水準測量基本原理教案

水準測量基本原理教案水準測量基本原理教案水準測量基本原理教案水準測量基本原理教案編制僅供參考審核批準生效日期地址：電話：傳真:郵編:水準測量基本原理（教案）水準測量基本原理課型：講授教學目的與要求：了解高程測量常用的方法。理解水準測量基本原理。掌握高差法、儀高法及連續(xù)水準測量計算未知點高程的方法。教學重點、難點：重點：水準測量基本原理。高差法、儀高法及連續(xù)水準測量計算未知點高程的方法。難點：水準測量基本原理。采用教具：多媒體課件復習、提問1、高程的定義、高差的定義。第一講水準測量基本原理一、高程測量（測定地面點高程）的方法高程是確定地面點位置的要素之一，在工程建設的設計、施工與管理等階段都具有十分重要的作用。測定地面點高程的工作稱為高程測量。按所使用的儀器和施測方法分：水準測量、三角高程測量、氣壓高程測量和GPS高程測量。二、水準測量基本原理水準測量不是直接測定地面點的高程，而是測出兩點間的高差。即在兩個點上分別豎立水準尺，利用水準測量的儀器提供一條水平視線，瞄準并在水準尺上讀數(shù)，求得兩點間的高差，從而由已知點高程推求未知點高程。如圖1-1所示，設已知點高程為，用水準測量方法求未知點的高程。在、兩點中間安置水準儀，并在、兩點上分別豎立水準尺，根據(jù)水準儀提供的水平視線在點水準尺上讀數(shù)為，在點的水準尺上讀數(shù)為，則、兩點間的高差為：圖1-1水準測量原理設水準測量是由點向點進行，如圖1-1中箭頭所示，則規(guī)定點為后視點，其水準尺讀數(shù)為后視讀數(shù)；點為前視點，其水準尺讀數(shù)為前視讀數(shù)。由此可見，兩點之間的高差一定是“后視讀數(shù)”減“前視讀數(shù)”。如果>，則高差為正,表示點比點高；如果<，則高差為負，表示點比點低。在計算高差時，一定要注意的下標的寫法：表示點至點的高差，則表示點至點的高差，兩個高差應該是絕對值相同而符號相反，即：測得、兩點間高差后，則未知點Ｂ的高程為：（1-1）水準測量：水平視線（水準儀）+水準尺→待定點與已知點高差+已知點高程→未知點高程。三、推導以下幾種計算未知點高程的公式：1、高差法（由一點求另一點）：直接利用高差計算未知點高程。（后視讀數(shù)－前視讀數(shù)）；2、視線高法（儀高法，由一點求多點）：由儀器視線高程Hi計算未知點B點高程。HA為A點的高程，為水準尺讀數(shù)，為待求高程點水準尺讀數(shù)。注意事項：①區(qū)別僅在與計算方法不同；②視線必須水平；③水準儀安置的高度對測算地面點高程或高差無影響。舉例1：設A點高程為，當后視讀數(shù)為，前視讀數(shù)為時，問高差是多少，待測點B的高程是多少分析：高差為后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)，B點高程可用儀高法或高差法，高差已求，故用后者。解：hAB=舉例2：已知HA=，a=，前視B1，B2，B3各點的讀數(shù)分別為：b1=，b2=，b3=，試用儀高法計算出B1，B2，B3點高程。分析：儀高法先求視線高程，再按分別減去各前視讀數(shù)，求得高程。解：i=HA+a=+=HB1=i-b1=、連續(xù)水準測量計算高差在實際水準測量中，、兩點間高差可能較大或相距較遠，不可能安置一次（一測站）水準儀即能測定兩點間的高差。此時可在沿點至點的水準路線上增設若干個必要的臨時立尺點，稱為轉(zhuǎn)點，根據(jù)水準測量原理依次連續(xù)地在兩個立尺點中間安置水準儀來測定相鄰各點間高差，最后取各個測站高差的代數(shù)和，即求得兩點間的高差值，這種方法稱為連續(xù)水準測量。如圖1-2所示，欲求，在點至點水準路線上增設個臨時立尺點（轉(zhuǎn)點），安置次水準儀，依次連續(xù)地測定相鄰兩點間高差～，即………則＝＝－（1-2）式中，為后視讀數(shù)之和，為前視讀數(shù)之和，則未知點Ｂ的高程為：圖1-2連續(xù)水準測量A、B兩點間水準路線上增設的轉(zhuǎn)點起著傳遞高程的作用。為了保證高程傳遞的正確性，在連續(xù)水準測量過程中，不僅要選擇土質(zhì)穩(wěn)固的地方作為轉(zhuǎn)點位置（宜安放尺墊），而且在相鄰測站的觀測過程中，要保持轉(zhuǎn)點（尺墊）穩(wěn)定不動；同時要盡可能保持各測站的前后視距大致相等；還要盡可能通過調(diào)節(jié)前、后視距離保持整條水準路線中的前視視距之和與后視視距之和相等，這樣有利于消除（或減弱）地球曲率和儀器某些誤差對高差的影響。課堂小結：這次課我們重點學習了水準測量