《其它工程测量》ppt课件

1、第二章第二章水水 准准 测测 量量本章节讲授的重点与要求本章节讲授的重点与要求本章节的重点：本章节的重点：重点水准丈量的方法，难点水准丈量点的高程计算。重点水准丈量的方法，难点水准丈量点的高程计算。学习本章节的要求学习本章节的要求: : 会运用普通水准仪会运用普通水准仪, ,进展地面两点间高差的测定进展地面两点间高差的测定, ,并计算并计算水准道路上各点的高程。水准道路上各点的高程。 2.2水准丈量原理水准丈量原理2.3水准丈量仪器构造及运用水准丈量仪器构造及运用2.4水准丈量方法及成果整理水准丈量方法及成果整理2.5影响水准丈量的要素及本卷须知影响水准丈量的要素及本卷须知2.1水准丈量的概述

2、水准丈量的概述ABOhHBHA过过B点的水准面点的水准面恣意水准面恣意水准面HAHB大地水准面大地水准面2-12-1水准丈量的概述水准丈量的概述一、高程丈量概念一、高程丈量概念测定地面点高程的任务，称为高程丈量测定地面点高程的任务，称为高程丈量(height (height measurement)measurement)。二、高程丈量方法二、高程丈量方法高程丈量按所运用的仪器和施测方法的不高程丈量按所运用的仪器和施测方法的不同，可以分为同，可以分为水准丈量水准丈量(leveling)、三角高程丈量三角高程丈量(trigonometric leveling)、GPS高程丈量高程丈量(GPS l

3、eveling)和气压高程丈量和气压高程丈量(air pressure leveling)。水准丈量是目前精度较高的一种高程丈量水准丈量是目前精度较高的一种高程丈量方法。方法。2-2水准丈量的根本原理水准丈量的根本原理hAB = ahAB = ab HB= HA+ b HB= HA+ hAB hAB ABhAB 大地水准面大地水准面HA知知HB=？ab两点间高差测定两点间高差测定如下图：如下图：测定测定A A、B B两点之间的高差两点之间的高差1 1、安顿水准仪与、安顿水准仪与A A、 B B两点之间两点之间的中间位置的中间位置, , 在在A A、 B B两点上各两点上各竖水准尺一根。竖水准尺

4、一根。2 2、当仪器视野程度、当仪器视野程度, ,分别读取分别读取a a尺读数尺读数,b,b尺读数。尺读数。3 3、将、将a a尺读数和尺读数和b b尺读数记录在尺读数记录在规定的丈量记录本的相应位置。规定的丈量记录本的相应位置。HaHaHIHIHbHbHabHaba aA AB Ba ab b高程计算高程计算知知A A点的高程点的高程HAHA，求算，求算B B点高程点高程HBHB。第一种方法利用高差直接计算第一种方法利用高差直接计算B B点高程点高程HBHB。1 1、HB=HA+habHB=HA+hab此法适用于仪器在两点中间一次便测得高差。此法适用于仪器在两点中间一次便测得高差。HaHaH

5、BHBHbHbHabHaba aA AB Ba ab b第二种方法：利用仪器视野高计算第二种方法：利用仪器视野高计算B B点高程点高程HBHB2 2、Hi=HA+a HB=HI-b Hi=HA+a HB=HI-b 此法适用于安顿一次仪器，仪器安顿的位置可在第一至二点之间也可在后此法适用于安顿一次仪器，仪器安顿的位置可在第一至二点之间也可在后视知水准点上。此法适用于道路、管线等工程的高程放样任务视知水准点上。此法适用于道路、管线等工程的高程放样任务安顿一次仪器与两点之间的水准丈量方法称简单水准丈量或中间法水准丈安顿一次仪器与两点之间的水准丈量方法称简单水准丈量或中间法水准丈量。量。HaHaHIH

6、IHbHbHabHaba aA AB Ba ab b前进方向前进方向2-32-3水准丈量仪器构造及运用水准丈量仪器构造及运用水准丈量仪器叫水准仪水准丈量仪器叫水准仪,工具有水准尺、尺垫。工具有水准尺、尺垫。水准仪简介水准仪简介 水准仪的作用水准仪的作用:为两点间高差测定提供为两点间高差测定提供一条程度视野。一条程度视野。常用的水准仪常用的水准仪 精细水准仪精细水准仪 DS05 DS05 、 DS1 DS1 普通水准仪普通水准仪 DS3 DS3 、DS10DS10按类型分普通、精细、自动安平、数字水准仪等。按类型分普通、精细、自动安平、数字水准仪等。仪器的精度：每公里可到达仪器的精度：每公里可到

7、达3mm的精度。的精度。一 水准仪构造目镜目镜微倾螺旋微倾螺旋物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋物镜物镜左右微左右微动螺旋动螺旋程度制程度制动螺旋动螺旋脚螺旋脚螺旋准星准星1、望 远 镜物镜物镜调焦透镜调焦透镜十字丝分划板十字丝分划板目镜目镜2 2、水准器、水准器是用以指示视野程度或竖轴能否竖直的安装。是用以指示视野程度或竖轴能否竖直的安装。水准器水准器长水准管长水准管圆水准器圆水准器长水准管长水准管圆水准器圆水准器圆水准器轴圆水准器轴长水准管轴长水准管轴基基 座座基座：基座：作用支撑仪器作用支撑仪器三个脚螺旋作用：三个脚螺旋作用：粗略整平仪器用。粗略整平仪器用。程度制动左右动程度制动左右动程度微动程度

8、微动微倾螺旋旋转该螺旋使管微倾螺旋旋转该螺旋使管水准器泡居中，此时仪器视野水准器泡居中，此时仪器视野程度。程度。二、水 准 尺黑面起点黑面起点0.000和和0.000米米红面起点红面起点4.687和和4.787米米三、水准仪的运用 安顿：安顿三脚架和水准仪安顿：安顿三脚架和水准仪 粗平：使圆水准器气泡居中粗平：使圆水准器气泡居中 瞄准：粗瞄和精瞄瞄准：粗瞄和精瞄 精平：使长水准管气泡居中精平：使长水准管气泡居中 读数：用中丝读数读数：用中丝读数2-42-4水准丈量方法及成果整理水准丈量方法及成果整理一、水准丈量的步骤一、水准丈量的步骤分以下四步进展：分以下四步进展：1 1、选择水准点、选择水准

9、点2 2、布设水准道路、布设水准道路3 3、水准道路的丈量外业、水准道路的丈量外业4 4、水准道路各点的高程计算内业、水准道路各点的高程计算内业水准道路布设方式水准道路布设方式闭合水准道路闭合水准道路附合水准道路附合水准道路支水准道路支水准道路单一水准道路单一水准道路水准网水准网水准道路布设方式附合水准道路附合水准道路 BM1BM2h= h测测 -H终终-H始始)水准道路布设方式2 2、闭合水准道路、闭合水准道路BM0h= h= h h测测水准道路布设方式3、支水准道路、支水准道路BM0h= h往往+ h返返水准道路布设方式4、水准网BM3BM1BM2结点结点3 3、水准道路的丈量方法外业、水

10、准道路的丈量方法外业 有：两次仪器高法：有：两次仪器高法： 双面尺法：双面尺法：两者的区别：两者的区别：一个是利用仪器升高和降低的方法检查读数有错一个是利用仪器升高和降低的方法检查读数有错误否。误否。另一个是用两个不同颜色面的尺子，分别测两个另一个是用两个不同颜色面的尺子，分别测两个高差比较，尺底的起始刻划差一个长数，来检查高差比较，尺底的起始刻划差一个长数，来检查读数有错误否。读数有错误否。目的保证观测的精度。目的保证观测的精度。测站的概念：测站的概念：仪器安顿的位置叫测站。仪器安顿的位置叫测站。两次仪器高法两次仪器高法两次仪器高概念：两次仪器高概念：仪器升降约仪器升降约10公分左右。公分左

11、右。两次仪器高的测设方法：两次仪器高的测设方法：即在一个测站上变换仪器高两次，用即在一个测站上变换仪器高两次，用两次不同的仪器程度视野测得两次高两次不同的仪器程度视野测得两次高差，假设两次高差相等阐明测的正确。差，假设两次高差相等阐明测的正确。下面看施测的过程和记录及高差计算下面看施测的过程和记录及高差计算以及高差检核计算。以及高差检核计算。BM.AHA=13.428TP1h2=+0.118h1=-0.543TP2hAB=+1.022HB=?TP3TP4h3=+0.946h4=0.384h5=+0.117进展方向R1BM.B大地水准面两次仪器高法水准丈量1011 15541624 150814

12、44 13241822 08761710 07641923 15401820 14351604 14881422 13041134 1677R2R1R2R1R2观测程序观测程序:后视尺黑面后视尺黑面-前视尺黑面前视尺黑面-前视尺前视尺红面红面-后视尺红面后视尺红面 即即: 黑黑-黑黑-红红-红红.4 4、水准丈量成果整理、水准丈量成果整理 1、计算高差闭合差和允许闭合差、计算高差闭合差和允许闭合差 附合道路附合道路 fh= h 测测H终终 H始始 闭合道路闭合道路 fh= h 测测 支水准道路支水准道路 fh= h 往往+h 返返闭合差允许值：闭合差允许值： h允允=40L mm 平坦地域平坦

13、地域 h允允=10n mm 丘陵地域丘陵地域4 4、计算各点的高程、计算各点的高程 H i+1=Hi+ hi i+1 H i+1=Hi+ hi i+1 i = - f h i = - f h L i L i / L/ L i = - f h i = - f h n i n i / n/ nL L 线路总长；线路总长；L i L i 第第 i i 段长度段长度i=1i=1、2 2、3 3、n n 测站总数；测站总数；n i n i 为第为第 i i 测段测站数。测段测站数。 i i 各测段高差矫正各测段高差矫正2 2、满足、满足 h h f h f h允计算高差矫正数允计算高差矫正数注：注： v

14、 v与与 h h 大小相等，符号相反。大小相等，符号相反。3.3.计算矫正后高差计算矫正后高差(mm)(mm)矫正后高差矫正后高差= =每段实测高差每段实测高差+ +每段高差矫正数每段高差矫正数矫正后高差总和应等于实际值矫正后高差总和应等于实际值( (四四) )高程计算高程计算(m)(m)水准道路的前点高程水准道路的前点高程= =后点高程后点高程- -矫正后高差矫正后高差 例：知水准点IV1的高程H始 = 21.453 m，IV2点的高程H终 = 25.006m，求各点平差后高程。123n1 =5h1=3.748n2=10h2=-12.365n3=6h3=11.430n4=4h4=0.715I

15、V1IV2例：水准丈量的内业计算自动安平水准仪简介自动安平水准仪简介1 1、自动安平水准仪与普通水准仪的区别、自动安平水准仪与普通水准仪的区别区别，粗平一样，精平靠自动补尝器来实区别，粗平一样，精平靠自动补尝器来实现。现。2 2、安平原理及安平的精度、安平原理及安平的精度同普通水准仪一样同普通水准仪一样3 3、根本构造、根本构造同普通水准仪根本一样同普通水准仪根本一样4 4、运用方法、运用方法同普通水准仪根本一样同普通水准仪根本一样2-5 2-5 水准丈量误差本卷须知水准丈量误差本卷须知一、水准面曲率对水准丈量的影响一、水准面曲率对水准丈量的影响如教材如教材4-3图图 所示：实际上前后尺和水准

16、仪应该在所示：实际上前后尺和水准仪应该在同一水准面，由于地面有起伏，前后尺和水准仪不同一水准面，由于地面有起伏，前后尺和水准仪不在同一水准面所以水准面曲率对水准丈量有一定的在同一水准面所以水准面曲率对水准丈量有一定的影响。影响。hAB=a-b -hABhAB=ab经过公式可以看出前后间隔相等可以消除水准面曲经过公式可以看出前后间隔相等可以消除水准面曲率对水准丈量的影响。丈量时留意前后视距。率对水准丈量的影响。丈量时留意前后视距。22aDR22bDR222abABDDhabR二二. . 水准丈量误差水准丈量误差 ( (一一) 仪器误差仪器误差 ( (二二) ) 观测误差观测误差 ( (三三) )

17、 外界条件影响外界条件影响三本卷须知三本卷须知架仪器要留意前后视距大致相等架仪器要留意前后视距大致相等尺垫只在转点处运用尺垫只在转点处运用读数前要精平读数前要精平后视终了转向前视，一定要重新精平再读数，切记不能动后视终了转向前视，一定要重新精平再读数，切记不能动脚螺旋脚螺旋视野要小于视野要小于100100米米观测时消除视差，仪器要安值在两点中间，消除观测时消除视差，仪器要安值在两点中间，消除I I角的影响。角的影响。水准丈量实习安排水准丈量实习安排时间：本周五时间：本周五12341234节课节课地点：建工院楼附近地点：建工院楼附近内容：水准仪认识与水准丈量实习内容：水准仪认识与水准丈量实习要求

18、：要求：1 1、每组实测由两个知的水准点和、每组实测由两个知的水准点和6 6个未知点组成的水准道路的高差个未知点组成的水准道路的高差测定，并进展水准道路的成果整理。测定，并进展水准道路的成果整理。2 2、各项限差按教材的规范执行。、各项限差按教材的规范执行。3 3、每人写出实习报告并上交实习成果记录、计算、水准道路、每人写出实习报告并上交实习成果记录、计算、水准道路图。图。报告的内容：时间；地点；实习内容；实习步骤；实习成果；实习报告的内容：时间；地点；实习内容；实习步骤；实习成果；实习的收获和建议。的收获和建议。BMiBMi 1312号教学楼 2 4 5 64 4、领取仪器的地点：、领取仪器的地点：建工楼二楼建工楼二楼227227对面测绘工程实验室。领取仪器时间对面测绘工程实验室。领取仪器时间1 1点点3030分，由薛树强全面担任仪器领取，次序分，由薛树强全面担任仪器领取，次序123456123456班班123456123456组，其他组在实验室外等待，组，其他组在实验室外等