款QH系列點(diǎn)陣式紅外智能高速球型攝像機(jī)3

1、第二章第二章 水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量2-1.水準(zhǔn)測(cè)量概述水準(zhǔn)測(cè)量概述2-2.水準(zhǔn)測(cè)量的原理水準(zhǔn)測(cè)量的原理2-3.水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺2-4.水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施2-5.水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正2-6.水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法法21 水準(zhǔn)測(cè)量概述水準(zhǔn)測(cè)量概述v水準(zhǔn)測(cè)量水準(zhǔn)測(cè)量是利用水平視線來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的高差。由于水準(zhǔn)測(cè)量的精度較高，所以是高程測(cè)量中最主要的方法。22 水準(zhǔn)測(cè)量的原理 水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，在已知高程點(diǎn)和未知點(diǎn)上豎立水準(zhǔn)尺線，在已知高程點(diǎn)和未知點(diǎn)上豎立水準(zhǔn)尺并截取讀數(shù)，測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，從

2、而由并截取讀數(shù)，測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，從而由已知點(diǎn)的高程推算未知點(diǎn)的高程。已知點(diǎn)的高程推算未知點(diǎn)的高程。babaabababhhbahhhh后視尺后視尺前視尺前視尺水平視線水平視線高程：地面點(diǎn)沿高程：地面點(diǎn)沿鉛垂線方向到大鉛垂線方向到大地水準(zhǔn)面的距離，地水準(zhǔn)面的距離，當(dāng)該地面點(diǎn)在大當(dāng)該地面點(diǎn)在大地水準(zhǔn)面之上時(shí)地水準(zhǔn)面之上時(shí)取正值，反之取取正值，反之取負(fù)值。負(fù)值。高差具有方高差具有方向性，記作向性，記作h ，其值其值可正可負(fù)可正可負(fù)。后視讀數(shù)后視讀數(shù)前視讀數(shù)前視讀數(shù)已知：已知：ha =34.248m, a = 2.145m,b = 1.684m后視尺后視尺前視前視尺尺水平視線水平視線hab= a-b

3、 = 0.461m 則：hb=ha+ hab = 34.248 + 0.461 = 34.709當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差太大時(shí)，則可分段當(dāng)兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)或高差太大時(shí)，則可分段連續(xù)進(jìn)行，從圖連續(xù)進(jìn)行，從圖23中可得：中可得：bahhbahbahbahabnnn222111轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)點(diǎn)：轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳遞高程的作用。轉(zhuǎn)點(diǎn)：轉(zhuǎn)點(diǎn)起傳遞高程的作用。23 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺微傾式水準(zhǔn)儀微傾式水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀數(shù)字?jǐn)?shù)字(電子電子)水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀我國(guó)的水準(zhǔn)儀系列標(biāo)我國(guó)的水準(zhǔn)儀系列標(biāo)準(zhǔn)分為：準(zhǔn)分為：ds05、ds1、ds3和和ds20 水準(zhǔn)尺、尺墊水準(zhǔn)尺、尺墊常用雙面尺：一面黑白相間刻劃：黑面尺或主尺黑面尺或主尺

4、， 另一面紅白相間刻劃：紅面尺或副尺。紅面尺或副尺。 黑面的起始讀數(shù)為零 紅面的起始讀數(shù)則分別為4.687m和4.787m尺墊：在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置水準(zhǔn)尺在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置水準(zhǔn)尺一、 ds3水準(zhǔn)儀的構(gòu)造和使用(一) ds3水準(zhǔn)儀的構(gòu)造在一般水準(zhǔn)測(cè)量中使用較廣的ds3型微傾式水準(zhǔn)儀由下列三個(gè)主要部分組成：望遠(yuǎn)鏡：望遠(yuǎn)鏡： 它可以提供視線，并可讀出遠(yuǎn)處水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)。水準(zhǔn)器：水準(zhǔn)器： 用于指示儀器或視線是否處于水平位置。基座：基座： 用于置平儀器，它支承儀器的上部并能使儀器的上部在水平方向轉(zhuǎn)動(dòng)。1. 望遠(yuǎn)鏡 十字絲分劃板 視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸視線視差視差：當(dāng)觀測(cè)時(shí)把眼睛稍作上下移動(dòng)，如果尺像與十字絲有相對(duì)的移動(dòng)，即讀數(shù)

5、有改變，這一現(xiàn)象叫視差。其原因是尺像沒有落在十字絲平面上。消除視差的方法是先調(diào)目鏡調(diào)焦螺旋使十字絲清晰，然后一面調(diào)節(jié)物鏡調(diào)焦螺旋一面仔細(xì)觀察，直到不再出現(xiàn)尺像和十字絲有相對(duì)移動(dòng)為止，即尺像與十字絲在同一平面上。十字絲分劃板2. 水準(zhǔn)器(1) 管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器 又稱水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管水準(zhǔn)管分劃值：水準(zhǔn)管上兩相鄰分劃線（mm）間的圓弧所對(duì)的圓心角(2) 圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器的分劃值，是頂蓋球面上2mm弧長(zhǎng)所對(duì)應(yīng)的圓心角值，水準(zhǔn)儀上圓水準(zhǔn)器的角值為8至15(r=0.460.86m)。(二) ds3微傾式水準(zhǔn)儀的使用首先打開三腳架，安置三腳架要求高度適當(dāng)、架頭大致水平并牢固穩(wěn)妥，在山坡上應(yīng)使三腳架的兩

6、腳在坡下一腳在坡上。然后把水準(zhǔn)儀用中心連接螺旋連接到三腳架上，取水準(zhǔn)儀時(shí)必須握住儀器的堅(jiān)固部位，并確認(rèn)已牢固地連結(jié)在三腳架上之后才可放手。1. 儀器的粗略整平儀器的粗略整平左手拇指法則，或右手食指法則：(1)先旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋，然后旋轉(zhuǎn)第三個(gè)腳螺旋；(2)旋轉(zhuǎn)兩個(gè)腳螺旋時(shí)必須作相對(duì)地轉(zhuǎn)動(dòng)，即旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)相反。(3)氣泡移動(dòng)的方向始終和左手大拇指移動(dòng)的方向一致。2. 照準(zhǔn)目標(biāo)照準(zhǔn)目標(biāo)準(zhǔn)星瞄準(zhǔn)目鏡調(diào)焦、物鏡調(diào)焦使十字絲豎絲照準(zhǔn)水準(zhǔn)尺3. 視線的精確整平視線的精確整平粗平 精平每次讀數(shù)前都需要重新使氣泡符合每次讀數(shù)前都需要重新使氣泡符合4. 讀數(shù)讀數(shù)用十字絲中間的橫絲讀取水準(zhǔn)尺的讀數(shù)。從尺上可直接讀出米

7、、分米和厘米數(shù)，并估讀出毫米數(shù)，所以每個(gè)讀數(shù)必須有四位數(shù)。水準(zhǔn)儀使用步驟： 粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)24 水準(zhǔn)測(cè)量的實(shí)施v水準(zhǔn)原點(diǎn)作為全國(guó)高程測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)。從1989年起，國(guó)家規(guī)定采用青島驗(yàn)潮站19521979年的觀測(cè)資料，計(jì)算得出的平均海水面作為新的高程基準(zhǔn)面，稱為“1985國(guó)家高程國(guó)家高程基準(zhǔn)基準(zhǔn)”。根據(jù)新的高程基準(zhǔn)面，得出青島水準(zhǔn)原點(diǎn)的高程為72.260mv水準(zhǔn)點(diǎn)：準(zhǔn)確測(cè)定其高程的控制點(diǎn)（bm）一、水準(zhǔn)路線的形式v單一水準(zhǔn)路線： 附合水準(zhǔn)路線 閉合水準(zhǔn)路線 水準(zhǔn)支線v水準(zhǔn)網(wǎng) 立尺點(diǎn)立尺點(diǎn)后視讀數(shù)后視讀數(shù)前視讀數(shù)前視讀數(shù)高差高差高程高程備注a2.07350.118z11.6241.

8、5260.547z21.6781.4070.217z31.5951.3920.286z40.9211.4020.193b1.5030.58250.7797.8917.2301.2430.582計(jì)算檢核計(jì)算檢核二、水準(zhǔn)測(cè)量的施測(cè)方法50.118ah661. 0ba661. 0abhh661. 0h三、水準(zhǔn)測(cè)量成果的檢核三、水準(zhǔn)測(cè)量成果的檢核(一一) 測(cè)站檢核測(cè)站檢核1. 兩次儀器高法兩次儀器高法 2. 雙面尺法雙面尺法(二二) 水準(zhǔn)路線的檢核水準(zhǔn)路線的檢核1. 附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線附合水準(zhǔn)路線的高程閉合差為：附合水準(zhǔn)路線的高程閉合差為：起終hhhfh2. 閉合水準(zhǔn)路線高差代數(shù)和在理論上應(yīng)等于

9、零，即h理=0 由于測(cè)量誤差的存在，h測(cè)0，則閉合水準(zhǔn)路線的高差閉合差fh為fh=h測(cè) 3. 水準(zhǔn)支線支水準(zhǔn)路線必須沿同一路線進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)，往、支水準(zhǔn)路線必須沿同一路線進(jìn)行往測(cè)和返測(cè)，往、返測(cè)的高差絕對(duì)值應(yīng)相等，而符號(hào)相反。如不相等，返測(cè)的高差絕對(duì)值應(yīng)相等，而符號(hào)相反。如不相等，便產(chǎn)生了閉合差便產(chǎn)生了閉合差 即即 fh= h往往+h返返 往返測(cè)高差閉合差的允許值與附合水準(zhǔn)路線相同，往返測(cè)高差閉合差的允許值與附合水準(zhǔn)路線相同，而測(cè)站數(shù)而測(cè)站數(shù)n或路線長(zhǎng)或路線長(zhǎng)l以單程計(jì)。以單程計(jì)。 一般普通圖根水準(zhǔn)測(cè)量的容許高程閉合差為：mmnfmmlfhh1240山地平地 為保證測(cè)量的精度，測(cè)量規(guī)范規(guī)定了閉

10、合差的容為保證測(cè)量的精度，測(cè)量規(guī)范規(guī)定了閉合差的容許范圍稱為許范圍稱為容許誤差容許誤差。它隨測(cè)量等級(jí)的不同而有不同。它隨測(cè)量等級(jí)的不同而有不同的規(guī)定。的規(guī)定。式中，式中， l為水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，為水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度，kmn測(cè)站數(shù)測(cè)站數(shù)四、閉合差的分配和高程的計(jì)算四、閉合差的分配和高程的計(jì)算當(dāng)實(shí)際的高程閉合差在容許值以內(nèi)時(shí)，可把閉合差分配到各測(cè)段的高差上。顯然，高程測(cè)量的誤差是高程測(cè)量的誤差是隨水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而增加隨水準(zhǔn)路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)的增加而增加，所以分配的原則: 對(duì)于閉合與符合水準(zhǔn)路線是把閉合差以相反的符把閉合差以相反的符號(hào)根據(jù)各測(cè)段路線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)按比例分配到各測(cè)號(hào)根據(jù)各測(cè)段路

11、線的長(zhǎng)度或測(cè)站數(shù)按比例分配到各測(cè)段的高差上段的高差上。 對(duì)于支水準(zhǔn)路線，取往返測(cè)高差的平均值作為觀測(cè)結(jié)果。故各測(cè)段高差的改正數(shù)為： 或ihillfvihinnfvhiifvll25 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正一、微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校正微傾式水準(zhǔn)儀的主要軸線見圖224，它們之間應(yīng)滿足的幾何條件是：1. 圓水準(zhǔn)器軸應(yīng)平行于儀器的豎軸；2. 十字絲的橫絲應(yīng)垂直于儀器的豎軸；3. 水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸。(一) 圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)和校正(二) 十字絲橫絲的檢驗(yàn)和校正(三) 水準(zhǔn)管的檢驗(yàn)和校正111()()haxby222hab212ahb22axaaiss 若若 則視線向上傾斜則視線向上傾斜若若 則視線向上傾斜

12、則視線向上傾斜22aa 22aa 兩次儀器高法：兩次儀器高法： 立尺，尺中間安置水準(zhǔn)儀，粗平 照準(zhǔn)后視尺，精平，讀數(shù) 照準(zhǔn)前視尺，粗平，讀數(shù) 計(jì)算高差 變動(dòng)儀器高（升或降大于10cm）再觀測(cè) 高差互差不大于5mm時(shí)，取平均值a1b1a2b2雙面尺法（黑面、紅面）：雙面尺法（黑面、紅面）： 用雙面尺，每尺均讀黑、紅面讀數(shù) 立尺，尺中間安置水準(zhǔn)儀，粗平 瞄準(zhǔn)后后視尺黑黑面，精平，讀數(shù) 瞄準(zhǔn)前前視尺黑黑面，精平，讀數(shù) 瞄準(zhǔn)前前視尺紅紅面，精平，讀數(shù) 瞄準(zhǔn)后后視尺紅紅面，精平，讀數(shù)黑面：以零開始刻劃紅面：一尺從4687開始刻劃，另一尺從4787開始紅黑面計(jì)算高差理論上相差0.1m要求：同一尺的黑，要求

13、：同一尺的黑，紅面讀數(shù)之差不超過紅面讀數(shù)之差不超過3mm。同一站用黑，。同一站用黑，紅面測(cè)得的高差不超紅面測(cè)得的高差不超過過5mm。26 水準(zhǔn)測(cè)量的誤差及其消減方法一、儀器誤差(一) 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行引起的誤差(二) 調(diào)焦引起的誤差(三) 水準(zhǔn)尺的零點(diǎn)誤差二、觀測(cè)誤差(一) 氣泡居中誤差(二) 估讀水準(zhǔn)尺分劃的誤差(三) 水準(zhǔn)尺傾斜的誤差三、外界環(huán)境的影響(一) 儀器下沉和水準(zhǔn)尺下沉的誤差1. 儀器下沉的誤差2. 水準(zhǔn)尺下沉的誤差(二) 地球曲率和大氣折光的誤差1. 地球曲率引起的誤差 2. 大氣折光引起的誤差(三) 氣候的影響前后視距相等可消除前后視距相等可消除將水準(zhǔn)路線布設(shè)成偶數(shù)站可抵消將水準(zhǔn)路線布設(shè)成偶數(shù)站可抵消用后用后-前前-前前-后的觀測(cè)程序可消弱后的觀測(cè)程序可消弱水準(zhǔn)路線采用往返測(cè)可減弱水準(zhǔn)路線采用往返測(cè)可減弱前后視距相等可消除前后視距相等可消除22dhr 1111()ha db2221()hadb數(shù)字水準(zhǔn)儀 a ha=113.127mb hb=116.205m123如圖所示的水準(zhǔn)路線，如圖所示的水準(zhǔn)路線，a，b為已知的水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)下圖中給出的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各待為已知的水準(zhǔn)點(diǎn)，根據(jù)下圖中給出的觀測(cè)數(shù)據(jù)，計(jì)算出各待定點(diǎn)的高程：定點(diǎn)的高程： 40hflmm容點(diǎn)號(hào)