第二章   水准测量
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第二章 水准测量. 高程测量概念 根据已知点高程,测定该点与未知点的高差,然后计算出未知点的高程的方法。. 高程测量的方法. 1 、水准测量 2 、三角高程测量 3 、气压高程测量 4 、 GPS 测量. b. B. a. h AB. A. H B. H B. H A. 大地水准面. §2.1 水准测量原理. 一 . 基本原理 利用 水准仪 提供的 “ 水平视线 ” ,测量两点间高差,从而由已知点高程推算出未知点高程。. 前视尺. 后视尺. 前进方向. 前视 读数. 后视读数. 前视点. b. B ( 未知 ). a.

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Presentation Transcript


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第二章 水准测量


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  • 高程测量概念

    根据已知点高程,测定该点与未知点的高差,然后计算出未知点的高程的方法。


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  • 高程测量的方法

1、水准测量

2、三角高程测量

3、气压高程测量

4、GPS测量


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b

B

a

hAB

A

HB

HB

HA

大地水准面

§2.1 水准测量原理


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一.基本原理

利用水准仪提供的“水平视线”,测量两点间高差,从而由已知点高程推算出未知点高程。


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前视尺

后视尺

前进方向

前视 读数

后视读数

前视点

b

B(未知)

a

后视点

hAB

A(已知)

HB

HA

大地水准面

A、B两点间高差hAB为:

高差等于后视读数减去前视读数。


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前进方向

b

B

a

hAB

A

HB

HB

HA

大地水准面

二、计算未知点高程

1.高差法

如果已知A点的高程HA,求B点的高程HB:


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2.视线高法(仪高法)

前进方向

b

B

a

hAB

A

HB

HB

Hi

HA

大地水准面

水准仪的视线高程Hi : 水准仪的水平视线到大地水准面的铅垂距离


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例:图中已知A点高程HA=423.518m,要测出相邻1、2、3点的高程。先测得A点后视读数a=1.563m,接着在各待定点上立尺,分别测得读数b1=0.953m,b2=1.152,b3=1.328m。

解:先计算出视线高程

Hi=HA+a=423.518+1.563=425.081m

各待定点高程分别为:

H1=Hi-b1=425.081-0.953=424.128m

H2=Hi-b2=425.081-1.152=423.929m

H3=Hi-b3=425.081-1.328=423.753m


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§2.2 水准测量的仪器及工具

水准测量常用的工具是:

水准仪、水准尺、尺垫

水准仪按其精度分,有DS05,DS1,DS3及DS10等几种型号。05、1、3和10表示水准仪精度等级。

0.5mm、1mm、3mm和10mm


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(一) DS3水准仪组成: 望远镜、水准器、基座

目镜调焦螺旋

准星

水准管

物镜调焦螺旋

照门

物镜

圆水准器

目镜

制动螺旋

微倾螺旋

微动螺旋

圆水准器校正螺钉

脚螺旋

基座


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上丝

竖丝

中丝

下丝

1. 望远镜

作用:构成水平视线、精确瞄准远处目标

并对水准尺进行读数

物镜

目镜

十字丝(上、中、下丝)

视准轴CC 十字丝交点与物镜光心的连线

返回


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2、水准器

  • 圆水准器:用于整平

    圆水准器轴L’L’过圆水准器零点的球面法线

  • 水准管: 用于精平

    水准管轴 通过水准管零点与圆弧相切的纵向切线LL

    特性:气泡始终向高处移动。

返回


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(二)水准尺和尺垫

水准尺主要有单面尺、双面尺和塔尺

(1)双面水准尺 黑红两面,成对使用,侧多装有圆水准器

黑面 起始 0,黑白相间,黑面尺(主尺)

红面 起始 4.687m和4.787m,红白相间,红面尺(辅尺)

尺面分划为1cm,每10cm处(E字形刻划的尖端)注有阿拉伯数字

(2)塔尺 2m~5m

尺的底部为零点,尺面上黑白格相间,

每格宽度为1cm,有的为0.5cm

尺垫放在转点上,以防水准尺下沉。


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§2.3 水准仪的基本操作程序

操作程序:置仪—粗平—瞄准—精平—读数

(一)粗平

调节脚螺旋,使圆水准气泡居中。

1.方法:

对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向中间——转动脚螺旋3,使气泡居中。


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3

3

3

2

2

1

1

1

2

c

b

a

图形:粗平的操作方法示意图

2.规律:

气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。


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(二) 瞄准

1.方法:先用准星器粗瞄,再用微动螺旋精瞄。

2.视差:

  • 概念:眼睛在目镜端上下移动时,十字丝与目标像有相对运动。

  • 产生原因:目标像平面与十字丝平面不重合。

  • 消除方法:反复交替调节目镜和物镜调焦螺旋。


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(三)精平

1、方法:如图所示,调节微倾螺旋,使水准管气泡成像抛物线符合。

2、说明:自动安平水准仪(compensator level),不需进行精平。


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(四)读数

精平后,用十字丝的中丝在水准尺上读数。

1.方法:米、分米看尺面上的注记,厘米数尺面上的格数,毫米估读。

2.规律:读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的,从上往下读;若成正像,即从下往上读。


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a

c

b

3. 水准仪读数实例

图形:水准仪读数实例

0.725

6.252

1.477


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