第二章----水准测量.ppt

主要内容 第一节水准测量的原理第二节水准仪的构造与使用第三节水准测量的实施第四节水准测量的成果整理 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的方法 高程测量的方法分类 1 水准测量2 三角高程测量3 气压高程测量4 GPS测量 高程测量的基准 1956黄海高程基准H0 72 289m1985国家高程基准H0 72 260m注 在距离为10km的范围内进行测量工作时 可以用水平面代替大地水准面 第一节水准测量的原理 水准测量的目的 通过测量地面上两点之间的高差h 根据已知点的高程求算未知点的高程 水准测量原理 基本原理 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 水准仪必须具备两个基本功能 一是能提供水平视线 二是能在标尺上读数 利用水准仪给出的水平视线分别在A B两水准尺上读出读数a和b 则A B两点间的高差为 hAB a b 如下图所示 假设A为已知高程点 即HA为已知 欲求B点的高程HB 需测量A B两点的高差hAB 求得高差hAB之后 B点的高程为 HB HA hAB 两点之间的高差等于后视读数减去前视读数 高差的符号有正有负 前后视距尽量相等地面越高 高程值越大 读数越小 地面越低 高程值越小 读数越大 计算未知点高程 高差法利用高差来计算高程的方法 适用于安置一次仪器测定一个前视点高程时采用 比如 水准路线的测量 HB HA hAB HA a b 视线高法利用视线高来计算高程的方法 适用于安置一次仪器测定多个前视点高程时采用 HA a HiHB Hi bHC Hi cHD Hi d 大地水准面 水平线 HA A D HD a d Hi 视线高法 Hi HA aHB Hi bHC Hi cHD Hi d B HB b C HC c 例1 设已知点A高程为45 123m B为待求点 后视读数a 1 732m 前视读数b 1 243m 请问A B两点哪点高 并求B点高程 例2 在同一测站内 设已知点A高程为25 769m B C D为待求点 后视读数a 1 655m 前视读数b 1 623m c 2 298m d 1 755m 求B C D三点的高程 第二节水准测量的仪器与工具 水准测量所用的仪器是水准仪 配套工具有水准尺 尺垫等 水准仪 水准测量的仪器为 水准仪 工具有 水准尺和尺垫 水准仪按其精度分为DS05 DS1 DS3 DS10四个等级 下标表示仪器的精度等级 数字越小 精度越高 一 DS3型微倾水准仪的构造 水准仪由望远镜 水准器 基座三部分构成1 望远镜作用 瞄准水准尺 并对水准尺进行读数 2 水准器水准器分为管水准器和圆水准器 作用 用来整平仪器和将视准轴安放到水平位置 水准器有圆水准器和管水准器两种 1 圆水准器 作用 圆水准器气泡居中是仪器粗略整平的标志 2 管水准器 作用 符合水准器气泡居中是仪器精确整平的标志 3 基座 作用 支撑仪器的上部 并通过连接螺旋与三脚架相连接 二 水准尺和尺垫水准尺有塔尺和双面尺两种 用优质的木材 铝合金或玻璃钢制成 在水准测量时 为了防止观测过程中尺身下沉而影响准确读数 应在转点处放一尺垫 三 水准仪的使用 微倾式水准仪在一个测站上使用的基本操作程序 安置仪器粗略整平瞄准水准尺精确整平读数与记录 1 安置仪器 把水准仪安置在脚架上并拧紧连接螺旋 三点要求 1 要双手抱仪器 2 脚架高度要适中 3 架台要大致水平 2 粗略整平 1 概念 调节脚螺旋 使圆水准器气泡居中 注意 转动望远镜任意位置圆气泡都居中才算粗略整平 2 方法 记住一句话 气泡移动方向始终与转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致 3 瞄准水准尺 1 目镜对光 转动目镜对光螺旋 使十字丝清晰 2 初步瞄准 松开制动螺旋 转动望远镜 利用望远镜上的准星 照门瞄准水准尺 然后拧紧制动螺旋 3 物镜对光 转动物镜对光螺旋 使水准尺成像清晰 4 精确瞄准 转动微动螺旋 使水准尺影像处在视场中央 5 消除视差 视差 物镜对光后 眼睛在目镜端上下微微地移动 若发现十字丝和水准尺影像有相对移动的现象 则称为视差 产生原因 水准尺没用恰好成像于十字丝分划板上 消除方法 反复调节目镜和物镜对光螺旋 直至视差消除 4 精确整平 调节微倾螺旋 是管水准器气泡居中 即豆芽瓣重合 5 读数 读取中丝读数 要求 直接读出米 分米 厘米 估计到毫米 读数无误后及时记录 第三节水准测量的实施 一 水准点 1 定义 用水准测量的方法测定的高程控制点 用BM表示 2 种类 永久性 临时性 二 水准路线 1 附合水准路线2 闭合水准路线3 支水准路线 转点 ZD 定义 因两点的距离较远或高差较大 安置一次仪器无法测出两点的高差 在两点中间加的临时立尺点 性质 在水准测量中既有前视读数 又有后视读数 作用 传递高程 三 水准测量的检核 1 测站检核 1 变动仪器高法 2 双面尺法2 计算校核hAB h a bhAB HB HA 3 成果检核 高差闭合差 fh h测 h理限差 山地fh容 12 nmm平原fh容 40 LmmL 水准路线长度 KM n 整个水准路线中所设的测站数要求 fh fh容 否则 分析原因 重新观测 第四节水准测量的成果整理 水准测量内业计算 1 计算高差闭合差 检查是否超限 fh h测 h理闭合水准路线 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fh容 12 nmmfh容 40 Lmm检核 如果 fh fh容 进行后续计算 如果 fh fh容 必须重测 2 分配高差闭合差将高差闭合差按测站数或距离成正比反符号平均分配到各观测高差中 按路线长度分配 按测站数分配 检核 3 计算改正后的高差 检核 h 测i h理i 4 计算待定点高程 检核 HB 推算 HB 已知 注 对于支水准路线 如果高差闭合差符合精度要求 则取往 返高差绝对值的平均值 高差符号以往测为准 作为改正后的高差即可 例 支水准路线的成果计算在A B间进行往返水准测量 已知HA 53 218m h往 0 165m h返 0 183m A B间路线长L 2km 求改正后B点的高程 按图根水准测量精度计算 故精度符合要求 改正后往测高差 或 解 容许高差闭合差 水准仪安置要求 前后视距尽量相等 HB 50 779 例2 闭合水准路线的成果计算如图为一条闭合水准路线的观测成果 试求 1 高差闭合差fh 2 若fh在误差允许范围内时 试求出各点高程 BMA BMB 1 2 3 HA 10 723m HB 11 730m 2 432m1 2km 1 987m1 0km 1 503m0 8km 1 866m1 0km 附合水准路线略图 练习1 根据已知条件求未知点1 2 3点的高程 BMA 1 2 HA 18 0