第2章_水准测量和水准仪.

1、第2章水准测量和水准仪2J 水准测量原理与方法、水准测量冻理hAB=a-b Hr = HA -a b水准测量原理仏8Hr = Hr + 仏HA=HB-hAB水准测量方址AB = hA +人2 + + % =（a 一也）+ （他 一2）+ + （。”| 一乞+|）/l+lW+lH4-I二为a -勺）=工卩+“t=li=li=l后视读数之和减前视读数之三.地球曲率和大宅折光彩响/ 地球曲率改正/大气折光影响三、地球曲率和大折光彩响2R2.2水准仪与水准尺水准仪糸刃分级及主要用逢三、地球曲率和大折光彩响球气差：地球曲率与大气折 光的共同影响。般取K=O11K=O1125 = 1 OO/z =/= p

2、- f = （1一 K） = 0.7/7?nt 2RR = 631m水准仪系列 型号DS05DS1DS3DS10每千米往返 测高差中数 偶然中误差M 0.5mmM 1mmM 3mmM 10mm主要用途国家一等水 准测量及地 震监测国家二等水 准测量及其 它精密水准 测量国家三、四 等水准测量 及一般工程 水准测量一般工程水 准测量2.2水准仪与水准尺一、水准仪基本结构准星水谁管基去；3KT缺D2.2水准仪与水准尺一、水准仪基本结构做倾邈钮撤动逢钮2.2水准仪与水准尺二、望运僥22物镜2目镜C视距丝 llllllll _22划板2二.望运镜视差：当望远镜瞄准目标后，眼睛在目镜处上下左右作少量的移

3、动，发现十字丝和目标有相对的运动，这种现象称为 视差.视差产生的原因：目标通过物镜之后的像没有与十字丝分划板22测量望远镜的瞄准与视差2十字丝分划板I(b)有视差现象消除视差的方法：对准明亮背景，转动目镜，使十字丝由 不清晰至清晰的初始位置，然后再瞄准目标由物镜调焦螺 旋使目标也能看清楚.眼睛应放松.三、水;隹春 水准器用来置平仪器，分为水准管和圆水准器.1.水准管Q水准管的零点：在水准管上刻有2mni的分划线与中间的O点 成对称，O点称为零点.水准管轴：过零点O与圆弧相切的切线LL水准管的分划值：相邻两分划线间弧长(2mm)所对的圆心角r2mm水准管的分划值 与灵敏度的关系分划值:气泡符合时

4、三、水准轟为了提高目估水准管气泡居中的精度，一般 在水准管上装有符合枝镜系统，通过符合稜 镜系统将气泡两端的彩像反射到同一平面上, 影像底端符合，则气泡居中.L2、圆水准器盒顶面的内壁磨成圆球形，顶面的中央划一,卜風，其園心O即为EJ水准器的零点.通过零点O与球面的球心的连线（O点的法线）工厂称为圆水准轴.分划值：57 2mm 107 2mm当气泡位于圆内中央位置时，圆水准轴就处于铅垂位置，切 于零点的平面也就成水平了.圆水准器的灵敏度较低， 常用于粗略整平.、带有光学测做春裝JL的水准仪152 ISO-精确的水平视线不可能恰好对准水准标尺上的分划线，光学测 微器可以精确地测定小于分划线间格值

5、的零数。148146144 转动测微螺旋，平行玻璃板作前俯，使水平视线向下 梢密水准尺平移与就近的14X分划重合，这时测微分划尺上的读数为6.50mni,而水平视线的平移量应为6.50 - 5mm最后读数“为：a = 148c/n + 6.50/w/h 5mm五、木准尺和尺垫水准尺：材料干燥的木料、铝合金、锢钢尺 构造折尺、塔尺、直尺。长度2m 3m、5ni 水准尺的要求：直、变形小、刻划精确、观测时应竖直.常用三、 四等水准测量的水准尺为木质3m的、双面水准尺，黑面尺 （主尺）底端刻划为0,而红面尺（辅助尺）底端刻划分别为 4687mm x 4787mm.尺垫：放在过渡点上即转点上，传递高程

6、用。六.木准仪的後用1、安置水准仪：将仪器安置在三脚架上2、粗平： 第一种方法：固定两条腿，前后移动、左右摆动一条腿,使圆水准器；气泡居中。第二种方法：旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中3、瞄准：使十字丝和目标的成像清晰，消除视差。4、精平：用微倾螺旋使符合水准管气泡居中。5、读数：用十字丝中丝.下丝.上丝分别读数，通常读四位数。214656252红面的起始4687m m或4787mm大大缩短水准测量的工作时间； 提高了水准测量的精度 在光路中装萱一个窈金器”使光线偏转而通过十字丝交5 0、电子水准仪电子水准仪将原有的用人眼观测读数改变为由光电设 备自动探测水平视准轴的水准尺读数。速度快、精度高读

7、数客观厂 使用方便、能减轻作业劳动强度易于实现水准测量内外业一体化在望远镜中装置了一个由光敏二极管构成的线阵探测器, 仪器采用数字图像识别处理系统，并配用条码水准标尺。23 水准测量外业施测尹.一、水准测量轨述7水准测董的主要目的是测出一系列水准点的髙程寸过水准点的高程，可以了解地表的形状.地壳的变化，以及指导工程的设计.施工、监测。水准测量必须有统一的 高程系.我国统一的高程系是1985年国家高程系.水准测量的等级分为： 一.二等水准测童科学研究.提供高程起算数据丁 三.四等水准测量工程建设.提供高程起算数据# 普通水准测量工程建设.测图等。应水准点之河进行水准测受所经过的炼战附合水准路线水

8、准路线1、单一水准路线A 因线路中已知点的个数不同又分为三种：”附合水准路线x闭合水准路线支水准路线支水准路线二、水准珞线2、水准网由几条单一水准路线相互连接构成网形，网中单一水准路 线相联接的水准点称为结点.根据水准网中已知点个数的不二、水准珞线2、水准网独立水准网三、木准测量的外业就测1、普通水准测量测站点号水准 后视1读数 前视高差 h高程H备 注1A034746.215转点11631-12842转点0306转点2丄丄V A2624231X3转点20o33it占T1S2X131006834Ji AACA1.1 、rr绘占d 2368U3U1TiWZ /R0694+167444 631三、

9、木准测量的外业施测三、木准测量的外业施测2、国家三、四等水准测量观测程序前施测方向2、国家三、四等水准测量采用红黑面双面标尺三、四等水准测量的作业限差等级仪器类 型标准视 线长度 /m后前视 距差/m后前视 距差累 计/in黑红面 读数差 /mm黑红面 所测高 差之差 /mm检测间 歇点、髙 差之差/mm三等S3653.06.02.03.03.0四等S3805.010.03.05.05.012.3.4.读取下.上.中丝读数 读取中、下.上丝读数 读取中丝读数照准后视尺黑面， 照准前视尺黑面， 照准前视尺红面，照准后视尺红面，读取中丝读数三、四等水准测量观测程序为：后.前、前、后 （黑.黑、红.

10、红）三、四等水准测量的观测手簿036305515239三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向1号 方及尺*红K一高差中数丝 上 尺丝 上 尺-d)(5VJ(8612)6) (前(4)-(921)3 1(前6)1()7 1 fv)1 1 xrv4)1 (51 rv12126916 后34911266on181*8 O O26976147357347571 O1 +901 O3 O三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向父号 方及尺+X-红 K一高差中數备考丝 上 尺丝 上 尺F-V一1 (5) /V后) (3) (8612)6) (*r(4)(91) 3 1/k

11、- 后6)1()1()1 1(4)1 (514 19155 o25 后6 2713156O0935187616 前668145561057377351 +2 O5 Q三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向乞号 方及尺+X-红一高差中数丝 上 尺丝 上 尺RI)1 (5后(3) (861)6)(前)-)(9)%171 /k) 3 1ZIV61(7171 1Z(K17 5 1/k569114215 后2381-9156O74816 前7 O O239761 +r526762 后15 4 7 1 O2 O7 O测站编号后下丝*下丝方向 及尺号标尺读数A+X-红备 考尺上丝尺上丝红面

12、后距前距视距差”(1)(5)后(3)(8)(10)（可(6)BIT心）（巧(12)(13)后-前(16)(17)(11)(14)(15)00890124后500544842-100200050前600874775-196974后-前-0033+00670-0033.00.5-1.2水准测量的内业计算1、单一附合水准路线B三.四等水准测量的观测手簿三.四等水准测量的观测手簿1）计算闭合差fh = H、+g_H“2）判断闭合差是否超限/ cC3）计算各测段观测高差之权 =或* =厶“,nfh4 ）计算各测段观测高差的改正数气=_厶/或卩= 化叫水准测董的内业计算|1、单一附合水准路线人針一5）检查

13、改正数计算6）计算各测段的改正后的高差见a7）计算各点的高程值8 ）精度评定单一附合水准路线计算点 名观测高A（hi）MA kin)权P 高差改正最我然 商租5“pvv备注X+7.2314-50.22+847.2114.08154.4704.3267.20.14+ 1323.66250.157-8.2517.00.1420.16B41.918-5.346,8-7+3357.90单位权中误耳）=词=7.6mmV n t v 3 2点高程中误刼.=命=盈=16切2点高程中谋差 =70J4 = 2（）3/h/w2、单一闭合水准路线Ha=Hb力=冋+為+ % =幻3.单结点水准网1）计算结点高程平差值PH + P,HP、H、人+马+马2）计算各水准路线上的待定点高程3)精度评定(1)计算单位权中误差:(2)计算结点高程平差值中误差“52.4水准测量的误差分析”观测误差厂外界条件的影响一、仪發误差1.视准轴与水准管轴不平行的误差i角：视准轴与水准管轴在竖直面上投影的夹角.视准轴（CC）L _水准管轴虫）水准管轴（LL ）平行于视准轴（CC ）向上倾斜i角的符号为正PP他 bhAti=xa-xb=(a b) (xa xb)=一(Su Sb)P=h；R ShAft当S = Sb时，可消除r角的彩响21一2100用。二.观测蟆差1、精平误差