2-2009第2章水準(zhǔn)測(cè)量1

1、 第二章第二章 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量 2.1 2.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理 2.2 2.2 水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器及工具水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器及工具 2.3 2.3 普通普通水準(zhǔn)儀測(cè)量水準(zhǔn)儀測(cè)量 2.4 2.4 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量成成果計(jì)算果計(jì)算 測(cè)定地面點(diǎn)高程的工作，稱為高程測(cè)量。測(cè)定地面點(diǎn)高程的工作，稱為高程測(cè)量。高程測(cè)量按高程測(cè)量按所使用的儀器所使用的儀器和和施測(cè)方法施測(cè)方法的不同，的不同，可以分為可以分為水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量 三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量 GPSGPS高程測(cè)量高程測(cè)量 氣壓高程測(cè)量氣壓高程測(cè)量大地水準(zhǔn)面bHBHAhAB前進(jìn)方向AB當(dāng)a b時(shí)，hAB 為正，B高于A ；當(dāng)a b時(shí)， hAB 為負(fù)，B低

2、于A。a2.1水準(zhǔn)測(cè)量原理后視尺前視尺a為為后視讀數(shù)后視讀數(shù)，b為為前視讀數(shù)前視讀數(shù)。一、高差法水準(zhǔn)測(cè)量原一、高差法水準(zhǔn)測(cè)量原理理HA + a = HB +bHB- HA = a bhAB= a bHB = HA + hABb大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進(jìn)方向ABa后視尺前視尺HA + a = HB +bHB- HA = a bhAB= a bHB = HA + hAB原理：利用水準(zhǔn)儀提供的一條水平視線，讀取在后、前兩根標(biāo)尺上分別截得的讀數(shù)，計(jì)算兩點(diǎn)間的高差，由已知點(diǎn)高程推求未知點(diǎn)高程。 二、視線高法水準(zhǔn)測(cè)量原理二、視線高法水準(zhǔn)測(cè)量原理1、視線高的概念 aHHAI大地水準(zhǔn)面HIbHBHAh

3、AB前進(jìn)方向ABa后視尺HB= HI -b 高差法：利用高差計(jì)算高程。（安置一次儀器測(cè)定一個(gè)前視點(diǎn)高程時(shí)采用） 視線高法：利用視線高計(jì)算高程。（安置一次儀器測(cè)定多個(gè)前視點(diǎn)高程時(shí)采用） 水準(zhǔn)測(cè)量所使用的儀器、工具： 水準(zhǔn)儀 水準(zhǔn)尺 尺墊一、水準(zhǔn)儀1、水準(zhǔn)儀的等級(jí) DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D大地測(cè)量?jī)x器 S水準(zhǔn)儀 數(shù)字 表示儀器的精度，即每公里往、返測(cè)得高差中數(shù)的中誤差（mm）。2.2 水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器及工具水準(zhǔn)測(cè)量?jī)x器及工具目鏡水準(zhǔn)管目鏡圓水準(zhǔn)器校正螺釘微動(dòng)螺旋制動(dòng)螺旋對(duì)光螺旋物鏡準(zhǔn)星缺口水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器三腳架腳螺旋2、DS3型水準(zhǔn)儀的主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。構(gòu)造

4、微傾螺旋（1 1）望遠(yuǎn)鏡：用來(lái)瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行）望遠(yuǎn)鏡：用來(lái)瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)讀數(shù)；視準(zhǔn)軸：物鏡中心 與十字絲交點(diǎn)的連線。（2）水準(zhǔn)器）水準(zhǔn)器 管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 （水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管） 水準(zhǔn)管的分劃值水準(zhǔn)管的分劃值 ：水準(zhǔn)管上一格水準(zhǔn)管上一格(2mm)所對(duì)所對(duì)應(yīng)的圓心角稱為。應(yīng)的圓心角稱為。靈敏度：靈敏度：氣泡在水準(zhǔn)器中移動(dòng)的靈敏程度。氣泡在水準(zhǔn)器中移動(dòng)的靈敏程度。 R2R水準(zhǔn)管圓弧半徑，水準(zhǔn)管圓弧半徑，mm206265 DS3型水準(zhǔn)管分劃值為：型水準(zhǔn)管分劃值為：1020/2mm圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器 符合水準(zhǔn)器符合水準(zhǔn)器（3）基座軸座：承托儀器上部腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中連接板：連

5、接三腳架組成 軸座腳螺旋連接板二、水準(zhǔn)尺和尺墊二、水準(zhǔn)尺和尺墊1 1、水準(zhǔn)尺、水準(zhǔn)尺塔尺塔尺 ：可以伸縮，一般全長(zhǎng)：可以伸縮，一般全長(zhǎng)3m3m、5m5m， 用于用于等外水準(zhǔn)測(cè)量等外水準(zhǔn)測(cè)量。雙面尺雙面尺：不可伸縮，一般全長(zhǎng)：不可伸縮，一般全長(zhǎng)3m3m， 用于用于三、四等水準(zhǔn)測(cè)量三、四等水準(zhǔn)測(cè)量。2 2、尺墊、尺墊 僅在僅在轉(zhuǎn)點(diǎn)處轉(zhuǎn)點(diǎn)處豎立水準(zhǔn)尺時(shí)使用，豎立水準(zhǔn)尺時(shí)使用， 防止防止點(diǎn)位移動(dòng)點(diǎn)位移動(dòng)和和水準(zhǔn)尺下沉水準(zhǔn)尺下沉。三、水準(zhǔn)儀的使用三、水準(zhǔn)儀的使用安置儀器安置儀器 高度適中、架頭大致水平，固定儀器。高度適中、架頭大致水平，固定儀器。 1 1、粗略整平、粗略整平 目的：目的： 方法：方法：2

6、 2、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺方法：方法： 初步瞄準(zhǔn)初步瞄準(zhǔn)（用準(zhǔn)星對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)）（用準(zhǔn)星對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)） 目鏡調(diào)焦目鏡調(diào)焦（使十字絲清晰）（使十字絲清晰） 物鏡調(diào)焦物鏡調(diào)焦（使目標(biāo)成像清晰）（使目標(biāo)成像清晰） 精確瞄準(zhǔn)精確瞄準(zhǔn)（使縱絲對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)）（使縱絲對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)）注意：瞄準(zhǔn)時(shí)應(yīng)消除視差。注意：瞄準(zhǔn)時(shí)應(yīng)消除視差。視差：視差：當(dāng)目鏡、物鏡對(duì)光不夠精細(xì)時(shí)，目標(biāo)的影像當(dāng)目鏡、物鏡對(duì)光不夠精細(xì)時(shí)，目標(biāo)的影像 不在十字絲平面上，以致兩者不能同時(shí)被看清。不在十字絲平面上，以致兩者不能同時(shí)被看清。消除方法：仔細(xì)進(jìn)行目鏡、物鏡調(diào)焦。消除方法：仔細(xì)進(jìn)行目鏡、物鏡調(diào)焦。3、精確整平、精確整平目的：目的：方法：方法：4、讀數(shù)、讀

7、數(shù) 注意：讀數(shù)前必須精平， 精平后立即讀數(shù)。 bc a2.3 普通水準(zhǔn)測(cè)量普通水準(zhǔn)測(cè)量1、水準(zhǔn)點(diǎn)（、水準(zhǔn)點(diǎn)（benchmark，縮寫為，縮寫為BM或或B.M） 一、水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)一、水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān) 概念概念二、三等2.3 普通水準(zhǔn)測(cè)量普通水準(zhǔn)測(cè)量1、水準(zhǔn)點(diǎn)（、水準(zhǔn)點(diǎn)（benchmark，縮寫為，縮寫為BM或或B.M） 一、水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān)一、水準(zhǔn)測(cè)量的相關(guān) 概念概念、附合水準(zhǔn)路線、附合水準(zhǔn)路線 BMABMB12342、水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)路線：進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)所經(jīng)過(guò)的路線。：進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量時(shí)所經(jīng)過(guò)的路線。BMA1234. 閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線 .支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線123圖3BMA3、測(cè)站測(cè)站：測(cè)量?jī)x器

8、所安置的地點(diǎn)。：測(cè)量?jī)x器所安置的地點(diǎn)。大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進(jìn)方向ABa后視尺前視尺6、一個(gè)測(cè)段：一個(gè)測(cè)段：在所布設(shè)的水準(zhǔn)路線中，兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)在所布設(shè)的水準(zhǔn)路線中，兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)之間的水準(zhǔn)測(cè)量路線。之間的水準(zhǔn)測(cè)量路線。7、視線高程視線高程：后視高程：后視高程+后視讀數(shù)。后視讀數(shù)。8、視距視距：水準(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水平距離。：水準(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水平距離。 9、轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測(cè)量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。：水準(zhǔn)測(cè)量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。（一）、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作（一）、一個(gè)測(cè)站的水準(zhǔn)測(cè)量工作ABab1 1、安置儀器于安置儀器于ABAB之間，之間，立尺于立尺于A A、B B點(diǎn)上；點(diǎn)上；2 2、粗略

9、整平；粗略整平；3 3、瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)A A尺，精平、讀尺，精平、讀數(shù)數(shù)a a，記錄；，記錄；4 4、瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)B B尺，精平、讀尺，精平、讀數(shù)數(shù)b b，記錄，記錄5、計(jì)算。計(jì)算。二、水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)實(shí)施二、水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)實(shí)施（二）、連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量（二）、連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量 B如圖：如圖：A A、B B兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間，設(shè)兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間，設(shè)3 3個(gè)臨時(shí)性的轉(zhuǎn)個(gè)臨時(shí)性的轉(zhuǎn)點(diǎn)。點(diǎn)。 h h1 1 =a =a1 1-b-b1 1 h h2 2 =a =a2 2-b-b2 2 h h3 3 =a =a3 3-b-b3 3 h h4 4 =a =a4 4-b-b4 4 h hABAB= h= h1 1+h+h2 2+h+h3

10、3+h+h4 4HB=HA+hhAB=h=a-bATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4A轉(zhuǎn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測(cè)量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。轉(zhuǎn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測(cè)量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。例：注意：為保證高程傳遞的準(zhǔn)確性，在相鄰測(cè)站的觀測(cè)過(guò)程中，必須使轉(zhuǎn)點(diǎn)保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446mHB大大 地地 水水 準(zhǔn)準(zhǔn) 面面前進(jìn)方向測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ATP1TP1TP2TP2T

11、P3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1.672 2.074 -0.402計(jì)算計(jì)算檢核檢核 6.406 5.998測(cè)測(cè)站站點(diǎn)號(hào)點(diǎn)號(hào) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（后視（a a） 前視（前視（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）備備注注 ab0.4080.408 0.408123.446123.854水 準(zhǔn) 測(cè) 量 手 簿已知三、水準(zhǔn)測(cè)量檢核三、水準(zhǔn)測(cè)量檢核（一）、測(cè)站檢核（一）、測(cè)站檢核 目的：保證前后視讀數(shù)的正確目的：保證前后視讀數(shù)的正確。1 1、雙儀器高法、雙儀器高法 2、雙面尺法、雙面尺法 （

12、二）、計(jì)算檢核二）、計(jì)算檢核 目的：檢核計(jì)算高差和高程計(jì)算是否正確。目的：檢核計(jì)算高差和高程計(jì)算是否正確。 檢核條件：檢核條件： 如上表所示：如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說(shuō)明計(jì)算正確。（三）、成果檢核 在水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)過(guò)程中，測(cè)站檢核 只能檢核一個(gè)測(cè)站上是否存在錯(cuò)誤或誤 差是否超限； 計(jì)算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁(yè)計(jì)算是否有誤； 對(duì)一條水準(zhǔn)路線來(lái)講必須進(jìn)行成果檢核。1、附合水準(zhǔn)路線、附合水準(zhǔn)路線 BMABMB1234起終HHh起終HHhfhBMA12342. 閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路

13、線 0 hhfh12圖3BMA3、支水準(zhǔn)路線、支水準(zhǔn)路線 返往hh返往hhfh一般水準(zhǔn)測(cè)量的容許高差閉合差為：一般水準(zhǔn)測(cè)量的容許高差閉合差為：平地平地山地山地nfLfhh1240容容L水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，單位km n水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)水準(zhǔn)路線的測(cè)站數(shù)檢核的主要內(nèi)容檢核的主要內(nèi)容 高差閉合差：高差的觀測(cè)值與理論值之差； 用fh表示，即 fh=h測(cè) - h理 要求：容hhffnfLfhh1240容容1hAB123前進(jìn)方向HA=65.376mHB =68.623m2h3h4h)(始終測(cè)已測(cè)HHhhhfh1l2l3l4l一、附合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算一、附合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計(jì)算 1、計(jì)算高差閉

14、合差及限差、計(jì)算高差閉合差及限差容hhff1h2.4 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量成成果計(jì)算果計(jì)算2、閉合差的調(diào)整、閉合差的調(diào)整hfNinihinNfh)(ihinNfhihinNfvihlLfihilLfv調(diào)整數(shù)值調(diào)整數(shù)值即高差改正數(shù)即高差改正數(shù)AB123前進(jìn)方向1h)(11nl2h)(22nl3h)(33nl4h)(44nl21nnN21llL按距離：按測(cè)站數(shù)：3、計(jì)算檢核、計(jì)算檢核 hfviiivhh4、計(jì)算改正后的高差、計(jì)算改正后的高差5、計(jì)算檢核、計(jì)算檢核 始終理HHhhi6、計(jì)算未知點(diǎn)的高程、計(jì)算未知點(diǎn)的高程iiihHH1已推HH1h7、計(jì)算檢核、計(jì)算檢核AB123前進(jìn)方向2h3h4h水準(zhǔn)測(cè)量

15、成果整理實(shí)例水準(zhǔn)測(cè)量成果整理實(shí)例A、B為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，HA =65.376m ， HB =68.623m點(diǎn)1、2、3 為待測(cè)水準(zhǔn)點(diǎn)，各測(cè)段高差、測(cè)站數(shù)、距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進(jìn)方向備注測(cè)段 點(diǎn)名 距離 km測(cè)站數(shù)實(shí)測(cè)高差 m改正數(shù) m改正后的高差 m高程 m1234567891234A123B1.0 8 +1.5751.2 12 +2.0361.4 14 -1.7422.2 16 +1.4465.8 50 +3.315輔助計(jì)算-

16、0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420 +3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 . 540允mmLfh12附合水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算表已知已知1、實(shí)測(cè)高差、實(shí)測(cè)高差247. 3376.65623.68理h2、理論高差、理論高差3、高差閉合差、高差閉合差4、容許值、容許值5、閉合差調(diào)整、閉合差調(diào)整6、計(jì)算檢核、計(jì)算檢核7、改正后的高差（實(shí)測(cè)高、改正后的高差（實(shí)測(cè)高差加改正數(shù)）差加改正數(shù)）8、計(jì)、計(jì)算檢核算檢核9、計(jì)算未知點(diǎn)的高程、計(jì)算未知點(diǎn)的高程（65.376+改正后高程改正后高程)10、計(jì)、計(jì)算檢核算檢核nhhhhhf21測(cè)已未已未hHH1234Ah1h2h3h3h5