2011款QH系列點陣式紅外智能高速球型攝像機.ppt

第二章 水準測量,2-1.水準測量概述 2-2.水準測量的原理 2-3.水準儀和水準尺 2-4.水準測量的實施 2-5.水準儀的檢驗和校正 2-6.水準測量的誤差及其消減方法,21 水準測量概述,水準測量是利用水平視線來測量兩點間的高差。由于水準測量的精度較高，所以是高程測量中最主要的方法。,22 水準測量的原理,水準測量是利用水準儀提供的水平視線，在已知高程點和未知點上豎立水準尺并截取讀數(shù)，測定兩點間的高差，從而由已知點的高程推算未知點的高程。,后視尺,前視尺,水平視線,高程：地面點沿鉛垂線方向到大地水準面的距離，當該地面點在大地水準面之上時取正值，反之取負值。 高差具有方向性，記作h ，其值可正可負。,后視讀數(shù),前視讀數(shù),已知：HA =34.248m, a = 2.145m,b = 1.684m,后視尺,前視尺,水平視線,hAB= a-b = 0.461m 則：HB=HA+ hAB = 34.248 + 0.461 = 34.709,當兩點相距較遠或高差太大時，則可分段連續(xù)進行，從圖23中可得：,轉(zhuǎn)點,轉(zhuǎn)點：轉(zhuǎn)點起傳遞高程的作用。,23 水準儀和水準尺,微傾式水準儀 自動安平水準儀 數(shù)字(電子)水準儀 我國的水準儀系列標準分為：DS05、DS1、DS3和DS20 水準尺、尺墊,常用雙面尺：一面黑白相間刻劃：黑面尺或主尺， 另一面紅白相間刻劃：紅面尺或副尺。 黑面的起始讀數(shù)為零 紅面的起始讀數(shù)則分別為4.687m和4.787m 尺墊：在轉(zhuǎn)點處放置水準尺,一、 DS3水準儀的構(gòu)造和使用 (一) DS3水準儀的構(gòu)造 在一般水準測量中使用較廣的DS3型微傾式水準儀由下列三個主要部分組成： 望遠鏡： 它可以提供視線，并可讀出遠處水準尺上的讀數(shù)。 水準器： 用于指示儀器或視線是否處于水平位置。 基座： 用于置平儀器，它支承儀器的上部并能使儀器的上部在水平方向轉(zhuǎn)動。,1. 望遠鏡 十字絲分劃板 視準軸視線,視差：當觀測時把眼睛稍作上下移動，如果尺像與十字絲有相對的移動，即讀數(shù)有改變，這一現(xiàn)象叫視差。其原因是尺像沒有落在十字絲平面上。消除視差的方法是先調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰，然后一面調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦螺旋一面仔細觀察，直到不再出現(xiàn)尺像和十字絲有相對移動為止，即尺像與十字絲在同一平面上。,十字絲分劃板 2. 水準器 (1) 管水準器 又稱水準管,水準管分劃值：水準管上兩相鄰分劃線（mm）間的圓弧所對的圓心角,(2) 圓水準器 圓水準器的分劃值，是頂蓋球面上2mm弧長所對應的圓心角值，水準儀上圓水準器的角值為8至15(R=0.460.86m)。,(二) DS3微傾式水準儀的使用 首先打開三腳架，安置三腳架要求高度適當、架頭大致水平并牢固穩(wěn)妥，在山坡上應使三腳架的兩腳在坡下一腳在坡上。然后把水準儀用中心連接螺旋連接到三腳架上，取水準儀時必須握住儀器的堅固部位，并確認已牢固地連結(jié)在三腳架上之后才可放手。 1. 儀器的粗略整平 左手拇指法則，或右手食指法則： (1)先旋轉(zhuǎn)兩個腳螺旋，然后旋轉(zhuǎn)第三個腳螺旋； (2)旋轉(zhuǎn)兩個腳螺旋時必須作相對地轉(zhuǎn)動，即旋轉(zhuǎn)方向應相反。 (3)氣泡移動的方向始終和左手大拇指移動的方向一致。,2. 照準目標 準星瞄準 目鏡調(diào)焦、物鏡調(diào)焦 使十字絲豎絲照準水準尺,3. 視線的精確整平 粗平 精平 每次讀數(shù)前都需要重新使氣泡符合,4. 讀數(shù) 用十字絲中間的橫絲讀取水準尺的讀數(shù)。從尺上可直接讀出米、分米和厘米數(shù)，并估讀出毫米數(shù)，所以每個讀數(shù)必須有四位數(shù)。 水準儀使用步驟： 粗平瞄準精平讀數(shù),24 水準測量的實施,水準原點作為全國高程測量的基準點。從1989年起，國家規(guī)定采用青島驗潮站19521979年的觀測資料，計算得出的平均海水面作為新的高程基準面，稱為“1985國家高程基準”。根據(jù)新的高程基準面，得出青島水準原點的高程為72.260m 水準點：準確測定其高程的控制點（BM）,一、水準路線的形式 單一水準路線： 附合水準路線 閉合水準路線 水準支線 水準網(wǎng),二、水準測量的施測方法,三、水準測量成果的檢核 (一) 測站檢核 1. 兩次儀器高法 2. 雙面尺法 (二) 水準路線的檢核 1. 附合水準路線 附合水準路線的高程閉合差為：,2. 閉合水準路線,高差代數(shù)和在理論上應等于零，即h理=0 由于測量誤差的存在，h測0，則閉合水準路線的高差閉合差fh為 fh=h測,3. 水準支線 支水準路線必須沿同一路線進行往測和返測，往、返測的高差絕對值應相等，而符號相反。如不相等，便產(chǎn)生了閉合差 即 fh= H往+H返 往返測高差閉合差的允許值與附合水準路線相同，而測站數(shù)n或路線長L以單程計。,一般普通圖根水準測量的容許高程閉合差為：,為保證測量的精度，測量規(guī)范規(guī)定了閉合差的容許范圍稱為容許誤差。它隨測量等級的不同而有不同的規(guī)定。,式中， L為水準路線的長度，Km N測站數(shù),四、閉合差的分配和高程的計算 當實際的高程閉合差在容許值以內(nèi)時，可把閉合差分配到各測段的高差上。顯然，高程測量的誤差是隨水準路線的長度或測站數(shù)的增加而增加，所以分配的原則: 對于閉合與符合水準路線是把閉合差以相反的符號根據(jù)各測段路線的長度或測站數(shù)按比例分配到各測段的高差上。 對于支水準路線，取往返測高差的平均值作為觀測結(jié)果。 故各測段高差的改正數(shù)為： 或,25 水準儀的檢驗和校正,一、微傾式水準儀的檢驗和校正 微傾式水準儀的主要軸線見圖224，它們之間應滿足的幾何條件是： 1. 圓水準器軸應平行于儀器的豎軸； 2. 十字絲的橫絲 應垂直于儀器的豎軸； 3. 水準管軸應 平行于視準軸。,(一) 圓水準器的檢驗和校正,(二) 十字絲橫絲的檢驗和校正,(三) 水準管的檢驗和校正,x,y,若 則視線向上傾斜 若 則視線向上傾斜,兩次儀器高法： 立尺，尺中間安置水準儀，粗平 照準后視尺，精平，讀數(shù) 照準前視尺，粗平，讀數(shù) 計算高差 變動儀器高（升或降大于10cm）再觀測 高差互差不大于5mm時，取平均值,a1,b1,a2,b2,雙面尺法（黑面、紅面）： 用雙面尺，每尺均讀黑、紅面讀數(shù) 立尺，尺中間安置水準儀，粗平 瞄準后視尺黑面，精平，讀數(shù) 瞄準前視尺黑面，精平，讀數(shù) 瞄準前視尺紅面，精平，讀數(shù) 瞄準后視尺紅面，精平，讀數(shù) 黑面：以零開始刻劃 紅面：一尺從4687開始刻劃，另一尺從4787開始 紅黑面計算高差理論上相差0.1m,要求：同一尺的黑，紅面讀數(shù)之差不超過3mm。同一站用黑，紅面測得的高差不超過5mm。,26 水準測量的誤差及其消減方法,一、儀器誤差 (一) 視準軸與水準管軸不平行引起的誤差 (二) 調(diào)焦引起的誤差 (三) 水準尺的零點誤差 二、觀測誤差 (一) 氣泡居中誤差 (二) 估讀水準尺分劃的誤差 (三) 水準尺傾斜的誤差 三、外界環(huán)境的影響 (一) 儀器下沉和水準尺下沉的誤差 1. 儀器下沉的誤差 2. 水準尺下沉的誤差 (二) 地球曲率和大氣折光的誤差 1. 地球曲率引起的誤差 2. 大氣折光引起的誤差 (三) 氣候的影響,D,數(shù)字水準儀,A HA=113.127m,B HB=116.205m,1,2,3,2.5km,+3.745m,3km,-1.231m,2km,-4.860m,+2.956m,1km,如圖所