192.168.1.3_2016園林測量-02水準(zhǔn)測量

1、園林測量園林測量第02章 “水準(zhǔn)儀”及“水準(zhǔn)測量” 學(xué)習(xí)要點(diǎn) u 2-1、高程測量概述u 2-2、水準(zhǔn)測量原理u 2-3、水準(zhǔn)尺和水準(zhǔn)儀（微傾式水準(zhǔn)儀與自動安平水準(zhǔn)儀）u 2-4、水準(zhǔn)測量的施測方法u 2-5、水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算園林測量園林測量2-1 高程測量概述高程原點(diǎn)我國采用黃海平均海水面作為全國高程系統(tǒng)的基準(zhǔn)面，在青島設(shè)立驗(yàn)潮站和“青島水準(zhǔn)原點(diǎn)”,其高程為 72.2604m這個高程基準(zhǔn)面和水準(zhǔn)原點(diǎn)稱為：“1985國家高程基準(zhǔn)”園林測量青島觀象山水準(zhǔn)原點(diǎn)園林測量二.高程測量的方法水準(zhǔn)測量 用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高差測量,是高程測量的主要方法。三角高程測量用經(jīng)緯儀、測距儀或全站儀測定兩點(diǎn)間的高差。GN

2、SS高程測量用GNSS接收機(jī)，收取衛(wèi)星信號，測定點(diǎn)的高程。園林測量大地水準(zhǔn) 面假定 高程 起算面平均海水面驗(yàn)潮站A點(diǎn)鉛垂線B點(diǎn)鉛垂線ABHHHHAABBABhA點(diǎn)水準(zhǔn)面B點(diǎn)水準(zhǔn)面高程（絕對高程、海拔）- 地面點(diǎn)到大地水準(zhǔn)面的鉛垂距離假定高程（相對高程） - 地面點(diǎn)到假定水準(zhǔn)面的鉛垂距離高差 - 兩點(diǎn)間的高程之差(無論絕對高程或相對高程)三.地面點(diǎn)的高程園林測量四.水準(zhǔn)測量的等級分一、二、三、四等（按精度要求或控制范圍）一等水準(zhǔn)測量:二等水準(zhǔn)測量:三、四等水準(zhǔn)測量:園林測量2-2 水準(zhǔn)測量原理ABabhHHHiABAB大地水準(zhǔn)面水平視線（前視）水準(zhǔn)儀前進(jìn)方向水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺水平視線（后視）高差法視線

3、高法（P13）園林測量 高差法：利用高差計算高程。（安置一次儀器測定一個前視點(diǎn)高程時采用） 視線高法：利用視線高計算高程。（安置一次儀器測定多個前視點(diǎn)高程時采用） 水準(zhǔn)測量所使用的儀器、工具： 水準(zhǔn)儀 水準(zhǔn)尺 尺墊園林測量2-3 水準(zhǔn)尺和水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀1、水準(zhǔn)儀的等級 DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D 大地測量儀器 S 水準(zhǔn)儀 數(shù)字 表示儀器的精度，即每公里往、返測得高差中數(shù)的中誤差（mm）。水準(zhǔn)儀的作用是提供一條水平視線； 工程測量中常使用DS3型水準(zhǔn)儀，該儀器標(biāo)稱精度為3mm/km。S3 水準(zhǔn)儀外型園林測量水準(zhǔn)儀構(gòu)造(主要部分)：園林測量望遠(yuǎn)鏡物鏡水準(zhǔn)管支架微傾螺旋基座圓水

4、準(zhǔn)器望遠(yuǎn)鏡目鏡物鏡調(diào)焦螺旋氣泡觀察鏡制動螺旋微動螺旋瞄準(zhǔn)缺口準(zhǔn)星腳螺旋管水準(zhǔn)器校正螺絲園林測量望遠(yuǎn)鏡與視差望遠(yuǎn)鏡與視差望遠(yuǎn)鏡與視差l 測量望遠(yuǎn)鏡及十字絲測量望遠(yuǎn)鏡及十字絲上絲下絲豎絲橫絲望遠(yuǎn)鏡的十字絲視準(zhǔn)軸：視準(zhǔn)軸：物鏡中心 與十字絲交點(diǎn)的連線。望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡：用來瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)；由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調(diào)焦透鏡、調(diào)焦螺旋組成；放大率一般為2530倍園林測量視差 視差：視差： 望遠(yuǎn)鏡內(nèi)目標(biāo)像與十字絲分劃板未重合。 現(xiàn)象：現(xiàn)象：觀測時，改變眼睛與目鏡的相對位置， 十字絲與目標(biāo)的像有有相對移動相對移動。消除視差的步驟：消除視差的步驟： 目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰； 物鏡調(diào)焦，使目標(biāo)像最

5、清晰，且無視差。園林測量（2）水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器的作用：整平儀器，使視準(zhǔn)軸處于水平位置。圓水準(zhǔn)器 作用：粗略整平 結(jié)構(gòu)：如圖所示 精度：一般為 8 10/2mm （氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm 所對的圓心角）園林測量管水準(zhǔn)器 作用：精確整平結(jié)構(gòu)：如圖所示 精度：一般= 20/2mm 水準(zhǔn)管的分劃值： 氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm所對的圓心角。 公式： 分析： R越大，越小，靈敏度越高。 DS3 : R=20.6265米 =20 R2園林測量二.水準(zhǔn)尺和尺墊 水準(zhǔn)尺僅一面有分劃(黑面,紅面，尺常數(shù) 4.687m 或 4.787m ） 用于三等以下水準(zhǔn)測量。 可伸縮，伸足為3米、 5米，用于一般工程測量。在轉(zhuǎn)點(diǎn)上立

6、尺用。園林測量 轉(zhuǎn)點(diǎn)處立水準(zhǔn)尺，用生鐵鑄成中間突起的三角形基座，防止立尺沉降和高程變動園林測量二.水準(zhǔn)儀使用 一、水準(zhǔn)儀的操作步驟： 安置儀器粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)1、安置儀器 高度適中、架頭大致水平，固定儀器。 2、粗略整平 目的： 使圓水準(zhǔn)氣泡居中，視準(zhǔn)軸粗略水平。方法（如圖所示）： a ab bc cu2-4 水準(zhǔn)測量的施測方法園林測量園林測量3、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺 目的：使目標(biāo)和十字絲成像清晰。 方法： （用準(zhǔn)星對準(zhǔn)目標(biāo)） （使十字絲清晰） （使目標(biāo)成像清晰） （使縱絲對準(zhǔn)目標(biāo)）注意：瞄準(zhǔn)時應(yīng)消除視差。視差：當(dāng)目鏡、物鏡對光不夠精細(xì)時，目標(biāo)的影像不在十字絲平面上，以致兩者不能同時被看清。消除方法：仔

7、細(xì)進(jìn)行目鏡、物鏡調(diào)焦。園林測量4、精確整平（用微傾螺旋使水準(zhǔn)管氣泡符合）使水準(zhǔn)管氣泡居中，視準(zhǔn)軸精確水平。調(diào)節(jié)微傾螺旋，使氣泡影像符合。(a)(b)(c)氣泡居中氣泡未居中微傾螺旋轉(zhuǎn)動方向園林測量5、水準(zhǔn)尺讀數(shù)方法： 用十字絲的橫絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)每次讀四位數(shù),首位 米數(shù)是“0” 也必須讀數(shù)和記錄，例如：表示是 0.875米，或 875毫米。151314171618園林測量瞄準(zhǔn)與讀瞄準(zhǔn)與讀數(shù)數(shù) bc a讀數(shù)讀數(shù) 07450745讀數(shù)讀數(shù) 62546254讀數(shù)讀數(shù) 15351535園林測量7924二、 自動安平水準(zhǔn)儀園林測量df自動安平水準(zhǔn)儀基本原理（利用重力的補(bǔ)償器使視線精平）物鏡a(b)aa水

8、準(zhǔn)尺(a)cfcd補(bǔ)償器bb十字絲園林測量園林測量ABab1、安置儀器于AB之間，立尺于A、B點(diǎn)上；2、粗略整平；3、瞄準(zhǔn)A尺，精平、讀數(shù)a， 記錄1.568m；4、瞄準(zhǔn)B尺，精平、讀數(shù)b， 記錄1.471m；5、計算：hAB = a b = 1.568-1.471=0.115m 即B點(diǎn)比A點(diǎn)高0.115m。 hBA = hAB= 0.115m，即 A點(diǎn)比B點(diǎn)低0.115m。二、一個測站的水準(zhǔn)測量工作園林測量三、概念1、測站：測量儀器所安置的地點(diǎn)。2、水準(zhǔn)路線：進(jìn)行水準(zhǔn)測量時所行走的路線。3、后視：水準(zhǔn)路線的后視方向。4、前視：水準(zhǔn)路線的前視方向。5、視線高程：后視高程+后視讀數(shù)。6、視距：水

9、準(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水平距離。7、水準(zhǔn)點(diǎn)：水準(zhǔn)測量的固定標(biāo)志。8、水準(zhǔn)點(diǎn)高程：指標(biāo)志點(diǎn)頂面的高程。9、轉(zhuǎn)折點(diǎn)：水準(zhǔn)測量中起傳遞高程作用的中間點(diǎn)。30204070 cm50402010水準(zhǔn)點(diǎn)園林測量1.水準(zhǔn)測量的方法四.連續(xù)水準(zhǔn)測量的方法 當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差較大時，需連續(xù)安置水準(zhǔn)儀測定相鄰各點(diǎn)間的高差，最后取各個高差的代數(shù)和，可得到起終兩點(diǎn)間的高差。nihi1B如圖：A、B兩水準(zhǔn)點(diǎn)之間，設(shè)3個臨時性的轉(zhuǎn)點(diǎn)。h1 =a1-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4hAB= h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B兩點(diǎn)高差計算的一般公

10、式：hAB= =niiiba1）（n為測站數(shù)園林測量例：注意：為保證高程傳遞的準(zhǔn)確性，在相鄰測站的觀測過程中，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)方向園林測量測測站站點(diǎn)號點(diǎn)號 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 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1

11、.672 2.074 -0.402計算計算檢核檢核 6.406 5.998測測站站點(diǎn)號點(diǎn)號 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 量 手 簿已知園林測量(一)、測站檢核 目的：保證前后視讀數(shù)的正確。方法：變動儀器高法、雙面尺法1、變動儀器高法在同一測站上變動儀器高（10cm左右），兩次測出高差；等外水準(zhǔn)測量其差值|h | 6mm，取其平均值作為最后結(jié)果。2、雙面尺法 采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零點(diǎn)差檢核觀測質(zhì)量。 園林測量（二）、計算檢核 目的

12、：檢核計算高差和高程計算是否正確。 檢核條件： 如上表所示：ABHHhbamba408. 0)998. 5406. 6（mh408. 0mHHAB408. 0446.123854.123等式條件成立，說明計算正確。園林測量二、成果檢核 水準(zhǔn)測量時，一般將已知水準(zhǔn)點(diǎn)和待測水準(zhǔn)點(diǎn)組成一條水準(zhǔn)路線； 在水準(zhǔn)測量的施測過程中，測站檢核只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差是否超限； 計算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁計算是否有誤；對一條水準(zhǔn)路線來講必須進(jìn)行成果檢核。園林測量2.水準(zhǔn)路線3.支水準(zhǔn)路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準(zhǔn)路線2.附合水準(zhǔn)路線BM.A

13、BM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM31.水準(zhǔn)路線三種水準(zhǔn)路線的布置形式園林測量2、檢核的主要內(nèi)容 閉合差：觀測值與理論值的差值。 高差閉合差就是高差的觀測值與理論值之差； 用fh表示，即 fh=h測 - h理 限差：規(guī)范規(guī)定的的高差閉合差的允許值； 用fh允表示。 等外水準(zhǔn)測量要求： 平地： fh允40 （mm） L水準(zhǔn)路線的長度，單位km。 山地： fh允12 （mm） n水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。要求： fh fh允每一站（每KM）改正數(shù)：再同一條水準(zhǔn)路線上，假設(shè)觀測條件是相同的，可認(rèn)為各站產(chǎn)生的誤差機(jī)會是相同的，故閉合差的調(diào)整按與測站數(shù)（或距離）成正比例反符號分配。 Ln園林測量3、

14、不同形式水準(zhǔn)路線fh（閉合差）的計算 附和水準(zhǔn)路線： h測=h1+h2+h3+ + hn h理=H終 H始 fh = h測 - h理= h測-（H終 H始） 閉合水準(zhǔn)路線： h測= h1+h2+h3+ + hn h理= 0 fh = h測 - h理= h測 支水準(zhǔn)路線： h測= h往+ h返 h理= 0 fh = h測 - h理= h往+ h返 園林測量一、符合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計算 如圖為一符合水準(zhǔn)路線：A、B為已知水準(zhǔn)點(diǎn)，HA =65.376m ， HB =68.623m點(diǎn)1、2、3 為待測水準(zhǔn)點(diǎn)，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖： kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 11

15、2036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123前進(jìn)方向園林測量備注測段 點(diǎn)名 距離 km測站數(shù)實(shí)測高差 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輔助計算-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 . 5

16、40允kmL8 . 5mmLfh12附合水準(zhǔn)測量成果計算表已知已知園林測量1、計算閉合差：)(ABhHHhf)376.65623.68(315. 3m068. 02、檢核：mmLfh40允mm968 . 540允hhff 故其精度符合要求。園林測量3、計算改正數(shù) 分配原則：按與測段距離（或測站數(shù)）成正比，并反其符號改正到各相應(yīng)的高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按測站數(shù)：ihinnfv以第1測段為例，測段改正數(shù)為：11llfvhm012. 01)8 . 5068. 0(檢核：hfv園林測量4、計算改正后高差iiivhh改檢核：ABiHHh改以第1測段為例，改正后的高差為：mvhh563. 1012. 0575. 1111測改5、計算高程改iiihHH1如：mhHHA939.66563. 1376.6511改檢核：mHHBB623.66(（已知）算）否則說明高程計算有誤。園林測量園林測量二、閉合水準(zhǔn)路線成果計算 1、計算閉合差： 2、檢核： 3、計算高差改正數(shù)： 閉合水準(zhǔn)路線的計算與附合水準(zhǔn)路線基本相同。測hfh允hhff ihillfvi