矿山测量学--第二章-水准测量-第2讲

一.水准点和水准路线,水准点（BenchMark）1.定义(definition)：通过水准测量测定的高程控制点。2.1985年高程基准(ElevationReference1985)：青岛水准原点。3.标志类型(classesofmarks)永久性：混凝土制作，地下或墙上；临时性：岩石、木桩等。4.点之记(descriptionofpoints)水准点的编号和位置的关系图。,图2-15转点(TuringPoint),简写为TP,每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：,h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn,各式相加，得：hAB=h=a-bB点高程为：HB=HA+h(2-5),hAB=h=a-b,HB=HA+h,水准路线（Levelingroute/line）1.定义(definition)水准测量经过的路线。2.形式(classification)闭合路线（closed）：起、终点为同一个已知点；附合路线（connecting）：起、终点各为一个已知点；水准支线（spur）：起点为一个已知点，终点不是；水准网（levelnet）：若干条水准路线构成的网状路线。,二.水准测量方法（MeansofLeveling）,单面尺法（bysingleface）两次仪器高法（bydoublesetups）双面尺法（bydoublefaces）,单面尺法（singleface）1.测站程序（stationprocedure）已知点作为后视，路线上选适当距离处设转点为前视，分别立尺；前后视的中点处设站，安置仪器，粗平；瞄准后视尺，精平后进行中丝读数；再瞄准前视尺，再精平后进行中丝读数；记录员记录并计算前后视的高差；检核无误后，移至下一站。2.记录、计算与检核（recording，calculationandcheck）,两次仪器高法（doublesetups）1.测站程序（stationprocedure）步骤同上；改变仪器高度（10cm），重复步骤；两次高差互差h允（如：4mm），取均值为最后成果。2.记录、计算与检核（recording，calculationandcheck）,双面尺法（doublefaces）1.测站程序（stationprocedure）已知点作为后视，路线上选适当距离处设转点为前视，分别立尺；前后视的中点处设站，安置仪器，粗平；瞄准后视尺黑面，精平后下、上、中丝读数；再瞄准前视尺黑面，精平后下、上、中丝读数；前视尺转为红面，中丝读数；记录员记录并计算前后视的高差；再瞄准后视尺红面，中丝读数；检核无误后，移至下一站。,观测顺序后前前后/黑黑红红2.记录、计算与检核（recording，calculationandcheck）规定：黑面读数4687/4787红面读数4mm；黑面高差红面高差6mm。,三.普通水准测量成果整理OfficeWorkforPrimaryLeveling,高差闭合差计算（misclosurecomputationforthedifferenceinelevation)1.附合路线高差闭合差2.闭合路线高差闭合差3.往返支线高差闭合差,图根水准测量规定：高差闭合差允许值平原地区L水准路线长度，单位：km。丘陵地区n水准路线上测站总数。若：闭合差不超限，则进行调整和高程计算；闭合差超限，则重测。,1、测站检核,变动仪高法是在同一个测站上用两次不同的仪器高度(10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差不超过容许值(等外水准测量容许值为6mm)。否则必须重测。,双面尺法:是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后)之差，不超过3mm；且两次高差之差，又未超过5mm,则取其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。,2、成果检核,符合水准路线,高差闭合差fh=h测-(H终-H始)(2-6),fh=h测-(H终-H始),闭合水准路线,高差闭合差fh=h测(2-7),fh=h测,支水准路线,高差闭合差fh=h往+h返(2-8),fh=h往+h返,2、成果检核,高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。,图根水准测量高差闭合差容许值为：平地山地,四等水准测量高差闭合差容许值为：平地山地,式中：L为水准路线总长(km)；n为测站数,高差闭合差的计算由式(2-6)：fh=h测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm,按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为：fh容=12n1/2=12241/2=58mm|fh|fh容|，符合图根水准测量技术要求。,fh=h测-(HB-HA)=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm,闭合差调整闭合差的调整是按与距离或与测站数成正比例反符号分配到各测段高差中。第i测段高差改正数按下式计算：,式中：n路线总测站数；ni第i段测站数；L路线总长；Di第i段距离。由式(2-11)算出第一段(A1)的改正数为：,(2-11),或,(2-12),其他各测段改正数按式(2-11)算出后列入表2-2中。改正数的总和与高差闭合差大小相等符号相反。每测段实测高差加相应的改正数便得到改正后的高差。,计算各点高程用改正后的高差，由已知水准点A开始，逐点算出各点高程，列入表2-2中。由计算得到的B点高程应与B点的已知高程相等，以此作为计算检核。,总测站数,实测高差,高差闭合差,闭合差容许,按2-11、2-12计算调整值,实测高差加改正数,A点已知高程,B点已知高程,42.365+改正后高差,闭合水准路线高差闭合差按式(2-7)计算，若闭合差在容许值范围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程。,第四节普通水准测量,五、例题,按测站数调整高差闭合差和高程计算示例见下表。,备注,+2.694,0.047,+2.741,54,+2.335,0.010,+2.345,11,4,+1.969,0.011,+1.980,13,3,4.385,0.016,4.369,18,2,36.34539.12034.74536.70439.039,+2.775,0.010,+2.785,12,BMABM1BM2BM3BMB,1,高程（m）,改正后的高差（m）,改正数(m),实测高差(m),测站数（个）,测点,测段编号,BHA=2.694fh=h(HBHA)=2.7412.694=+0.047n=54,H,第四节普通水准测量,五、例题,如果把上图中的测站数改为测段长度（以公里为单位，见下表第3列），则按测段长度调整高差闭合差和高程计算示例见下表。,fh=h(HBHA)=2.7412.694=+0.047L=9.1Vi=-Li,备注,+2.694,0.047,+2.741,9.1,+2.335,0.010,+2.345,1.9,4,+1.968,0.012,+1.9