《水准点位》PPT课件.ppt

,1）水准点位 水准点是水准高程的标志，水准点有永久和临时点两类，永久性水准点用混凝土制成标石，标石顶部嵌有半球形的金属标志，球形的顶面标志该点的高程。水准点标石应埋在地基稳固、便于长期保存又便于观测的地方。临时性水准点，一般用木桩打入地面，桩顶钉入顶部为半球形的铁钉。,5-2 水准路线的拟订：,一、计划的拟订 二、埋石,水准路线有以下几种：,（一）闭合水准路线： 从一已知高程的水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，最后又回到原水准点。图 2-17b 。 （二）附合水准路线： 从一已知高程的水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，最后附合到另一已知水准点。图 2-17c （三）支水准路线： 从一已知高程的水准点开始，沿各待测高程点进行水准测量，既不闭合，也不附合。对这种水准路线，必须进行往返测量。 图2-17a 。 （四）水准网： 若干条单一水准路线相互连接构成的图形。图 2-17d,5-3 普通水准测量方法：,当待定点离已知水准点距离较远或高差较大时，采用分站连续传递高程。,施测过程：,如图2-18将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视 ，水准仪置于施测路线附近合适的位置，在施测路线的前进方向上,取仪器至后视大致相等的距离放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺作为前视。观测员将仪器用圆水准器粗平之后瞄准后视标尺，用中丝读后视读数至毫米。掉转望远镜瞄准前视标尺，用中丝读前视读数。记录员根据观测员的读数在手簿中记下相应的数字，并立即计算高差。以上为第一测站的全部工作。第一站结束之后，记录员招呼后标尺员向前转移，并将仪器迁至第二测站。此时，第一测站的前视点便成为第二测站的后视点。依第一测站相同的工作程序进行第二站的工作，依次沿水准路线方向施测直至全部路线观测完为止。 h1 = a1 - b1 h2 = a2 - b2 则：hAB = h1 + h2 + + hn = h = a - b 检核： h = a - b,水准测量的成果整理：,（一）高差闭合差的计算和检核fh： 高差闭合差即实测高差和理论高差的差值。 闭合水准路线：h测 = h1 + h2 + h3 + + hn ，理论上应等于零。若 h测 0，则fh = h测 附合水准路线：fh = h测 ( H终 H始 ) 支水准路线：fh = H往 H返 （二）高差闭合差的允许值 fh允 （根据误差理论和实践经验规定了误差的允许值，限差）。 fh允 = mm （平原地区） fh允= mm （山区）,（三）高差闭合差的调整：,在同一水准路线上，可以认为观测条件大致相同，即各测站或每公里测量所产生的误差是相等的，闭合差的调整可按水准路 线的测站数或距离成正比进行分配，其符号与闭合差相反。即： 式中： Vi 某一测段高差的改正数； n全线路测站数的总和； ni某一测段的测站数； D全线路总长度，Km； Di某一测段的长度，Km。,算例：,5-5 三、四等水准测量的主要技术要求,三、四等水准路线一般沿道路布设，尽量避开土质松软地段，水准点间的距离一般为24Km，在城市建筑区为12km。水准 点应选在地基稳固，能长久保存和便于观测的地方。 三、四等水准测量的主要技术要求参看表6.6，在观测中，每一测站的技术要求见表6.14。 表6.14 三、四等水准测量测站技术要求,（一）三、四等水准测量的方法,（一）观测方法 三四等水准测量的观测应在通视良好、望远镜成像清晰稳定的情况下进行，若用普通DS3水准仪观测，则应注意：每次读数 前都应精平（即：使符合水准气泡居中）。如果使用自动安平水准仪，则无需精平，工作效率大为提高。 以下介绍用双面水准尺法在一个测站的观测程序： 后视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中丝读数，记入记录表(表6.15)中(1)、(2)、(3)； 前视水准尺黑面，读取上、下视距丝和中丝读数，记入记录表中(4)、(5)、(6)； 前视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(7)； 后视水准尺红面，读取中丝读数，记入记录表中(8)；,这样的观测顺序简称为“后-前-前-后”，其优点是可以减弱仪器下沉误差的影响。概括起来，每个测站共需读取8个读数，并 立即进行测站计算与检核，满足三、四等水准测量的有关限差要求后方可迁站。 表6.15 三四等水准测量记录,（二）测站计算与检核, 视距计算根据前、后视的上、下视距丝读数计算前、后视的视距： 后视距离：(9)=100(1)-(2) 前视距离：(10)=100(4)-(5) 计算前、后视距差(11)： (11)=(9)-(10) 对于三等水准测量，(11)不得超过3m，对于四等水准测量，不得超过5m。 计算前、后视距离累积差(12)： (12)=上站(12)+本站(11) 对于三等水准测量，(12)不得超过6m，对于四等水准测量，不得超过10m。 尺常数K检核 同一水准尺黑面与红面读数差的检核： K1=(13)=(7)-(6) K2=(14)=(8)-(3) Ki为双面水准尺的红面分划与黑面分划的零点差（常数为4.687m或4.787m）。对于三等水准测量，尺常数误差不得超过2mm； 对于四等水准测量，不得超过3mm。, 高差计算与检核,按前、后视水准尺红、黑面中丝读数分别计算该站高差： 黑面高差：(15)=(3)-(6) 红面高差：(16)=(8)-(7) 红黑面高差之差：(17)=(15)-(16)=(14)-(13) 如果观测没有误差，(17)应为100mm（原因是：使用配对的水准尺，尺常数相差100mm）。对于三等水准测量，(17)与100mm的 误差不得超过3mm；对于四等水准测量，不得超过5mm。红黑面高差之差在容许范围以内时取其平均值，作为该站的观测高差： (18)=(15)+(16)100mm/2 上式计算时，当(15)(16)，100mm前取正号计算；当(15)(16)，100mm前取负号计算。总之，平均高差(18)应与黑面高差 (15)很接近。, 每页水准测量记录计算检核,每页水准测量记录应作总的计算检核： 高差检核：(3)-(6)=(15) (8)-(7)=(16) (15)-(16)=2(18) （偶数站） 或： (15)-(16)=2(18) 100mm （奇数站） 视距差检核：(9)-(10)=本页末站(12)-前页末站(12) 本页总视距：(9)+(10),（三）三、四等水准测量的成果整理,三四等水准测量的闭合或附合线路的成果整理首先应按表6.6的规定，检验测段(两水准点之间的线路)往返测高差不符值 (往、返测高差之差)及附合或闭合线路的高差闭合差。如果在容许范围以内，则测段高差取往、返测的平均值，线路的高差 闭合差则反其符号按测段的长度成正比例进行分配,5-4 水准仪的检验与校正 水准仪的轴系及其应满足的几何条件,如图 ,水准仪的轴系主要有：视准轴 CC 、水准管轴 LL 、圆水准轴 L L 、仪器竖轴 V V 。 水准仪轴系线应满足的几何条件:圆水准轴 L L 应平行于仪器的竖轴 V V ； 十字丝横丝应垂直于竖轴 VV ；水准管轴 LL 平 行于视准轴 CC,1、圆水准轴平行于仪器竖轴的检验与校正：,圆水准轴 LL 应平行于仪器的竖轴 VV 。 安置仪器后，旋转脚螺旋使圆水准器居中，将圆水准器绕竖轴旋转 180 度。看气泡的偏离情况。 如图 2-21 ：,（二）校正方法：,转动脚螺旋使气泡向中心移回一半，其余的一半用校正针拨动圆水准器下面的三个校正螺丝。反复进行。 如图 2-22：,2、十字丝中丝垂直于仪器竖轴的检验与校正：,（一）检验目的与 检验原理： 使十字丝横丝垂直与仪器的竖轴 （二）检验方法： 整平仪器，用横丝的一端瞄准墙上的一固定点，转动水平微动螺旋，观察点子是否离开横丝。,水准管轴平行于视准轴的检验与校正：,（一）检验目的与检验原理： 使水准管轴平行于视准轴 （二）检验方法：,图 2-25 在平坦的地面上选择相距 80 米的 A 、 B 两点，放置尺垫，定出 A 、 B 的中点 O 。 将水准仪安置在 O 点，在 A 、 B 两点竖立水准尺，读数 a1 、 b1 。则 hAB = ( a1 1 )( b1 1 ) = a1 b1 ，变动 仪高观测两次。 将水准仪搬到靠近 B 点处（ 3 5 米）整平仪器观测，读数分别是 a2 、 b2 ，则高差 hAB= a2 b2， 变动仪高观 测两次。若 hAB= hAB ，则表明水准管轴平行于视准轴。否则需要校正。 i大于 20 秒需要校正。,5-6 水准测量误差分析,（一）仪器误差： i角误差 （二）观测与操作者的误差： 水准管居中误差： 照准误差： 估读误差： 视差对读数的影响： 扶尺不直的影响： 水准仪与尺垫下沉和反弹误差： （三）外界环境的影响：,水准测量的注意事项：,(一）观测： 观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺； 仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架； 前后视距应尽可能相等； 每次读数前要消除视差，只有当符合水准气泡居中后才能读数； 注意对仪器的保护，做到“人不离仪器”； 只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧，一手托住仪器