水準測量精品課件

1、關于水準測量第一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第一節(jié) 水準測量原理 水準測量的基本原理是：利用水準儀給出的水平視線,在兩點立尺得到水平讀數(shù).已知A點的高程為HA，只要能測出A點至B點的高程之差，簡稱高差hAB。則點的高程HB就可用下式計算求得： hAB = 后視讀數(shù)前視讀數(shù)HB=HA+hAB 第二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 有時安置一次儀器須測算出較多點的高程，可先求出水準儀的視線高程，然后再分別計算各點高程，從圖中可以看出： 視線高 Hi=HA+a 點高程 HB=Hi-b 要測算地面上兩點間的高差，所依據(jù)的就是一條水平視線，如果視線不水平，上述公式不成立。因此，視

2、線必須水平，是水準測量中要牢牢記住的操作要領。 第三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 水準儀與水準尺 一、微傾式水準儀的構造 微傾式水準儀主要由望遠鏡、水準器和基座組成。為了能精確地提供水平視線，在儀器構造上安置了一個能使望遠鏡上下作微小運動的微傾螺旋，所以稱微傾式水準儀 。微傾式水準儀構造(動畫)DS3水準儀DS3水準儀第四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 水準儀與水準尺 二、水 準 尺 水準尺是與水準儀配合進行水準測量的工具。水準尺分為直尺、折尺和塔尺。雙面水準尺的分劃，一面黑色面（主尺），尺底分劃為零，另一面是紅色面（輔助尺），尺底刻畫為一常數(shù)：4687m

3、m或4787mm。使用水準尺前一定要認清刻畫特點。 尺墊是供支承水準尺和傳遞高程所用的工具。 第五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 水準儀的技術操作水準儀的技術操作：粗平照準精平讀數(shù) 一、粗平：就是通過調整腳螺旋，將圓水準氣泡居中，使儀器豎軸處于鉛垂位置，視線概略水平 第六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 二、照準：就是用望遠鏡照準水準尺，清晰地看清目標和十字絲。 三、精平：就是慢慢轉動微傾螺旋，使符合水準氣泡的影象符合。 第七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 水準儀的技術操作 四、讀數(shù)：就是在視線水平時，用望遠鏡十字絲的橫絲在尺上讀數(shù) 。 水準儀技術

4、操作（錄像）第八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量一、水準點和水準路線1.水準點是測區(qū)的高程控制點，一般縮寫為“BM”，用“ ”符號表示。水準點分為永久性和臨時性且分等級.點位受法律保護,對于高等級的水準點成果要去當?shù)販y繪部門查詢.第九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、水準點和水準路線2.水準路線依據(jù)測區(qū)的情況，可布設成以下幾種形式：(1)閉合水準路線(2)附合水準路線(3)支水準路線第十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量二、施測方法（動畫） (1)將水準尺置于已知后視高程點A和前視轉點ZD1中間的站。 第十一張，PPT共四十

5、四頁，創(chuàng)作于2022年6月 (2) 先瞄準后視尺，讀取后視讀數(shù)值a1，并記入五等水準測量記錄表中。 再照準前視尺，讀取前視讀數(shù)值b1，并記入記錄表中。至此完成了普通水準測量一個測站的觀測任務。 (3)將儀器搬遷到第站，把第站的后視尺移到第站的轉點ZD2上，把原第站前視變成第站的后視。按(2)步驟測出第站的后、前視讀數(shù)值a2、b2，并記入記錄表中。 (4)重復上述步驟測至終點B為止。 第十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月普通水準測量記錄表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1ab=5.358 3.867=1.491h=2.209 0.718=1.491HB HA=

6、51.491 50.000=1.491HB HA=h=a b (計算無誤) 計算檢核3.8675.35851.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m 50.0000.5830.7530.8731.851A+前視后 視備 注高 程（m）高 差標尺讀數(shù)（m）測點0.718第十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量 三、校核方法 1計算校核 即：h=a b HB HA 說明高差和各轉點高程的計算是正確的。 2測站校核 變更儀器高法； 雙面尺法。第十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 3.

7、成果校核 檢核水準路線的高差閉合差fh是否超限 校核方法：如果fhfh容，說明外業(yè)觀測成果合格，否則須進行重測。對于不同等級的水準測量其fh容是不同的,以等外水準為例fh容=40L mm或12n mm,前者適用于平原地區(qū),后者適用于山區(qū).(3)支水準路線： fhh往 h返(2)閉合水準路線： fh=h(1)附合水準路線： fh=h （H終 H始）高差閉合差的計算公式：第十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量 高差閉合差調整原則是以水準路線的測段站數(shù)或測段長度成正比，將閉合差反號分配到各測段上，并進行實測高差的改正計算。 四、成果處理 普通水準測量的成果處理就是當外業(yè)

8、觀測的高差閉合差在容許范圍內時，所進行的高差閉合差調整。 第十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 1. 按測站數(shù)進行高差閉合差的調整，測段高差的改正數(shù)Vi為： Vi= ni 式中：n水準路線各測段的測站數(shù)總和。 ni某一測段的測站數(shù)。 2. 按測段長度進行高差閉合差調整，測段高差改正數(shù)i為 Vi Li 式中：L水準路線各測段的總長度,單位為km; Li某一測段的長度,單位為km。第十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量五、例題按測站數(shù)調整高差閉合差和高程計算示例見下表。 如圖第十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月備 注+2.694 0.047+2

9、.74154+2.335 0.010+2.345114+1.969 0.011+1.980133 4.385 0.016 4.36918236.34539.12034.74536.70439.039+2.775 0.010+2.78512BMABM1BM2BM3BMB1高程（m）改正后的高差（m）改正數(shù)(m)實測高差(m)測站數(shù)（個）測點測段編號B HA=2.694fh=h (HB HA)=2.741 2.694=+0.047 n=54 H第十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第四節(jié) 普通水準測量五、例題 如果把上圖中的測站數(shù)改為測段長度（以公里為單位，見下表第3列），則按測段長度調

10、整高差閉合差和高程計算示例見下表 。如圖第二十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月fh=h (HB HA)=2.741 2.694=+0.047L=9.1Vi= - Li 備 注+2.694 0.047+2.7419.1+2.335 0.010+2.3451.94+1.968 0.012+1.9802.33 4.383 0.014 4.3692.8236.34539.11934.73636.70439.039+2.774 0.011+2.7852.1BMABM1BM2BM3BMB1高程（m）改正后的高差（m）改正數(shù)(m)實測高差(m)測段長度（km）測點測段編號第二十一張，PPT共四十四

11、頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié) 微傾式水準儀檢驗與校正 根據(jù)水準測量原理，微傾式水準儀各軸線間應具備的幾何關系是：圓水準器軸應平行于儀器豎軸(LLVV)；十字絲 的橫絲應垂直于儀器豎軸；水準管軸應平行于儀器視準軸(LLCC)，如右圖所示。其檢驗與校正的具體做法請看錄像： 第二十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、圓水準器的檢驗與校正 二、十字絲橫絲的檢驗與校正 三、管水準器的檢驗與校正 檢校項目水準儀檢驗與校正（錄 像）第二十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月一、圓水準器的檢驗與校正：目的是使VV LL 第二十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十五張，PPT

12、共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月二、十字絲橫絲的檢驗與校正第二十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第二十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月三、水準儀i角檢驗與校正第二十八張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月將水準儀安置在兩點中間進行觀測，得到兩點間的正確高差hAB。 hAB=(a+) - (b+)=a-b為了防止錯誤和提高觀測精度，一般應改變儀器高觀測兩次，若兩次高差的誤差小于3mm時，取平均數(shù)作為正確高差hAB。 再將水準儀安置在距A尺2m左右，安置好儀器后，先讀取近尺A的讀數(shù)值a2，因儀器離A點很近，兩軸不平行的誤差可忽略不計。然后根據(jù)正確高差hAB計算視線水平時

13、在遠尺B的正確讀數(shù)值b2=a2-hAB 用望遠鏡照準B點的水準尺，若讀數(shù)與相差小于4mm,則說明水準管軸平行于視準軸，否則應進行校正。第二十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第六節(jié) 自動安平水準儀 自動安平水準儀不需要水準管和微傾螺旋，只有一個圓水準器，安置儀器時，只要使圓水準器的氣泡居中后，借助一種“補償器”的特別裝置，使視線自動處于水平狀態(tài)。自動安平水準儀正面第三十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月自動安平水準儀反面自動安平水準儀后面自動安平水準儀反面自動安平水準儀正面第三十二張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第七

14、節(jié) 三、四等水準測量 三、四等水準測量主要使用DS3水準儀進行觀測，水準尺采用雙面水準尺，觀測前必須對水準儀進行檢校。測量時水準尺應安置在尺墊上扶立鉛直。根據(jù)雙面水準尺的尺常數(shù)即K1=4687和K2=4787，成對使用水準尺。 第三十三張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月四等水準測量技術要求等級標準視線長度（m）前后視距差（m）前后視距累計差（m）黑紅面讀數(shù)差mm黑紅面高差之差mm三四751003.05.06.010.02.03.03.05.0第三十四張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月具體記錄與計算方法參見三、四等水準測量記錄表。每一測站的觀測程序： 后視黑面尺，讀取上、下、中絲

15、讀數(shù)，即(1)、(2)、(3)； 前視黑面尺，讀取上、下、中絲讀數(shù)，即(4)、(5)、(6)；前視紅面尺，讀取中絲讀數(shù)，即(7);后視紅面尺，讀取中絲讀數(shù)，即(8)。 以上（）內之號碼，表示觀測與記錄的順序。第三十五張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十六張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十七張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月第八節(jié) 水準測量注意事項一、影響水準測量成果的主要因素（一）儀器誤差1、儀器校正后的殘余誤差 2、水準尺誤差 (二) 觀測誤差1水準管氣泡居中誤差2. 讀數(shù)誤差3. 視差影響 4. 水準尺傾斜影響 水準尺傾斜將使尺上讀數(shù)增大 第三十八張，PP

16、T共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(三)外界條件的影響 1儀器下沉：采用“后、前、前、后”的觀測程序，可減弱其影響。2. 尺墊下沉 3地球曲率及大氣折光的影響 4. 溫度對儀器的影響第三十九張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月(7)測量者要嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，工作要細心，加強校核。二、注意事項(1)測量過程中應盡量用目估或步測保持前、后視距基本相等。 (2)儀器腳架要踩牢，觀測速度要快，以減少儀器下沉。(3)估數(shù)要準確，讀數(shù)時要仔細對光，消除視差。(4)檢查塔尺相接處是否嚴密。保證扶尺豎直。(5)記錄要原始，字跡整齊、清楚，端正。(6)讀數(shù)時，記錄員要復誦，以便核對。第四十張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月本 章 小 結一、水準儀及使用1.水準儀的幾何軸線及關系：視準軸(CC)物鏡光心與十字絲中點的連線；水準管軸(LL)水準管內壁圓弧零點的切線；圓水準器軸（LL）圓水準器內壁圓弧零點的法線；豎軸（VV）水準儀的旋轉軸。幾何關系：CCLL；LLVV；十字絲橫絲水平。第四十一張，PPT共四十四頁，創(chuàng)作于2022年6月 2. 水準儀技術操作方法：粗平瞄準精平讀數(shù)。 3. 微傾