水準(zhǔn)測量 ppt課件

1、第二章水 準(zhǔn) 測 量,2水準(zhǔn)測量儀器構(gòu)造及使用,3水準(zhǔn)儀的使用,6影響水準(zhǔn)測量的因素及注意事項,1水準(zhǔn)測量的原理,4水準(zhǔn)測量外業(yè)施測方法及記錄,5水準(zhǔn)測量內(nèi)業(yè)計算,水準(zhǔn)測量是測出地面點高程的方法之一。其原理是：利用一臺能提供水平視線的水準(zhǔn)儀，將其安置在兩點的中間位置上，按水平視線位置讀出豎立在兩點尺上讀讀數(shù)，直接測出兩立尺點之間的高差。方法有： 高差法 儀高法,1水準(zhǔn)測量

2、的基本原理,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,A,B,,,,,,,,,,,,a=2.685m,,,,,b=1.523m,,,hAB,前進方向,,,,,大地水準(zhǔn)面,HA=3.718m,HB,,HB,如圖， A點高程已知，欲求B點高程。為測出AB兩點之間的高差，可在AB兩點上分別豎立兩根標(biāo)尺，前進方向為A到B，則A稱為后視點

3、，B稱為前視點。在兩點之間安置一架能提供水平視線的水準(zhǔn)儀，使視線水平照準(zhǔn)A點標(biāo)尺讀數(shù)，設(shè)為ａ，再照準(zhǔn)B點標(biāo)尺讀數(shù)，設(shè)為ｂ，則AB兩點間的高差為 ： hAB =ａ-ｂ稱a為后視讀數(shù)，b為前視讀數(shù)。即 hAB=后視讀數(shù)一前視讀數(shù)。,HB=HA+ hAB 這種方法稱為高差法。,AB兩點間的高差為 ： hAB =ａ-ｂ,如

4、用文字描述為： 兩點間的高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)注意：高差值有正負(fù)。 ａ>ｂ，為正值，前視點高于后視點 ａ<ｂ，為負(fù)值，前視點低于后視點,1、求視線高程Hi=HA+ a 后視點的高程+后視讀數(shù)=視線高程2、求HB=Hi -ｂ 前視點的高程=視線高程-前視讀數(shù),已知：HA測出a,b求：ＨＢ,Hi 稱為儀器高或視線高。該法稱為視線高法。,上述兩種方法都是利用儀器

5、提供的一條水平視線，在后視點高程已知的情況下，解決待定前視點的高程問題。,能提供的一條水平視線的儀器 ——水準(zhǔn)儀,2-2水準(zhǔn)測量儀器構(gòu)造及使用,水準(zhǔn)測量儀器叫水準(zhǔn)儀,工具有水準(zhǔn)尺、尺墊。,水準(zhǔn)儀簡介⑴ 水準(zhǔn)儀的作用:為兩點間高差測定提供一條水平視線。,常用的水準(zhǔn)儀 精密水準(zhǔn)儀 DS05 、 DS1 普通水準(zhǔn)儀 DS3 、DS10,按類型

6、分普通、精密、自動安平、數(shù)字水準(zhǔn)儀等。,儀器的精度：每公里可達到±3mm的精度。,一 水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu),1、望 遠 鏡,作用：瞄準(zhǔn)目標(biāo)并讀數(shù),1－物鏡　2－目鏡　3－十字絲分劃板　4－分劃板護罩　5－對光透鏡　6－物鏡對光螺旋　7－分劃板固定螺絲8－十字絲,十字絲分劃板,十字絲分劃板是用來準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)目標(biāo)用的，中間一根長橫絲稱為中絲，與之垂直的一根絲稱為豎絲，在中絲上下對稱的兩根與中絲平行的短橫絲稱為上、下絲（又稱觀距絲）

7、。在水準(zhǔn)測量時，用中絲在水準(zhǔn)尺上進行前、后視讀數(shù)，用以計算高差，用上、下絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，用以計算水準(zhǔn)儀至水準(zhǔn)尺的距離（視距）。,用望遠鏡瞄準(zhǔn)目標(biāo)或在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)，均以十字絲的交點為準(zhǔn)。物鏡光心與十字絲交點的連線構(gòu)成望遠鏡的視準(zhǔn)軸，可見觀測的視線即為視準(zhǔn)軸的延長線。,2、水準(zhǔn)器,是用以指示視線水平或豎軸是否豎直的裝置。,包括圓水準(zhǔn)器和管水準(zhǔn)器 作用：整平儀器 水準(zhǔn)管上每2mm弧長所對的

8、圓心角稱為水準(zhǔn)管分劃值，設(shè)以?表示，分劃值愈小，水準(zhǔn)管的靈敏度也愈高。 一般S1、S3型水準(zhǔn)儀的一般圓水準(zhǔn)器的分劃值約為8′~ 10′。用于粗平。 水準(zhǔn)管分劃值分別為10″/2mm及20″／2mm。 用于精平。,基 座,基座：作用支撐儀器三個腳螺旋作用：粗略整平儀器用。①水平制動（左右動）②水平微動③微傾螺旋（旋轉(zhuǎn)該螺旋使管水準(zhǔn)器泡居中，此時儀器視線水平）。,二、水 準(zhǔn) 尺,黑面起點0.00

9、0和0.000米紅面起點4.687和4.787米,,附件：　錘球和尺墊,三、水準(zhǔn)儀的使用,安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀粗平：使圓水準(zhǔn)器氣泡居中瞄準(zhǔn)：粗瞄和精瞄精平：使長水準(zhǔn)管氣泡居中讀數(shù)：用中絲讀數(shù),安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀,要點：松開三腳架架腿的固定螺旋，按調(diào)整架腿長度，再擰緊固定螺旋張開三腳架將架腿踩實，使架頭大致水平取出水準(zhǔn)儀，記清所放位置，蓋好盒蓋，腳螺旋調(diào)至中間位置用連接螺旋將水準(zhǔn)儀固定在架頭上,粗平：

10、使圓水準(zhǔn)器氣泡居中,調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中。 氣泡移動的方向與左手大拇指移動方向一致。 操作步驟：如圖所示，用兩手按箭頭所指的相對方向轉(zhuǎn)動腳螺旋1和2，使氣泡沿著1、2連線方向由a移至b。用左手按箭頭所指方向轉(zhuǎn)動腳螺旋3，使氣泡由b移至中心。,瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺,目鏡調(diào)焦： 松開制動螺旋，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲成像清晰。初步瞄準(zhǔn)：照門和準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺，旋緊制動螺旋。物鏡調(diào)焦 轉(zhuǎn)動物鏡對

11、光螺旋，尺像清晰。精確瞄準(zhǔn)：轉(zhuǎn)動微動螺旋，使十字絲的豎絲瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺邊緣或中央。消除視差 視差：眼睛在目鏡端上下移動，有時可看見十字絲的中絲與水準(zhǔn)尺影像之間相對移動的現(xiàn)象。 產(chǎn)生原因：水準(zhǔn)尺的尺像與十字絲平面不重合。 消除方法：重新仔細地轉(zhuǎn)動目鏡和物鏡對光螺旋，直至尺像與十字絲平面重合。,,圖中1.5邊上的反E最下角帶個尖出來的那黑道為1.5 反E下邊的一個白道為0.01一個黑道為0.01（2個白的不到2個黑的）從上向下

12、讀正好0.038不到0.04。,讀數(shù),符合水準(zhǔn)器氣泡居中后，應(yīng)立即用十字絲中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。讀數(shù)時應(yīng)從小到大，從上到下讀取。直接讀取米、分米和厘米，并估讀出毫米，共四位數(shù)。讀數(shù)后再次檢查符合水準(zhǔn)器氣泡是否居中。,,1.464m,1.464m,,精確整平簡稱精平。眼睛觀察水準(zhǔn)氣泡觀察窗內(nèi)的氣泡影像，用右手緩慢地轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使氣泡兩端的影像嚴(yán)密吻合。微傾螺旋的轉(zhuǎn)動方向與左側(cè)半氣泡影像的移動方向一致。,精確整平,2-4水準(zhǔn)測量外業(yè)施測方法

13、及記錄,一、水準(zhǔn)測量的步驟分以下四步進行：1、選擇水準(zhǔn)點2、布設(shè)水準(zhǔn)路線3、水準(zhǔn)路線的測量（外業(yè)）4、水準(zhǔn)路線各點的高程計算（內(nèi)業(yè)）,一、水準(zhǔn)點與水準(zhǔn)路線 水準(zhǔn)點(Bench Mark)：用水準(zhǔn)測量的方法測定的高程達到一定精度的高程控制點，簡記為BM。,水準(zhǔn)路線布設(shè)形式,水準(zhǔn)路線布設(shè)形式,4、水準(zhǔn)網(wǎng),3、水準(zhǔn)路線的測量方法（外業(yè)）,有：兩次儀器高法： 雙面尺法：兩者的區(qū)別：一個是利用儀器升高和降低

14、的方法檢查讀數(shù)有錯誤否。另一個是用兩個不同顏色面的尺子，分別測兩個高差比較，尺底的起始刻劃差一個長數(shù)，來檢查讀數(shù)有錯誤否。目的保證觀測的精度。測站的概念：儀器安置的位置叫測站。,兩次儀器高法,兩次儀器高概念：儀器升降約10公分左右。兩次儀器高的測設(shè)方法：即在一個測站上變換儀器高兩次，用兩次不同的儀器水平視線測得兩次高差，如果兩次高差相等說明測的正確。下面看施測的過程和記錄及高差計算以及高差檢核計算。,,,BM.A,,TP1

15、,TP2,,,hAB=+1.022,,HB=?,TP3,TP4,R1,BM.B,兩次儀器高法水準(zhǔn)測量,,,,,,,,觀測程序:后視尺黑面-前視尺黑面-前視尺紅面-后視尺紅面 即: 黑-黑-紅-紅.,4、水準(zhǔn)測量成果整理,1、計算高差閉合差和允許閉合差 附合路線 fh= ∑h 測－（H終 － H始） 閉合路線 fh= ∑h 測 支水準(zhǔn)路線 f

16、h= h 往+h 返閉合差允許值： ?h允=±40√L mm （平坦地區(qū)） ?h允=±10√n mm （丘陵地區(qū)）,,,4、計算各點的高程 H i+1=Hi+ hi’ i+1,2、滿足 ?h ? f h允計算高差改正數(shù),注： ? v與 ?h 大小相等，符號相反。,3.計算改正后高差(mm)改正后高差=每段實測高

17、差+每段高差改正數(shù)改正后高差總和應(yīng)等于理論值(四)高程計算(m)水準(zhǔn)路線的前點高程=后點高程-改正后高差,,,自動安平水準(zhǔn)儀簡介,1、自動安平水準(zhǔn)儀與一般水準(zhǔn)儀的區(qū)別區(qū)別，粗平一樣，精平靠自動補嘗器來實現(xiàn)。2、安平原理及安平的精度同普通水準(zhǔn)儀一樣3、基本構(gòu)造同普通水準(zhǔn)儀基本一樣4、使用方法同普通水準(zhǔn)儀基本一樣,2-5 水準(zhǔn)測量誤差注意事項,一、水準(zhǔn)面曲率對水準(zhǔn)測量的影響如教材4-3圖 所示：理論上前后尺和水準(zhǔn)儀應(yīng)

18、該在同一水準(zhǔn)面，由于地面有起伏，前后尺和水準(zhǔn)儀不在同一水準(zhǔn)面所以水準(zhǔn)面曲率對水準(zhǔn)測量有一定的影響。hAB=a-b -△hAB△hAB=δa–δb通過公式可以看出前后距離相等可以消除水準(zhǔn)面曲率對水準(zhǔn)測量的影響。測量時注意前后視距。,二. 水準(zhǔn)測量誤差 (一) 儀器誤差 (二) 觀測誤差 (三) 外界條件影響,三．注意事項,架儀器要注意前后視距大致相等尺墊只在轉(zhuǎn)點處使用讀數(shù)前要精平后視完畢轉(zhuǎn)向前視，一定要

19、重新精平再讀數(shù)，（切記不能動腳螺旋）視線要小于100米觀測時消除視差，儀器要安值在兩點中間，消除I角的影響。,,,4、領(lǐng)取儀器的地點：建工樓二樓227對面測繪工程實驗室。領(lǐng)取儀器時間1點30分，由薛樹強全面負(fù)責(zé)儀器領(lǐng)取，次序123456班（123456組），其他組在實驗室外等待，每組領(lǐng)取水準(zhǔn)儀一臺，腳架一個，水準(zhǔn)尺兩根，記錄本兩頁，鉛筆自備。所測數(shù)據(jù)不能用象皮檫，測量不允許涂改數(shù)據(jù)。測錯劃掉，從新測。5、每個組5-6人，組長全