第二章高程測(cè)量

會(huì)計(jì)學(xué)1第二章高程測(cè)量一、概念水準(zhǔn)測(cè)量是利用水平視線來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的高差。由于水準(zhǔn)測(cè)量的精度較高，所以是高程測(cè)量中最主要的方法。三角高程測(cè)量是測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的水平距離或斜距和豎直角(即傾斜角)，然后利用三角公式計(jì)算出兩點(diǎn)間的高差。三角高程測(cè)量一般精度較低，只是在適當(dāng)?shù)臈l件下才被采用。第1頁(yè)/共29頁(yè)2-2水準(zhǔn)測(cè)量的原理水準(zhǔn)測(cè)量的原理是利用一條水平視線，借助水準(zhǔn)尺來(lái)測(cè)定地面點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)高程推算未知點(diǎn)高程。b（前視讀數(shù)）

測(cè)量前進(jìn)方向水平視線水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺高程基準(zhǔn)面后視點(diǎn)ABaHAHB（前視點(diǎn)）后視讀數(shù)hABHi

兩點(diǎn)間的高差=后視讀數(shù)－前視讀數(shù)

hAB=a－b；HB=HA+hAB注：稱(chēng)為前視或后視是由測(cè)量前進(jìn)方向決定的。hAB表示B點(diǎn)相對(duì)于A點(diǎn)的高度差，也代表測(cè)量前進(jìn)方向是由A點(diǎn)到B點(diǎn)。hBA=b－a=－(a－b)=－h(huán)AB第2頁(yè)/共29頁(yè)

以上計(jì)算高程的方法稱(chēng)為高差法。儀高法：設(shè)視線高程為HiHi=HA+aHB=Hi－b

高差法適用于水準(zhǔn)路線測(cè)量。

儀高法適用于施工測(cè)量中的抄平工作。第3頁(yè)/共29頁(yè)當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差太大時(shí)，則可分段連續(xù)進(jìn)行，如下圖所示：

轉(zhuǎn)點(diǎn)：轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳遞高程的作用。

測(cè)站、測(cè)段第4頁(yè)/共29頁(yè)2-3水準(zhǔn)測(cè)量的儀器和工具

一、水準(zhǔn)儀類(lèi)型：

微傾式水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀

電子水準(zhǔn)儀第5頁(yè)/共29頁(yè)

高精度：DS05;DS1

中等精度：DS3

低精度：DS10D和S是“大地”和“水準(zhǔn)儀”的漢語(yǔ)拼音的第一個(gè)字母，其下標(biāo)表示儀器的精度，即每公里往返測(cè)高差中數(shù)的偶然中誤差（mm)。建筑施工測(cè)量一般使用DS3

型水準(zhǔn)儀。

建筑物的變形觀測(cè)使用DS05或DS1型水準(zhǔn)儀。

二、精度等級(jí)第6頁(yè)/共29頁(yè)水準(zhǔn)尺：尺墊：三、輔助工具第7頁(yè)/共29頁(yè)

四、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的構(gòu)造

準(zhǔn)星

微動(dòng)螺旋制動(dòng)螺旋物鏡缺口目鏡水準(zhǔn)管氣泡觀察窗水準(zhǔn)管

圓水準(zhǔn)器

腳螺旋

圓水準(zhǔn)器校正螺絲

基本部分：望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器和基座第8頁(yè)/共29頁(yè)微動(dòng)螺旋

物鏡調(diào)焦螺旋

微傾螺旋

制動(dòng)螺旋

目鏡調(diào)焦螺旋

各部分的作用望遠(yuǎn)鏡：提供一條觀測(cè)視線水準(zhǔn)器：使觀測(cè)視線水平基座：支撐和整平儀器第9頁(yè)/共29頁(yè)

1.安置水準(zhǔn)儀首先打開(kāi)三腳架，安置三腳架要求高度適當(dāng)、架頭大致水平并牢固穩(wěn)妥，在山坡上應(yīng)使三腳架的兩腳在坡下，一腳在坡上。然后把水準(zhǔn)儀用中心連接螺旋連接到三腳架上，取水準(zhǔn)儀時(shí)必須握住儀器的堅(jiān)固部位，并確認(rèn)已牢固地連結(jié)在三腳架上之后才可放手。

五、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的使用第10頁(yè)/共29頁(yè)

2.儀器的粗略整平

左手拇指法則，或右手食指法則：

(1)先旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋，然后旋轉(zhuǎn)第三個(gè)腳螺旋；

(2)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋時(shí)必須作相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相反。

(3)氣泡移動(dòng)的方向始終和左手大拇指移動(dòng)的方向一致。

五、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的使用第11頁(yè)/共29頁(yè)瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲清晰；松開(kāi)水平制動(dòng)螺旋，在水平方向輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，通過(guò)望遠(yuǎn)鏡上的缺口和準(zhǔn)星初步瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊水平制動(dòng)螺旋；旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋使水準(zhǔn)尺成像清晰；轉(zhuǎn)動(dòng)水平微動(dòng)螺旋，使水準(zhǔn)尺影像的一側(cè)靠近十字絲豎絲；眼睛略作上下移動(dòng)，檢查十字絲與水準(zhǔn)尺分劃影像間是否有相對(duì)移動(dòng)（視差）；如果存在視差，則重新進(jìn)行目鏡調(diào)焦與物鏡調(diào)焦，以消除視差。

五、DS3微傾式水準(zhǔn)儀的使用第12頁(yè)/共29頁(yè)精平轉(zhuǎn)動(dòng)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡居中。5.讀數(shù)水準(zhǔn)儀的成像既有正像也有倒像，所以讀數(shù)時(shí)應(yīng)從小數(shù)往大數(shù)的方向進(jìn)行。讀數(shù)時(shí)要估讀到毫米位。右圖所示的水準(zhǔn)尺讀數(shù)為

1.871

第13頁(yè)/共29頁(yè)六、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀第14頁(yè)/共29頁(yè)

七、數(shù)字水準(zhǔn)儀第15頁(yè)/共29頁(yè)§2-4水準(zhǔn)測(cè)量的方法一、水準(zhǔn)路線的形式附合水準(zhǔn)路線a閉合水準(zhǔn)路線b水準(zhǔn)支線c水準(zhǔn)網(wǎng)d、e測(cè)站、測(cè)段、路線第16頁(yè)/共29頁(yè)測(cè)點(diǎn)后視讀數(shù)前視讀數(shù)高差高程備注＋－A2.07350.118Z11.6241.5260.547Z21.6781.4070.217Z31.5951.3920.286Z40.9211.4020.193B1.5030.58250.779Σ7.8917.2301.2430.582計(jì)算檢核二、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法第17頁(yè)/共29頁(yè)

2.閉合水準(zhǔn)路線

3.水準(zhǔn)支線理論上有：

(一)測(cè)站檢核

1.兩次儀器高法2.雙面尺法

(二)水準(zhǔn)路線的檢核

1.附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線的高程閉合差為：高程閉合差的大小在一定程度上反映了測(cè)量成果的質(zhì)量。三、水準(zhǔn)測(cè)量成果的檢核第18頁(yè)/共29頁(yè)一般水準(zhǔn)測(cè)量的容許高程閉合差為：鐵路線路水準(zhǔn)測(cè)量的容許高程閉合差則為：四、高程容許閉合差的規(guī)定第19頁(yè)/共29頁(yè)

注意事項(xiàng)：水準(zhǔn)尺要豎直，轉(zhuǎn)點(diǎn)位置不能變動(dòng)，可用步量使前后視距離相等，視線長(zhǎng)度應(yīng)小于100米。水準(zhǔn)尺讀數(shù)前，應(yīng)使水準(zhǔn)尺成像清晰，基本消除視差。每次讀數(shù)前都必須使符合水準(zhǔn)管氣泡居中。先后視讀數(shù)，再前視讀數(shù)。由小數(shù)向大數(shù)方向讀至毫米。用鉛筆記錄，不得涂改。測(cè)點(diǎn)和讀數(shù)要對(duì)應(yīng)。第20頁(yè)/共29頁(yè)四、閉合差的分配和高程的計(jì)算當(dāng)實(shí)際的高程閉合差在容許值以?xún)?nèi)時(shí)，可把閉合差分配到各測(cè)段的高差上。顯然，高程測(cè)量的誤差是隨水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而增加，所以分配的原則是把閉合差以相反的符號(hào)根據(jù)各測(cè)段路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)按比例分配到各測(cè)段的高差上。故各測(cè)段高差的改正數(shù)為：或第21頁(yè)/共29頁(yè)測(cè)段編號(hào)點(diǎn)名距離L（km）測(cè)站數(shù)實(shí)測(cè)高差（m）改正數(shù)（m）改正后的高差（m）高程（m）1A0.9+3.896-0.008+3.888167.456171.344121.1-5.480-0.010-5.4902165.85430.8+3.091-0.007+3.0843168.93842.2+1.234-0.021+1.213B170.151∑5+2.741-0.0462.695輔助計(jì)算fh=+46mm∑L=5km-fh/∑L=-0.0092m/km

附合水準(zhǔn)路線高程計(jì)算表B+3.896-5.480+3.091

0.9km1.1km0.8kmA123

+1.2342.2km例題第22頁(yè)/共29頁(yè)§2-5水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正微傾式水準(zhǔn)儀的主要軸線見(jiàn)下圖，它們之間應(yīng)滿足的幾何條件是：

1.圓水準(zhǔn)器軸應(yīng)平行于儀器的豎軸；

2.十字絲的橫絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸；

3.水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸。第23頁(yè)/共29頁(yè)（1）圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)和校正第24頁(yè)/共29頁(yè)二、十字絲橫絲垂直于豎軸的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：整平儀器，用橫絲中間部分照準(zhǔn)一目標(biāo)P，旋緊制動(dòng)螺旋，轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，如果目標(biāo)P始終在十字絲橫絲上移動(dòng)，則條件滿足。若偏離橫絲，則須校正。P校正：松開(kāi)十字絲固定螺絲，微微轉(zhuǎn)動(dòng)十字絲環(huán)，使橫絲通過(guò)P點(diǎn)。重復(fù)進(jìn)行檢驗(yàn)校正，直至條件滿足，最后再旋緊被松開(kāi)的固定螺絲。

條件滿足條件不滿足

第25頁(yè)/共29頁(yè)三、水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸的檢驗(yàn)與校正檢驗(yàn)：水準(zhǔn)儀安置于A、B兩點(diǎn)等距處，精確測(cè)量高差hAB。水準(zhǔn)儀安置于靠近A點(diǎn)約2～3m處，讀取A尺讀數(shù)a2

，B尺讀數(shù)b'2。因儀器距A點(diǎn)很近，可忽略i角的影響，即將A尺讀數(shù)a2

看作為正確讀數(shù)。b'2ABhABaa1a240m40mbb1b2iΔaΔbΔh第26頁(yè)/共29頁(yè)B尺正確讀數(shù)為B尺讀數(shù)誤差為i角誤差為

i為正值時(shí)，視準(zhǔn)軸向上傾斜。對(duì)于DS3型，當(dāng)i≥±20″需校正校正：微傾式：旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使中絲對(duì)準(zhǔn)讀數(shù)b2，撥水準(zhǔn)管的上下校正螺絲，使水準(zhǔn)管氣泡居中。第27頁(yè)/共29頁(yè)§2-6水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法一、儀器誤差

(一)視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行引起的誤差

(二)