工程测量水准测量.ppt
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1、第二章 水准测量,工程测量,1,2,3,第二章 水准测量,2.1 水准测量原理 2.2 水准仪测量的仪器和工具 2.3 普通水准测量及成果整理 2.4 水准仪的检验与校正 2.5 水准测量的误差及注意事项,2.1 水准测量原理,4,水准测量是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺,利用水准测量的仪器提供的一条水平视线,瞄准并在水准尺上读数,从而求得两点间的高差。,前进方向,水平视线,大地水准面,Hi,HA,HB,A,B,后视尺,前视尺,b,hab,2.1 水准测量原理,5,如图,已知HA,求HB?,(1)高差法:根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数为a(后视读数),B点水准尺上读数
2、为b(前视读数),则 hAB=a-b HB=HA+ hAB =HA+(a-b) 在计算高差hAB时,一定要注意hAB的下标: hAB表示A点至B点的高差。,2.1 水准测量原理,6,(2)视线高法:B点高程也可以通过水准仪视线高程Hi(也称为仪器高程)来计算 即 Hi=HA+a 则 HB =(HA+a)-b=Hi-b,前进方向,水平视线,大地水准面,Hi,HA,HB,A,B,后视尺,前视尺,b,hab,2.1 水准测量原理,7,转点:如果两点间高差较大或相距较远,仅安置一次仪器不能测得它们的高差,这时需要加设若干个临时的立尺点,作为传递高程的临时点。,2.1 水准测量原理,8,连续水准测量:依
3、次连续地在两个立尺点中间安置水准仪来测定相邻各点间高差,最后取各个测站高差的代数和,即求得两点间的高差值。,hAB= h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ = ab,TP1,TP2,TP3,2.2水准测量的仪器和工具,9,水准仪: 提供一条水平视线,并能照准水准尺、读数 水准尺:用于读取刻度 一般使用黑红双面水准尺 水准尺一般成对使用 尺垫:防止水准尺下沉和变位 顶端球面的切面放置水准尺,水准测量的仪器和工具:,10,为水准测量提供水平视线的仪器。 常用的水准仪 精密水准仪 DS05 、 DS1 普通水准仪 DS3 、DS10,一、水准仪,D大地测量仪器; S水准仪;,X
4、X精度。即:一公里往返测高差中数中误差(毫米)。,11,水准仪结构:,12,13,水准仪结构,14,Koni007自动安平水准仪,Zeiss Koni007自动安平水准仪,15,苏一光EL20电子水准仪,索佳C330型自动安平水准仪,1、望 远 镜,16,视准轴,17,视准轴:十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用:把目标成象(拉近)。 目镜的作用:把十字丝(和目标象)放大。 十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人,目镜可以前后调节,称为目镜调焦。 调焦透镜的作用:使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。 视差:如果目标象没有落在十字丝面上,则当观测员的眼睛上
5、下左右移动时,会感到目标象与十字丝之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄准的精度。物镜调焦可以消除视差。,2、水准器,是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。,18,圆水准器,分划值:810/2mm,19,长 水 准 管,长水准管的作用:精确整平,分划值:20/2mm,20,符合水准器,21,22,二、水准尺,黑面起点 0.000和0.000米 红面起点 4.687和4.787米,23,三、水准仪的使用,安置:安置三脚架和水准仪 粗平:使圆水准器气泡居中 瞄准:粗瞄和精瞄 精平:使长水准管气泡居中 读数:用中丝读数,24,安置:安置三脚架和水准仪,三、水准仪的使用,25,2、粗平:使圆水
6、准器气泡居中,气泡移动方向与左手大拇指移动方向一致,26,左手拇指法则,3、照准:目镜对光、粗瞄、物镜对光、精瞄和消除视差,27,28,视差:由于物镜调焦螺旋调焦不完善,使目标成像与十字丝分划板平面之间有相对移动。 消除视差的方法:先进行目镜调焦,使十字丝十分清晰;再瞄准目标进行物镜调焦,使目标十分清晰,使目标与十字丝平面之间没有相对移动。,4、精平:使长水准管气泡居中,29,5、读数:用中丝读数,0.713(m) 写作:0713(mm),30,31,水准测量的瞄准和读数,上丝:0789 中丝:0735 下丝:0682,2.3 普通水准测量及成果整理,1、水准点 水准点:用水准测量的方法测定的
7、高程控制点“BM”,分永久性和临时性。 水准测量:从某一已知高程的水准点开始,经过一定的水准路线,测定各待定点的高程。 点之记:水准点应进行编号,并绘出水准点与附近固定建筑物或其它明显地物关系的点位草图, 作为水准测量的成果一并保存。,32,33,34,35,2、水准测量的等级 一、二等水准测量科学研究、提供高程起算数据 三、四等水准测量工程建设、提供高程起算数据 等外水准测量(普通水准、图根水准测量)工程建设、测图等。 精度由高到低,水准测量测出一系列的高程点。 基本概念:测站、转点,3、水准测量的实施,连续水准测量,hAB= h =h1+h2 + =(a1 b1)+(a2 b2 )+ =
8、ab,HB=HA + hAB,水准测量的外业记录,1,BM1,TP1,1.563,0.986,+0.577,19.431,2,TP1,A,A,1.762,1.828,0.066,3.325,2.814,+0.511,+0.511,19.942,39,已知HA19.153m,欲测定B点高程?步骤如下: (1)观测者在测站处安置水准仪,在BM.A和TP.1点立尺,TP.1安放尺垫,依次瞄准、精平、读数,1632和1271mm。并计算该站高差为+0.361m,40,(2)水准仪搬迁至测站2,转点TP.1上的尺垫保持不动,水准尺转向仪器方向,在转点TP.2安放尺垫并立尺,读数为1.862m和0.952
9、m,计算高差为+0.910m,按上法依次连续进行水准测量,直至测到B点为为止。,41,普通水准测量记录手簿,0.361,0.910,0.094,0.547,0.389,19.514,20.424,20.518,19.971,19.582,42,对于每一测站而言,为了校核每次水准尺读数有无差错,可采用改变仪器高的方法或双面尺法进行检核。两次测得高差的差值在5mm以内时,则取两次高差平均值作为该站测得的高差值。,h hAB,44,线路校核: 把已知高程点和待测点布设成路线,线路观测高差和理论高差不符值应在允许范围内。 线路方式主要有闭合水准路线 、附合水准路线 、支水准路线,水准路线布设形式,高差
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