水准仪及水准测量.ppt

1,水准仪及水准测量,学习情境：高程测量 学习领域：地形测量,2,子学习情境1-1 水准仪及水准测量,授课内容： 1 、 水准测量原理及水准仪 2 、水准仪的使用及水准测量的 基本方法,3,一、导入新课,知识提问： （1）高程 （2）高差 （3）大地水准面,4,一、水准测量原理及水准仪,高程测量概念 地面点沿着其铅垂线到大地水准面的距离。 确定地面点高程的测量工作称为高程测量。 根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程。,5,高程测量的方法分类,1、水准测量 (leveling) 2、三角高程测量 (trigonometric leveling) 3、气压高程测量 (air pressure leveling) 4、GPS测量 (GPS leveling),6,一、 水准测量原理,1、水准测量原理 利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。 hAB=a-b HB=HA+hAB,水平视线,水准尺,水准尺,a,b,7,目镜,水准管目镜,圆水准器校正螺钉,2、DS3型水准仪的,主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。,构造,微倾螺旋,8,二、水准测量的仪器和工具,尺垫,水准仪,三角架,9,水准标尺,水准标尺用于各等级水准测量的水准标尺，应该是分划精细、准确、清晰、受温度和湿度影响小，结构精良，并附有圆水准器。 水准尺的底部必须是坚固的铁板，使它不易磨损； 作为水准尺的附件有尺垫或尺桩，从结构上应保证立尺时稳定，用于二等水准测量的尺垫重量不应小于5KG。,10,二、DS3型微倾式水准仪,DS3型微倾式水准仪的组成： 望远镜 水准器 基座,望远镜：用于瞄准远处的水准尺进行读数，主要由物镜、调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成。,11,物镜的作用 使远处水准尺在望远镜内成倒立而缩小的实像。转动物镜调焦螺旋，调焦透镜便沿着光轴方向前后移动，使成像落在十字丝平面上。 十字丝的作用 用于瞄准目标和读数 目镜的作用 将十字丝及其上面的成像放大成虚像。,12,测 量 望 远 镜,1-物镜； 2-目镜； 3-调焦透镜； 4-十字丝分划板；5-物镜调焦螺旋；6-目镜调焦螺旋； (b)-十字丝,13,（2）水准器 水准器的作用：整平仪器， 使视准轴处于水平位置。 圆水准器 作用：粗略整平 结构：如图所示 精度：一般为 8 10/2mm （气泡中心偏离零点2mm 所对的圆心角）,14,水准器 水准器分为圆水准器和管水准器两种。 管水准器用来指示视准轴是否水平,管水准器又称为长水准管 水准管分划值：是水准管表面2mm圆弧所对应的圆心角 水准管轴LL：过水准管零点所作圆弧面的纵切线 一般= 20/2mm,15,（3）基座,轴座：承托仪器上部 脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中 连接板：连接三脚架,组成,轴座,脚螺旋,连接板,16,三、水准尺和尺垫,水准尺 主要有单面尺、双面尺和塔尺。 1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另一把为4787mm。 尺垫 放在转点上，用于放置水准尺，以防水准尺下沉。,17,水准仪系列,DS3水准仪主要用于三四等水准测量和一般工程水准测量 DS10水准仪主要用于一般工程水准测量,18,二、 水准仪的使用及水准测量的方法,主要内容： 水准仪的使用 水准测量的基本方法,19,一、水准仪的使用,操作程序：粗平目镜对光初瞄水准尺对光与瞄准精平与读数 （一）粗平 调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。 1方法： 对向转动脚螺旋1、2使气泡移至1、2方向中间转动脚螺旋3，使气泡居中。,20,粗平的操作方法示意图,2规律： 气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。,21,（二）目镜对光,根据观测者的视力，将望远镜对向白色背景，旋转目镜对光螺旋，进行目镜对光，使十字丝清晰。 （三）初瞄水准尺 松开制动螺旋，水平转动望远镜，利用望远镜后部上方的照门和物镜上的准星，瞄准水准尺。,22,（四）对光与 瞄 准,1方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精确瞄准。 2视差： 概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。,23,（五）精 平与 读 数,1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。,24,（五）精 平与 读 数,精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。 1方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。 2规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，即从下往上读。,25,读数 用十字丝横丝在水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。如图的读数 0.860m,注意：读数前必须精平， 精平后立即读数。,26,水 准 仪 读 数 实 例,0.723,6.254,1.478,27,一个测站的水准测量工作,A,B,a,b,1、安置仪器于AB之间， 立尺于A、B点上； 2、粗略整平； 3、瞄准A尺，精平、读数a， 记录1.568m； 4、瞄准B尺，精平、读数b， 记录1.471m；,5、计算：hAB = a b = 1.568-1.471=0.115m 即B点比A点高0.115m。 hBA = hAB= 0.115m，即 A点比B点低0.115m。,28,二、水准测量的基本方法,连续水准测量 当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。,29,如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。 h1 =a1-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 hAB= h1+h2+h3+h4,A,TP1,TP2,TP3,a1,b1,a3,b3,a4,b4,b4,A、B两点高差计算的一般公式： hAB= h =a-b,30,二、水准测量的基本方法,31,水 准 测 量 记 录 表,32,2