工程測(cè)量_第二章

1、 高程測(cè)量高程測(cè)量測(cè)量地面點(diǎn)的高程。測(cè)量地面點(diǎn)的高程。 方法方法水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、水準(zhǔn)測(cè)量、三角高程測(cè)量、GPS測(cè)量測(cè)量 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量精度最高精度最高 交通工程系交通工程系 王晗王晗第第2 2章章 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量2.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)儀水平視線，讀取水平視線在標(biāo)尺上的讀數(shù)，水準(zhǔn)測(cè)量方向AB。A尺后視尺， 讀數(shù)a后視讀數(shù)。B尺前視尺， 讀數(shù)b前視讀數(shù)。AB高差 hAB=abA點(diǎn)高程HA已知， 求出B點(diǎn)高程 HB= HA + hAB （高差法）視線高程 Hi= HA +aB點(diǎn)高程 HB= Hi b (儀高法)常用于施工測(cè)量，放樣點(diǎn)的高程。2.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理A

2、，B兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)時(shí)，連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量。中間設(shè)置轉(zhuǎn)點(diǎn)(TP)，放置尺墊。h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3， hn=anbn。hAB= h1 h2 h3 hn= hihAB=aibi2.1 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理2.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)尺，尺墊精度等級(jí)DS 05，DS 1，DS3，DS10結(jié)構(gòu)分類(lèi)微傾式水準(zhǔn)儀、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀和電子水準(zhǔn)儀2.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺 微傾式水準(zhǔn)儀微傾式水準(zhǔn)儀 調(diào)整微傾螺旋調(diào)整微傾螺旋管水準(zhǔn)氣泡居中管水準(zhǔn)氣泡居中水平視線，水平視線， 水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座。望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座。2.2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水

3、準(zhǔn)尺1.望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造n 作用照準(zhǔn)豎立水準(zhǔn)尺并讀取水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)。n 組成物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板、目鏡。n 倒像望遠(yuǎn)鏡，正像望遠(yuǎn)鏡。n 視準(zhǔn)軸CC物鏡中心與十字絲分劃板中心連線。n 中絲讀取視準(zhǔn)軸CC與標(biāo)尺交點(diǎn)的讀數(shù)。n 上下絲讀取水準(zhǔn)儀到標(biāo)尺的距離( 視距)。 十字絲分劃板結(jié)構(gòu)十字絲分劃板結(jié)構(gòu) 安裝在金屬圓環(huán)上，安裝在金屬圓環(huán)上， 用四顆校正螺絲固定在望遠(yuǎn)鏡筒上。用四顆校正螺絲固定在望遠(yuǎn)鏡筒上。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造視差：標(biāo)尺像沒(méi)成在十字絲分劃板上引起的讀數(shù)誤差消除：望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空(或明亮背景)，旋轉(zhuǎn)目

4、鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲分劃板清晰。望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使標(biāo)尺像清晰。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)天空(或明亮背景)旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲分劃板清晰。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使標(biāo)尺像清晰。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造2 水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器n分類(lèi)圓水準(zhǔn)器，管水準(zhǔn)器。n圓水準(zhǔn)器軸LL內(nèi)圓弧中點(diǎn)的法線，n氣泡居中時(shí)，LL鉛垂。n圓水準(zhǔn)器格值內(nèi)圓弧2mm弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角。nDS3的 =810。n圓水準(zhǔn)器軸LL豎軸VV，用于粗略整平儀器。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造

5、微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造n管水準(zhǔn)器軸LL內(nèi)圓弧中點(diǎn)切線，n氣泡居中時(shí)，LL水平。n管水準(zhǔn)器格值內(nèi)圓弧2mm弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角。nDS3的 =20。n管水準(zhǔn)器軸LL望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸CC，精確整平儀器。 2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造n管水準(zhǔn)器安裝。n管水準(zhǔn)器符合棱鏡系統(tǒng)，提高管水準(zhǔn)氣泡的居中精度。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造3 基座基座 基座呈三角形，主要由軸座、腳螺旋和底板組成。儀器的基座呈三角形，主要由軸座、腳螺旋和底板組成。儀器的上部通過(guò)上部通過(guò) 豎軸插入軸座中，形成一體。豎軸在軸座內(nèi)可以轉(zhuǎn)豎軸插入軸

6、座中，形成一體。豎軸在軸座內(nèi)可以轉(zhuǎn)動(dòng)。三腳架的中心連接螺旋旋入底板，把基座固定在腳架上。動(dòng)。三腳架的中心連接螺旋旋入底板，把基座固定在腳架上。旋轉(zhuǎn)腳螺旋，可調(diào)節(jié)儀器上部的水平狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)腳螺旋，可調(diào)節(jié)儀器上部的水平狀態(tài)。2.2.1 DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造2.2.2 水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺：2m5m，常用有塔尺、雙面尺等。雙面直尺A、B尺，兩把一對(duì)，每把有黑、紅兩面分劃與注記。A尺黑面分劃03m，紅面分劃4.687m7.687m。B尺黑面分劃03m，紅面分劃4.787m7.787m。有利于校核讀數(shù) 2.2.2 水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺和尺墊2.375m1.150m0.710m

7、正像望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)標(biāo)尺讀數(shù)正像望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)標(biāo)尺讀數(shù)尺墊轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置水準(zhǔn)尺用。生鐵鑄成的三角形板座。2.2.2 水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)測(cè)量操作步驟：粗平瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺精平讀數(shù) 粗平旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。2.2.3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用瞄準(zhǔn)：先目鏡對(duì)光，再物鏡對(duì)光，消除視差。粗略瞄準(zhǔn)：松開(kāi)制動(dòng)螺旋，照準(zhǔn)標(biāo)尺，使準(zhǔn)星、照門(mén)、標(biāo)尺在一直線上。精確瞄準(zhǔn)：擰緊制動(dòng)螺旋，從望遠(yuǎn)鏡觀察標(biāo)尺像，旋轉(zhuǎn)微動(dòng)螺旋，使十字絲豎絲位于標(biāo)尺中央。精平：旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準(zhǔn)氣泡居中。2.2.3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用管水準(zhǔn)氣泡偏離中點(diǎn)較大時(shí)，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋的同時(shí)，從儀器側(cè)面觀測(cè)管水準(zhǔn)氣泡的移動(dòng)，使其大致居中，再?gòu)墓?/p>

8、水準(zhǔn)器觀察窗口查看符合情況。2.2.3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用從管水準(zhǔn)器觀察窗口查看符合情況從管水準(zhǔn)器觀察窗口查看符合情況讀數(shù)：倒像望遠(yuǎn)鏡，從上向下讀。m位與dm位直讀標(biāo)尺上的數(shù)字，cm為數(shù)格子，mm位估讀。紅黑面讀數(shù)差為6295-1608=4687。2.2.3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用2.3 水準(zhǔn)測(cè)量方法水準(zhǔn)測(cè)量方法2.3.1 水準(zhǔn)點(diǎn) 為統(tǒng)一全國(guó)高程系統(tǒng)和滿足各種測(cè)量的需要國(guó)家各級(jí)測(cè)繪部門(mén)在全國(guó)各地埋設(shè)并測(cè)定了很多高程點(diǎn)稱水準(zhǔn)點(diǎn)(BM)，分地面點(diǎn)與墻上點(diǎn)。水準(zhǔn)測(cè)量等級(jí)：一、二、三、四等與圖根水準(zhǔn)。一、二等為精密水準(zhǔn)測(cè)量，三四等為普通水準(zhǔn)測(cè)量。2.3.2 水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)如圖，如圖，

9、轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)(Turing Point), 簡(jiǎn)寫(xiě)為簡(jiǎn)寫(xiě)為T(mén)P每一測(cè)站可測(cè)得前、后視兩點(diǎn)間的高差，即：每一測(cè)站可測(cè)得前、后視兩點(diǎn)間的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hAB=h=a-bB點(diǎn)高程為：點(diǎn)高程為：HB=HA+h2.3.2 水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)2.3.2 水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)水準(zhǔn)測(cè)量施測(cè)2.3.3 水準(zhǔn)測(cè)量檢核水準(zhǔn)測(cè)量檢核1、測(cè)站檢核、測(cè)站檢核變動(dòng)儀高法變動(dòng)儀高法是在同一個(gè)測(cè)站上用兩次不同的儀器是在同一個(gè)測(cè)站上用兩次不同的儀器高度高度(10cm)，測(cè)得兩次高差以相互比較進(jìn)行檢核。兩次所測(cè)，測(cè)得兩次高差以相互比較進(jìn)行檢核。兩次所測(cè)高差之差不超過(guò)容

10、許值高差之差不超過(guò)容許值(等外水準(zhǔn)測(cè)量容許值為等外水準(zhǔn)測(cè)量容許值為6mm)。否則。否則必須重測(cè)。必須重測(cè)。雙面尺法雙面尺法:是儀器的高度不變，而立在前視點(diǎn)和后是儀器的高度不變，而立在前視點(diǎn)和后視視點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺分別用黑面和紅面各進(jìn)行一次讀數(shù)，測(cè)得兩次高點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺分別用黑面和紅面各進(jìn)行一次讀數(shù)，測(cè)得兩次高差，相互進(jìn)行檢核。若同一水準(zhǔn)尺紅面與黑面讀數(shù)差，相互進(jìn)行檢核。若同一水準(zhǔn)尺紅面與黑面讀數(shù)(加常數(shù)后加常數(shù)后)之差，不超過(guò)之差，不超過(guò)3mm；且兩次高差之差，又未超過(guò)；且兩次高差之差，又未超過(guò)5mm, （這兩（這兩項(xiàng)指標(biāo)隨測(cè)量等級(jí)不同而有所變化）則取其平均值作為該測(cè)站項(xiàng)指標(biāo)隨測(cè)量等級(jí)不同而有所變化

11、）則取其平均值作為該測(cè)站的觀測(cè)高差。否則，需要檢查原因，重新觀測(cè)。的觀測(cè)高差。否則，需要檢查原因，重新觀測(cè)。2.3.3 水準(zhǔn)測(cè)量檢核水準(zhǔn)測(cè)量檢核2.3.3 水準(zhǔn)測(cè)量檢核水準(zhǔn)測(cè)量檢核2、成果檢核、成果檢核檢核條件檢核條件高差閉合差高差閉合差fh。附合水準(zhǔn)路線：附合水準(zhǔn)路線：fh=hi(HBM2 HBM1)。閉合水準(zhǔn)路線：閉合水準(zhǔn)路線：fh=hi0=hi 。支水準(zhǔn)路線：支水準(zhǔn)路線：fh=h往往h返。返。2.3.3 水準(zhǔn)測(cè)量檢核水準(zhǔn)測(cè)量檢核高差閉合差是各種因素產(chǎn)生的測(cè)量誤差，故閉合差的數(shù)值應(yīng)該高差閉合差是各種因素產(chǎn)生的測(cè)量誤差，故閉合差的數(shù)值應(yīng)該在容許范圍內(nèi)，否則應(yīng)檢查原因，返工重測(cè)。在容許范圍內(nèi)，

12、否則應(yīng)檢查原因，返工重測(cè)。圖根圖根水準(zhǔn)測(cè)量高差閉合差容許值為：水準(zhǔn)測(cè)量高差閉合差容許值為：平地平地山地山地 四等四等水準(zhǔn)測(cè)量高差閉合差容許值為：水準(zhǔn)測(cè)量高差閉合差容許值為：平地平地山地山地 式中：式中：L為水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)為水準(zhǔn)路線總長(zhǎng)(km)；n為測(cè)站數(shù)為測(cè)站數(shù) )( 6)( L02mmnfmmfhh容容)( 12)( L40mmnfmmfhh容容2.3.3 水準(zhǔn)測(cè)量檢核水準(zhǔn)測(cè)量檢核2.4 水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算水準(zhǔn)測(cè)量成果計(jì)算根據(jù)已知水準(zhǔn)點(diǎn)的高程，水準(zhǔn)路線高差觀測(cè)值，分配高差閉合差，計(jì)算出未知點(diǎn)的高程。附合水準(zhǔn)路線fh=hi(H終 H起)。閉合水準(zhǔn)路線fh=hi0=hi 。支水準(zhǔn)路線fh=h往h返。圖根水準(zhǔn)高差閉合差允許值fh允平坦地區(qū) fh允=40L(mm) 山地fh允=12n(mm)fh fh允時(shí)，可以分配高差閉合差。原則：反號(hào)，按路線長(zhǎng)Li(平坦)或測(cè)站數(shù)ni(山地)比例分配高差改正數(shù) Vi公式：hiifLLVhiifnnV2.4.1 附合水準(zhǔn)路線測(cè)量成果計(jì)算附合水準(zhǔn)路線測(cè)量成果計(jì)算例 按圖根水準(zhǔn)測(cè)量要求施測(cè)某附合水準(zhǔn)路線觀測(cè)成果，BMA和BMB為已知高程水準(zhǔn)點(diǎn)，箭頭為水準(zhǔn)測(cè)量前進(jìn)方向，路線上方的數(shù)字為測(cè)得的兩點(diǎn)