水准测量2.(2010.8.13).ppt

土木工程测量,2 水准测量,水准测量常识,1985年国家高程基准： 由黄海平均海水面(高程零点)和青岛高程水准原点所确定的高程体系。 国家水准原点,高程测量的任务是求出点的高程，即求出该点到某一基准面的垂直距离。为了建立一个全国统一的高程系统，必须确定一个统一的高程基准面，通常采用大地水准面即平均海水面作为高程基准面。 我国采用青岛验潮站19501956年观测结果求得的黄海平均海水面作为高程基准面。根据这个基准面得出的高程称为“1956黄海高程系”。 为了确定高程基准面的位置，在青岛建立了一个与验潮站相联系的水准原点，并测得其高程为72.289m。水准原点作为全国高程测量的基准点。 从1989年起，国家规定采用青岛验潮站19521979年的观测资料，计算得出的平均海水面作为新的高程基准面，称为“1985国家高程基准”。根据新的高程基准面，得出青岛水准原点的高程为72.260m。,高程控制点称水准点BM(Bench Mark)。 标石水准点 墙脚水准点 简易标志水准点,2.3 普通水准测量,用水准测量的方法测定的高程控制点，叫水准点（benchmark，即BM） 一、二等水准测量为精密水准测量，三、四等水准测量为普通水准测量。 采用某等级的水准测量方法测出其高程的水准点称为该等级水准点； 各等水准点均应埋设永久性标石或标志，水准点的等级应注记在水准点标石或标记面上。,水准点,图根水准点和一些施工测量使用的水准点，采用临时性标志，可用木桩或道钉打入地面，也可在地面上突出的坚硬岩石或房屋四周水泥面、台阶等处用红油漆作标志。,两点间高差的确定,水准测量通常是从一个已知高程的水准点开始，按照一定的水准路线，引测出所需各点的高程。 两点距离较近时，设站一次进行测量,水准路线测量原理,两点相距较远或高差较大时，在中间设立若干转点，A、B两点间的高差是各高差之和,h1=a1-b1 h2=a2-b2 hn=an-bn hAB=h1+h2+hn=h 可用下式进行高差计算正确性的检核： hAB=(a1-b1)+(a2-b2)+ +(an-bn)= a-b 如果A为已知高程点，其高程为HA ，则B点高程为：HB=HA+hAB=HA+a-b,h hAB,两次仪器高法：,立尺，尺中间安置水准仪，粗平 照准后视尺，精平，读数 照准前视尺，粗平，读数 计算高差 变动仪器高（升或降大于10cm）再观测 高差互差不大于5mm时，取平均值,双面尺法（黑红面读数法）：,用双面尺，每尺均读黑、红面读数 立尺，尺中间安置水准仪，粗平 瞄准后视尺黑面，（精平），读数 瞄准前视尺黑面，（精平），读数 瞄准前视尺红面，（精平），读数 瞄准后视尺红面，（精平），读数 黑面：以零开始刻划 红面：一尺从4687开始刻划，另一尺从4787开始 红黑面计算高差理论上相差0.1m,水准测量的外业实施,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,水准路线分类,附合水准路线,闭合水准路线,支水准路线,算例 按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的。,请看黑板,水准测量校核及精度,1、测站校核： 在一个测站上观测两次高差，两次高差不符值应在允许范围内。 方法有改变仪器高法和双面尺法。,自动安平水准仪原理,每组一台DS20自动安平水准仪； 2米水准标尺一对； 尺垫两个； 记录板、记录纸，笔自备。 学会：能使用DS3自动安平水准仪进行普通水准测 量，由已知点高程计算未知点高程； 能回答老师提出的关于测量方法、计算的问题。 上交成果：外业观测记录。 内业计算、实习报告。,实习二：普通水准路线测量,外业注意几点：,架仪器要注意前后视距大致相等 尺垫只在转点处使用 读数前要精平 后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（切记不能动脚螺旋） 视线要小于100米,圆水准器轴应平行于仪器的垂直轴LL/VV 水准管轴应平行于望远镜的视准轴LL/CC 望远镜十字丝横丝应垂直于仪器的垂直轴,2.4 水准仪的检验与校正,圆水准器轴平行于仪器的垂直轴的检验校正,检验方法：旋转脚螺旋使圆水准气泡居中，之后将仪器水平旋转180，气泡仍居中则正常，否则需要校正。,先使用脚螺旋使气泡向中心移动偏离值的一半，再松开固定螺丝，调节校正螺丝使气泡居中。,校正：,望远镜十字丝横丝垂直于仪器垂直轴的检验,检验方法： 瞄准一固定点，转微动螺旋使仪器水平旋转， 若点始终沿横丝移动，则水平；否则需校正。,水准管轴平行于望远镜的视准轴的检验校正,i角误差,i角的校正,调节微倾螺旋，使中丝读数为正确的读数，再调节水准管校正螺丝，使气泡符合。然后再检查一次i角。 此方法适合在外业使用，现在已经有专门仪器，可以在室内完成检验和校正工作。,水准测量误差的来源,仪器误差 i角误差 前后视距尽量相等 调焦误差 前后视距尽量相等 水准尺零点误差 每个测段安排成偶数站 观测误差 整平误差 视线不要太长 照准误差 视线不要太长 估读误差 视线不要太长 水准尺倾斜误差 安置圆水准器 外界环境影响 仪器垂直位移 后前前后 尺垫垂直位移 往返观测 地球曲率 前后视距尽量相等 大气垂直折光 前后视距尽量相等,几种新型水准仪,1 、自动安平水准仪 2 、激光水准仪（激光经纬仪） 3 、数字水准仪 电子数字水准仪是集电子光学、图像处理、计算技术于一体的当代最先进的水准测量仪器。 它具有速度快、精度高、使用方便、