水准仪、经纬仪测量原理.doc

第二章 水准测量本章主要介绍水准测量的原理，水准仪的基本构造、使用及检验校正方法，水准测量的实施及成果计算、检核，水准测量的误差影响和消除方法，简单介绍自动安平水准仪和数字水准仪。高程测量确定地面点高程所进行的测量工作。其方法可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。水准测量是高程测量中精度最高、用途最广、普遍采用的测量方法。第一节 水准测量的原理一、定义及原理 1.定义利用水准仪、水准尺测定地面两点之间高差和高程的测量。 2.原理 利用水准仪提供的水平视线，并借助水准尺，测定地面上两点间的高差，由已知点的高程通过高差传递推算出待测点的高程(如图所示) 水准仪安置在距A、B两点距离相等的地方 A、B两点立水准尺利用水准仪提供的水平视线 在A尺上的读数a称为后视读数。 在B尺上的读数b称为前视读数。 由图得A、B两点高差 hAB=a-b HB=HA+hAB=HA+a-b 当ab时，高差hAB为正，表示A点低于B点；反之，高差hAB为负，表示A点高于B点。 二、基本方法 1.高差法已知：HA 求： HB hAB=a-b HB=HA+hAB 此方法适用于求一个前视点高程。 2.仪器高法 令Hi=HA+a视线高程 则HB=Hi-bi 式中a为后视读数 b为前视读数 此方法适用于求多个前视点的高程。 三、复合水准测量当D200m， 设1个测站测量。当两水准点间的距离较长或坡度较大时，需要设置转点(ZD)、多个测站，分段、连续测量。转点临时立尺点，作为传递高程的过渡点，如：ZD1、ZD2点测站 每安置一次仪器称为一个测站，如：、位置复合水准测量(如图所示) 第一站 h1=a1-b1 第n站 hn=an-bn A、B两点间的高差为 hAB=h=h1+h2+.+hn (1) h=a-b(2) 四、水准测量的分类 、等水准测量等外水准测量(普通水准测量)经纬仪使用方法复习：经纬仪的使用方法、角度测量原理。导入：如何根据角度测量原理用经纬仪进行水平角和竖直角测量。34 水平角测量方法一、 水平角测量方法1、盘左，盘右位置盘左（正镜）竖盘在望远镜左侧 相对观测者而言盘右（倒镜）竖盘在望远镜右侧用盘左位置测角 前半测回 一个测回用盘右位置测角 后半测回左方目标 A右方目标 C2、用测回法观测水平角前半测回 用盘左位置 瞄准左方目标A，使读 （正镜）角值左 数为00000一个测回 瞄准右方目标C，读数为382518后半测回 用盘右位置 瞄准右方目标C，读数 （倒镜）角值右 2182530瞄准左方目标A，读数1800006 计算： 左=38251800000=382518 右=21825301800006=382524 当|左右|36 精度符合要求=（左+右）/2=（ 382518+382524）/2 = 382521为减少度盘刻划不均匀误差的影响，要求每个测回将度盘变换180/n角值如测2个测回，则个测回左方目标 00000 第测回起始读数分别为 900000 第测回如测3个测回，则个测回左方目标 00000 第测回 起始读数分别为 600000 第测回 1200000 第测回建筑工程测量 要求 1个测回大地测量 要 求 412个测回注意：一定是起始读数，即左方目标的起始读数用盘左、盘右观测取平均值可消除指标差影响35 竖直角测量方法一、 竖盘构造1、竖盘随着望远镜转动而转动2、指标不动。正确位置 盘左 900000 盘右 27000003、竖盘注记不尽相同基本形式为顺时针与逆时针注记二、竖直角观测也是采用测回法，用盘左、盘右观测 盘左 瞄准目标M 调竖盘水准管气泡居中，读数为一测回 714412 盘右 瞄准目标M 调竖盘水准管气泡居中，读数2881612计算：左=90-L=90-714412=181548右=R-270=2881612-270=181612当|左右|36 精度符合要求=（左+右）/2=（ 181548+181612）/2= 181600同理，如观测目标N点时一测回 盘左 L=1140342 左=90-L=-240342 盘右 R=2455654 右=R-270=-240306 |左右|=36 36 = -240324测竖直角与水平角的区别:水平角:需有两个目标点,读取两个读数,差值为水平角值.竖直角:只需一个目标,读取一个读数,与90或270之差 即为竖直角. 应为水平线已经固定为90或270三、竖盘指标差1、定义当视线水平,竖盘指标水准管气泡居中时,竖盘读数不是固定值90或270,而偏离一个角度x,该偏离值x即为竖盘指标差2、计算公式:x=1/2(L+R-360)=1/2(R-L)推导过程:正确值=(90+ X)-L=L + X =R-(270+X)=RX - 0=360+2X-(L+R)= L R +2X X=1/2(L+R-360)=1/2(R-L)如上例 对M点 X=1/2(181612-181548) =+12 对N点 X=1/2-240306-(-240342) =+18用盘左、盘右观测取平均值可消除指标差影响实习五：测回法观测水平角一、 目的掌握用测回法观测水平角的方法及记录和计算格式二、 内容要求1、组内每个成员单独操作测一个水平角2、每人测一个测回三、 实习步序1、安置仪器对中、整平2、测水平角每人对不同目标 先盘左对左目标归零，再测右目标读数 然后盘右先对右目