第02章水准测量ppt课件

1、 详细知识详细知识: (1)水准丈量原理水准丈量原理 (2)水准仪及其运用水准仪及其运用 (3)水准丈量方法水准丈量方法 (4)水准丈量成果计算水准丈量成果计算 (5)微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正 (6)自动安平水准仪、精细水准仪简介自动安平水准仪、精细水准仪简介第二章第二章 水准丈量水准丈量第一节第一节 水准丈量原理水准丈量原理 水准丈量是利用水准仪所提供的程度视野和在水准丈量是利用水准仪所提供的程度视野和在水准尺上进展读数，从而算出地面两点之间的高水准尺上进展读数，从而算出地面两点之间的高差。最后根据知其中一点的高程推算其它各点的差。最后根据知其中一点的高程推算其它各点

2、的高程。高程。HB大地水准面BaHAHA+abhABAHB大地水准面BaHAHA+abhABAhABhABa ab b一、高差法一、高差法HBHBHA+ hABHA+ hAB大地水准面AaHAhABbBHBhABhABa ab bHBHBHA+ hABHA+ hAB二、仪高法二、仪高法HB大地水准面BaHAHA+abhABACCHBHBHA+a-bHA+a-bHcHcHA+a-cHA+a-c第二节第二节 水准仪及其运用水准仪及其运用一、水准仪的分类一、水准仪的分类 水准仪按精度分，可分为：水准仪按精度分，可分为： 精细水准仪：精细水准仪：DS0.5DS0.5型、型、DS1DS1型的水准仪等。型

3、的水准仪等。 普通水准仪：普通水准仪：DS3DS3型、型、DS10DS10型水准仪等。型水准仪等。 按构造分，可分为：按构造分，可分为：1 1微倾水准仪，望远镜和水准器可在垂直面内作微倾水准仪，望远镜和水准器可在垂直面内作微小仰俯，经过察看水准气泡来判别望远镜视野能微小仰俯，经过察看水准气泡来判别望远镜视野能否程度。否程度。2 2自动安平水准仪：它能半自动地提供程度视野，自动安平水准仪：它能半自动地提供程度视野，即当圆水准器的气泡居中后，望远镜的视野就自动即当圆水准器的气泡居中后，望远镜的视野就自动程度。程度。3 3激光水准仪：它安装有激光发射管，能发射一激光水准仪：它安装有激光发射管，能发射

4、一束可见的程度方向的激光。束可见的程度方向的激光。二、二、 DS3DS3微倾水准仪微倾水准仪图A图B一望远镜一望远镜 由于物镜调焦构造不同，有外对光望远镜和内对由于物镜调焦构造不同，有外对光望远镜和内对光望远镜两种，如下图：光望远镜两种，如下图：外对光望远镜内对光望远镜 为了瞄准目的进展读数，望远镜中装有十字丝环，为了瞄准目的进展读数，望远镜中装有十字丝环，环内装有刻十字丝的分划板，常见方式如以下图。中环内装有刻十字丝的分划板，常见方式如以下图。中间的横丝与坚丝就是用来瞄准目的进展读数的。间的横丝与坚丝就是用来瞄准目的进展读数的。 十字丝的交点和物镜光心的连线，称为望远镜视十字丝的交点和物镜光

5、心的连线，称为望远镜视准轴简称视野。准轴简称视野。 上下两根横丝可用来丈量间隔，称为视距丝。上下两根横丝可用来丈量间隔，称为视距丝。望远镜十字丝的几种方望远镜十字丝的几种方式式二水准器二水准器 水准仪上的水准器，是用来指示视野能否程度或水准仪上的水准器，是用来指示视野能否程度或坚轴能否垂直。水准器分圆水准器与长水准器又称坚轴能否垂直。水准器分圆水准器与长水准器又称水准管两种。水准管两种。 1 1、水准管、水准管 水准管与望远镜相连，供准确调平视野用。水准管与望远镜相连，供准确调平视野用。 水准管分划值是水准管上相邻两分划线间所对的圆水准管分划值是水准管上相邻两分划线间所对的圆心角值。心角值。

6、为了提高目估水准管气泡居中的精度，在水准管上为了提高目估水准管气泡居中的精度，在水准管上方装有一组符合棱镜组。方装有一组符合棱镜组。 经过棱镜组的折射使气泡两端的像经过棱镜组的折射使气泡两端的像反映到望远镜旁的察看镜内。反映到望远镜旁的察看镜内。 假设气泡两端像相互错开，如以下图假设气泡两端像相互错开，如以下图A A所示，那么所示，那么表示气泡没有居中，此时应转动微倾螺旋使气泡两表示气泡没有居中，此时应转动微倾螺旋使气泡两端像符合，如以下图端像符合，如以下图B B所示，阐明气泡居中。所示，阐明气泡居中。AB 微倾螺旋 微倾螺旋 2 2、圆水准器、圆水准器( (三三) ) 水准尺与尺垫水准尺与尺

7、垫 水准尺是水准丈量不可短少的工具。尺面必需平水准尺是水准丈量不可短少的工具。尺面必需平直，刻划要准确，尺长为直，刻划要准确，尺长为3 35m5m。水准尺按尺面分为。水准尺按尺面分为单面尺和双面尺。按尺形分为塔尺、板尺和折尺等。单面尺和双面尺。按尺形分为塔尺、板尺和折尺等。0910111213 板尺普通长板尺普通长3m3m，两面刻划注记，一面，两面刻划注记，一面每隔每隔1cm1cm漆成黑白间隔，称为黑面。另一漆成黑白间隔，称为黑面。另一面每隔面每隔1cm1cm漆成红白间隔，称为红面。黑漆成红白间隔，称为红面。黑面尺的底端为零。红面尺的底端为某一面尺的底端为零。红面尺的底端为某一常数，如一根是常

8、数，如一根是4.687m4.687m，另一根为，另一根为4.787m4.787m，配对运用，称为双面尺，利用，配对运用，称为双面尺，利用红黑面尺的零点差可以对水准丈量进展红黑面尺的零点差可以对水准丈量进展校核。校核。 运用水准尺之前，一定要认清刻划的运用水准尺之前，一定要认清刻划的这一特点。这一特点。 尺垫是用生铁铸尺垫是用生铁铸成的，普通为三角形，成的，普通为三角形，中央有一突起的半圆中央有一突起的半圆球体，下部有三个尖球体，下部有三个尖脚。丈量时水准尺放脚。丈量时水准尺放在半圆球体的顶上，在半圆球体的顶上，它的作用在于防止水它的作用在于防止水准尺下沉和防止水准准尺下沉和防止水准转动时改动其

9、高转动时改动其高第三节第三节 水准丈量的方法水准丈量的方法一水准点一水准点 用水准丈量方法测定的高程控制点用水准丈量方法测定的高程控制点, ,称为水准点称为水准点, ,简记为简记为BMBM。一、水准点和水准道路一、水准点和水准道路永久性永久性墙上墙上暂时暂时二水准道路二水准道路 在一系列水准点间进展在一系列水准点间进展水准丈量所经过的道路，称水准丈量所经过的道路，称为水准道路。为水准道路。 按测区情况布置按测区情况布置, ,用一定用一定条件来检核丈量成果的正确条件来检核丈量成果的正确性性 1.1.闭合水准道路闭合水准道路 2.2.附合水准道路附合水准道路 3.3.支水准道路支水准道路BA123

10、45转1转2转3转4转5HAHBhABh1h2h3h4h5大地水准面或假定水准面二、水准丈量方法和记录二、水准丈量方法和记录一一 仪器的安顿与整平仪器的安顿与整平 1 1、把三角架安顿在与前、后尺大约等距的测站上，、把三角架安顿在与前、后尺大约等距的测站上，使架三角架顶大致程度。使架三角架顶大致程度。 2 2、从箱中取出仪器，安顿到三角架，拧紧中心螺、从箱中取出仪器，安顿到三角架，拧紧中心螺旋，三角架的脚尖要踏实。旋，三角架的脚尖要踏实。 AB 3 3、用圆水准器粗、用圆水准器粗略整平仪器，操作方略整平仪器，操作方法是转动脚螺旋使气法是转动脚螺旋使气泡居中。要求气泡往泡居中。要求气泡往哪个方向

11、挪动，左手哪个方向挪动，左手拇指就向哪个方向转拇指就向哪个方向转动。动。普通先瞄准后视水准尺，详细作法：普通先瞄准后视水准尺，详细作法： 二瞄准水准尺对光消除视差二瞄准水准尺对光消除视差 1 1、松开程度制动螺旋，转动望远镜，粗略瞄准目、松开程度制动螺旋，转动望远镜，粗略瞄准目的后，旋紧程度制动螺旋。的后，旋紧程度制动螺旋。 2 2、利用目镜对光螺旋，使十字丝成像明晰，再利、利用目镜对光螺旋，使十字丝成像明晰，再利用物镜对光螺旋，使目的成像明晰，并要求尺像与十用物镜对光螺旋，使目的成像明晰，并要求尺像与十字丝平面重合字丝平面重合, ,用微动螺旋准确瞄准目的。用微动螺旋准确瞄准目的。 假设尺像不

12、在十字丝平面上，当眼睛上下晃动时，假设尺像不在十字丝平面上，当眼睛上下晃动时，十字丝交点与标尺的像会发生相互错动的景象，称为十字丝交点与标尺的像会发生相互错动的景象，称为视差景象。视差景象。 为消除视差，反复转动目镜对光螺旋和物镜对光为消除视差，反复转动目镜对光螺旋和物镜对光螺旋进展调理，至到眼睛上下察看时，十字丝交点一螺旋进展调理，至到眼睛上下察看时，十字丝交点一直指向水准尺的同一位置。直指向水准尺的同一位置。 三精平三精平 圆水准器气泡居中，这时竖轴处于铅垂位置，仪圆水准器气泡居中，这时竖轴处于铅垂位置，仪器已粗略整平。器已粗略整平。AB 但望远镜的视准轴不但望远镜的视准轴不一定程度，还要

13、转动微倾一定程度，还要转动微倾螺旋使符合气泡居中，这螺旋使符合气泡居中，这时水准管轴程度时水准管轴程度( (视准轴与视准轴与水准管轴平行水准管轴平行) )四读数四读数 当符合水准气泡居中时，立刻用十字丝的中横丝当符合水准气泡居中时，立刻用十字丝的中横丝读出水准尺的读数。前视反复二三四读出水准尺的读数。前视反复二三四注：读数时，留意尺上注记是从上到下添加的，因注：读数时，留意尺上注记是从上到下添加的，因此读数时，应从上此读数时，应从上 往下读，依次读出往下读，依次读出米、分米、厘米、米、分米、厘米、毫米。毫米是估读毫米。毫米是估读的。在读数前应先的。在读数前应先检查符合气泡能否检查符合气泡能否居

14、中，以确保视野居中，以确保视野在程度时读数。在程度时读数。五记录五记录测测站站测测点点后视读数后视读数(mm)(mm)前视读数前视读数(mm)(mm)高差高差(m)(m)高程高程备备注注+ +- -1 1A A165216521.1021.1021556.4821556.482H HA A已知已知TP1TP1055005502 2TP1TP1154815480.3060.306TP2TP2124212423 3TP2TP2091009100.4620.462TP3TP3137213724 4TP3TP3186518650.3650.3651557.7931557.793B B15001500计

15、算计算校核校核975. 5a311. 1ba664. 4b311. 1h三、水准丈量的检核三、水准丈量的检核( (一一) ) 计算检核计算检核( (二二) ) 测站检核测站检核 1.1.双仪器高法双仪器高法 利用一测站上不同的仪器高利用一测站上不同的仪器高, ,分别测定高差。分别测定高差。 2.2.双面尺法双面尺法 利用一测站仪器高度不变利用一测站仪器高度不变, ,红黑面尺常数差，红黑面尺常数差， 进展高差值比较。进展高差值比较。( (三三) ) 成果检核成果检核2 2、附合水准道路、附合水准道路3 3、支水准道路、支水准道路1 1、闭合水准道路、闭合水准道路四、水准丈量的误差和本卷须知四、水

16、准丈量的误差和本卷须知一仪器、工具误差一仪器、工具误差 1 1、水准仪经校正后的剩余误差、水准仪经校正后的剩余误差 2 2、水准尺本身的误差、水准尺本身的误差 3 3、水准尺零点误差、水准尺零点误差二观测误差二观测误差 1 1、读数误差、读数误差 2 2、水准尺倾斜误差、水准尺倾斜误差 3 3、水准管气泡居中误差、水准管气泡居中误差 4 4、视差未消除、视差未消除三外界条件产生的误差三外界条件产生的误差 1 1、仪器下沉的误差、仪器下沉的误差 2 2、尺垫下沉的误差、尺垫下沉的误差 3 3、大气折光、地球曲率的影响、大气折光、地球曲率的影响 4 4、温度和风力的影响、温度和风力的影响四本卷须知

17、四本卷须知 1 1、安顿仪器、仪器检验。、安顿仪器、仪器检验。 2 2、规范作业、规范作业第四节第四节 水准丈量成果计算水准丈量成果计算一、水准丈量的精度要求一、水准丈量的精度要求等级等级容许高差闭合差容许高差闭合差（mm)主要应用范围主要应用范围三等三等场区的高程控制网场区的高程控制网四等四等（等外）（等外）普通建筑工程、河道工程、立普通建筑工程、河道工程、立模、填筑放样的高程控制点模、填筑放样的高程控制点图根图根小地区测图的高程控制、山区小地区测图的高程控制、山区道路、小型农田水利工程道路、小型农田水利工程山地容nfh12平地容Lfh40山地容nfh6平地容Lfh20平地容Lfh12山地容

18、nfh4二、附合水准道路成果计算二、附合水准道路成果计算【例】图为按图根水准丈量要求施测某附合水准道【例】图为按图根水准丈量要求施测某附合水准道路观测成果略图。路观测成果略图。BM-ABM-A和和BM-BBM-B为知高程的水准点，为知高程的水准点，图中箭头表示水准丈量前进方向，道路上方的数字图中箭头表示水准丈量前进方向，道路上方的数字为测得的两点间的高差为测得的两点间的高差( (以以m m为单位为单位) )，道路下方数字，道路下方数字为该段道路的长度为该段道路的长度( (以以kmkm为单位为单位) )，试计算待定点，试计算待定点1 1、2 2、3 3点的高程。点的高程。 108. 040037

19、. 0)(LHHhhhfh始终测理测ihiLLfV/ihiNnfV/(平地平地)(山地山地)第五节第五节 微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正一、水准仪的轴线及其应满足的条件一、水准仪的轴线及其应满足的条件轴条件：四轴轴条件：四轴 园水准管轴园水准管轴竖竖轴显示仪器粗平形轴显示仪器粗平形状；状； 十字丝横丝十字丝横丝竖竖轴瞄准卡准读数轴瞄准卡准读数 长水准管轴长水准管轴视视准轴精平提供程度视准轴精平提供程度视野野二、水准仪的检验与校正方法二、水准仪的检验与校正方法1 1、圆水准器轴应平行于仪器竖轴、圆水准器轴应平行于仪器竖轴检校目的检校目的检验方法检验方法校正方法校正方法2 2、视准轴应平行于水准管轴、视准轴应平行于水准管轴检校目的检校目的检验方法检验方法1 1检验：检验： 选选 AC = BC = 30m AC = BC = 30m 精平后读取精平后读取 a1 a1，b1b1hAB = a1- b1 =