工程测量_第二章

1、 高程测量高程测量测量地面点的高程。测量地面点的高程。 方法方法水准测量、三角高程测量、水准测量、三角高程测量、GPS测量测量 水准测量水准测量精度最高精度最高 交通工程系交通工程系 王晗王晗第第2 2章章 水准测量水准测量2.1 水准测量原理水准测量原理水准仪水平视线，读取水平视线在标尺上的读数，水准测量方向AB。A尺后视尺， 读数a后视读数。B尺前视尺， 读数b前视读数。AB高差 hAB=abA点高程HA已知， 求出B点高程 HB= HA + hAB （高差法）视线高程 Hi= HA +aB点高程 HB= Hi b (仪高法)常用于施工测量，放样点的高程。2.1 水准测量原理水准测量原理A

2、，B两点相距较远时，连续水准测量。中间设置转点(TP)，放置尺垫。h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3， hn=anbn。hAB= h1 h2 h3 hn= hihAB=aibi2.1 水准测量原理水准测量原理2.2 水准仪和水准尺水准仪和水准尺水准仪，水准尺，尺垫精度等级DS 05，DS 1，DS3，DS10结构分类微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪2.2 水准仪和水准尺水准仪和水准尺 微倾式水准仪微倾式水准仪 调整微倾螺旋调整微倾螺旋管水准气泡居中管水准气泡居中水平视线，水平视线， 水准仪水准仪望远镜、水准器、基座。望远镜、水准器、基座。2.2 水准仪和水准尺水准仪和水

3、准尺1.望远镜望远镜2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n 作用照准竖立水准尺并读取水准尺上的读数。n 组成物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜。n 倒像望远镜，正像望远镜。n 视准轴CC物镜中心与十字丝分划板中心连线。n 中丝读取视准轴CC与标尺交点的读数。n 上下丝读取水准仪到标尺的距离( 视距)。 十字丝分划板结构十字丝分划板结构 安装在金属圆环上，安装在金属圆环上， 用四颗校正螺丝固定在望远镜筒上。用四颗校正螺丝固定在望远镜筒上。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起的读数误差消除：望远镜对准天空(或明亮背景)，旋转目

4、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。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造望远镜对准天空(或明亮背景)旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造2 水准器水准器n分类圆水准器，管水准器。n圆水准器轴LL内圆弧中点的法线，n气泡居中时，LL铅垂。n圆水准器格值内圆弧2mm弧长所对圆心角。nDS3的 =810。n圆水准器轴LL竖轴VV，用于粗略整平仪器。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造

5、微倾式水准仪的构造n管水准器轴LL内圆弧中点切线，n气泡居中时，LL水平。n管水准器格值内圆弧2mm弧长所对圆心角。nDS3的 =20。n管水准器轴LL望远镜视准轴CC，精确整平仪器。 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造n管水准器安装。n管水准器符合棱镜系统，提高管水准气泡的居中精度。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造3 基座基座 基座呈三角形，主要由轴座、脚螺旋和底板组成。仪器的基座呈三角形，主要由轴座、脚螺旋和底板组成。仪器的上部通过上部通过 竖轴插入轴座中，形成一体。竖轴在轴座内可以转竖轴插入轴

6、座中，形成一体。竖轴在轴座内可以转动。三脚架的中心连接螺旋旋入底板，把基座固定在脚架上。动。三脚架的中心连接螺旋旋入底板，把基座固定在脚架上。旋转脚螺旋，可调节仪器上部的水平状态。旋转脚螺旋，可调节仪器上部的水平状态。2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造2.2.2 水准尺和尺垫水准尺和尺垫水准尺：2m5m，常用有塔尺、双面尺等。双面直尺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。B尺黑面分划03m，红面分划4.787m7.787m。有利于校核读数 2.2.2 水准尺和尺垫水准尺和尺垫2.375m1.150m0.710m

7、正像望远镜观测标尺读数正像望远镜观测标尺读数尺垫转点处放置水准尺用。生铁铸成的三角形板座。2.2.2 水准尺和尺垫水准尺和尺垫水准测量操作步骤：粗平瞄准水准尺精平读数 粗平旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中。2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用瞄准：先目镜对光，再物镜对光，消除视差。粗略瞄准：松开制动螺旋，照准标尺，使准星、照门、标尺在一直线上。精确瞄准：拧紧制动螺旋，从望远镜观察标尺像，旋转微动螺旋，使十字丝竖丝位于标尺中央。精平：旋转微倾螺旋，使管水准气泡居中。2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用管水准气泡偏离中点较大时，旋转微倾螺旋的同时，从仪器侧面观测管水准气泡的移动，使其大致居中，再从管

8、水准器观察窗口查看符合情况。2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用从管水准器观察窗口查看符合情况从管水准器观察窗口查看符合情况读数：倒像望远镜，从上向下读。m位与dm位直读标尺上的数字，cm为数格子，mm位估读。红黑面读数差为6295-1608=4687。2.2.3 水准仪的使用水准仪的使用2.3 水准测量方法水准测量方法2.3.1 水准点 为统一全国高程系统和满足各种测量的需要国家各级测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点称水准点(BM)，分地面点与墙上点。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。2.3.2 水准测量施测水准测量施测如图，如图，

9、转点转点(Turing Point), 简写为简写为TP每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hAB=h=a-bB点高程为：点高程为：HB=HA+h2.3.2 水准测量施测水准测量施测2.3.2 水准测量施测水准测量施测2.3.3 水准测量检核水准测量检核1、测站检核、测站检核变动仪高法变动仪高法是在同一个测站上用两次不同的仪器是在同一个测站上用两次不同的仪器高度高度(10cm)，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测，测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差不超过容

10、许值高差之差不超过容许值(等外水准测量容许值为等外水准测量容许值为6mm)。否则。否则必须重测。必须重测。双面尺法双面尺法:是仪器的高度不变，而立在前视点和后是仪器的高度不变，而立在前视点和后视视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数差，相互进行检核。若同一水准尺红面与黑面读数(加常数后加常数后)之差，不超过之差，不超过3mm；且两次高差之差，又未超过；且两次高差之差，又未超过5mm, （这两（这两项指标随测量等级不同而有所变化）则取其平均值作为该测站项指标随测量等级不同而有所变化

11、）则取其平均值作为该测站的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。的观测高差。否则，需要检查原因，重新观测。2.3.3 水准测量检核水准测量检核2.3.3 水准测量检核水准测量检核2、成果检核、成果检核检核条件检核条件高差闭合差高差闭合差fh。附合水准路线：附合水准路线：fh=hi(HBM2 HBM1)。闭合水准路线：闭合水准路线：fh=hi0=hi 。支水准路线：支水准路线：fh=h往往h返。返。2.3.3 水准测量检核水准测量检核高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。在容许范围内，

12、否则应检查原因，返工重测。图根图根水准测量高差闭合差容许值为：水准测量高差闭合差容许值为：平地平地山地山地 四等四等水准测量高差闭合差容许值为：水准测量高差闭合差容许值为：平地平地山地山地 式中：式中：L为水准路线总长为水准路线总长(km)；n为测站数为测站数 )( 6)( L02mmnfmmfhh容容)( 12)( L40mmnfmmfhh容容2.3.3 水准测量检核水准测量检核2.4 水准测量成果计算水准测量成果计算根据已知水准点的高程，水准路线高差观测值，分配高差闭合差，计算出未知点的高程。附合水准路线fh=hi(H终 H起)。闭合水准路线fh=hi0=hi 。支水准路线fh=h往h返。图根水准高差闭合差允许值fh允平坦地区 fh允=40L(mm) 山地fh允=12n(mm)fh fh允时，可以分配高差闭合差。原则：反号，按路线长Li(平坦)或测站数ni(山地)比例分配高差改正数 Vi公式：hiifLLVhiifnnV2.4.1 附合水准路线测量成果计算附合水准路线测量成果计算例 按图根水准测量要求施测某附合水准路线观测成果，BMA和BMB为已知高程水准点，箭头为水准测量前进方向，路线上方的数字为测得的两点