測量學(xué) 水準(zhǔn)測量

會計學(xué)1測量學(xué)水準(zhǔn)測量

2.2.1水準(zhǔn)儀的類型種類：光學(xué)水準(zhǔn)儀，電子水準(zhǔn)儀，自動安平水準(zhǔn)儀。型號：DS05DS1DS3DS10DS20水準(zhǔn)儀型號S05S1S3S10S20每公里往返測高差中誤差≤0.5mm≤1mm≤3mm≤10mm≤20mm

主要用途國家一等水準(zhǔn)測量及科學(xué)研究工作國家二等水準(zhǔn)測量及其它精密水準(zhǔn)測量國家三、四等水準(zhǔn)及一般工程水準(zhǔn)測量一般工程水準(zhǔn)測量建筑和簡易農(nóng)田水準(zhǔn)測量§2-2水準(zhǔn)測量儀器和工具第1頁/共36頁一、DS3水準(zhǔn)儀結(jié)構(gòu)

2.2.1水準(zhǔn)儀的類型第2頁/共36頁（一）望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸(二)水準(zhǔn)器2、管水準(zhǔn)器1、圓水準(zhǔn)器

2.2.1水準(zhǔn)儀的類型第3頁/共36頁

2.2.1水準(zhǔn)儀的類型二.自動安平水準(zhǔn)儀三.數(shù)字水準(zhǔn)儀第4頁/共36頁2.2.2水準(zhǔn)尺和尺墊第5頁/共36頁（一）安置儀器

首先將儀器箱平放在地上，松開三腳架螺旋，將三腳架伸至適當(dāng)高度，擰緊螺旋。打開三腳架，架頭大致水平。開箱，認(rèn)清儀器在箱中放置的位置。松開制動螺絲，雙手握住儀器，取出，安放在架頭上，旋緊連接螺旋。在斜坡上安置儀器時，一個架腿要放在上坡方向，另兩個架腿放在下坡方向?！?-3水準(zhǔn)儀的使用2.3.1微傾水準(zhǔn)儀的安置與使用第6頁/共36頁1、圓氣泡大致居中

將腳螺旋、微傾螺旋調(diào)至螺絲中間位置，圓水準(zhǔn)器置于任意兩個腳螺旋之間（如圖①、②腳螺旋之間），與第三個腳螺旋的連線垂直于那兩個腳螺旋（①、②腳螺旋）的連線。固定兩個架腿，移動一條架腿使圓氣泡大致居中，氣泡隨架腿的移動方向而運動。

(二)粗平2.3.1微傾水準(zhǔn)儀的安置與使用第7頁/共36頁

2、圓氣泡居中

如圖，相對旋轉(zhuǎn)①、②腳螺旋，使圓氣泡移到過圓水準(zhǔn)器中心并垂直于①、②的連線上，如圖所示氣泡由a→b，再旋轉(zhuǎn)腳螺旋③，使氣泡居中。當(dāng)兩手同時旋轉(zhuǎn)兩個腳螺旋時，應(yīng)等速相對轉(zhuǎn)動，這樣氣泡會迅速沿平行于兩個腳螺旋的方向移動。利用腳螺使圓水準(zhǔn)氣泡居中的規(guī)律：氣泡移動的方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動方向一致。

2.3.1微傾水準(zhǔn)儀的安置與使用第8頁/共36頁(三)照準(zhǔn)目標(biāo)1、目鏡調(diào)焦：2、瞄準(zhǔn)：3、準(zhǔn)確對光，消除視差

由于物像平面與十字絲平面不重合而產(chǎn)生的視像錯動現(xiàn)象，叫十字絲視差，簡稱視差。測量上不容許視差存在消除視差的方法：重新調(diào)節(jié)目鏡、物鏡焦距，使物像成像在十字絲平面上，自然就消除了視差。將望遠(yuǎn)鏡對向背景較亮處(如白墻，遠(yuǎn)處天空)，轉(zhuǎn)動目鏡對光螺旋，使十字絲清晰。利用望遠(yuǎn)鏡筒上的照門和準(zhǔn)星對準(zhǔn)目標(biāo)2.3.1微傾水準(zhǔn)儀的安置與使用第9頁/共36頁(四)精平方法：轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使符合水準(zhǔn)氣泡影像完全符合。符合氣泡調(diào)節(jié)規(guī)律：符合氣泡左半部的影像移動方向與右手大拇指轉(zhuǎn)動微傾螺旋方向相同。（五）讀數(shù)

1.278m2.566m0.880m讀數(shù)時為求準(zhǔn)確，應(yīng)先估讀毫米數(shù)，然后依次讀出米、分米、厘米。2.3.1微傾水準(zhǔn)儀的安置與使用第10頁/共36頁2.3.2自動安平水準(zhǔn)儀的使用

自動安平水準(zhǔn)儀是一種新型儀器，使用與微傾水準(zhǔn)儀的基本操作大致相同，但要避開高壓電線，鐵礦等磁力異常區(qū)，且防止劇烈震動以免損壞。為確保水準(zhǔn)裝置工作正常，有的自動安平水準(zhǔn)儀設(shè)有補(bǔ)償器控制按紐，可采用兩次按動按紐兩次讀數(shù)的方法進(jìn)行校核有的儀器設(shè)有警告指示窗，當(dāng)窗內(nèi)顯示綠色，表明補(bǔ)償器工作正常；當(dāng)窗內(nèi)一端出現(xiàn)紅色，則表明整平精度不足，需重新整平。2.3.3電子水準(zhǔn)儀的使用電子水準(zhǔn)儀的操作步驟為安置儀器、粗平、照準(zhǔn)目標(biāo)、調(diào)焦、按動測量鍵即可，觀測的讀數(shù)自動記錄并顯示在屏幕上。第11頁/共36頁§2-4水準(zhǔn)測量的方法

2.4.1水準(zhǔn)點

（a）金屬水準(zhǔn)標(biāo)志（b）墻上水準(zhǔn)標(biāo)志（c）混凝土基本水準(zhǔn)標(biāo)石（e）臨時性木樁（d）混凝土永久性水準(zhǔn)標(biāo)石水準(zhǔn)點記為BM第12頁/共36頁2.4.2水準(zhǔn)測量的實施轉(zhuǎn)點（TP）：當(dāng)兩點間距離過長或高差過大時，在兩點間設(shè)置的臨時點。

ABTP1TP2TP3hABHA以上各式相加B點高程轉(zhuǎn)點的作用：傳遞高程大地水準(zhǔn)面1.水準(zhǔn)測量方法第13頁/共36頁2、水準(zhǔn)測量記錄和計算水準(zhǔn)測量記錄手簿

第14頁/共36頁2.4.3水準(zhǔn)測量的校核方法（一）測站檢核

原理：在同一測站兩次測量高差，比較測量結(jié)果，以判斷測量精度。

方法：1、改變儀器高法2、雙面尺法a1b1a2b2理論上由于兩次所求的高差，總是存在誤差實際上當(dāng)則時認(rèn)為測量結(jié)果合格否則重測取平均值作為最后結(jié)果第15頁/共36頁（二）路線校核

1、附合水準(zhǔn)路線

從某一高級水準(zhǔn)點ＢＭＡ開始，沿待定高程點１、２、３諸點進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后附合到另一個高級水準(zhǔn)點ＢＭＢ所構(gòu)成的水準(zhǔn)路線，稱為附合水準(zhǔn)路線。2.4.3水準(zhǔn)測量的校核方法第16頁/共36頁2、閉合水準(zhǔn)路線

從某一高級水準(zhǔn)點ＢＭＡ出發(fā)，沿待定高程點１、２、３、４諸點進(jìn)行水準(zhǔn)測量，最后回到該水準(zhǔn)點ＢＭＡ的環(huán)形路線，稱為閉合水準(zhǔn)路線。從理論上講，路線上各點之間的高差代數(shù)和應(yīng)等于零。3、支水準(zhǔn)路線

AP往返

既不閉合又不附合的水準(zhǔn)路線，稱為支水準(zhǔn)路線。2.4.3水準(zhǔn)測量的校核方法第17頁/共36頁§2-5水準(zhǔn)測量成果計算

一、高差閉合差的計算閉合差=觀測值-理論值１．附合水準(zhǔn)路線

理論上應(yīng)滿足：因?qū)崪y高差與理論值并不符合，即產(chǎn)生高差閉合差２．閉合水準(zhǔn)路線理論上應(yīng)滿足：實測高差之和多不為零，即產(chǎn)生高差閉合差：第18頁/共36頁二、高差閉合差容許值的計算

（山地）（平地）n—測站總數(shù)L—路線全長，以公里計當(dāng)時為平地，否則為山地時外業(yè)測量成果滿足精度要求；否則，需重測。３．支水準(zhǔn)路線

支水準(zhǔn)路線往返測所得高差，理論上應(yīng)是絕對值相等符號相反，所以其閉合差即是或§2-5水準(zhǔn)測量成果計算第19頁/共36頁三、高差閉合差的調(diào)整

同精度觀測時閉合差的調(diào)整原則是將閉合差反號，按測站數(shù)或距離平均分配于各測站。

１．按測站數(shù)分配

２．按距離分配

計算檢核

§2-5水準(zhǔn)測量成果計算第20頁/共36頁四、計算改正高差和待定點高程1、改正后高差計算檢核

2、待定點高程

閉合水準(zhǔn)路線附和水準(zhǔn)路線計算檢核

【例1】如圖所示布設(shè)一條閉合水準(zhǔn)路線，列表計算各點高程。

第21頁/共36頁閉合水準(zhǔn)路線成果計算表§2-5水準(zhǔn)測量成果計算第22頁/共36頁AP往返【解】因則外業(yè)測量數(shù)據(jù)符合精度要求

【例2】圖為一段0.9km長的支水準(zhǔn)路線，判斷測量成果是否符合精度，并求計算P點高程?！?-5水準(zhǔn)測量成果計算

第23頁/共36頁【例3】下圖為一附和水準(zhǔn)路線，數(shù)據(jù)如圖所示，計算見表§2-5水準(zhǔn)測量成果計算第24頁/共36頁附合水準(zhǔn)路線成果計算表

§2-5水準(zhǔn)測量成果計算

whwh容第25頁/共36頁§2-6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正

微傾水準(zhǔn)儀應(yīng)滿足的主要條件是：1、圓水準(zhǔn)器軸平行于豎軸；2、十字絲橫絲垂直于豎軸；3、水準(zhǔn)管軸平行于視準(zhǔn)軸。

第26頁/共36頁檢驗方法：當(dāng)圓水準(zhǔn)器軸與豎軸不平行時，它們相差一個δ角。首先轉(zhuǎn)動腳螺旋使圓氣泡居中，如圖a)這時圓水準(zhǔn)器軸處于鉛垂位置，但豎軸與鉛垂方向偏離一個δ角。將圓水準(zhǔn)器繞儀器軸旋轉(zhuǎn)１８０°，此時圓氣泡偏離中心，如圖(b)，其偏離的值為２δ。一、圓水準(zhǔn)器軸平行豎軸

§2-6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正

第27頁/共36頁二、十字絲橫絲垂直于豎軸

檢驗方法：整平儀器后，瞄準(zhǔn)墻上一固定點Ｍ，擰緊水平制動螺旋，轉(zhuǎn)動水平微動螺旋，如Ｍ點始終在十字絲橫絲上移動，則說明十字絲橫絲垂直于豎軸。若M點偏移十字絲橫絲如圖(d)，則十字絲橫絲不垂直于豎軸，那么必須進(jìn)行校正?！?-6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正

第28頁/共36頁三、水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸當(dāng)水準(zhǔn)管軸和視準(zhǔn)軸不平行時，它們之間形成一個i角。

水準(zhǔn)尺離水準(zhǔn)儀距離越遠(yuǎn)，讀數(shù)誤差也越大。當(dāng)儀器的前視距離與后視距離相等時，則根據(jù)后視讀數(shù)減前視讀數(shù)求得高差不受影響。檢驗方法：在平坦地面上選擇Ａ、Ｂ兩點（ＡＢ≈８０米），安置儀器于ＡＢ中點，測出Ａ、Ｂ兩點間的正確高差h。然后將儀器搬到距離Ａ點２～３米處，當(dāng)氣泡居中時讀取Ａ尺讀數(shù)為α′，這時由于水準(zhǔn)儀距Ａ尺很近，因此忽略角的影響，即將α′當(dāng)作視線水平時的讀數(shù)，如視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸平行，則Ｂ尺上讀數(shù)應(yīng)為第29頁/共36頁

如果實際Ｂ尺上的讀數(shù)不與上式求得的b應(yīng)值相等，則說明視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸。那么當(dāng)

時必須進(jìn)行校正。三、水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸§2-6水準(zhǔn)儀的檢驗與校正

第30頁/共36頁§2-6水準(zhǔn)測量誤差來源

一、儀器誤差1、儀器校正后殘差2、調(diào)焦誤差3、水準(zhǔn)尺誤差二、觀測誤差1、整平誤差2、照準(zhǔn)誤差3、估讀誤差4、水準(zhǔn)尺豎立不直誤差三、外界條件影響1、儀器、水準(zhǔn)尺下沉誤差2、地球曲率、大氣折光影響3、溫度、風(fēng)力影響第31頁/共36頁

水準(zhǔn)測量成果不合要求多數(shù)是由于測量人員疏忽大意造成的，為此除要求測量人員對工作認(rèn)真負(fù)責(zé)外，在測量時注意以下事項，可以減少不必要的返工重測。一、扶尺應(yīng)注意的事項：

1、尺子要檢查：測量前檢查標(biāo)尺，刻劃是否準(zhǔn)，塔尺銜接處是否嚴(yán)密，尺底和尺墊頂不要有泥土。2、轉(zhuǎn)點要牢靠：轉(zhuǎn)點最好用尺墊。如在硬化的地面上（如水泥、片石路肩）或多石地區(qū)，也可不用尺墊，但轉(zhuǎn)點要在堅實穩(wěn)固而有凸棱的地點。3、扶尺要直立：標(biāo)尺的橫向傾斜由觀測糾正，若有前后傾斜則不易發(fā)現(xiàn)，造成讀數(shù)偏大。尺上有水準(zhǔn)器時，可使氣泡居中。2.7.2水準(zhǔn)測量時應(yīng)注意的事項第32頁/共36頁4、消除尺的零點誤差：由于標(biāo)尺的零點位置不準(zhǔn)，為了消除其影響，在同一測段內(nèi)要用同一尺，或測設(shè)偶數(shù)個測站。2.7.2水準(zhǔn)測量時應(yīng)注意的事項二、觀測應(yīng)注意的事項：

1、儀器要檢校：測量前要把儀器校正好，使各軸線間滿足應(yīng)有的幾何條件。2、儀器要安穩(wěn)：中心螺旋連接要穩(wěn)妥可靠，觀測時不得扶壓和騎跨腳架。

第33頁/共36頁3、前后視距要等長：可消除i角誤差以及地球曲率的影響。4、視線要水平：讀數(shù)前觀察符合水準(zhǔn)器泡居中后方可讀數(shù)，讀數(shù)后檢查符合水準(zhǔn)器氣泡是否居中。

5、讀數(shù)要準(zhǔn)確：精心對光，消除視差。不能誤讀整米數(shù)，把十字絲的上、下絲讀數(shù)當(dāng)作中絲讀數(shù)。6、遷站要慎重：未讀前視時，不得匆忙搬動儀器；中途停測時，應(yīng)將前視點選在容易尋找的固定點上，并做好標(biāo)記，列入記錄。2.7.2水準(zhǔn)測量時