測量學(xué)第二章PPT課件

1、2-1 水準測量原理高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)：1.1.水準測量原理 hAB 0，高差為正，前視點高； hAB 0，高差為負，前視點低。 高差必須帶“+、 -”號； hAB的下標 次序必須與測量的前進方向一致。 例： 已知 hAB=+1.436 m 則 hBA=-1.436 m大地水準面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水準尺水準尺ab前進方向ABABABhHHbah第1頁/共31頁 水準儀的主要軸線： 望遠鏡視準軸（俗稱視線），用于觀察尺子，取讀數(shù) 水準管軸，水準管是水平狀態(tài)指示器。用于把其軸置平 儀器要求這兩個軸平行。從而可以借助水準器把視線置平第2頁/共31頁2 . 連 續(xù) 安

2、置 水準 儀 的 測 量 方法2. 2. 連續(xù)高程測量 兩點間距離較長或高差較大時，在兩點間設(shè)若 干轉(zhuǎn)點，分段測量高差，取各分段高差的總和。hAB=h1+ h2+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b(2-2-7)(2-2-7)hAB第3頁/共31頁測量儀器綜述 特點： 精度高 能在野外條件下長期穩(wěn)定使用 自動化程度高，操作方便 發(fā)展過程： 精密機械 光學(xué)+精密機械 微電子+光學(xué)+精密機械水準儀S05S1S2S3經(jīng)緯儀J05J1J2J6J15測距2+2ppm 5+5ppm 1:20001:1000第4頁/共31頁一 . 水 準 測 量 的儀 器 與 工 具2-3 水

3、準測量的儀器及工具一、水準尺、尺墊 直尺：雙面(黑、紅)水準尺， 尺常數(shù)4.687m、4.787m，用 于三等以下水準路線測量。塔尺：可伸縮，伸足為3米、 5米，用于一般工程測量。尺墊：轉(zhuǎn)點立尺用。第5頁/共31頁2 . 水 準 儀二、水準儀精度系列： S05 S1 S3 S10 型號下標：毫米數(shù)，表示 1公里水準測量的中誤差(由 儀器引起的) 。構(gòu)造： 一般構(gòu)件 望遠鏡與視差 水準器S3 水準儀外型第6頁/共31頁望 遠 鏡 與視 差望遠鏡與視差測量望遠鏡及十字絲上絲下絲豎絲橫絲望遠鏡的十字絲第7頁/共31頁 視準軸：十字絲分劃中心與物鏡光心的連線。 物鏡的作用：把目標成象（拉近）。 目鏡的

4、作用：把十字絲（和目標象）放大。十字絲固定不動。為了讓儀器適用于不同視力的人，目鏡可以前后調(diào)節(jié)，稱為目鏡調(diào)焦。 調(diào)焦鏡的作用：使遠近不同的目標都能成象于十字絲面上。移動調(diào)焦鏡稱為物鏡調(diào)焦。 視差：如果目標象沒有落在十字絲面上，則當觀測員的眼睛上下左右移動時，會感到目標象與十字絲之間有相對錯動。這種現(xiàn)象稱為視差。視差影響瞄準的精度。物鏡調(diào)焦可以消除視差。測量望遠鏡第8頁/共31頁視 差 視差： 望遠鏡內(nèi)目標像與十字絲分劃板未重合。 現(xiàn)象：觀測時，改變眼睛與目鏡的相對位置， 十字絲與目標的像有相對移動。消除視差的步驟： 目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰； 物鏡調(diào)焦，使目標像最清晰，且無視差。第9頁/共31

5、頁水 準 器圓水準器 靈敏度 8分/2mm 用于儀器粗平 管水準器 靈敏度20秒/2mm 用于儀器精平水準器第10頁/共31頁 水準器分圓形和管形兩種 管水準器是個玻璃容器，其縱剖面上內(nèi)側(cè)呈圓弧形?？虅澗€對稱中點處的切線就是水準管軸?！皻馀菥又小奔此疁使茌S水平。 圓水準器是個玻璃容器，上面有同心圓的刻劃。上蓋的內(nèi)表面是圓球形，同心圓圓心處的曲率半徑就是圓水準器的軸?！皻馀菥又小奔此疁势鞯妮S垂直。第11頁/共31頁 水準管的精度： 管子內(nèi)壁光滑，液體與內(nèi)壁的附著力小，則氣泡對傾斜反映的靈敏度高 曲率半徑大，格值小則精度高 氣泡長，兩端清晰，讀數(shù)誤差小則精度高格值是相鄰分劃線之間的弧所對的圓心角。

6、設(shè)弧長為2毫米，曲率半徑為R毫米，則格值 一般 秒R210,20,30,60第12頁/共31頁二 . 水 準 儀 使 用三、水準儀使用操作程序與方法 安置粗平瞄準精平讀數(shù) 安置時考慮前、后視等距(原因）； 粗平時掌握“左手大拇指法”； 瞄準時包括消除視差； 在精平狀態(tài)下(符合氣泡符合時)讀數(shù)； 讀數(shù)估讀至毫米。符合氣泡符合尚未符合符合氣泡符合，水準管軸與視線水平。第13頁/共31頁左 手 大 拇 指法“左手大拇指法”整平：氣泡移動的方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動腳螺旋的方向一致。 a ab bc c粗平的操作第14頁/共31頁普通水準尺水準尺的分劃不是線劃式而是區(qū)格式的。區(qū)格的邊緣是分劃的位置，區(qū)格內(nèi)的

7、小數(shù)“估讀”。區(qū)格式分劃便于從遠處觀察并讀數(shù)。讀數(shù)第15頁/共31頁2-4水準測量的方法及成果處理一、水準點和水準線路（一）水準點埋設(shè)在永久、固定的地點按等級不同，埋設(shè)的要求不同第16頁/共31頁2 . 水 準 路 線3.支水準路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準路線2.附合水準路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM3（二）水準路線三種水準路線的布置形式第17頁/共31頁1 . 水 準 測 量 的 方法二、水準測量的方法 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0

8、.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進方向1.1341.677TP1h1=-0.543第18頁/共31頁水 準 測 量 記 錄表水準測量的記錄水準測量記錄表12345BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP4 1.435 +0.385TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118 7642 6616 +1.026第19頁/共31頁（一）、兩次儀器高法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h

9、2=a2-b2h1-h25mm第20頁/共31頁測站水準尺讀數(shù)點號后尺前尺高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A113410.0001011TP.11677-0.5431554-0.543-0.543TP.1 14441624TP.21324+0.12021508+0.116+0.118水準測量記錄（兩次儀器法）第21頁/共31頁（二）、雙面尺法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h25mm第22頁/共31頁測站水準尺讀數(shù)點號后視前視高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A112510.0005911TP.10876+0.2495661+

10、0.250-0.250TP.1 13186103TP.21324+0.31225792+0.311+0.312水準測量記錄（雙面尺法）第23頁/共31頁3 . 水 準 測 量 的 檢 核三、水準測量的檢核兩種方法：(1)兩次儀器高法 h-h5mm(2)雙面尺法 紅黑面讀數(shù)差3mm h黑-h紅5mm)（一）測站檢核對每一站高差進行檢核，保證每一站高差正確。第24頁/共31頁路 線 檢 核（二）路線檢核對整條路線的總高差進行檢核2.支水準路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準路線3.附合水準路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM

11、2TBM3 h h允允= = 4040 L mmL mm或或 h h允允= = 1212 n mmn mm (2-4-5) (2-4-5)，(2-4-6)(2-4-6)檢核公式檢核公式 h h理理=0=0fh=fh= h h測測 fhfh fhfh允允fh=fh= h h往往+ + h h返返 fhfh fhfh允允檢核公式檢核公式 h h理理= =h h終終- -h h始始fh=fh= h h測測- - h h理理 fhfh fhfh允允第25頁/共31頁四 . 水 準 測量 成 果 整 理五、水準測量成果整理允始終測hhfHHhf）（允mmLfh40Lfvh每公里改正數(shù)iilvV計算步驟：

12、 高差閉合差的計算 路線閉合差檢驗 閉合差分配： 計算每公里（每站）高差改正數(shù) 計算測段高差改正數(shù) 計算改正后高差 計算各點高程第26頁/共31頁水準測量成果整理A123B+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M)(10940)(037. 0293. 4330. 4)()(293. 4286.45579.49MMLfMHHhfMHHhhABhAB容理ioiholvVkmmmLfv)/(54 . 737第27頁/共31頁水準測量成果整理點號 距 離（km ） 測得高差（ m ）改 正 值（ m ）改 正 后

13、高差（m） 高 程（ m ）BM.A45.2861.6+2.331-0.008+2.323BM.147.6092.1+2.813-0.011-2.802BM.250.4111.7-1.244-0.008-2.252BM.348.1592.0+1.430-0.010+1.420BM.B7.4+4.330-0.037+4.293 49.579第28頁/共31頁等 級 視線長度 (m )前、后視距離差 （ m ）前、后視距離累計差 （ m ）紅、黑面度 數(shù) 差(m m ）紅 、 黑 面 所測 高 差 之 差（ m m ）三 等 65 3 6 2 3四 等 80 5 10 3 5三、四等水準測量測站技術(shù)要求第29頁/共31頁上絲上絲水準尺讀數(shù)黑 +K-紅平均高差后尺下絲前尺下絲紅面尺后視距視距差前 視