測(cè)量學(xué)第二章水準(zhǔn)測(cè)量.

1、*本章主要內(nèi)容< 水準(zhǔn)測(cè)量誤差分析及其注意事項(xiàng)水準(zhǔn)測(cè)量的原理.水準(zhǔn)儀及其便用普通水準(zhǔn)莎量及其成果整理4高程測(cè)量:高程測(cè)量是測(cè)量工作的三項(xiàng)基本任務(wù)之一，通常確 定點(diǎn)地面高程的方法有：水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量:水準(zhǔn)測(cè)量是利用水平視線來測(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。:三角高程測(cè)量是測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的水平距離或斜距和豎 直角（即傾斜角），然后利用三角公式計(jì)算出兩點(diǎn)間 的高差。三角高程測(cè)量一般精度較低，只是在適當(dāng) 的條件下才被采用。 GPS測(cè)高:水準(zhǔn)測(cè)量是利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，借助于帶有分劃的 水準(zhǔn)尺，直接測(cè)定地面上兩點(diǎn)間的高差，然后根據(jù)已知點(diǎn)髙a. 兩點(diǎn)

2、間高差為：hXb =a-bA點(diǎn)為后視點(diǎn).A點(diǎn)尺上的贊數(shù)“稱為后視讀數(shù)；點(diǎn)為前視點(diǎn)，B點(diǎn)尺 上的讀數(shù)方稱為前視讀數(shù)。高差等于后視讀數(shù)減去前視讀數(shù)。前進(jìn)方向后視林視大地水準(zhǔn)面前進(jìn)方向大地水準(zhǔn)面水準(zhǔn)測(cè)量的原理計(jì)算未知點(diǎn)高程高差法 碼=碼+ hKR:視線高法h, = y+qHH -b水準(zhǔn)測(cè)量的原理連續(xù)水準(zhǔn)測(cè)量“AB= =+力2 +=(幻bj)+(a2 h2)+ =2>少水準(zhǔn)儀為水準(zhǔn)測(cè)量提供水平視線的儀器。:常用的水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀DS DS, 普通水準(zhǔn)儀DS. . DSIO水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)對(duì)光"目鏡水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)微動(dòng)制動(dòng)螺旋螺旋對(duì)光"目鏡對(duì)光"目鏡十字絲分劃板水準(zhǔn)儀

3、望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是用來精確瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處目標(biāo)并對(duì)水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)的。 它主要由：物鏡、目鏡、對(duì)光透鏡和十字絲分劃板組成。視準(zhǔn)軸對(duì)光"目鏡L i水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器:用以粗平儀器。:過零點(diǎn)的球面法線稱 為圓水準(zhǔn)器軸。圓水準(zhǔn)器軸廠D平行于儀器 豎軸VT。分氣泡中心偏離零點(diǎn)2mm時(shí) 豎軸所傾斜的角值，稱為圓 水準(zhǔn)器的分劃值。水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器:管水準(zhǔn)器（亦稱水準(zhǔn)管）用于 精確整平儀器。水準(zhǔn)管上2mm圓弧所對(duì)的r，稱為水準(zhǔn)管的分劃值，水水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器:為了提高水準(zhǔn)管氣泡居中的精度，采用符合水準(zhǔn)器。準(zhǔn)管分劃愈小，水準(zhǔn)管靈敏度 愈高，用其整平儀器的精度也 愈高。DS3型水準(zhǔn)儀的水準(zhǔn)管分 劃值為20&

4、quot;,記作2（T /2mmo水準(zhǔn)儀基座:基座的作用是支承儀器的上部，并通過連接螺旋與三腳架連 接。:改革基座主要由軸座、腳螺旋、底板和三腳壓板構(gòu)成。:方法轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，可使圓水準(zhǔn)氣泡居中。*水準(zhǔn)尺和尺墊日1P!j3畫創(chuàng);:尺墊是由生鐵鑄成。一般為三 角形板座，其下方有三個(gè)腳， 可以踏入土中.尺墊上方有一 突起的半球體，水準(zhǔn)尺立于半 球頂面.:尺的雙面均有刻劃，一面為黑 白相間，稱為黑面尺（也稱主 尺）；另一面為紅白相間，稱 為紅面尺（也稱輔尺）水準(zhǔn)儀的使用:安置：安置三腳架和水準(zhǔn)儀; :粗平：使圓水準(zhǔn)器氣泡居中;:瞄準(zhǔn)：粗瞄和精瞄；:精平：使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中;:讀數(shù)：用中絲讀數(shù)；水準(zhǔn)儀的使

5、用安置儀器:在測(cè)站上松開三腳架架腿的固定螺旋，按需要的高度調(diào)整架 腿長(zhǎng)度，再擰緊固定螺旋，張開三腳架將架腿踩實(shí)，并使三 腳架架頭大致水平。水準(zhǔn)儀的使用粗平:使圓水準(zhǔn)器氣泡居中氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。:粗瞄、對(duì)光、精瞄和消除視差缺口對(duì)光螺旋準(zhǔn)星水平微動(dòng)螺旋水平制動(dòng)螺旋I字儻b)水準(zhǔn)儀的使用精平:使長(zhǎng)水準(zhǔn)管氣泡居中(b)/ 每次讀中絲讀數(shù)前都要精平:用中橫絲讀數(shù)1.251m0.712m:水準(zhǔn)點(diǎn)：我們將用水準(zhǔn)測(cè)量的方法測(cè)定的高程控制點(diǎn)，稱為 水準(zhǔn)點(diǎn)。水準(zhǔn)點(diǎn)記為BM (Bench Mark)。水準(zhǔn)點(diǎn)有永久性水準(zhǔn)點(diǎn)和臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)兩種。水準(zhǔn)點(diǎn)水準(zhǔn)路線單一 水準(zhǔn)路線附和閉合支水準(zhǔn)踣錢 水準(zhǔn)踣

6、竣水準(zhǔn)踣銭水準(zhǔn)網(wǎng):從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM|岀發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2、 進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后附合到另一已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM2所 構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。BM|BM2:從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)BM|岀發(fā)，沿各待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1、2 、3、4進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量，最后又回到原出發(fā)點(diǎn)的環(huán)形路線 ，稱為閉合水準(zhǔn)路線。水準(zhǔn)路線支水準(zhǔn)路線:從已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)岀發(fā)，沿待定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)1, 2進(jìn) 行水準(zhǔn)測(cè)量，這種既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水 準(zhǔn)路線。支水準(zhǔn)路線要進(jìn)行往返測(cè)量，以資檢核。若干條單一水準(zhǔn)路線相互連接構(gòu)成網(wǎng)形。水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè):當(dāng)已知高程的水準(zhǔn)點(diǎn)距欲測(cè)定高程點(diǎn)較遠(yuǎn)或高差較大時(shí)，不

7、能安置一次儀器即可測(cè)得兩點(diǎn)間的高差。這時(shí)需要在兩點(diǎn)間 加設(shè)若干個(gè)立尺點(diǎn)，分段設(shè)站，連續(xù)進(jìn)行觀測(cè)。:加設(shè)的這些立尺點(diǎn)并不需要測(cè)定其高程，它們只起傳遞高程 的作用，故稱之為轉(zhuǎn)點(diǎn)，用TP (Turning Point)表示。水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)：已知水準(zhǔn)點(diǎn)BMA的高程H八= 19153m,現(xiàn)欲測(cè)定點(diǎn)的高程 Hr,由于/仁兩點(diǎn)相距較遠(yuǎn)，需分段設(shè)站進(jìn)行測(cè)量，具體 施測(cè)步驟如下。測(cè)站測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)/m高差/m高程/m后視讀數(shù)前視讀數(shù)+116320.36119.153TP11.27119.514水準(zhǔn)測(cè)量的外業(yè)測(cè)站測(cè)點(diǎn)水準(zhǔn)尺讀數(shù)/m高:塞/m高程/m備注后視讀數(shù)前視讀數(shù)+1BMA1.6321).36119.153已

8、知TP11.27119.5142TP11.8620.91020.424TP20.952測(cè)站點(diǎn)兮水進(jìn)尺讀數(shù)(m)高程(m)備注后視前視11BM.AL6320.361isasiTP. 11.27119.5142TP.11.8620.910TP.20.95220.4243TP.2L3460.094TP. 31.25220.51H4TP. 30.9310.547TP. 41.47819.9715TP. 40.8360.389B1.22519.582計(jì)算檢核26.60767”1.3650.936La-工b=+0429V/|= 4-0.429Hb Ha = +0.429. 注意事項(xiàng)：架儀器要注意前后視距大

9、致相等；儀器不能架在路中央；尺墊只在轉(zhuǎn)點(diǎn)處使用；讀數(shù)前要精平；后視完畢轉(zhuǎn)向前視，一定要重新精平再讀數(shù)，（但切記不 能動(dòng)腳螺旋）；視線要小于100米.水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算測(cè)站校核：在一個(gè)測(cè)站上觀測(cè)兩次高差，兩次高差不符值應(yīng)在允許 范圍內(nèi)。方法有變儀器高法和雙面尺法。把己知高程點(diǎn)和待測(cè)點(diǎn)布設(shè)成路線，線路觀測(cè)高差和理論高差不符值應(yīng)在允許范圍內(nèi)O線路校核:線路方式主要有閉合水準(zhǔn)路線 > 附合水準(zhǔn)路線、往返 水準(zhǔn)路線計(jì)算高差閉合差(closing error)公式：fh =工“測(cè)-工"理：故對(duì)于閉合水準(zhǔn)路線，有：fh =工測(cè)-工理-工力測(cè)故對(duì)于閉合水準(zhǔn)線,fh =工測(cè)工力理=工測(cè)7H終-H

10、始):故對(duì)于閉合水準(zhǔn)路線，有：/嚴(yán)工如+2>返水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算高差閉合差的容許值(tolerance)對(duì)于普通水準(zhǔn)測(cè)量：J九吝=±4()71適用于平原區(qū)人容=±12亦適用于山區(qū)式中，fh容n站數(shù)。水準(zhǔn)測(cè)量的內(nèi)業(yè)計(jì)算一高差閉合差限差，單位：mmx 水準(zhǔn)路線長(zhǎng)度，單位：km,:下圖是一附合水準(zhǔn)路線等外水準(zhǔn)測(cè)量示意圖，A、為已知 高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，HA =6543m, HR =9.578m, /、2、3為待 定高程的水準(zhǔn)點(diǎn)。BVL1I = 0.60kmZ2J)kmTF.6kmL4=2.05km BMZ?原始數(shù)據(jù)填表高差閉合差的計(jì)算：仁=工住劃一(/- H J = 3.060

11、- (9.578 一 6.543) = +25/n/n 齊客=40 VZ = ±100沏加:高館閉合差的計(jì)算和調(diào)整% =-許&% = -0.002% = 0.008% = -0.007% = - 0.008:計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差9hi f+ %:計(jì)算各點(diǎn)改正后的高差a = H-+h.填表點(diǎn)號(hào)路線長(zhǎng)度觀測(cè)高差高差改正數(shù)改正后高差高程備注Ukmh/mvh/mH；hnH/mHM.A0.601.3316.543已知12.00+1.83121.601.42432.05+1.340nM.n9.578已知E6.25+3.060計(jì)算檢核輔助計(jì)算填表返回返回高差改正數(shù)計(jì)算填表點(diǎn)號(hào)路線長(zhǎng)度觀測(cè)高差高差改正數(shù)改正后高差高程備注UkmH/mhi/mH/mHM.A0.6047.33700026.543己知12.00+1.8310.00821.6