水準(zhǔn)測(cè)量電子教案_第1頁(yè)
水準(zhǔn)測(cè)量電子教案_第2頁(yè)
水準(zhǔn)測(cè)量電子教案_第3頁(yè)
水準(zhǔn)測(cè)量電子教案_第4頁(yè)
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1、CH.2水準(zhǔn)測(cè)量1 1、水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量:利用水平視線來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的高差。此方法施測(cè)簡(jiǎn)單,且精度較高施測(cè)簡(jiǎn)單,且精度較高,所以是高程測(cè)量中最主要的方法,被廣泛應(yīng)用于高程控制測(cè)量、工程勘測(cè)和各項(xiàng)施工測(cè)量中。2 2、三角高程測(cè)量三角高程測(cè)量:是通過(guò)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的水平距離(或傾斜距離)和豎直角,然后利用三角公式計(jì)算出兩點(diǎn)間的高差。此方法的精度受各種條件的限制,一此方法的精度受各種條件的限制,一般只在適當(dāng)?shù)臈l件下才被采用。般只在適當(dāng)?shù)臈l件下才被采用。其他:其他:氣壓高程測(cè)量、重力高程測(cè)量、攝影高程測(cè)量、GPS高程測(cè)量。二、高程測(cè)量的方法二、高程測(cè)量的方法 水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)(Bench MarkBench

2、 Mark):通過(guò)):通過(guò)水準(zhǔn)測(cè)量建立的高程控制點(diǎn),水準(zhǔn)測(cè)量建立的高程控制點(diǎn),工程上常用工程上常用BMBM來(lái)標(biāo)記,水準(zhǔn)點(diǎn)來(lái)標(biāo)記,水準(zhǔn)點(diǎn)頂面頂面一般為一般為凸起狀凸起狀 水準(zhǔn)點(diǎn)的等級(jí)及埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)的等級(jí)及埋設(shè) 國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)分為(分為(從高到低從高到低)一、二、三、四等四個(gè)等級(jí),)一、二、三、四等四個(gè)等級(jí),按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標(biāo)石標(biāo)記。三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)一般用混按規(guī)范要求埋設(shè)永久性標(biāo)石標(biāo)記。三、四等水準(zhǔn)點(diǎn)一般用混凝土標(biāo)石制成,深埋到地面凍結(jié)線以下,在標(biāo)石的頂面設(shè)有凝土標(biāo)石制成,深埋到地面凍結(jié)線以下,在標(biāo)石的頂面設(shè)有用不銹鋼或其它不易銹蝕的材料制成的半球狀標(biāo)志。用不銹鋼或其它不易銹蝕的材料制成的半

3、球狀標(biāo)志。 墻上水準(zhǔn)點(diǎn)墻上水準(zhǔn)點(diǎn) 圖根水準(zhǔn)點(diǎn)和一些施工測(cè)量使用的水準(zhǔn)點(diǎn)圖根水準(zhǔn)點(diǎn)和一些施工測(cè)量使用的水準(zhǔn)點(diǎn)常采用臨時(shí)性標(biāo)志常采用臨時(shí)性標(biāo)志, ,例如例如: :木樁或牢固建筑物。木樁或牢固建筑物。大鐵釘打入地面,也可選取地面上突出的堅(jiān)硬巖石或房屋四周水泥面、臺(tái)階等再用紅油漆標(biāo)記。水準(zhǔn)點(diǎn)的位置:宜選在土質(zhì)堅(jiān)硬、便于長(zhǎng)期保存和使用方便的地點(diǎn)。埋設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)后,應(yīng)繪出水準(zhǔn)點(diǎn)的點(diǎn)之記。(a)(b) 基本原理基本原理 水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)質(zhì):測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的高差。水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)質(zhì):測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的高差。 水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理:水準(zhǔn)測(cè)量的基本原理: 1-2 1-2 水準(zhǔn)測(cè)量原理水準(zhǔn)測(cè)量原理利用水準(zhǔn)儀建立一條嚴(yán)格水平利用水準(zhǔn)儀建

4、立一條嚴(yán)格水平視線,配合水準(zhǔn)尺來(lái)測(cè)定兩點(diǎn)視線,配合水準(zhǔn)尺來(lái)測(cè)定兩點(diǎn)間的高差,從而由已知點(diǎn)的高間的高差,從而由已知點(diǎn)的高程推算出未知點(diǎn)的高程。程推算出未知點(diǎn)的高程。lA A、B B兩點(diǎn)的高差為:兩點(diǎn)的高差為:( (利用利用水水準(zhǔn)儀準(zhǔn)儀提供的水平視線,分別讀提供的水平視線,分別讀取取A A點(diǎn)點(diǎn)水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)上的讀數(shù)a a和和B B點(diǎn)的點(diǎn)的讀數(shù)讀數(shù)b b ) )bahAB如果如果A A點(diǎn)是已知高程點(diǎn),點(diǎn)是已知高程點(diǎn),B B點(diǎn)是待求高程點(diǎn)。則點(diǎn)是待求高程點(diǎn)。則B B點(diǎn)高程為點(diǎn)高程為: :)(baHhHHAABABab一、高差法一、高差法則:則:v 高差高差= =后視讀數(shù)后視讀數(shù) - - 前視讀數(shù)

5、前視讀數(shù) 觀測(cè)者站在儀器處,面向前進(jìn)方向,面前所立尺為觀測(cè)者站在儀器處,面向前進(jìn)方向,面前所立尺為前視,背后所立尺為后視。前視,背后所立尺為后視。v 高差的符號(hào)高差的符號(hào) 高差的正負(fù)號(hào)反映兩點(diǎn)的高低關(guān)系高差的正負(fù)號(hào)反映兩點(diǎn)的高低關(guān)系 高差的正負(fù)號(hào)又與測(cè)量前進(jìn)的方向有關(guān)高差的正負(fù)號(hào)又與測(cè)量前進(jìn)的方向有關(guān) h hABAB= =h hBABA 連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量:在兩點(diǎn)間連續(xù)地多次安置儀器所進(jìn)連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量:在兩點(diǎn)間連續(xù)地多次安置儀器所進(jìn)行的水準(zhǔn)測(cè)量。行的水準(zhǔn)測(cè)量。 圖中測(cè)站:安置儀器的點(diǎn)(在圖中圖中測(cè)站:安置儀器的點(diǎn)(在圖中、為安置儀器點(diǎn))為安置儀器點(diǎn)) 轉(zhuǎn)點(diǎn):(轉(zhuǎn)點(diǎn):(Turning PointTurn

6、ing Point)常簡(jiǎn)寫為:)常簡(jiǎn)寫為:TPTP,是傳遞高程的點(diǎn)(,是傳遞高程的點(diǎn)(1 1、2 2 )。)。在轉(zhuǎn)點(diǎn)上先有前視讀數(shù)后有后視讀數(shù)。假設(shè)在轉(zhuǎn)點(diǎn)上先有前視讀數(shù)后有后視讀數(shù)。假設(shè)A A點(diǎn)高程已知為點(diǎn)高程已知為H HA A,各,各測(cè)站測(cè)得的高差為測(cè)站測(cè)得的高差為h hn n,則有:,則有: bahhbahbahbahABnnn 222111 hAB為為A A、B B兩點(diǎn)間測(cè)得的高差,兩點(diǎn)間測(cè)得的高差, 則:未知點(diǎn)則:未知點(diǎn)B B的高程為的高程為:ABABhHH 高差的計(jì)算檢核:高差的計(jì)算檢核:aab=hb=hABAB 高程的計(jì)算檢核:高程的計(jì)算檢核: H HB BH HA A= =hAB

7、 適用場(chǎng)合適用場(chǎng)合:根據(jù)一個(gè)后視點(diǎn)的高程同時(shí)測(cè)定多個(gè)未知點(diǎn):根據(jù)一個(gè)后視點(diǎn)的高程同時(shí)測(cè)定多個(gè)未知點(diǎn)的高程。常用于縱斷面測(cè)量、土石方測(cè)量。的高程。常用于縱斷面測(cè)量、土石方測(cè)量。 儀高法儀高法: 儀器的視線高:儀器的視線高:H Hi i = H= HA A +a+a 待求點(diǎn)高程:待求點(diǎn)高程: H H B B = H= Hi i b = b = (H HA A +a+a)b b 中間點(diǎn):中間點(diǎn):在測(cè)量過(guò)程中不起傳遞高程作用的在測(cè)量過(guò)程中不起傳遞高程作用的高程高程待求點(diǎn)待求點(diǎn),這些點(diǎn)上只有一個(gè)前視讀數(shù)這些點(diǎn)上只有一個(gè)前視讀數(shù)C, C, 也稱也稱“中視讀中視讀數(shù)數(shù)”。 其其高程:高程: caHcHHAi

8、c)(如圖如圖 中間點(diǎn)高程中間點(diǎn)高程= = 儀器的視線高儀器的視線高 - - 中視讀數(shù)中視讀數(shù)置鏡置鏡點(diǎn):點(diǎn):H HP1P1 = =(H HA A+a+a1 1)- C- C1 ; 1 ; H HP2P2 = =(H HA A+a+a1 1)- C- C2 2 H HTP1TP1 = =(H HA A+a+a1 1)- b- b1 1置鏡置鏡 II II 點(diǎn):點(diǎn):H HP3P3 = =(H HTP1TP1+a+a2 2)- C- C3 3; H HP4P4 = =( H HTP1 TP1 +a+a2 2)- C- C4 4; H HTP2TP2= = (H HTP1TP1+a+a2 2)- b

9、- b2 2; 一、水準(zhǔn)儀的種類 1 1、光學(xué)水準(zhǔn)儀:、光學(xué)水準(zhǔn)儀: 微傾式水準(zhǔn)儀微傾式水準(zhǔn)儀 :用水準(zhǔn)管來(lái)獲得水平視線;:用水準(zhǔn)管來(lái)獲得水平視線; 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀:用補(bǔ)償器來(lái)獲得水平視線。自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀:用補(bǔ)償器來(lái)獲得水平視線。 2 2、電子水準(zhǔn)儀、電子水準(zhǔn)儀 二、水準(zhǔn)儀按儀器精度分:DSDS0.50.5、DSDS1 1、DSDS3 3、DSDS1010、DSDS2020五五個(gè)等級(jí)個(gè)等級(jí)。D D、S S分別分別是是“大地大地”和和“水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀”漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母,數(shù)字母,數(shù)字0.5 0.5 、1 1 、3 3 、10 10 、2020表示該儀器的精度(每公里往、表示該儀

10、器的精度(每公里往、返水準(zhǔn)測(cè)量誤差返水準(zhǔn)測(cè)量誤差/ /毫米)毫米) DSDS0.50.5 和和DSDS1 1 用于精密水準(zhǔn)測(cè)量,用于精密水準(zhǔn)測(cè)量,DSDS3 3 用于一般工程水準(zhǔn)測(cè)用于一般工程水準(zhǔn)測(cè)量,量,DSDS1010、 DSDS2020則用于簡(jiǎn)易水準(zhǔn)測(cè)量。則用于簡(jiǎn)易水準(zhǔn)測(cè)量。 用干燥優(yōu)質(zhì)木材或合金制成,要求尺長(zhǎng)穩(wěn)定,刻劃準(zhǔn)確。 最常用的有雙面尺和塔尺兩種。最常用的有雙面尺和塔尺兩種。 雙面尺雙面尺多用于三、四等及以多用于三、四等及以下精度的水準(zhǔn)測(cè)量(紅面尺底零下精度的水準(zhǔn)測(cè)量(紅面尺底零點(diǎn)差為點(diǎn)差為46874687或或4787mm4787mm,一般用于,一般用于測(cè)站檢核)。測(cè)站檢核)。

11、塔尺塔尺用三節(jié)或五節(jié)套接在一用三節(jié)或五節(jié)套接在一起,能伸縮,攜帶方便。一般尺起,能伸縮,攜帶方便。一般尺長(zhǎng)為長(zhǎng)為5m5m,尺的底部為零點(diǎn),尺面,尺的底部為零點(diǎn),尺面繪有繪有1cm1cm或或5mm5mm黑白相間的分格,黑白相間的分格,米和分米處注有數(shù)字。米和分米處注有數(shù)字。三、水準(zhǔn)尺和尺墊三、水準(zhǔn)尺和尺墊 尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)上放置水準(zhǔn)尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)上放置水準(zhǔn)尺用的,尺用的,尺墊可使轉(zhuǎn)點(diǎn)穩(wěn)固,尺墊可使轉(zhuǎn)點(diǎn)穩(wěn)固,防止下沉。防止下沉。 用鋼板或鑄鐵制成,一般用鋼板或鑄鐵制成,一般為三角形,中央有一突出的為三角形,中央有一突出的半球體,下方有三個(gè)尖腳。半球體,下方有三個(gè)尖腳。 用時(shí)把三個(gè)尖腳用力踩入用時(shí)把三個(gè)尖

12、腳用力踩入土中,把水準(zhǔn)尺立在突出的土中,把水準(zhǔn)尺立在突出的圓頂上。圓頂上。尺尺墊墊DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造 四、四、DS3DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造及使用 作用:它可以提供視線,并可讀作用:它可以提供視線,并可讀出遠(yuǎn)處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)出遠(yuǎn)處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù) 構(gòu)造:物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和構(gòu)造:物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和十字絲分劃板。十字絲分劃板。 (1 1) 物鏡:使目標(biāo)的成像落在十字絲板前后。物鏡:使目標(biāo)的成像落在十字絲板前后。 (2 2)調(diào)焦透鏡:使目標(biāo)的成像與十字絲重合。調(diào)焦透鏡:使目標(biāo)的成像與十字絲重合。 (3 3)目鏡:放大十字絲和目標(biāo)的成像。目鏡:放大十字絲和目標(biāo)的成像

13、。 (4 4)十字絲分劃板:十字絲分劃板:豎絲豎絲 是為了瞄準(zhǔn)目標(biāo),是為了瞄準(zhǔn)目標(biāo), 中絲中絲(單絲或楔形絲)(單絲或楔形絲)讀取讀數(shù)。讀取讀數(shù)。 視距絲視距絲 上、下短絲,用于測(cè)距。上、下短絲,用于測(cè)距。 視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸(即視線):(即視線):十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線,十字絲交點(diǎn)與物鏡光心的連線,它是水準(zhǔn)它是水準(zhǔn)儀的主要軸線之一。儀的主要軸線之一。 DSDS3 3水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡放大率望遠(yuǎn)鏡放大率一般為一般為3030倍倍。1 1、望、望 遠(yuǎn)遠(yuǎn) 鏡鏡 管水準(zhǔn)器(水準(zhǔn)管):反映視線是否水平,用于精平。反映視線是否水平,用于精平。 水準(zhǔn)管的零點(diǎn):水準(zhǔn)管的零點(diǎn):管面上刻有間隔為管面上刻有間隔為2m

14、m的分劃線,分劃線的對(duì)稱中心的分劃線,分劃線的對(duì)稱中心O稱稱為零點(diǎn)。為零點(diǎn)。 水準(zhǔn)管軸(LL):過(guò)零點(diǎn)與管內(nèi)壁縱向相切的直線。:過(guò)零點(diǎn)與管內(nèi)壁縱向相切的直線。 當(dāng)當(dāng)氣泡的中心點(diǎn)氣泡的中心點(diǎn)與與零點(diǎn)零點(diǎn)重合時(shí),稱重合時(shí),稱氣泡居中氣泡居中,此時(shí)水準(zhǔn)管軸位于水平位置,此時(shí)水準(zhǔn)管軸位于水平位置,即即視線水平。視線水平。 若氣泡不居中,則水準(zhǔn)管軸處于傾斜位置,若氣泡不居中,則水準(zhǔn)管軸處于傾斜位置,視線不水平。視線不水平。2 2水準(zhǔn)器(管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器)水準(zhǔn)器(管水準(zhǔn)器和圓水準(zhǔn)器)定義:水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管2mm2mm的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角,(即氣泡每移動(dòng)一格時(shí),(即氣泡每移動(dòng)一格時(shí),水準(zhǔn)管軸所傾斜

15、的角值),稱為分化值。水準(zhǔn)管軸所傾斜的角值),稱為分化值。 水準(zhǔn)管分劃值的大小反映了儀器置平精度的高低。水準(zhǔn)管曲率水準(zhǔn)管分劃值的大小反映了儀器置平精度的高低。水準(zhǔn)管曲率半徑越大,分化值越小,則水準(zhǔn)管靈敏度越高。半徑越大,分化值越小,則水準(zhǔn)管靈敏度越高。 DSDS3 3 型水準(zhǔn)管分劃值一般為型水準(zhǔn)管分劃值一般為2020/2mm/2mm。l符合水準(zhǔn)器符合水準(zhǔn)器l當(dāng)兩半氣泡影像當(dāng)兩半氣泡影像“符合符合”為為圓弧圓弧時(shí),表明管水準(zhǔn)氣泡精確居中。時(shí),表明管水準(zhǔn)氣泡精確居中。這是這是正確讀取水準(zhǔn)尺讀數(shù)的前提正確讀取水準(zhǔn)尺讀數(shù)的前提! ! 左邊氣泡左邊氣泡影像的移影像的移動(dòng)方向與動(dòng)方向與微傾螺旋微傾螺旋的轉(zhuǎn)

16、動(dòng)方的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致向一致避免慣性使然避免慣性使然 圓水準(zhǔn)器:一個(gè)封閉的圓形玻璃容器,頂面內(nèi)壁是球面,球面中圓水準(zhǔn)器:一個(gè)封閉的圓形玻璃容器,頂面內(nèi)壁是球面,球面中央有一圓圈,圓圈圓心就是零點(diǎn)。央有一圓圈,圓圈圓心就是零點(diǎn)。 圓水準(zhǔn)器軸:通過(guò)零點(diǎn)和球心的連線。圓水準(zhǔn)器軸:通過(guò)零點(diǎn)和球心的連線。 當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),圓水準(zhǔn)軸當(dāng)圓水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),圓水準(zhǔn)軸LLLL鉛錘、儀器豎軸鉛錘、儀器豎軸VVVV鉛錘。鉛錘。 圓水準(zhǔn)器的分劃值:氣泡中心偏離零點(diǎn)圓水準(zhǔn)器的分劃值:氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm2mm的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角的的弧長(zhǎng)所對(duì)圓心角的大小。大小。 DSDS3 3水準(zhǔn)儀圓水準(zhǔn)器分劃值水準(zhǔn)儀圓水準(zhǔn)器分劃值一般

17、為一般為5 5 1010 /2mm/2mm。由于它。由于它的精度較低,故只用于儀器的精度較低,故只用于儀器的粗略整平。的粗略整平。 4 4、圓水準(zhǔn)器:反映豎軸是否豎直,用于粗平、圓水準(zhǔn)器:反映豎軸是否豎直,用于粗平 用于整平儀器,它支撐儀器的上部,使其在水平方向上用于整平儀器,它支撐儀器的上部,使其在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)連接螺旋與三腳架連接。轉(zhuǎn)動(dòng),并通過(guò)連接螺旋與三腳架連接。 基座主要由軸座、腳螺旋、三角壓板和底板構(gòu)成?;饕奢S座、腳螺旋、三角壓板和底板構(gòu)成。 調(diào)節(jié)三個(gè)腳螺旋可使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中,即:使儀器調(diào)節(jié)三個(gè)腳螺旋可使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中,即:使儀器粗略整平。粗略整平。 微傾式水準(zhǔn)

18、儀的使用包括:微傾式水準(zhǔn)儀的使用包括:()安置儀器、()粗略整平、()瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺、()精平與讀數(shù)等操作步驟。等操作步驟。 1安置儀器 在測(cè)站上安置三腳架,架頭大致水平。在測(cè)站上安置三腳架,架頭大致水平。 用連接螺旋將儀器牢固地連接在三腳架頭上。用連接螺旋將儀器牢固地連接在三腳架頭上。 2粗略整平(粗平) 粗平概念:用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中,使儀器豎軸大粗平概念:用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器的氣泡居中,使儀器豎軸大致鉛直,從而使視準(zhǔn)軸粗略水平。致鉛直,從而使視準(zhǔn)軸粗略水平。 氣泡的移動(dòng)方向:與左手大拇指(右手的食指)運(yùn)動(dòng)的方向氣泡的移動(dòng)方向:與左手大拇指(右手的食指)運(yùn)動(dòng)的方向一致一致 操作:如圖所示

19、(腳螺旋順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)該端升高,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操作:如圖所示(腳螺旋順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)該端升高,逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)該端降低,氣泡移向高處)該端降低,氣泡移向高處)l操作:操作:w氣泡未居中而位于氣泡未居中而位于a a 處,則先按圖上箭頭所指的方向用兩處,則先按圖上箭頭所指的方向用兩手相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋,使氣泡移到手相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋,使氣泡移到b b的位置。的位置。w然后單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)另一腳螺旋使氣泡居中。如有偏差可重復(fù)進(jìn)然后單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)另一腳螺旋使氣泡居中。如有偏差可重復(fù)進(jìn)行行。圖圖2-14 目鏡對(duì)焦:先轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡對(duì)光螺旋,使十字絲的成像清晰。目鏡對(duì)焦:先轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡對(duì)光螺旋,使十字絲的成像清晰。 粗略瞄準(zhǔn):缺口、準(zhǔn)星、目標(biāo)(尺)三點(diǎn)一線

20、,制動(dòng)望粗略瞄準(zhǔn):缺口、準(zhǔn)星、目標(biāo)(尺)三點(diǎn)一線,制動(dòng)望遠(yuǎn)鏡。遠(yuǎn)鏡。 物鏡調(diào)焦(對(duì)光):轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋,使目標(biāo)成像清物鏡調(diào)焦(對(duì)光):轉(zhuǎn)動(dòng)物鏡調(diào)焦螺旋,使目標(biāo)成像清晰則消除視差。晰則消除視差。 精確照準(zhǔn):轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋使目標(biāo)的中心與豎絲重合精確照準(zhǔn):轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋使目標(biāo)的中心與豎絲重合(或在豎絲附近)(或在豎絲附近) 注意:瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺時(shí)必須消除視差。注意:瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺時(shí)必須消除視差。 視差視差:觀測(cè)者的眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí),物像與十字絲間觀測(cè)者的眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí),物像與十字絲間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,叫十字絲視差,簡(jiǎn)稱視差。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象,叫十字絲視差,簡(jiǎn)稱視差。 視差產(chǎn)生的原因及消除

21、的方法:視差產(chǎn)生的原因及消除的方法: 產(chǎn)生視差的原因產(chǎn)生視差的原因: :尺像未正確落在十字絲分劃板平面上。尺像未正確落在十字絲分劃板平面上。 消除的方法:重新調(diào)焦(物鏡)消除的方法:重新調(diào)焦(物鏡) 精平:精平:轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋微傾螺旋使符使符合水準(zhǔn)管氣泡居中(影像合水準(zhǔn)管氣泡居中(影像符合)。符合)。 讀數(shù):讀數(shù):用用十字絲橫絲切尺十字絲橫絲切尺上的刻劃直接讀出上的刻劃直接讀出米、分米、分米和厘米數(shù),米和厘米數(shù),并估讀出毫并估讀出毫米數(shù)米數(shù),保證每個(gè)讀數(shù)均為,保證每個(gè)讀數(shù)均為四位數(shù),即使某位數(shù)是零四位數(shù),即使某位數(shù)是零也不可省略。也不可省略。 讀數(shù)方法:讀數(shù)方法: 由小到大的原則由小到大的原

22、則(倒像儀器時(shí)由上而下讀?。ǖ瓜駜x器時(shí)由上而下讀取)。 圖圖中中的讀數(shù)為的讀數(shù)為: : 1.258m。7 7精平、讀數(shù)、符合精平、讀數(shù)、符合五、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀五、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀l用設(shè)置在望遠(yuǎn)鏡內(nèi)的自動(dòng)補(bǔ)償器代替水準(zhǔn)管而自動(dòng)獲得水平視線的水準(zhǔn)儀。l觀測(cè)時(shí),用圓水準(zhǔn)器使儀器粗略整平后,點(diǎn)觸補(bǔ)償器按鈕,即可直接讀取水平視線讀數(shù)。l具有觀測(cè)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在各種等級(jí)的水準(zhǔn)測(cè)量中。l補(bǔ)償器有一定的補(bǔ)償范圍,應(yīng)特別注意圓水準(zhǔn)器的氣泡居中l(wèi)要防止補(bǔ)償器貼靠周圍的部件,保證其處于正常工作狀態(tài)。圖示:自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀圖示:自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀( Topcon系列)( Leica 型)一、水準(zhǔn)路線的布設(shè)

23、形式一、水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式 1-4 1-4 水準(zhǔn)測(cè)量的方法水準(zhǔn)測(cè)量的方法水準(zhǔn)路線:水準(zhǔn)測(cè)量所經(jīng)過(guò)的路線。附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線閉合水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線水準(zhǔn)網(wǎng)水準(zhǔn)網(wǎng)往往 測(cè)測(cè)返返 測(cè)測(cè)1.3641.4321.4431.2171.5441.0641.2671.3721.2920.896ABTP8TP7TP5TP6TP3BMABMBTP1TP2TP4測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站測(cè)站前后視距補(bǔ)償前、后視折線v圖圖2-222-22中:中:v水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)點(diǎn)A A為已知點(diǎn),為已知點(diǎn),高程為高程為51.903 m51.903 m;vB B為待定高程的點(diǎn)為待定高程的點(diǎn) ;v施測(cè)過(guò)程施

24、測(cè)過(guò)程( (高差高差= =后視后視- -前視前視 h hi i=a=ai i-b-bi i)測(cè)測(cè) 點(diǎn)點(diǎn) 水準(zhǔn)尺讀數(shù)(水準(zhǔn)尺讀數(shù)(m m)高差(高差(m m)儀器高儀器高 (m m) 高高 程程 (m m)附附 注注后視后視中視中視前視前視BMA1.33951.903已知已知A A點(diǎn)高程點(diǎn)高程TPTP1 11.4181.4020.0630.063TPTP2 21.5191.1870.2310.231TPTP3 31.2420.9840.5350.535TPTP4 41.2671.3470.1050.105BMB0.8960.8710.3960.39652.89752.89752.90552.90

25、5TPTP5 51.3691.2900.3940.394( (改后高程改后高程) )TPTP6 61.0641.2670.1020.102TPTP7 71.1441.5280.4640.464TPTP8 81.4081.4430.2990.299BMA1.3640.0440.04451.88612.66612.66612.68312.6831.3081.3081.3251.325 a ab b -17mm -17mm h h-17mm -17mm H H終終H H始始-17mm -17mm ; - -f fh h /2=+8.5mm /2=+8.5mm f fh h-17mm , -17mm

26、, F Fh h40L=40L=400.3=400.3=21.9mm21.9mm, f fh h F Fh h (核?。┫?關(guān) 計(jì) 算NoImage+ 8三、水準(zhǔn)測(cè)量的檢核三、水準(zhǔn)測(cè)量的檢核 為了保證水準(zhǔn)測(cè)量成果的正確可靠,必須進(jìn)行檢核。檢核的方法主要有以下幾種:1. 計(jì)算檢核2. 測(cè)站檢核3. 成果檢核在每一測(cè)段結(jié)束后或手簿上每一頁(yè)之末,必須進(jìn)行計(jì)算檢核。 表中:(1)a b = h 說(shuō)明高差的計(jì)算是正確的。(2)HB HA= h 說(shuō)明高程的計(jì)算也是正確的。如不相等,則計(jì)算中必有錯(cuò)誤,應(yīng)進(jìn)行檢查。通常采用以下兩種方法:(1 1)變動(dòng)儀器高法:)變動(dòng)儀器高法:在一個(gè)測(cè)站上在一個(gè)測(cè)站上兩次置鏡兩

27、次置鏡( (變動(dòng)儀高變動(dòng)儀高0.1m0.1m) )所得高差之差不超過(guò)容許值所得高差之差不超過(guò)容許值則認(rèn)為符合要求,并取其平均值作為最則認(rèn)為符合要求,并取其平均值作為最后結(jié)果,否則,必須重測(cè)。后結(jié)果,否則,必須重測(cè)。(2 2)雙面尺法)雙面尺法 利用同一水準(zhǔn)尺利用同一水準(zhǔn)尺紅面與黑面兩次測(cè)得紅面與黑面兩次測(cè)得高差高差,扣除一對(duì)尺常數(shù)差后,較差扣除一對(duì)尺常數(shù)差后,較差均在容許值范圍內(nèi)均在容許值范圍內(nèi), ,則取其平均值作為則取其平均值作為該測(cè)站觀測(cè)高差。否則,需要檢查原因,重新觀測(cè)。該測(cè)站觀測(cè)高差。否則,需要檢查原因,重新觀測(cè)。v具體水準(zhǔn)測(cè)量時(shí),到底采用哪一種測(cè)站檢核方法,依據(jù)測(cè)量規(guī)范及實(shí)際情況確定

28、。 將整個(gè)水準(zhǔn)路線的成果與理論值進(jìn)行比較:將整個(gè)水準(zhǔn)路線的成果與理論值進(jìn)行比較:能檢測(cè)能檢測(cè)出多個(gè)測(cè)站的累計(jì)誤差出多個(gè)測(cè)站的累計(jì)誤差如:溫度、風(fēng)力、儀器、大氣如:溫度、風(fēng)力、儀器、大氣折光、尺子傾斜及轉(zhuǎn)點(diǎn)位置移動(dòng)等誤差的影響。折光、尺子傾斜及轉(zhuǎn)點(diǎn)位置移動(dòng)等誤差的影響。 方法方法:按水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式求出:按水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式求出高差閉合差高差閉合差并與并與限差(容許誤差)限差(容許誤差)比較:比較: 高差閉合差高差閉合差= =(實(shí)測(cè)高差理論高差)(實(shí)測(cè)高差理論高差) 限差限差 其大小在一定程度上反映了測(cè)量成果的質(zhì)量;其大小在一定程度上反映了測(cè)量成果的質(zhì)量; 不同路線,其閉合差計(jì)算公式不同。不同

29、路線,其閉合差計(jì)算公式不同。(1 1)附合水準(zhǔn)路線)附合水準(zhǔn)路線 此種布設(shè)形式可以使成果得到可靠的檢核。此種布設(shè)形式可以使成果得到可靠的檢核。 高差閉合差:高差閉合差:(2 2)閉合水準(zhǔn)路線)閉合水準(zhǔn)路線 此種布設(shè)形式亦可對(duì)成果進(jìn)行可靠的檢核。此種布設(shè)形式亦可對(duì)成果進(jìn)行可靠的檢核。 高差閉合差高差閉合差:(3 3)支水準(zhǔn)路線)支水準(zhǔn)路線 此種布設(shè)形式?jīng)]有可靠的成果檢核條件此種布設(shè)形式?jīng)]有可靠的成果檢核條件 進(jìn)行往返測(cè)或兩組并行測(cè)量進(jìn)行往返測(cè)或兩組并行測(cè)量 往返測(cè):往返測(cè): 兩組并測(cè):兩組并測(cè):)起終測(cè)HHhfh(hfh返往hhfh 21hhfh 其大小在一定程度上反映了測(cè)量成果的等級(jí) 閉合差的

30、數(shù)值應(yīng)該在容許值范圍內(nèi),否則應(yīng)檢查原因,返工重測(cè) 高差閉合差的容許值,一般用 fh容表示。如 圖根水準(zhǔn)測(cè)量:圖根水準(zhǔn)測(cè)量: 四等水準(zhǔn)測(cè)量四等水準(zhǔn)測(cè)量 : 要求:要求: 表示觀測(cè)成果滿足精度要求,可分配。表示觀測(cè)成果滿足精度要求,可分配。 反之,應(yīng)檢查外業(yè)資料,甚至重測(cè)。反之,應(yīng)檢查外業(yè)資料,甚至重測(cè)。 )(12 )(40 mmnfmmLfhh容容山地:平地: )(6 )(20 mmnfmmLfhh容容山地:平地:式中:式中:L水準(zhǔn)路水準(zhǔn)路線 長(zhǎng) 度 , 以線 長(zhǎng) 度 , 以KM為單位為單位n為測(cè)站總為測(cè)站總數(shù)數(shù)容hhff l計(jì)算出高差閉合差和容許閉合差計(jì)算出高差閉合差和容許閉合差l當(dāng)實(shí)際閉合差

31、小于限差時(shí),對(duì)其進(jìn)行調(diào)當(dāng)實(shí)際閉合差小于限差時(shí),對(duì)其進(jìn)行調(diào)整,求出改正后的高差。整,求出改正后的高差。l求出待定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程求出待定水準(zhǔn)點(diǎn)的高程(熟悉表格計(jì)算形式熟悉表格計(jì)算形式)一、附合水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算一、附合水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算l按圖根水準(zhǔn)測(cè)量的方法按圖根水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)得各測(cè)段的觀測(cè)高測(cè)得各測(cè)段的觀測(cè)高差和水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度差和水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度lBMBMA A、BMBMB B為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)為已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn); ;lBMBM1 1、BMBM2 2、BMBM3 3為待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。為待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。通常采用表格計(jì)算的形式。記錄計(jì)算方式見(jiàn)通常采用表格計(jì)算的形式。記錄計(jì)算方式見(jiàn)下表下表附

32、合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算(附合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算(原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù))測(cè)測(cè) 段段點(diǎn)點(diǎn) 號(hào)號(hào)路線長(zhǎng)度路線長(zhǎng)度(km)測(cè)站數(shù)測(cè)站數(shù)實(shí)測(cè)高差實(shí)測(cè)高差(m)改改 正正 數(shù)數(shù)(mm)改正后改正后高差高差(m)高高 程程(m)1BMA2.3 +0.748 46.216BM1 21.2 -0.423 BM2 32.4 +0.298 BM3 42.1 -1.476 BMB45.331 輔輔助助計(jì)計(jì)算算附合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算(內(nèi)業(yè)計(jì)算)附合水準(zhǔn)路線成果計(jì)算(內(nèi)業(yè)計(jì)算)測(cè)測(cè) 段段點(diǎn)點(diǎn) 號(hào)號(hào)路線長(zhǎng)度路線長(zhǎng)度(km)測(cè)站數(shù)測(cè)站數(shù)實(shí)測(cè)高差實(shí)測(cè)高差(m)改改 正正 數(shù)數(shù)(mm)改正后改正后高差高差(m)高高 程程(m) 1BMA2.

33、3 +0.748-9+0.73946.216BM146.95521.2 -0.423-5-0.428BM246.52732.4 +0.298-10+0.288BM346.81542.1 -1.476-8-1.484BMB45.3318.0 -0.853-32-0.885 輔輔助助計(jì)計(jì)算算mm113840容hfm032. 0)216.46331.45(853. 0)(ABhHHhfihiLLfv 高差閉合差的調(diào)整高差閉合差的調(diào)整 當(dāng)閉合差在容許值范圍內(nèi)時(shí),可把閉合差分配到各測(cè)段的高差當(dāng)閉合差在容許值范圍內(nèi)時(shí),可把閉合差分配到各測(cè)段的高差上。上。 分配的原則分配的原則:將閉合差反號(hào)按測(cè)站數(shù)或水準(zhǔn)路

34、線長(zhǎng)度成正比分將閉合差反號(hào)按測(cè)站數(shù)或水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度成正比分配到各測(cè)段的高差上。配到各測(cè)段的高差上。(各測(cè)段的改正數(shù)與測(cè)站數(shù)或水準(zhǔn)路線的各測(cè)段的改正數(shù)與測(cè)站數(shù)或水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度成正比長(zhǎng)度成正比 ) 計(jì)算各測(cè)段高差改正數(shù)計(jì)算各測(cè)段高差改正數(shù): :( (表中第表中第6 6列)列)ihiLLfv ihinnfv或或 檢核:各段改正數(shù)的總和應(yīng)與高差閉合差的大小相等且檢核:各段改正數(shù)的總和應(yīng)與高差閉合差的大小相等且符號(hào)相反,即符號(hào)相反,即 v vi i = = - - f fh h 。 例:如表中例:如表中 v v1 1= -= -(32/832/8)2.3=-9 mm 2.3=-9 mm 記于表中第記于表中

35、第6 6列相應(yīng)行中。列相應(yīng)行中。 檢核: - 9 - 5 - 10 - 8= - 32mm- 9 - 5 - 10 - 8= - 32mm( v vi i = = - - f f h h ) 計(jì)算改正后高差(見(jiàn)表中第計(jì)算改正后高差(見(jiàn)表中第7 7列)列) 計(jì)算待定點(diǎn)高程(見(jiàn)表中第計(jì)算待定點(diǎn)高程(見(jiàn)表中第8 8列)列)二、閉合水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算二、閉合水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線可視為附合水準(zhǔn)路線的一個(gè)特例閉合水準(zhǔn)路線可視為附合水準(zhǔn)路線的一個(gè)特例hfh“閉合閉合”高差閉合差高差閉合差:“附合附合”高差閉合差高差閉合差:)起終HHhfh(三、支水準(zhǔn)測(cè)量路線的成果計(jì)算n支水準(zhǔn)路線(往返或兩

36、組并測(cè))是閉合水準(zhǔn)路線特例(兩點(diǎn))支水準(zhǔn)路線(往返或兩組并測(cè))是閉合水準(zhǔn)路線特例(兩點(diǎn))n支水準(zhǔn)路線,應(yīng)將閉合差反號(hào)平均分配在往測(cè)和返測(cè)的實(shí)測(cè)高差上支水準(zhǔn)路線,應(yīng)將閉合差反號(hào)平均分配在往測(cè)和返測(cè)的實(shí)測(cè)高差上 當(dāng)高差閉合差小于限差時(shí),亦可當(dāng)高差閉合差小于限差時(shí),亦可: :hi = (hi往 hi返) 2 在A、B 間進(jìn)行往返水準(zhǔn)測(cè)量,已知HA=53.218 m, h往=+0.165 m,h返=0.183 m,AB間路線長(zhǎng)L=2 km,求改正后B點(diǎn)的高程(按圖根水準(zhǔn)測(cè)量精度要求計(jì)算)。 【解】【解】改正后返測(cè)高差:改正后返測(cè)高差: m018. 0183. 0165. 0返往hhfh,容容hhhff

37、fmm57240m174. 0009. 0165. 0)2(hfhh往往m174. 0009. 0183. 0)2(hfhh返返m392.53174. 0218.53返往hHhHHAAB高差閉合差:高差閉合差:容許高差閉合差:容許高差閉合差:改正后往測(cè)高差:改正后往測(cè)高差:B B點(diǎn)高程:點(diǎn)高程:l檢校的時(shí)間檢校的時(shí)間:l購(gòu)進(jìn)儀器購(gòu)進(jìn)儀器l長(zhǎng)途運(yùn)輸長(zhǎng)途運(yùn)輸l項(xiàng)目開(kāi)工項(xiàng)目開(kāi)工l出現(xiàn)問(wèn)題出現(xiàn)問(wèn)題l檢校目的檢校目的:使儀器各種軸系關(guān)系處于正常狀態(tài):使儀器各種軸系關(guān)系處于正常狀態(tài)一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正l水準(zhǔn)儀的主要軸、線:水準(zhǔn)儀的主要軸、線:v視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸CCCCv水準(zhǔn)

38、管軸水準(zhǔn)管軸LLLLv儀器豎軸儀器豎軸VVVVv圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸L L L L v十字絲橫絲(中絲)十字絲橫絲(中絲)l軸線之間應(yīng)滿足的幾何條件軸線之間應(yīng)滿足的幾何條件vL L VVv橫絲橫絲VVvLLCC1、圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正、圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正l目的目的 使使L L L L VVVV ,圓水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),豎軸位于,圓水準(zhǔn)器氣泡居中時(shí),豎軸位于鉛垂位置。鉛垂位置。l檢驗(yàn)檢驗(yàn) (1 1)旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中旋轉(zhuǎn)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中 (2 2)將望遠(yuǎn)鏡水平方向繞豎軸旋轉(zhuǎn)將望遠(yuǎn)鏡水平方向繞豎軸旋轉(zhuǎn)180180,若氣泡仍居,若氣泡仍居中,則中,則

39、L L L L VVVV ,若氣泡偏離,則需進(jìn)行校正。,若氣泡偏離,則需進(jìn)行校正。l校正校正 v先用腳螺旋使氣泡向中央先用腳螺旋使氣泡向中央方向移動(dòng)偏離量的一半;方向移動(dòng)偏離量的一半;v稍松中間的固定螺絲(有稍松中間的固定螺絲(有的儀器無(wú)此螺絲);的儀器無(wú)此螺絲);v再用校正針撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器再用校正針撥動(dòng)圓水準(zhǔn)器的三個(gè)校正螺絲使氣泡居中。的三個(gè)校正螺絲使氣泡居中。l重復(fù)上述的檢驗(yàn)和校正重復(fù)上述的檢驗(yàn)和校正,使儀,使儀器上部旋轉(zhuǎn)到任何位置氣泡都器上部旋轉(zhuǎn)到任何位置氣泡都能居中為止。能居中為止。l最后應(yīng)注意旋緊固定螺絲最后應(yīng)注意旋緊固定螺絲。2、十字絲橫絲垂直于儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正、十字絲橫絲垂直于

40、儀器豎軸的檢驗(yàn)和校正l目的目的 使使橫絲橫絲VVVV ,當(dāng),當(dāng)儀器粗略整平后,橫絲儀器粗略整平后,橫絲基本水平,用橫絲上任基本水平,用橫絲上任意位置所得讀數(shù)均相同。意位置所得讀數(shù)均相同。l 檢驗(yàn)檢驗(yàn) 水準(zhǔn)儀整平后,先用十字絲橫絲的一端切準(zhǔn)一水準(zhǔn)儀整平后,先用十字絲橫絲的一端切準(zhǔn)一個(gè)點(diǎn)狀目標(biāo)個(gè)點(diǎn)狀目標(biāo)P P ,若,若P P點(diǎn)始終在橫絲上移動(dòng),說(shuō)明橫絲已與點(diǎn)始終在橫絲上移動(dòng),說(shuō)明橫絲已與豎軸垂直;若豎軸垂直;若P P點(diǎn)移動(dòng)的軌跡離開(kāi)了橫絲,則說(shuō)明橫絲與點(diǎn)移動(dòng)的軌跡離開(kāi)了橫絲,則說(shuō)明橫絲與豎軸不垂直,需要校正。豎軸不垂直,需要校正。l校正校正 v打開(kāi)十字絲分劃板的護(hù)打開(kāi)十字絲分劃板的護(hù)罩,可見(jiàn)到三個(gè)

41、或四個(gè)罩,可見(jiàn)到三個(gè)或四個(gè)分劃板的固定螺絲分劃板的固定螺絲v松開(kāi)這些固定螺絲松開(kāi)這些固定螺絲v用手轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲分劃板用手轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲分劃板座,使橫絲的另一端與座,使橫絲的另一端與目標(biāo)相切。目標(biāo)相切。v反復(fù)試驗(yàn)使橫絲的兩端反復(fù)試驗(yàn)使橫絲的兩端都能與目標(biāo)相切,則校都能與目標(biāo)相切,則校正完成。正完成。v最后旋緊所有固定螺絲。最后旋緊所有固定螺絲。 i i角:角:水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸在垂直面上的投影水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸在垂直面上的投影的夾角。的夾角。 交叉誤差:交叉誤差:上述兩軸在水平面上投影的夾上述兩軸在水平面上投影的夾角。角。在等外水準(zhǔn)在等外水準(zhǔn) 測(cè)量中可忽略其影響測(cè)量中可忽略其影響 為使為使LLLLCCCC

42、,兩軸在水平面和垂直面的投,兩軸在水平面和垂直面的投影都應(yīng)平行。影都應(yīng)平行。 i i角檢驗(yàn):角檢驗(yàn):是水準(zhǔn)儀檢校中是水準(zhǔn)儀檢校中最重要最重要的一項(xiàng),的一項(xiàng), i i角檢驗(yàn)?zāi)康慕菣z驗(yàn)?zāi)康?當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡符合時(shí),視當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡符合時(shí),視準(zhǔn)軸就處于水平位置,使讀數(shù)正確。準(zhǔn)軸就處于水平位置,使讀數(shù)正確。 a2 a2 a1檢驗(yàn)方法:檢驗(yàn)方法: 在平坦之地選相距在平坦之地選相距606080 m80 m的的A A、B B兩點(diǎn),在兩點(diǎn)打入木樁兩點(diǎn),在兩點(diǎn)打入木樁水準(zhǔn)儀置于水準(zhǔn)儀置于 I I 點(diǎn)點(diǎn)( A A、B B兩點(diǎn)的中點(diǎn)兩點(diǎn)的中點(diǎn))用雙儀高法測(cè)得用雙儀高法測(cè)得A A B B 兩點(diǎn)的高差兩點(diǎn)的高差h h1 1=

43、a=a1 1-b-b1 1把將儀器搬至把將儀器搬至 II II 點(diǎn)點(diǎn)(距(距B B點(diǎn)略大于點(diǎn)略大于2 2米米)測(cè)得測(cè)得A A、B B兩點(diǎn)高差兩點(diǎn)高差h2=a2-b2h2=a2-b2如果如果h2=h1h2=h1,說(shuō)明水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行,即,說(shuō)明水準(zhǔn)管軸與視準(zhǔn)軸平行,即i=0i=0。如果。如果h2h1h2h1則則說(shuō)明存在說(shuō)明存在i i角誤差:角誤差: 式中式中 =h h2 2- -h h1 1=a=a2 2-a-a2 2 兩點(diǎn)所測(cè)兩點(diǎn)所測(cè)高差之差;高差之差; D DABABA A、B B兩點(diǎn)間的距離;兩點(diǎn)間的距離; 206265206265。當(dāng)當(dāng)或或i i角為正時(shí),視線向上傾斜,反之向下傾斜。角

44、為正時(shí),視線向上傾斜,反之向下傾斜。l對(duì)于對(duì)于DSDS3 3水準(zhǔn)儀,要求水準(zhǔn)儀,要求i i角不大于角不大于2020 ,否則應(yīng)進(jìn)行校正。,否則應(yīng)進(jìn)行校正。 ABDil 儀器在儀器在 II II 處處,用微傾螺旋使遠(yuǎn)點(diǎn),用微傾螺旋使遠(yuǎn)點(diǎn)A A的讀數(shù)從的讀數(shù)從a a2 2改變到改變到a a2 2= = b b2 2+ + h h1 1 。此時(shí)。此時(shí)視準(zhǔn)軸處于水平位置視準(zhǔn)軸處于水平位置,但水準(zhǔn)管,但水準(zhǔn)管也因隨之變動(dòng)而氣泡不再符合。也因隨之變動(dòng)而氣泡不再符合。l 用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管一端的校正螺絲使氣泡符合(如下圖)用校正針撥動(dòng)水準(zhǔn)管一端的校正螺絲使氣泡符合(如下圖)l 則水準(zhǔn)管軸也處于水平位置,從而使

45、水準(zhǔn)管軸平行于視則水準(zhǔn)管軸也處于水平位置,從而使水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管的校正螺絲,校正時(shí)先松動(dòng)左右兩校正螺準(zhǔn)軸。水準(zhǔn)管的校正螺絲,校正時(shí)先松動(dòng)左右兩校正螺絲,然后撥上下兩校正螺絲使氣泡符合。撥動(dòng)上下校正絲,然后撥上下兩校正螺絲使氣泡符合。撥動(dòng)上下校正螺絲時(shí),應(yīng)先松一個(gè)再緊另一個(gè)逐漸改正,當(dāng)最后校正螺絲時(shí),應(yīng)先松一個(gè)再緊另一個(gè)逐漸改正,當(dāng)最后校正完畢時(shí),所有校正螺絲都應(yīng)適度旋緊。完畢時(shí),所有校正螺絲都應(yīng)適度旋緊。以上檢驗(yàn)校正要以上檢驗(yàn)校正要反復(fù)進(jìn)行,直到反復(fù)進(jìn)行,直到i i角小于角小于2020為止。為止。4 4、水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸交叉誤差的檢驗(yàn)和校正、水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸交叉誤差的檢驗(yàn)和校正l由

46、于交叉誤差的影響較小,所以一般工由于交叉誤差的影響較小,所以一般工程水準(zhǔn)測(cè)量中可不進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)。程水準(zhǔn)測(cè)量中可不進(jìn)行此項(xiàng)檢驗(yàn)。l對(duì)于精密水準(zhǔn)測(cè)量,則應(yīng)進(jìn)行交叉誤差對(duì)于精密水準(zhǔn)測(cè)量,則應(yīng)進(jìn)行交叉誤差的檢驗(yàn)。的檢驗(yàn)。l如果需要進(jìn)行這項(xiàng)檢驗(yàn)時(shí),如果需要進(jìn)行這項(xiàng)檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)安排在應(yīng)安排在i i角檢驗(yàn)校正之前進(jìn)行。角檢驗(yàn)校正之前進(jìn)行。因?yàn)檫@兩項(xiàng)檢校因?yàn)檫@兩項(xiàng)檢?;ハ嘤杏绊?,但互相有影響,但i i角的檢校最為重要,角的檢校最為重要,應(yīng)在最后進(jìn)行。應(yīng)在最后進(jìn)行。二、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正二、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正l自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的條件l圓水準(zhǔn)器軸平行儀器的豎軸;圓水準(zhǔn)器

47、軸平行儀器的豎軸;l十字絲橫絲垂直豎軸;十字絲橫絲垂直豎軸;l水準(zhǔn)儀在補(bǔ)償范圍內(nèi),應(yīng)能起到補(bǔ)償作用;水準(zhǔn)儀在補(bǔ)償范圍內(nèi),應(yīng)能起到補(bǔ)償作用;l視準(zhǔn)軸經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致。視準(zhǔn)軸經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致。2 2、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正l前兩項(xiàng)的檢校前兩項(xiàng)的檢校 與微傾式水準(zhǔn)儀的檢校方法完全相同。與微傾式水準(zhǔn)儀的檢校方法完全相同。l第三項(xiàng)(補(bǔ)償器)的檢驗(yàn)第三項(xiàng)(補(bǔ)償器)的檢驗(yàn) v離水準(zhǔn)儀約離水準(zhǔn)儀約50 m50 m處豎立水準(zhǔn)尺,儀器安置成如下位置:即使處豎立水準(zhǔn)尺,儀器安置成如下位置:即使其中兩個(gè)腳螺旋的連線垂直于儀器到水準(zhǔn)尺連線的方向;其中兩個(gè)腳螺旋的連線垂直于

48、儀器到水準(zhǔn)尺連線的方向;v用圓水準(zhǔn)器整平儀器,讀取水準(zhǔn)尺上讀數(shù);用圓水準(zhǔn)器整平儀器,讀取水準(zhǔn)尺上讀數(shù);v四種情況(豎軸向前、后、左、右傾斜)下讀數(shù):四種情況(豎軸向前、后、左、右傾斜)下讀數(shù):l旋轉(zhuǎn)視線方向上的第三個(gè)腳螺旋,讓氣泡中心偏離圓水旋轉(zhuǎn)視線方向上的第三個(gè)腳螺旋,讓氣泡中心偏離圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)少許,使豎軸向前稍傾斜;然后再次旋轉(zhuǎn)這個(gè)準(zhǔn)器零點(diǎn)少許,使豎軸向前稍傾斜;然后再次旋轉(zhuǎn)這個(gè)腳螺旋,使氣泡中心向相反方向腳螺旋,使氣泡中心向相反方向l重新整平儀器,用位于垂直于視線方向的兩個(gè)腳螺旋,重新整平儀器,用位于垂直于視線方向的兩個(gè)腳螺旋,先后使儀器向左右兩側(cè)傾斜先后使儀器向左右兩側(cè)傾斜v儀器豎軸向

49、前后左右傾斜時(shí)所得讀數(shù)與儀器整儀器豎軸向前后左右傾斜時(shí)所得讀數(shù)與儀器整平時(shí)所得讀數(shù)之差不超過(guò)平時(shí)所得讀數(shù)之差不超過(guò)2 mm2 mm,則可認(rèn)為補(bǔ)償器,則可認(rèn)為補(bǔ)償器工作正常,否則應(yīng)檢查原因或送工廠修理。工作正常,否則應(yīng)檢查原因或送工廠修理。(視準(zhǔn)軸經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致)的檢校(視準(zhǔn)軸經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后應(yīng)與水平線一致)的檢校 若視準(zhǔn)軸經(jīng)補(bǔ)償后不能與水平線一致,則也構(gòu)成若視準(zhǔn)軸經(jīng)補(bǔ)償后不能與水平線一致,則也構(gòu)成 i i角角,產(chǎn)生讀數(shù)誤差。,產(chǎn)生讀數(shù)誤差。l檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法 與微傾式水準(zhǔn)儀與微傾式水準(zhǔn)儀i i角的檢驗(yàn)方法相同角的檢驗(yàn)方法相同l校正校正 校正十字絲。撥十字絲的校正螺絲,使校正十字絲。撥十字絲

50、的校正螺絲,使A A點(diǎn)的點(diǎn)的讀數(shù)從讀數(shù)從a a2 2改變到改變到a a2 2。l對(duì)于對(duì)于DSDS3 3水準(zhǔn)儀也應(yīng)使水準(zhǔn)儀也應(yīng)使i i角不大于角不大于20201-71-7水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析水準(zhǔn)測(cè)量的誤差分析 為了保證測(cè)量成果的精度,需要分析研究產(chǎn)為了保證測(cè)量成果的精度,需要分析研究產(chǎn)生誤差的原因,并采取措施消除或減小誤差的生誤差的原因,并采取措施消除或減小誤差的影響。影響。主要的誤差來(lái)源:主要的誤差來(lái)源:v儀器儀器v觀測(cè)者觀測(cè)者v外界條件外界條件 儀器校正后的殘余誤差儀器校正后的殘余誤差(i i角誤差角誤差 ) 此項(xiàng)誤差與儀器至立尺點(diǎn)的距離成正比。此項(xiàng)誤差與儀器至立尺點(diǎn)的距離成正比。 在測(cè)量中,

51、保持在測(cè)量中,保持前視和后視的距離相等,可消除該項(xiàng)誤差。前視和后視的距離相等,可消除該項(xiàng)誤差。 因某種原因某一測(cè)站的前視(或后視)距離較大,因某種原因某一測(cè)站的前視(或后視)距離較大,那么就那么就在下一在下一測(cè)站上使后視(或前視)距離較大測(cè)站上使后視(或前視)距離較大,可使誤差,可使誤差得到補(bǔ)償。得到補(bǔ)償。 水準(zhǔn)尺的誤差水準(zhǔn)尺的誤差 尺長(zhǎng)誤差尺長(zhǎng)誤差 :尺長(zhǎng)變化、彎曲引起的誤差,通常限制彎曲度、施尺長(zhǎng)變化、彎曲引起的誤差,通常限制彎曲度、施加改正數(shù)消除。加改正數(shù)消除。 刻劃誤差:刻劃誤差:刻劃不準(zhǔn)確引起的誤差,可施加改正數(shù)消除??虅澆粶?zhǔn)確引起的誤差,可施加改正數(shù)消除。 零點(diǎn)誤差:零點(diǎn)誤差:尺底

52、的刻劃值與理論值之差,可采用偶數(shù)站或使用一尺底的刻劃值與理論值之差,可采用偶數(shù)站或使用一根水準(zhǔn)尺消除。根水準(zhǔn)尺消除。二、觀測(cè)誤差二、觀測(cè)誤差l氣泡居中的誤差 氣泡居中的精度即水準(zhǔn)管的靈敏度,它主要決定于水準(zhǔn)管的分劃值。為了減小氣泡居中誤差的影響,應(yīng)對(duì)視線長(zhǎng)加以限制,觀測(cè)時(shí)應(yīng)盡量使氣泡精確地居中或符合。l讀數(shù)誤差 估讀的誤差與人眼的分辨能力、望遠(yuǎn)鏡的放大率以及視線的長(zhǎng)度有關(guān)。l視差影響l水準(zhǔn)尺傾斜誤差v水準(zhǔn)尺傾斜會(huì)使讀數(shù)增大:裝有水準(zhǔn)器的水準(zhǔn)尺、搖尺法可消除。三、外界條件的影響三、外界條件的影響l儀器下沉和水準(zhǔn)尺下沉儀器下沉和水準(zhǔn)尺下沉v儀器下沉儀器下沉 :“后、前、前、后后、前、前、后”的觀測(cè)

53、程的觀測(cè)程序,可減弱其影響。序,可減弱其影響。v水準(zhǔn)尺下沉水準(zhǔn)尺下沉 :“往返測(cè)往返測(cè)” ” 可以減弱水準(zhǔn)尺可以減弱水準(zhǔn)尺下沉的影響。下沉的影響。l氣候的影響氣候的影響v溫度的變化引起大氣折光變化造成尺像跳動(dòng);溫度的變化引起大氣折光變化造成尺像跳動(dòng);v烈日直曬儀器和大風(fēng)影響水準(zhǔn)管氣泡的整平。烈日直曬儀器和大風(fēng)影響水準(zhǔn)管氣泡的整平。 盡量選擇無(wú)風(fēng)的陰天進(jìn)行測(cè)量盡量選擇無(wú)風(fēng)的陰天進(jìn)行測(cè)量v 地球曲率的影響地球曲率的影響 水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)面來(lái)求出兩點(diǎn)的高水準(zhǔn)測(cè)量應(yīng)根據(jù)水準(zhǔn)面來(lái)求出兩點(diǎn)的高差,但視準(zhǔn)軸是一直線,因此使讀數(shù)中含有由地球曲率引起的差,但視準(zhǔn)軸是一直線,因此使讀數(shù)中含有由地球曲率引起的誤差

54、誤差 “p”p”。 P=DP=D2 2 (2R) (2R)v 大氣折光的影響大氣折光的影響 在一般大氣情況下,在一般大氣情況下,大氣折光誤差大氣折光誤差 “ ” ”是地球曲率誤差是地球曲率誤差“p”p”的的1/71/7; ; = = D D2 2 (14R) (14R)v 地球曲率與大氣折光的共同影響地球曲率與大氣折光的共同影響 : f = p - f = p - =0.43D =0.43D2 2 R Rv 若前后視距相等若前后視距相等, ,該誤差可在計(jì)算高差時(shí)自行消除。該誤差可在計(jì)算高差時(shí)自行消除。3 3、地球曲率和大氣折光的影響、地球曲率和大氣折光的影響地球曲率與大氣折光的共同影響:地球曲

55、率與大氣折光的共同影響: f = p - f = p - = 0.43D = 0.43D2 2 R R地球曲率的影響地球曲率的影響P=DP=D2 2 (2R) (2R);大氣折光大氣折光 = = D D2 2 (14R) (14R)1-81-8精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺精密水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺一、精密水準(zhǔn)儀一、精密水準(zhǔn)儀lDSDS0505、DSDS1 1均屬于精密水準(zhǔn)儀,均屬于精密水準(zhǔn)儀,精密水準(zhǔn)儀主要用于國(guó)精密水準(zhǔn)儀主要用于國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量 以及建筑物沉降觀測(cè)、大型橋梁以及建筑物沉降觀測(cè)、大型橋梁施工的高程控制、精密機(jī)械設(shè)備安裝等精密工程;施工的高程控制、精密機(jī)械設(shè)備安裝等精密工程;

56、l精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造:與精密水準(zhǔn)儀的構(gòu)造:與DSDS3 3水準(zhǔn)儀基本相同,也有微傾水準(zhǔn)儀基本相同,也有微傾式和自動(dòng)安平式之分。式和自動(dòng)安平式之分。l不同之處不同之處:有光學(xué)測(cè)微器進(jìn)行尺讀數(shù)。:有光學(xué)測(cè)微器進(jìn)行尺讀數(shù)。TrimbleDiNi電子水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀 LeicaDNA03銦鋼尺銦鋼尺 二、精密水準(zhǔn)尺二、精密水準(zhǔn)尺l銦鋼尺銦鋼尺,其原理就是一根用銦鋼帶尺刻劃,并按一定,其原理就是一根用銦鋼帶尺刻劃,并按一定條件固定在尺框內(nèi),主要用于精密水準(zhǔn)測(cè)量。用銦鋼條件固定在尺框內(nèi),主要用于精密水準(zhǔn)測(cè)量。用銦鋼帶作刻劃讀數(shù)的基質(zhì),熱膨脹系數(shù)較小,材料很貴;帶作刻劃讀數(shù)的基質(zhì),熱膨脹系數(shù)較小,材料很貴;刻

57、劃精度較高;固定銦鋼帶有講究,基本上是正好自刻劃精度較高;固定銦鋼帶有講究,基本上是正好自由狀態(tài),用手觸動(dòng)可以感覺(jué)到。綜合以上要素,銦鋼由狀態(tài),用手觸動(dòng)可以感覺(jué)到。綜合以上要素,銦鋼尺刻劃很嚴(yán)密,精度高,熱膨脹系數(shù)小,受外界溫度尺刻劃很嚴(yán)密,精度高,熱膨脹系數(shù)小,受外界溫度影響幾乎可以忽略(正常工作范圍內(nèi),極限條件另影響幾乎可以忽略(正常工作范圍內(nèi),極限條件另論),所以,精密水準(zhǔn)測(cè)量首選該類尺子。論),所以,精密水準(zhǔn)測(cè)量首選該類尺子。 1-91-9電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介一、電子水準(zhǔn)儀的原理及使用一、電子水準(zhǔn)儀的原理及使用v電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀電子水準(zhǔn)儀又稱數(shù)字水準(zhǔn)儀。它是以自動(dòng)安平水

58、準(zhǔn)儀。它是以自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀為基礎(chǔ),在望遠(yuǎn)鏡光路中增加了分光鏡和探測(cè)(為基礎(chǔ),在望遠(yuǎn)鏡光路中增加了分光鏡和探測(cè)(CCDCCD), ,并采用條形碼標(biāo)尺和圖像處理電子系統(tǒng)采用條形碼標(biāo)并采用條形碼標(biāo)尺和圖像處理電子系統(tǒng)采用條形碼標(biāo)尺。尺。v電子水準(zhǔn)儀使用:可以象普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使電子水準(zhǔn)儀使用:可以象普通自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀一樣使用。用。v組成:望遠(yuǎn)鏡組成:望遠(yuǎn)鏡(包括目鏡、物鏡、物鏡對(duì)光螺旋等);(包括目鏡、物鏡、物鏡對(duì)光螺旋等);整平裝置整平裝置(包括圓水準(zhǔn)器、腳螺旋等);(包括圓水準(zhǔn)器、腳螺旋等);顯示窗顯示窗;操操作鍵盤作鍵盤(包括數(shù)字鍵和各種功能鍵);(包括數(shù)字鍵和各種功能鍵);串行接口串行

59、接口;提提手手等輔助裝置。等輔助裝置。二、電子水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)及應(yīng)用二、電子水準(zhǔn)儀的特點(diǎn)及應(yīng)用特點(diǎn)特點(diǎn):v讀數(shù)客觀讀數(shù)客觀 不存在誤讀、誤記問(wèn)題,沒(méi)有人為不存在誤讀、誤記問(wèn)題,沒(méi)有人為讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差v精度高精度高v速度快速度快 測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省測(cè)量時(shí)間與傳統(tǒng)儀器相比可以節(jié)省1/31/3左右左右v效率高效率高 可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化可實(shí)現(xiàn)內(nèi)外業(yè)一體化應(yīng)用前景應(yīng)用前景:v快速水準(zhǔn)測(cè)量,其工作效率可提高快速水準(zhǔn)測(cè)量,其工作效率可提高30305050v自動(dòng)沉降監(jiān)測(cè)自動(dòng)沉降監(jiān)測(cè)v機(jī)器、轉(zhuǎn)臺(tái)等的精密工業(yè)測(cè)量機(jī)器、轉(zhuǎn)臺(tái)等的精密工業(yè)測(cè)量v儀器與計(jì)算機(jī)相連儀器與計(jì)算機(jī)相連,可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、自動(dòng)的可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、

60、自動(dòng)的連續(xù)高程測(cè)量連續(xù)高程測(cè)量v標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量、地形測(cè)量、線路測(cè)量及施工放樣等地形測(cè)量、線路測(cè)量及施工放樣等三、橋梁高程控制測(cè)量三、橋梁高程控制測(cè)量作用作用: 建立本橋統(tǒng)一的高程基準(zhǔn);建立本橋統(tǒng)一的高程基準(zhǔn); 高程放樣、(竣工后)橋梁墩臺(tái)垂直變形監(jiān)測(cè)之需。高程放樣、(竣工后)橋梁墩臺(tái)垂直變形監(jiān)測(cè)之需。 一、布設(shè)形式及技術(shù)要求一、布設(shè)形式及技術(shù)要求 橋梁高程控制點(diǎn)施工高程控制點(diǎn)基本高程控制點(diǎn)水準(zhǔn)網(wǎng)三角高程網(wǎng)建立高程控制網(wǎng)的方法三角高程測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量高程控制網(wǎng)的主要形式是水準(zhǔn)網(wǎng)。按工程測(cè)量技術(shù)規(guī)范規(guī)定:水準(zhǔn)測(cè)量分為一、二、三等。 橋長(zhǎng) 1000m: 一等水準(zhǔn)測(cè)量(垂直位移監(jiān)測(cè)之需) 300m橋長(zhǎng)

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