水准仪使用方法及原理学习教案.pptx

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1、会计学 1水准仪使用(shyng)方法及原理第一页，共28 页。（2）视线高法（单站多测法）安置一次仪器可以测算多个点高程(gochng)的方法。首先算 出 水 准 仪 的 视 线 高 程(gochng)Hi，然后分别计算出各个点的高程(gochng)：bj为第j个前视点的读数(dsh)，Hj为第j个前视点的高程。这种方法常用于路线纵断面测量。第 2 页/共 28 页第二页，共28 页。3.连续(linx)水准测量（路线水准测量）应 应用 用前 前提 提：两 两待 待测 测点 点之 之间 间距 距离 离较 较远 远、高 高差 差较 较大 大，或 或中 中间 间有 有障碍。障碍。方 方法 法：加

2、 加设 设若 若干 干个 个临 临时 时立 立尺 尺点 点（称 称为 为(chn(chn wi)wi)转 转点 点ZD ZD），依 依此 此测 测定 定相 相邻 邻两 两个 个点 点的 的高 高差 差，取 取各 各高 高差 差的 的代 代数 数和即得到起终两个点的高差。和即得到起终两个点的高差。则M、N两点的高差(o ch)为 第 3 页/共 28 页第三页，共28 页。4.提高精度的观测方法“中间法”观测：各测站前、后视线长度(chngd)大致相等第 4 页/共 28 页第四页，共28 页。2.2 水水 准准 仪仪1.1.水准仪：提供水平视线（平行大地水准面）的设备 水准仪：提供水平视线（平

3、行大地水准面）的设备2.2.水准仪类型：水准仪类型：（1 1）微倾式水准仪）微倾式水准仪（2 2）自动安平水准仪）自动安平水准仪（3 3）电子水准仪）电子水准仪3.3.水准仪的表示 水准仪的表示(bi(bi osh)osh)方法（国产仪器）方法（国产仪器）DSn DSn：D D表示 表示(bi(bi osh)osh)大地测量 大地测量S S表示 表示(bi(bi osh)osh)水准 水准仪，仪，n n为数字表示 为数字表示(bi(bi osh)osh)仪器精度，数值 仪器精度，数值n n越小 越小,表 表示 示(bi(bi osh)osh)仪器精度越高。如 仪器精度越高。如DS0.5,DS0

4、.5,表示 表示(bi(bi osh)osh)每公里往返测量高差中数的偶然中误差小于或等于 每公里往返测量高差中数的偶然中误差小于或等于0.5mm 0.5mm 第 5 页/共 28 页第五页，共28 页。4.4.常用 常用(chn(chn yn yn)水准仪的等级划分及主要用途 水准仪的等级划分及主要用途第 6 页/共 28 页第六页，共28 页。5.水准仪的主要结构(jigu)组成主要为三部分：（1）望远镜（2）水准器（3）基座其中望远镜为主要组成部分。下图为WILD NAK-0X型水准仪（由北京测绘仪器厂组装）目镜目镜对光螺旋物镜对光螺旋 物镜水平微调螺旋脚螺旋准星第 7 页/共 28 页

5、第七页，共28 页。6.6.望远镜组成 望远镜组成(z(z chn chn)及其成像原理 及其成像原理望远镜由物镜、目镜、对光凹透镜和十字丝四个主要部分(b fen)组成。成像原理：目标经过物镜和对光凹透镜的作用，在镜筒内造成倒立、缩小的实像，通过调节对光凹透镜，就可以使像清晰地成在十字丝平面上。（望远镜的放大倍数）视准轴第 8 页/共 28 页第八页，共28 页。n n 目镜的作用：放大，人眼经过目镜，可以看到目标的 目镜的作用：放大，人眼经过目镜，可以看到目标的小实像与十字丝一起放大了的虚像。小实像与十字丝一起放大了的虚像。n n 十字丝的作用：提供照准目标的标准。其中心交点和 十字丝的作

6、用：提供照准目标的标准。其中心交点和物镜光心的连线称为视准轴，即视线。玻璃片上的上、物镜光心的连线称为视准轴，即视线。玻璃片上的上、下短丝称为视距丝。水准测量就是当视线水平时，用 下短丝称为视距丝。水准测量就是当视线水平时，用中间横丝截取 中间横丝截取(jiq(jiq)水准尺读数。水准尺读数。n n 视准轴：十字丝中央交点和物镜 视准轴：十字丝中央交点和物镜n n 光心的连线 光心的连线（水准仪四条轴线（水准仪四条轴线n n 之一）之一）n n 竖轴：望远镜底部与基座相连的 竖轴：望远镜底部与基座相连的n n 轴的中心线。轴的中心线。（水准仪四条轴（水准仪四条轴n n 线之一）线之一）视距丝横

7、丝第 9 页/共 28 页第九页，共28 页。7.7.水准器 水准器（1 1）水准器的用途：）水准器的用途：衡量视线是否水平、竖轴是否铅垂的标志 衡量视线是否水平、竖轴是否铅垂的标志(biozh)(biozh)。（2 2）水准器种类：水准盒及水准管）水准器种类：水准盒及水准管水准盒用于粗调整平，水准管则用于精密整平 水准盒用于粗调整平，水准管则用于精密整平第 10 页/共 28 页第十页，共28 页。（3 3）水准盒轴线：水准盒顶面中心（水准盒零点）的球）水准盒轴线：水准盒顶面中心（水准盒零点）的球面法线（水准仪四条主要轴线之一）面法线（水准仪四条主要轴线之一）（4 4）水准管轴线：）水准管轴

8、线：过水准管圆弧中心点（水准管零点）与顶面圆弧内壁 过水准管圆弧中心点（水准管零点）与顶面圆弧内壁相切的直线（水准仪四条主要轴线之一）相切的直线（水准仪四条主要轴线之一）（5 5）水准器灵敏度：）水准器灵敏度：用分划值表示 用分划值表示(bi(bi osh)osh)，即当气泡移动，即当气泡移动2mm 2mm时，水 时，水准盒（管）轴相应倾斜的角度 准盒（管）轴相应倾斜的角度第 1 1 页/共 28 页第十一页，共28 页。8.8.水准水准(shu(shuzhzhn)n)尺尺用途 用途(yngt)(yngt)：用于水准测量的目标点观测：用于水准测量的目标点观测种类：塔尺和板尺两种。塔尺是可以伸缩

9、的 种类：塔尺和板尺两种。塔尺是可以伸缩的 塔尺一般长 塔尺一般长3 3米，由三节组成。板尺一般 米，由三节组成。板尺一般2 2米。米。水准尺的刻度与标注：水准尺的刻度与标注：第 12 页/共 28 页第十二页，共28 页。精度比较：板尺精度高于塔尺。用 途：板尺一般常用于三、四等水准测量，而塔尺则用于等外水准测量。使用注意事项：使用前应认清尺子刻划(k hu)线与数字之间的位置关系，是否为正、倒数字，尺底的数值。对于塔尺，当使用两节以上时应注意两节接口位置是否对准、卡簧是否卡住。第 13 页/共 28 页第十三页，共28 页。2.3 2.3 水准仪使用水准仪使用(sh(shyng)yng)方

10、法方法仪器(yq)安放整平 对光照准消除(xioch)视差照准读数三角架脚螺旋目、物镜对光螺旋脚架张开角度勿太大或太小不可对准太阳水平微调螺旋刻度大小正、倒像注意：如何辨别及消除视差？第 14 页/共 28 页第十四页，共28 页。用脚螺旋(luxun)整平仪器第 15 页/共 28 页第十五页，共28 页。视差存在的根本原因：目标像和十字(sh z)丝分划板不重合！第 16 页/共 28 页第十六页，共28 页。水准(shuzhn)尺读数方法：2.375m第 17 页/共 28 页第十七页，共28 页。2.4 水准测量的实施(shsh)1.水准(shuzhn)点及其选择 水准(shuzhn)

11、测量必须要有已知水准(shuzhn)点（即其高程已知的点，用BM表示，如BM0、BM1等）水准(shuzhn)点选择：结合测区内水准(shuzhn)点的分布情况、被测点的分布以及地形地势情况、所采取的路线形式选择。水准(shuzhn)点类型：永久性和临时性水准(shuzhn)点制成：依永久性及临时性水准(shuzhn)点而制做。第 18 页/共 28 页第十八页，共28 页。2.水准路线布置（1）闭合水准路线 高差(o ch)闭合差：（2）附合水准路线 高差(o ch)闭合差：附合水准路线闭合(b h)水准路线3第 19 页/共 28 页第十九页，共28 页。（3 3）支 支水 水准 准路 路

12、线 线(lxin)(lxin)：从 从一 一水 水准 准点 点出 出发 发，沿 沿线 线测 测量 量各 各待 待定 定点 点，其 其线 线路 路既 既不 不闭 闭合 合到 到原 原来 来的 的已 已知 知点 点，也 也不 不附 附合 合到 到另 另一 一已 已知 知点 点。而 而是 是通 通过 过往 往返 返观 观测 测来 来检 检查 查观 观测差。理论上往返高差应为绝对值相等而符号相反。测差。理论上往返高差应为绝对值相等而符号相反。（4 4）结 结点 点水 水准 准网 网：由 由若 若干 干条 条单 单水 水准 准路 路线 线(lxin)(lxin)相 相互 互连接而成的图形。可分为附合水准

13、网及独立水准网。连接而成的图形。可分为附合水准网及独立水准网。第 20 页/共 28 页第二十页，共28 页。3.3.水准测量施测 水准测量施测（1 1）观 观测 测与 与记 记录 录：采 采用 用连 连续 续水 水准 准路 路线 线测 测量 量(cling)(cling)方 方法 法进 进行 行测 测量 量(cling)(cling)。点 点与 与点 点之 之间 间的 的距 距离 离大 大小 小取 取决 决于 于通 通视 视条 条件 件、读 读数 数清 清晰 晰度 度以 以及 及保 保证 证视 视线 线在 在尺 尺子 子范 范围 围内 内，一 一般 般为 为50100 50100米 米。注

14、注意 意：待 待测 测点 点必 必须 须要 要立 立尺 尺观 观测 测。对 对每 每一 一测 测站 站分 分别 别记 记录 录后 后视 视读 读数 数及 及前 前视 视读数。注意：记录方法 读数。注意：记录方法第 21 页/共 28 页第二十一页，共28 页。（2 2）测量结果）测量结果(ji(ji gu gu)校核 校核 1）计算(j sun)校核：检查计算(j sun)结果有无错误：高差计算(j sun)结果；采用公式是否正确等。2）测站校核：对每一站的观测和记录都及时地在现场进行校核。校核方法有：变动仪器高法、双面尺法或双仪器法；3）路线校核：根据计算(j sun)的闭合差，与规定的允许

15、误差比较，判断观测精度是否合格。平地(L 为水准路线总长度km）山地(n为测站总数）第 22 页/共 28 页第二十二页，共28 页。4.4.水准测量的高程 水准测量的高程(gochng)(gochng)计算 计算（1 1）高差闭合差计算）高差闭合差计算 计算闭合差及闭合差允许值，写在 计算闭合差及闭合差允许值，写在“路线校核 路线校核”栏内。栏内。（2 2）高差闭合差分配及高程计算）高差闭合差分配及高程计算 当导线闭合差满足技术要求 当导线闭合差满足技术要求(yoqi)(yoqi)时，可进行闭合差分配。时，可进行闭合差分配。分配的原则：改正数 分配的原则：改正数v v与测站数 与测站数n n

16、（或路线长度（或路线长度L L）成正比，）成正比，与闭合差反号，即 与闭合差反号，即 各点高程值 各点高程值 H0 H0：已知点的高程，：已知点的高程，Hi Hi为改正前的高程值。为改正前的高程值。第 23 页/共 28 页第二十三页，共28 页。2.5 水准测量的误差(wch)来源及削减措施仪器(yq)误差（水准仪、水准尺）观测(gunc)误差（视差、估读、气泡、尺倾斜）外界条件影响（设备下沉、地球曲率、大气折光等）1.校正仪器 2.偶数测站数观测 1.消除视差 2.相同人观测 3.严格调平仪器 4.立尺竖正 1.往返观测取平均 2.控制前后视点距离 3.选择良好气候观测 4.视线尽量高于地

17、面第 24 页/共 28 页第二十四页，共28 页。2.6 水准仪校验(xio yn)1.1.水准 水准(shu(shu zh zh n)n)仪轴线几何关系 仪轴线几何关系（1 1）水准）水准(shu(shu zh zh n)n)盒轴平行竖轴；盒轴平行竖轴；（2 2）十字丝横丝垂直竖轴；）十字丝横丝垂直竖轴；（3 3）水准）水准(shu(shu zh zh n)n)管轴平行视准轴。管轴平行视准轴。第 25 页/共 28 页第二十五页，共28 页。2.检验方法：（1）检验水准盒轴与竖轴是否平行：调平水准盒气泡居中，然后旋转望远镜180度，若气泡依然居中则两轴平行。（2）检验十字丝横轴与竖轴是否垂

18、直：将十字丝横丝左端对准某一目标，旋转水平微动螺旋使目标移到十字丝的右端，若目标依然位于十字丝横丝上则表明两轴垂直。（3）检验水准管轴是否平行视准轴：在已知高差的两点间架设仪器，并使仪器距两点之间的距离悬殊，首先在其中一个点立尺观测读数(dsh)a，并根据a计算出仪器对另一点的应该读数(dsh)b。然后对其进行观测读数(dsh)得b，利用b、b及两测点之间的距离DMN可以计算出两轴线的夹角(单位为秒)，若 大于20秒 不平行。第 26 页/共 28 页第二十六页，共28 页。2.7 2.7 其它其它(qt)(qt)用于水准测量的仪器用于水准测量的仪器1.1.精密水准仪 精密水准仪光学测微器 光

19、学测微器+精密水准尺 精密水准尺2.2.自动安平水准仪 自动安平水准仪自动补偿装置，补偿视准轴出现 自动补偿装置，补偿视准轴出现(chxin)(chxin)轻微倾斜带领的误差。轻微倾斜带领的误差。3.3.电子水准仪（数字水准仪）电子水准仪（数字水准仪）分光镜和探测器 分光镜和探测器+条纹编码标尺 条纹编码标尺+图象处理电子系统。自动读数、图象处理电子系统。自动读数、记录和计算。记录和计算。4.4.激光水准仪 激光水准仪激光发射器，测定激光双程走时计算两点间的距离。激光发射器，测定激光双程走时计算两点间的距离。5.5.全站测量仪 全站测量仪光学理论 光学理论+几何理论 几何理论+计算机理论 计算机理论+计算方法。可在一个 计算方法。可在一个测站上同时测角（水平角和竖直角）和测距（斜距、水 测站上同时测角（水平角和竖直角）和测距（斜距、水平距离和高差），并能自动计算出待测点的三维坐标。平距离和高差），并能自动计算出待测点的三维坐标。第 27 页/共 28 页第二十七页，共28 页。感谢您的观看(gunkn)！第 28 页/共 28 页第二十八页，共28 页。