哈工大测量学授课课件第2章水准测量

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1、第二章水准测量2.1水准测量原理2.2水准测量仪器和工具2.3DS3级微倾式水准仪的使用2.4普通水准测量2.5微倾式水准仪的检验与校正2.6精密水准仪与水准尺2.7电子水准仪简介高程测量,测定地面点高程的工作高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同,可以分为水准测量、三角高程测量、GPS高程测量和气压高程测量。水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。2.1水准测量原理1.水准测量原理二.水准测量原理hAB>0,高差为正,前视点高;hAB<0,高差为负,前视点低。高差必须带“+、-”号;hAB的下标次序必须与测量的前进方向一致。例:已知hAB=+1.436

2、m则hBA=-1.436mA、B两点之间的高差:hAB=a-b(后视-前视)则B点的高程为:HB=HA+hAB2.连续安置水准仪的测量方法两点间距离较长或高差较大时,在两点间设若干转点,分段测量高差,取各分段高差的总和。hAB=h1+h2+…+hn=(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn)=a-bhAB.…………………………………………………………………..◎高差法A、B两点之间的高差:hAB=a-b则B点的高程为:HB=HA+hAB◎仪高法仪器的视线高程为:Hi=HA+a则B点的高程为:HB=Hi-b仪高法主要用在架设一次仪器须测定多个未知

3、点。高差法主要用在架设一次仪器须测定一个未知点。2.2水准测量仪器和工具一、水准仪按精度分为:DS05DS1DS3DS10D指大地测量S指水准仪数字1、3等指每公里往返高差测量中误差按仪器构造分为:微倾式水准仪自动安平水准仪激光水准仪电子水准仪DS3级微倾式水准仪的构造水准仪的三个组成部分:望远镜、水准器、基座水准仪的三个组成部分:望远镜、水准器、基座◎望远镜作用:瞄准目标、读取读数包括:物镜1、目镜2、调焦透镜3、十字丝分划板4、物镜对光螺旋5、目镜对光螺旋6视准轴:物镜光心与十字丝交点的连线。◎视差观测者的眼睛在目镜端上下移动时,目标像与十字丝有相对移

4、动。产生的原因:目标成像面与十字丝分划板不重合。消除的办法:反复进行物镜、目镜对光。◎水准器水准管:玻璃制成的圆弧管,内有水准气泡。水准管轴:水准管零点的圆弧切线。零点:水准管圆弧的中点。原理:当气泡位于零点时,水准管轴水平。作用:精平仪器,用微倾螺旋调节。◎水准管的分划值定义:2mm弧长所对的圆心角公式:τ″=2/R×ρ″ρ″=206265″性质:1、R愈大,τ愈小,水准管的精度愈高,反之亦然。2、DS3水准仪的分划值为20″/2mm◎圆水准器构造:玻璃制成的球面装置。零点:圆水准器的球面顶点。圆水准器轴:过零点的球面法线分划值τ:一般为8′~10′作用

5、:粗平仪器,一般用三个脚螺旋调节。◎基座作用:支撑仪器包括:底座、三个脚螺旋、固定螺旋◎水准仪的几何轴线视准轴:物镜光心和十字丝交点的连线水准管轴:水准管圆弧顶点的切线圆水准器轴:圆水准器球面零点的法线仪器竖轴:仪器的竖直中心旋转轴Koni007自动安平水准仪ZeissKoni007自动安平水准仪◎自动安平水准仪的工作原理2.自动安平补偿器结构2.自动安平补偿器结构水准仪的轴线及其应满足的条件CCLLVVL'L'1.四条轴线视准轴CC水准管轴LL圆水准轴L'L'竖轴VV(1)L'L'//VV(2)横丝⊥VV(3)LL//CC(主要条件)2.应满足的三个条件

6、对以上三个条件进行检验和校正2.3DS3级微倾式水准仪的使用操作程序与方法安置——粗平——瞄准——精平——读数安置时考虑前、后视等距;粗平时掌握“左手大拇指法”;瞄准时包括消除视差;在精平状态下(符合气泡符合时)读数;读数估读至毫米。符合气泡符合尚未符合符合气泡符合,水准管轴与视线水平。“左手大拇指法”整平:气泡移动的方向与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。abc粗平的操作水准测量的瞄准与读数aa0.7251.4986.292二、水准尺和尺垫★水准尺种类:折尺、塔尺、直尺作用:读数★尺垫作用:转点处放水准尺,起临时传递高程。2.4普通水准测量一、水准点通常记

7、为:BM表示方法:BMA72.4582.4.1水准点为统一全国的高程系统和满足各种测量的需要,测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点,这些点称为水准点(BenchMark,通常缩写为BM)。水准点分为临时性水准点和永久性的水准点。永久性的国家等级水准点一般用钢筋混凝土制成,并深埋入地下。在建筑工地上的临时性水准点可用大木桩,在木桩的顶端再钉上一颗具有圆球形表面的钉子,木桩周围用水泥混凝土加固。水准点埋设之后,为便于以后使用时寻找,应做点之记。即详细记载水准点所在的位置(如水准点距离某个房子多少米,周围有什么建筑物等)、水准点的编号和高程,测设日期等。有了

8、水准点,我们就可以用它来测其他待定点的高程了。2.4.2实施方法在

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