矿山测量学--第二章-水准测量-第1讲

1,水准仪及水准测量,2,子情景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,高程测量概念高程、高差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(trigonometricleveling)3、气压高程测量(airpressureleveling)4、GPS测量。(GPSleveling),6,一、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。水准测量原理,7,二、水准测量的仪器和工具,8,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。,9,二、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。,10,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。,11,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,12,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,13,基座,基座的作用支承仪器上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。基座下面的三个脚螺旋用于粗略整平仪器。,14,三、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。,15,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,16,二、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,17,水准仪的使用,操作程序：（一）粗平（二）目镜对光（三）初瞄水准尺（四）对光与瞄准（五）精平与度数,18,一、安置仪器,（1）在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。,（2）从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。,19,一、水准仪的使用,（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,消除视差眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动，这种现象叫视差。,产生视差的原因是水准尺的尺像与十字丝平面不重合。,视差的存在将影响读数的正确性，必须予消除。,消除视差的方法是仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。,24,（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。精平,25,26,（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。,27,水准仪读数实例,0.723,6.254,1.478,28,二、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-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4,B,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、等外水准路