三角高程测量

1、第二章第二章 高程测量高程测量第一节 水准测量原理第二节 微倾式水准仪第三节 水准测量的实施第四节 水准仪的检验校正第五节 水准测量的主要误差第六节 自动安平水准仪第七节 电子水准仪第八节 跨河水准测量2-1 水准测量原理bahabababhhhha水平视线前视尺前进方向后视尺大地水准面habahihbbb图21a于是b点的高程hb为由图中的几何关系可知a、b两点间的高差为2-2微倾式水准仪1准星2水准管3照门4目镜5圆水准器6圆水准器校正螺丝7脚螺旋 8三角底板9水平制动螺旋10调焦螺旋11物镜12水平微动螺旋 13微倾螺旋 图22 1. 1. 望远镜望远镜q 1物镜2目镜3十字丝分划板4分

2、划板护罩5对光透镜6物镜对光螺旋7分划板固定螺丝8十字丝图23c16543278c2.2.水准器水准器 水准管上每水准管上每2mm弧长所对的圆心角称为水准管弧长所对的圆心角称为水准管分划值，设以分划值，设以 表示，分划值愈小，水准管的灵敏度表示，分划值愈小，水准管的灵敏度也愈高。也愈高。llo2mm图27 图28 l1l1llascbo( (）管水准器水准管）管水准器水准管一般一般s1、s3型水准仪的水准管分划值分别为型水准仪的水准管分划值分别为10/2mm及及202mm。 用于精平。用于精平。（）（） 圆水准器圆水准器一般圆水准器的分划值约为一般圆水准器的分划值约为8 10。用于粗平。用于粗

3、平。 3.附件：三脚架、水准尺和尺垫尺垫只用于转点尺垫只用于转点图211图212（a）（b）（c）.水准仪的使用q安置安置图213 q粗平粗平q瞄准瞄准q精平精平图214(a)(b)q读数读数13141516图215结果为：1.464m估读位禁止改正2-3水准测量的实施 一、水准点与水准路线 水准点(bench mark)：用水准测量的方法测定的高程达到一定精度的高程控制点，简记为bm。图217(a)(b)图2181号 楼5号楼21号 楼至 南 湖 新 村水准点分为永久性和临时性两种。水准路线：闭合水准路线，附合水准路线，支水准路线，水准网图2191234bm1bm2bm3bm4bm512bm

4、1bm212bm112343(a)(b)(c)(d)二、水准测量方法图220abivvtp1tp2tp3tp41.8520.6711.5360.6151.6240.6120.7131.6341.2142.812ha=29.053hb三项检核：575. 0ba575. 0hhh575. 0abhh表表22水准测量记录手簿表水准测量记录手簿表日期 2002年4月8日 仪器型号 ds3 仪器编号 s3-32班级 交00 组别 8 观测者 李子棋 记录者 狄缘点号水准尺读数(m)高差h(m)高程h(m)备注后视(a)前视(b)+a1.8321.16129.053(已知)tp11.5360.67130.

5、2140.921tp21.6240.61531.1351.012tp30.7130.61232.1470.921tp41.2141.63431.2261.598b2.81229.6286.9196.3443.0942.519三、水准测量检核1计算检核 即三项检核 ababababhhhhhhbah2测站检核测站检核(1)改变仪器高法：容许值5mm，取两次高差平均值作为该测站高差的最后结果，否则应重测。(2)双面尺法：即在一个测站上，不改变仪器高度，先后用水准尺的黑红面两次测量高差，进行校核。(3)倒立尺法： 3成果检核成果检核高差闭合差fh观测值理论值h测h理产生原因：测量中存在各种误差单一水

6、准路线的高差闭合差如下表水准路线 支水准 附合水准 闭合水准fh返往hh）（始终测h测h高差闭合差限差fh容用来衡量成果的精度。若| f| fh容|，则成果符合精度要求，可进行高差闭合差的调整与高程计算；否则检查原因，返工重测。 闭合差的调整方法是：按与距离或测站数成正比反符号分配。vi=-(fh/l)li或vi=-(fh/n)ni校核：vifh，若满足则说明计算无误。高差平差值:(hi)=hi+vi 检核： (hi)=h理各点高程计算：经检核无误，用改正后的高差，便可由起点开始，逐点推算各点高程，直至回到已知点，并与已知高程相等。 )(12bmbmhhhhf =0.030m= 30mmmmn

7、fh3812容附合水准路线高差闭合差调整与高程计算附合水准路线高差闭合差调整与高程计算 点号测站数测得高差(m)高差改正数(m)改正后高差(m)高程(m)备注bm14-0.312+0.012-0.30019.826(已知)b0119.5263+1.793+0.009+1.802b0221.3283-0.751+0.009-0.742bm220.586(已知)100.730+0.0300.760成果合格容hhff2-4水准仪的检验校正水准仪上的主要轴线应满足的条件水准管轴ll平行于视准轴cc应满足的主要条件；圆水准轴l0l0平行于仪器竖轴vv；十字丝的横丝应垂直于仪器的竖轴vv。图224ccll

8、vvl0l02-5水准测量的主要误差u仪器及工具误差 u观测误差u外界条件的影响 2-6 2-6 自动安平水准仪自动安平水准仪为了使仪器的视线恢复至水平位置，补偿器按以下两种工作原则设计 一、自动补偿原则： 当望远镜倾斜时，仪器内部的补偿器k使水平视线在望远镜分划板上所成的像点位置折向望远镜十字丝中心z，从而使十字丝中心发出的光线在通过望远镜物镜中心后成为水平视线。 lzafs水平光线补偿器ksf二、自动安平原则： 当视准轴稍有倾斜时，仪器内部的补偿器使得望远镜十字丝中心z自动移向水平视线位置，从而使望远镜视准轴与水平视线重合，从而可以读出视线水平时的读数。 lfaz水平光线lfaz水平光线补

9、偿器ks2-7 电子水准仪电子水准仪的基本原理 条码标尺十字丝面图像处理器电子显示器成像探测译释比对处理标尺读数视距条码水准尺图 235dini 12电子水准仪介绍dini特点介绍精度高精度高每公里往返测中误差每公里往返测中误差 0.3mm先进的感光读数系统先进的感光读数系统 感应可见白光即可测量感应可见白光即可测量测量仅需读取条码尺测量仅需读取条码尺30cm范围范围dini特性介绍新设测量快捷键集成弧型提手可多角度观测的水准气泡dini特性宽大图形液晶显示屏可输入字母和数字标配2m内存的pcmcia数据存储卡dini特性多种水准导线测量模式并具平差功能多种水准导线测量模式并具平差功能全新、快

10、速高程放样功能全新、快速高程放样功能可进行可进行:角度、面积、坐标等测量角度、面积、坐标等测量dini特性快速的测量时间快速的测量时间 3 秒秒 低电耗设计低电耗设计,一个电池可使用一个电池可使用3天天 工作温度：工作温度：-20+50 重量轻，仅重量轻，仅3.5公斤公斤 电子水准其实与光学水准没有多少不同的地方。电子水准其实与光学水准没有多少不同的地方。在光学水准中用到的许多原理和方法在电子水准在光学水准中用到的许多原理和方法在电子水准中任然需要用到。中任然需要用到。电子水准到底是如何工作的呢？电子水准到底是如何工作的呢？ 电子水准仪器的工作原理电子水准仪工作原理 利用仪器里的十字丝瞄准的电

11、子图象感利用仪器里的十字丝瞄准的电子图象感应器（应器（ccd） 。当您按下了。当您按下了measure 测量键时，仪器就会把您瞄准并调焦好测量键时，仪器就会把您瞄准并调焦好的尺子上的条码图片来一个快照，然后的尺子上的条码图片来一个快照，然后把她和仪器内存中的同样的尺子条码图把她和仪器内存中的同样的尺子条码图片进行比较和计算。这样，一个尺子的片进行比较和计算。这样，一个尺子的读数就可以计算出来并且保存在内存中读数就可以计算出来并且保存在内存中了。了。 dini 12 图示水平微动螺旋水平气泡电池锁扣键盘和显示面板pcmcia 卡插槽条码尺图例提 把对焦目镜主测量屏幕line:水准路线测量模式in

12、tm: 中间点测量模式sout: 放样模式已测量的数据信息下一个要测量点的信息键盘和按键分部电源开/关背景光开/关对比度调节距离测量(不记录)测量并记录键盘和按键分部 当处于主测量显示屏时数字键有以下功能:1) rpt 重复测量模式2) inv 倒尺测量3) inp 输入尺子读数4) pnr 输入点号5) rem 输入记忆代码6) edit 编辑功能7) menu 仪器设置等8) info 一般信息9) disp 相关显示键盘 rpt键rpt (#1 key):1) 设置每次测量重复次数.2) 设置重复次数测量后的最大标准误差如果测量时的误差超过您设置的最大误差,dini 会提醒您键盘 inv

13、 键 inv (#2 key):如果设置仪器立尺人把尺子倒过来,可以设置仪器读数并获得尺子上方的高程.注意设置正常和倒尺模式后仪器上的显示!键盘 inp 键 inp (#3 key):允许手工输入数据当立尺人扶尺时,操作仪器的人可以自己从照准部读出 尺子的读数然后估算出距离,和读数,再向普通仪器手工记录一样手工输入到仪器内存中去pnr (#4 key):允许输入点号.有两种类型; cpno & ipno.cpno: 输入当前点号并且可以自动增加点号.ipno: 输入点号但是她是独立点,下一个继续cpno输入的点号并自动增加.注意 您可以输入数字和字母 键盘 pnr 键rem (#5 key):

14、允许使用者输入正在测量点的代码(用于记忆和保存).注意注意:一旦代码被输入一旦代码被输入,他会一直保持到您修改后他会一直保持到您修改后 !您可以输入字母和数字您可以输入更长的点代码键盘 rem 键字母和数字输入a keyb keyc keyf keyh keyg keyd keye key数字和字母输入转换不同字母和符号键的滚动键盘 编辑edit (#6 key):一个单一的编辑功能.esc: 退出这个屏幕disp: 显示每行数据的信息.del: 从内存中删除信息inp: 允许输入数据到内存prj: 项目键 (见下页)项目 项目设置1) 使用箭头到新项目2) 您也可以输入项目名3) 创建目录和

15、输入项目名在项目菜单中的选项:键盘 菜单键menu (#7 key):仪器设置和功能等. 也可以察看下一个项目的详细解释 在菜单中循环:也可以直接输入数字键来直接进入您所想要的选项. 或者使用上下箭头来滚动选择后按 yes 键菜单项 输入1) max dist: 输入最大测量距离(当测量的距离超过此距离时会警告用户).2) min sight: 输入最小视高.3) max diff: 输入在线路测量的bffb模式中一测站最大偏差.4) refr coeff: 允许用户输入大气折射率参数.5) vt offset: 输入尺子读数的改正数6) date: 设置日期7) time: 设置时间菜单项

16、调节调节仪器选项可以让用户运行“peg test” .您可以选择不同的方法来得到正确的改正数,您也不需要自己去改正他,在仪器内部他会自动把改正数加到测量的数据里面 !当前的“c”值菜单项 数据传输在数据传输的选项下您可以看到设置数据传输有两个不同的端口. 下面的通讯参数可以设置这两个端口的各种协议,您可以不需要重新初始化端口直接就可以进行传输数据了.1) interface 1: 选择端口 1 (可能是 pc 电脑)2) interface 2: 选择端口 2 (可能是打印机)3) pc demo: 可以和电脑连接电脑显示屏和仪器显示将是同步的.4) update / service: 软件更

17、新(必须和特定的监控软件连接).菜单项 记录 1) recording of data2) parameter settings: 设置数据记录时通讯参数(协议和波特率) .1) remote control: 设置记录数据到外部电脑设置记录数据到外部电脑.2) record: 记录数据到哪里记录数据到哪里 3) rod readings: 当记录时当记录时,记录数据的那些选项记录数据的那些选项,测量原始数据测量原始数据(rm) , 或者计算数据或者计算数据(rmc) .4) pno increment: 点号自动增加步长点号自动增加步长5) time: 测量时时间记录开关测量时时间记录开关菜

18、单项 仪器设置1) height unit: 测量的高程的单位和记录到内存的单位.2) input unit: 手工输入的单位.3) display resolution: 最小显示单位.4) shut off: 自动关机时间.5) sound: 蜂鸣开关.6) language: 语言设置.7) date: 日期格式8) time: 时间格式 提示: mod 键可以修改反亮条的选项.菜单项 测段平差路线平差可以对闭合路线和附和路线进行平差.在您对一个内存中的闭合环进行平差后,被平差过的信息会被保存起来,所以记住在平差之前要下栽下来他的原始数据.提示：平差后的数据会被永久的记录下来键盘 inf

19、o 键info (#8 key):一些和水准相关的信息.电池容量表示日期和时间记录当前仪器设置到内存中,也就意味着在开始测量时可以记录下仪器的各种参数.提示: 当进行水准测量时,要检查前视和后视的距离相等,她门的差要在一定限差中.键盘 disp 键disp (#9 key):当有更多信息要显示时,您可以按下这个键来显示相关的不同的信息.dini 功能电子水准主要有 3 个主要功能:1) line 进行水准路线测量,仪器会给一直跟踪测量信息并且如果是测量两个已知点的路线时,仪器在最后时会自动给出电的闭合差.2) intm 中间点或者支点. 这个功能对于监控或者对于闭合环时的测量支点高程时是很有用

20、的.3) sout 放样您设计的高程.高程可以手工输入也可以从内存中调出.观测一条测段开始路线测量:1) 按下在线路测量 line 屏幕下的箭头所指的按键 2) 按下新建路线 new line3) 输入路线号一个路线号是项目文件下一个水准环的标示,在一个项目文件下可以有不同的路线号.观测一条测段4) 选择您的测量模式(bf,bffb,bbff,bfbf)5) 输入后视点高程,如果您想另外计算可以输入 06) 输入点号 bm7) 如果您喜欢可以输入代码.观测一条测段您现在可以开始测量 了按下测量键 measure(要记住您观测的是那一边)测量的结果下一个要观测那个方向?back=后视fore=前

21、视tp 我们所处的转点数cp 当前点号(控制点或者后视)rb 后视尺子的读数hd 测量的距离开始测 bm高程观测和中断测段测量当您前视观测结束后,您就可以换站了您可以把水准仪关闭后在换站,当您打开仪器后您可以直接就进入您刚才所在的地方,并且可以继续您的水准路线测量.当您已经观测结束并且已经观测了最后的闭合点,您就可以按下测段结束键.当您已经观测了一整条测段了.在水准环测量中显示按键显示的例子您是否把最后一站闭合到已知点?结束一条测段通过按下 yes 键您可以看到以下的提示信息: 已知点高程 点号 代码就会获得一些计算的结果 !结束一条测段sh: 起始点和终点的高程之差. 如果您的起始点高程是

22、635 并且您的终点的高程是 634 那sh 就是 1.00.dz: 如果您测量的是闭合环,那这个值就是最后一点的高程(您输入的)和有仪器测量所得的高程之差.db: 后视点距离的总和 df: 前视点的距离的总和intm 支点测量1) 按 intm 对应的按键2) 输入测点的高程3) 测量后视4) 按下ok 来确认测量设置完毕.5) 开始测量 !当进行中间点测量时,测完中间点后这个屏幕可以显示.并且所有的这些都记录在内存中.注意在屏幕右上方标着您正在使用的模式.下一个测量的点号刚刚测量点的高程sout 放样1) 按下 sout 下面对应的键开始放样2) 输入后视点高程3) 照准后视并测量4) 通

23、过按下对应着 ok 的按键确认sout 放样5) 仪器回给您一个标准的高程.这个高程也就是您所设计和需要测量的点的高程.6) 测量这个点7) 得到结果 !已经测量得到的点的高程这样要设计的高程可以通过挖掘或者充填来实现这个数字就是您所需要挖掘或者充填的数字一直显示的模式会一直显示我门在放样点的高程 从 pcmcia 卡中下载数据在微软浏览器中,可以通过帮助菜单,您可以发现仪器的pcmcia的驱动设置,通过做完后他的驱动器就可以看见了在微软浏览器中.从 pcmcia 卡下载数据当您的计算机安装完 pcmcia 卡的驱动支持后,您就可以从浏览器中点击和拖放到您指定的目录中了.从 rs232 串口下载数据dini 到超级终端的设置和过程到超级终端的设置和过程:超级终端的设置超级终端的设置:连接时使用的端口: com1 (或者通过电缆 连接其他的端口)波特率: 9600数据位: 8奇偶检较: none停止位: 1流量控制: xon-xoff 建议: 最好在您设置了传输参数后,创建一个桌面的快捷方式. 我们也建议创建一个dini 传输的目录路径.以后数