《测量学水准测量》课件

《测量学水准测量》课程介绍课程目标掌握水准测量的基本原理和方法。了解水准仪的构造和使用方法。学习水准路线的设计、测量和计算。课程内容水准测量的基本概念。水准仪的构造和工作原理。水准路线的设计、测量和计算。水准测量的误差分析。课程考核平时作业、期末考试。注重实践操作能力的考核。学习目标了解水准测量的基本原理掌握水准测量方法，包括水准仪的使用和水准路线的测量步骤。掌握水准测量数据的计算和误差分析了解水准测量误差的来源，并学会使用闭合差检核等方法进行误差控制。学会利用水准测量数据绘制等高线图了解等高线图的应用，并能够利用等高线图分析地形特征。水准测量概述水准测量是测量学中的一种重要方法，主要用于测定地面点的高程，也就是该点相对于某一参考面的垂直距离。水准测量是测定地面点高程的主要方法，应用广泛。水准测量方法简单易行，精度较高，在工程建设、地形测绘、水文测量等方面应用广泛。水准仪的构造和工作原理望远镜用于瞄准水准尺并观测读数。水准管用于确定水准视线的方向。基座用于支撑望远镜和水准管。脚架用于稳定水准仪。水准仪的调整1视准轴水平确保视准轴与水平轴平行，是水准仪调整的关键步骤。2水准管气泡居中水准管气泡居中，确保水准管轴水平，从而保证视准轴水平。3十字丝横丝水平十字丝横丝水平，确保测量时视线水平，获得准确的读数。水准仪常用附件水准尺用于测量高程的仪器，水准尺分为两部分：尺身和水准标尺。望远镜水准仪的望远镜可以精确对准水准尺，并放大观察水准尺上的读数。调整螺丝用于调整水准仪的水平状态和瞄准方向。三脚架支撑水准仪，使之稳定。水准路线测量1路线布设根据地形特点，选择最佳路线2水准点观测沿路线进行逐点观测，记录数据3数据处理计算高差，并进行误差分析水准测量的误差分析误差类型误差来源减小误差的方法仪器误差水准仪本身的缺陷使用精度较高的水准仪观测误差观测人员的疏忽或操作不当仔细认真地进行观测外界环境误差气温、气压、湿度等变化选择适宜的观测时间和环境水准路线的设计1控制点保证路线精度2路线走向地形条件，经济效益3测站设置可视性，便于观测水准路线设计是水准测量的前提。路线设计需要考虑控制点、路线走向、测站设置等因素，以保证测量的精度和经济效益。水准路线的测量1测站点选择合适的测站点，确保能清晰观测到前后视点。2安置水准仪将水准仪安置于测站点，并进行精密调整。3观测水准点分别观测前后视水准点，并记录数据。4移动水准仪将水准仪移至下一个测站点，重复步骤2和3。水准路线的计算高程计算计算各点高程，需根据水准测量数据进行高差计算，并累加或减去已知点的高程。闭合差计算闭合差为测量的最后点的高程减去起始点的高程，反映了测量误差的大小。高程调整根据闭合差大小，进行高程调整，将误差平均分配到各测点，确保高程的准确性。水准路线闭合差的检核水准路线闭合差是指路线起点和终点的高差之差，理论上应该为零。水准路线的工程应用建筑工程确定建筑物的高程，控制建筑物的标高，确保建筑物的平整度和稳定性。道路工程确定道路的纵横断面，控制道路的坡度和弯曲度，确保道路的平顺性和安全性。水利工程确定水利工程的标高，控制水利工程的坡度和水位，确保水利工程的正常运行。等高线绘制等高线绘制是将地形图上的等高线进行数字化处理，生成数字等高线数据。这一步骤通常利用地形图数据和地理信息系统软件完成。等高线绘制需要考虑数据精度、平滑度、线型等因素。不同的绘制方法和软件工具会产生不同的结果。等高线地图的应用地形分析等高线地图可以用于地形分析，例如坡度、坡向、地形起伏等。工程建设在工程建设中，等高线地图可以用于选址、规划、设计等。军事应用等高线地图在军事上可以用于地形分析、目标定位、作战指挥等。自然灾害等高线地图可以用于分析自然灾害，例如洪水、地震、滑坡等。地形图的生产1数据采集利用各种测量仪器，如全站仪、GPS、无人机等，获取地形的空间数据。2数据处理对采集的数据进行处理，包括坐标转换、数据平差、误差分析等。3地形图绘制根据处理后的数据，利用专业软件进行地形图绘制，包括等高线、地物符号、图廓等。4地形图审核对绘制完成的地形图进行审核，确保其准确性和完整性。地形图的应用工程建设地形图是进行道路、桥梁、水利、建筑等工程建设的基础资料，为规划设计、施工放样提供重要的参考。资源开发地形图可以帮助识别地质构造、水文条件、土壤类型等信息，为矿产资源开发、水资源利用提供重要依据。城市规划地形图是城市规划的重要基础资料，为城市道路、建筑布局、绿化规划提供参考。环境监测地形图可以用来监测地表形态变化、水土流失等环境问题，为环境保护提供科学依据。地形测量仪器水准仪测量高程，确定地面点高程的仪器经纬仪测量水平角和垂直角，确定地面点平面位置的仪器全站仪集经纬仪、测距仪和数据处理功能于一体的仪器地形测量方法1水准测量精确测定高程2三角测量测定地面点间的水平距离和角度3GPS测量利用卫星信号进行定位4摄影测量利用航空或地面摄影进行测量5激光扫描快速获取三维地形数据地形图测绘测量误差分析3误差来源仪器误差、观测误差、计算误差2误差类型系统误差、偶然误差1误差影响地形图精度地形图的读图与应用等高线等高线是连接地面上同一高度的点所成的闭合曲线，反映地形的起伏变化。坡度坡度是指地面坡面的倾斜程度，可以用坡度角或坡度比表示。高程高程是指地面点到某一水准面的垂直距离，通常用米或英尺表示。地形图修测1实地核查对原有地形图进行实地核查，确认图上信息与实际情况是否一致。2补充测量对图上遗漏或错误的信息进行补充测量，确保地形图的完整性和准确性。3修改调整根据实地核查和补充测量结果，对原有地形图进行修改和调整。地形图数字化1数据处理数据清理、格式转换、精度控制2数据采集扫描、矢量化、坐标转换3数据存储数据库、地理信息系统地理信息系统概述地理信息系统(GIS)是一种强大的工具，用于存储、管理、分析和可视化地理空间数据。它将地图、数据和分析功能整合在一起，提供对现实世界的深入理解。1空间数据GIS使用地理坐标来记录和存储数据，允许用户在空间上查看和分析信息。2属性数据除了地理位置，GIS还存储与每个地点相关的属性信息，例如人口统计、土地利用或环境数据。3空间分析GIS允许用户进行空间分析，例如缓冲区分析、叠加分析和网络分析。地理信息系统的数据采集1现场数据采集利用专业设备如全站仪、GPS接收机、扫描仪等，直接在现场获取地理空间数据。2遥感数据获取通过卫星、航空器或无人机等平台，获取地面影像、光谱数据等遥感信息。3室内数据数字化将现有地图、图纸、照片等纸质资料进行数字化处理，将其转化为计算机可识别的格式。地理信息系统的数据管理数据模型地理信息系统采用多种数据模型，如矢量模型和栅格模型，以存储和管理地理空间数据。数据结构数据结构包括数据类型、数据组织方式和数据之间的关系，确保数据的完整性和一致性。数据质量控制数据质量控制包括数据的准确性、完整性、一致性和及时性，以保证数据的可靠性和有效性。地理信息系统的数据处理空间数据处理包括空间数据转换、空间分析、空间建模等。属性数据处理包括属性数据统计、分析、建模等。数据集成与融合将来自不同来源的数据整合，以实现更全面的分析和决策。地理信息系统的应用城市规划GIS可用于城市规划，例如土地利用分析、基础设施管理和交通规划。环境监测G