1 47.249 BM11.2+2.376+0.017+2.3722 49.621 BM21.0 3.366+0.014 3.3523 46.269 BM30.8 1.424+0.011 1.413BMA 44.856 BMA3.5 0.049+0.049 0 辅助 计算 成果合格第42页，本讲稿共45页H往1.532mH返1.520mBMA1三、支水准路线的计算 例 A为已知高程的水准点，其高程 HA为46.276m，1点为待定高程的水准点，h往 和h返 为往返测量的观测高差。往、返测的测站数共16站，计算1点的高程。第43页，本讲稿共45页 1计算高差闭合 2计算高差容许闭合差测站数：因|fh|f允|，故精确度符合要求。第44页，本讲稿共45页 3计算改正后高差 取往测和返测的高差绝对值的平均值作为A和1两点间的高差，其符号和往测高差符号相同，即 4计算待定点高程返回下一节第45页，本讲稿共45页