某著名院校《土木工程测量》PPT课件第2章_水准测量.

1、第2章水准测社 2.1水准测量的原理（堂握） 2.2水准仪的介绍及操作（重点） 2.3自动安平水准仪（一般了解） 2.4水准测量及其成果处理（重点、难点）09:13:27中南大学测绘与国土倍息I程系2 2.5水准测量的误差来源及注意事项（掌09:13:27中南大学测绘与国土倍息I程系209:13:27中南大学测绘与国土倍息I程系209:13:27中南大学测绘号国土侑息I程系2.1水准测量的原理水准测量的原理：是利用水准仪 准尺来测定地面两点间的高差， 知点的高程。石建立一条水平视线，并借助水从而由已知点的高程推算出未则A、B两点间的高差为：hAB = a-b=后视读数-前视读数后视-Hb=Ha

2、+ hAB=HA+ a-b hAB <> = °咼差具有方向性，即高差是有正负的。人地水准両fh前逍方向前视專图37水准测诡09:13:27中南大学测绘与国土倍息I程系2以上述计算B点高程的方法称为高差法高差法：Hb=Ha + hAB = HA + (a-b)另一种测高仪高法或视线高法：仪高法：口 = HA + a, Hb =耳-b仪器的视线高H)等于已知点的高程加上后视读数c常用 于施工测量，放样点的高程。询视尺一I09:13:27A, B两点相距较远时，连续水准测量。中间设置转点(7*),放置尺垫。h1=ai bx9 h2=a2b29h3=a3b39 ,方仇。hAB=

3、 i+ h2 + A3+/iz/=S hj2.2水准仪的介绍及操作09:13:27中南大学测绘9国土倍息I：程系62.2.1水准仪的结构主要有望远镜、水准器及基座三部分。1 微倾螺旋；2分划板护罩；3目镜；4物镜调焦螺旋；5. 制动螺旋；6微动螺旋；7底板；8三角压板；9脚螺 旋；10 弹簧帽；11 望远镜；12 物镜；13 管水准器； 14 圆水准器；15 连接小螺钉；16 轴座1.望远镜组成物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜。倒像望远镜，正像望远镜。视准轴CC一物镜中心与十字丝分划板中心连线。水准测量是在 视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。中丝读取视准轴CC与标尺交点的读数。

4、上下丝读取水准仪到标尺的距离（视距）。1一物镜；2齿条；3调焦齿轮；4一调焦镜座；5物镜调焦歸旋；6十字丝分划板；7-目镜组09:13:27中南大学测绘忖国土信息I：程系1009:13:27中南大学测绘忖国土信息I：程系#十字丝分划板结构安装在金属圆环上,用四颗校正螺丝固定在望远镜筒上。I 了丝分划板护罩(e)卜字丝校正螺丝 卜字丝分划板望远镜筒分划板座压坏09:13:27中南大学测绘忖国土信息I：程系#倒像望远镜成像原理放大倍数 DS3水准仪s八冶二一从望远镜内所看到的目标影像的视角与人眼直 接观察该目标的视角之比。即：V=ffaV=282.水准器：管水准器、圆水准器水准器是用来指示视准轴是

5、否水平或仪器竖轴是否 竖直的装置。管水准器用来指示视准轴是否水平;圆水准器用来指示竖轴是否竖直。水准器分划值水准器上每2mm弧长所对的圆 心角值T。反映了水准器的灵敏度和精度。DS3：水准器分划值分别为20672mm和8,l(F/2inni。09:13:27中南大学测绘与国土信息I：程系12图36圆水准器09:13:27中南大学测绘勺国土侑息匸程系13(2)管水准器水准管轴:过零点作水准管圆弧的切线。当气泡居中，水准管轴 水平，即管水准器轴乙厶望远镜视准轴CC,用于仪器的精确整 平。其分划值为：204V2inni图3-4 管水准器图2-6水准管分划值微倾式水准仪调整微倾螺旋f管水准气泡居中f水

6、平视线,组合气气 装的： 安旁中旋的半像错开，则表示气關器廖鬻像驛轄霍 池不居中，这时，应转动微倾螺符合气泡移动方向微倾螺旋旋转方向09:13:27中南大学测绘号国土倍息I程系173基座轴座：承托仪彖上部组成Y 脚螺淡：调节脚螺炎使圆水准器宅泡居中j连接板：连接三脚架-连接板脚螺炎2.2.2水准仪的主要轴线(1)水准管轴LL视准轴CC (调节符合水准器，最主要的)(2)水准器轴1/1/ 仪器竖轴VV(调节圆水准器)20(3)十字丝横丝丄仪器竖轴VV/校正螺丝009:13:27图3-72.2.3水准尺和尺垫水准器的主要轴线 水准尺有塔尺.折 尺、普通单面尺.双 面尺和精密水准尺。尺的底部为零点，

7、尺 上黑白格相间，每格 宽度为lcm,有的为0. 5cm,每一米和分米处均有注记。匕=309:13:27南大学测绘9国土佶息I程20直尺A、B尺,两把一对，每把有黑、红两面分划与注记。 A尺黑面分划03m,红面分划4.687m7.687m。 3尺黑面分划03m,红面分划4.787m7.787m。 4、3尺黑面注记的零点差为0,红面注记的零点差为0lm。09:13:27尺垫尺垫在转点处放置水准尺用起传递高程的作用，在已知点和待求点上不能放。2222尺垫221.安置水准仪 1=1几个概念1、测誌：测童仪零所姿JL的地点。2、后视：水准珞线的后视方向。3、前视：水准珞线的諭视方向。4、視距：水谁仪至

8、标尺的水平距壽。5、视线需程：后视需程+后视锲数。6、转折点：水准测童中起传逋高程作用的中间点。7、水准点：水准测童的固走标志。8、水准点需程：指标志点顶面的需程。9、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。09:13:27中南大学测绘勺国土信息匸程系232.2.4水爪仪的使用打开三角架并使 高度适中，拧紧脚 架伸缩螺旋；目估 使架头大致水平并 安置在测站上，检 査架腿是否安置稳O打开仪器箱取出水准仪，用连接 螺旋把仪器固定在 架头上。09:13:27中南大学测绘号国土信息I程系24水准仪的使用2626第2.粗平方法：调整脚螺旋。将圆 水准器气泡调居中， 使仪器竖轴大致铅垂, 视准轴粗略水平。0

9、9:13:27目的：使圆水准气泡居中。中南大学；田34辭洲雛2626十字丝清 拧紧止动螺旋十牝物像清晰调微动螺旋H 3-9-1视差原因：目标通过物镜之后的像没有与十字丝分划板重合。3.瞄准方法：目镜调焦： 粗瞄目标： 物镜调焦： 精瞄目标： 视差：眼睛上下移动, 标尺成像与十字丝像 之间相对移动。水准仪的使用2626消除方法：旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。 旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。（或者说反复对光）。26望远镜对准天空（或明亮背景）旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺 像清晰。水准仪的使用微倾螺旋读数之前应 用微倾螺旋调整水准管气泡符合

10、, 使视线（即视准轴）精确水平。 若为自动安平水 准仪，此步骤可 以省略。注意：每次读数前 必须使水准管符合a)构适示总图- - -* b）气泡未符介C）气泡符介09:13:27中南大学29水准仪的使用5读数（精确整平之后）十字丝横丝（即中丝）在水准尺上读数。读数按由小到丿的方向（水准仪多为倒像望远镜，读数时应进行）,读出米、分米、厘米、并仔细估读毫米数（先估读mm、cm、dm、m） o读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以mm为单位。Z1=12£V1 J 116.0 =1= 6.1v（21）(b)黑面读数 a=1274 (mm)红面读数b=5958 (mm)(a)图2-11 圆水

11、准气泡整平09:13:27中南大学测绘与国土倍息I程系3309:13:27微縹旋尚未符合符合气泡符0中南大学测绘与国土信息I程系353227372=各 vy4D11209:13:272. 3 自动安平水准仪数字水准仪 一、自动安平水准仪自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一个圆 水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，借助 一种“补偿器”的特别装置，使视线自动处于水平状态C自动安平水准仪正面、自动安平水准仪正面自动安平水准仪反面09:13:27中南大学测绘匂国土信息I程系38自动安平水准仪安平的工作原理09:13:27屮南大学测绘9国土佶息I程系4009:13:27屮南大学测绘9

12、国土佶息I程系4009:13:27屮南大学测绘9国土佶息I程系4009:13:27屮南大学测绘9国土佶息I程系40第三章水准测暑做倾水准仪的使用-姿置仪吊-粗平临准一转平水准仪的使用 t动妥平水准仪的使用-安置仪森-粗平-賭准鉄救09:13:27屮南大学测绘9国土佶息I程系4009:13:27中南大学测绘与国土信息I程系42二、数字水准仪（电子水准仪）基座脚螺旋电子 水准仪厂调焦螺旋制动、微动螺旋自动安平补偿器调焦发送器：计算槪略视距值;09:13:#中南大学测绘与国土信息I程系42补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态分光镜：将由物镜计入的光分为可见光和红外光J行阵探测器：识别水准尺上的条码，

13、进行读数二、数字水准仪09:13:#中南大学测绘与国土信息I程系4209:13:#中南大学测绘与国土信息I程系4209:13:28中南大学测绘与国土信息I程系42下图为采用相关法的探卡NA3003数字水准仪的机械光学结构图2.4水准测量的实施2. 4. 1水准点和水准路线用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(Bench Mark), 简记为BM。水准测量等级：一、二、三、四等与图根水准；一、二 等为精密水准测量，三四等为普通水准测量。水准测量通常是从水 准点引测其它点的高程。水准点有永久性和临时性两种。水准路线的形式有:一般要求:等外水准: 面）；DS10或DS3+单面尺（图根可用双09:

14、13:27中南大学测绘号国土信息I程系48作业前应检验和校正; 一般性测量，可单程观测，作基本控制或支水准 往返观测；仪尺距：一般v 100m,最大可为150m；闭、附合水准v水准网两结点间的路线 < = 6km；支水准 v = 4km。2.4.2,水准测量实施每站高差观测两次，以检核观测数据的正确 性。1）两次仪器高法两次不同仪器高度的水平视线（改变仪 器高度应在10cm以上）测定相邻两点间的高 差，图根水准测量两次高差之差应小于6mm,.取其平均值作为最后结果。否则应重测。09:13:27中南大学测绘与国土信息I程系4709:13:27中南大学测绘号国土信息I程系4809:13:27

15、中南大学测绘号国土信息I程系48飾进方向1134167716041488101115541444132418220876TP面 進 水 地 大09:13:27中南大学测绘号国土信息I程系4809:13:27中南大学测绘号国土信息I程系48注意：为保证高程传适的准确性，莊相邻测丸的观测过程中，必须使转点保持稳走C壽程不变丿O09:13:27中南大学测绘号国土信息I程系48前1、安JL仪丢于A、TP1大政中 间，立尺于A、TP1A (尺垫 )上；2、粗略整平；3、溜准后视尺A,槍平.褛A_a,耙曇 1134；4、購准TP1前视尺，轲平、 锲救b,杞录1677m；5、计算：h, = a - b = 1.134-1.677=-0.543m6、仪妥翥夂雯化10cm,同空测得=1.011, b* =1.554 h=0543 hj= hr ht1=0<6mm7、计算需差的平沟值：hl =0.543mo同*傩次测轧bJ律拾耕翕忑密表21水准测虽记隶(两次仪韻高法)测站点号水准尺读数(nun)斋差(m)平均高差(m)斋程(m)备注后视前视1BMA113413.4281011TP116770543(0.0