四等水准测量与导线测量技术ppt课件

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4. 水准测量的等级
(1)国家分一、二、三、四等、图根(按精度要求、 控制范围)
(2)城市分二、三、四等、图根
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(一) 水准测量原理

准 尺
a
前进方向
水平视线
A
HA

b准 尺
B
HB
hAB
大地水准面
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1.1、水准测量原理
1.1.1原理内容:
▲高差=后视读数-前视读数: 求待定点高程的方法:
之和不等于零,则其差值即Σh就是闭合水准路线的高 程闭合差。
4.3.3水准支线水准支线必须在起终点间用往返测进行检 核。理论上往返测所得高差的绝对值应相等,但符号 相反,或者是往返测高差的代数和应等于零。如果往 返测高差的代数和不等于零,其值即为水准支线的高 程闭合差。
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(五)水准测量的内业
高差法 :HB=HA+hAB=HA+(a-b) 视线高法 :HB=(HA+a)-b=Hi-b
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1.1.2 连续高程测量 当地面上A、B两点的距离较远,两点的高差太大,安置一次仪 器不能测定其高程时,就需要增设若干个临时的立尺点,作为
传递高程的过渡点,称为转点,用ZD表示 ,分段测量高差,
2)观测步骤:(1)后前前后(黑、黑、红、红) (2)后后前前(黑、红、黑、红)
h1=a1-b1
h2=a2-b2
a2
b2
h1-h2f=
a1
b1
±5mm
测站检核
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水准测量记录(双面尺法)
(四)水准测量检核
4.1计算检核 两点高差等于各转点之间高差的代数和, 也等于后视读数之和减去前视读数之和。
取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2+…+ hn
=(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn)
=a-b
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1.2水准面曲率(地球曲率)对水准测量的影响
结论:在进行水准测量时,总是把仪器安置 在离前、后视点大致等距的地点 。
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(二) 仪器和工具
2.1水准仪
4.2测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误 差超限。
1. 两次仪器高法在每个测站上一次测得两转点间 的高差后,改变一下水准仪的高度,再次测量两 转点间的高差。
2.双面尺法利用双面水准尺分别由黑面和红面读 数得出的高差,扣除一对水准尺的常数差后,两 个高差之差小于5mm 时可认为合格。
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5
t
符合棱镜系统的精度:m2 10 完整版ppt课件
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2.2水准尺、尺垫
直尺:双面(黑、红)水准尺, 尺常数4.687m、4.787m,用 于三等以下水准路线测量。
塔尺:可伸缩,伸足为3米、 5米,用于一般工程测量。
尺垫:转点立尺用。
零点差
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2.3水准仪的使 用
二.水准仪使用
按精度划分:
DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标:其中D表示“大 地”,S表示“水准仪”,数字 表示精度,毫米数,表示 1公 里水准测量的中误差(由仪器引 起的) 。
水准仪构造: 望远镜与视差 水准器 基座
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2.水准仪
DS3 水准仪外型
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2.1.1望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝
分划值
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符合棱镜系统把水准气 泡两端成象在一起便于 观察。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度,斜视 时会产生视差
要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察,
可以避免上述缺点。判
断“气泡居中”的精度
约可提高一倍。
肉眼观察的精度:m1 t (t 为气泡的格值)
视距丝
竖 丝 横丝
上丝 下丝
பைடு நூலகம்
望远镜的十字丝
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测量望远镜
视准轴:十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用:把目标成象(拉近)。 目镜的作用:把十字丝(和目标象)放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人,目镜 可以前后调节,称为目镜调焦。
调焦镜的作用:使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。 移动调焦镜称为物镜调焦。
是高程测量的主要方法 使用仪器:水准仪
水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。
其它高程测量方法:三角高程测量,气压高程测量,
GPS测量
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3
3.高程系统
我国国家高程系统:黄海高程系 1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米) 我国国家高程基准:
1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
1624
TP.2
1324
1508
高 差 平 均 高 改正后 高 程
(h) 差
高差 (H)
10.000
-0.543 -0.543 -0.543
+0.120 +0.116 +0.118
2、双面尺法已知HA,求HB(主要方法)
1)用途:加密国家高程控制网;小地区地形测量中首级高程控制网;
工程建设中建立高程施工控制网。
粗平的操作
a
b
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c
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读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置, 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
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a b
6226
瞄准与 读数
0708
1471
c
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(三)水准测量的方法及成果 整理
3.1水准点和水准线路
1.422 1.435
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
TP4 TP3
TP2
TP1
前进方向
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普通水准测量的记录
水准测量记录表
测站
1 2 3 4 5
点号
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 TP4 TP4 BMB
水准尺读数
后视
1.134
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水准管的精度:
管子内壁光滑,液体与内 壁的附着力小,则气泡对 倾斜反映的灵敏度高
曲率半径大,格值小则精 度高
气泡长,两端清晰,读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧 所对的圆心角。
水准管圆弧2mm所对的圆心角称 为水准管分划值。
气泡中心偏移零点2mm,轴线所
倾斜的角值,称为圆水准器的
视差:如果目标象没有落在十字丝面上,则当观测员的眼睛 上下左右移动时,会感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。视差影响瞄准的精度。消除视差方法与 经纬仪消除视差方法一样。
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视差
●视差:
产生原因:望远镜内目标成像平面与十字丝平面未重合。 现象:观测时,改变眼睛与目镜的相对位置,
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3.2.2四等水准测量 1.两次仪器高法已知HA,求HB
a2
b2
h1=a1-b1
h2=a2-b2
a1
b1
h1-h2f= ±5mm
测站检核
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水准测量记录(两次仪器高法)
测站 点号 水准尺读数
后尺 前尺
1 A 1134
1011
TP.1
1677
1554
2 TP.1 1444
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤:
目镜调焦,使十字丝最清晰;
物镜调焦,使目标像最清晰,且无视差。
直到眼睛上下移动,读数不变为止。
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水准器
2.1.2水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平 圆水准器用来指示竖轴是否竖直。
水准尺的分划误差和尺身构造误差
2、观测误差
气泡居中误差、估读水准尺分划的误差、水准尺 不直引起的误差
3、外界环境的影响
仪器和水准尺下沉、地球曲率和大气折光引起的 误差、气候的影响
上读数。旋转视线方向上的第三个脚螺旋,让气泡中心偏离
圆水准零点少许,使竖轴向前稍倾斜,读取水准尺上读数
。然后再次旋转这个脚螺旋,使气泡中心向相反方向偏离
零点并读数、重新整平仪器,用位于垂直于视线方向的两
个脚螺旋,先后使仪器向左右两侧倾斜,分别在气泡中心
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稍偏离零点后读数。如果仪器竖轴向前后左右倾斜时所得读 数与仪器整平时所得读数之差不超过2mm,则可认为补偿 器工作正常,否则应检查原因或送工厂修理。检验时圆水 准器气泡偏离的大小,应根据补偿器的工作范围及圆水准 器的分划值来决定。例如补偿工作范围为±5′,圆水准 器的分划值为8′/2mm 弧长所对之圆心角值。则气泡偏离 零点不应超过5/8×2=1.2mm。补偿器工作范围和圆水准器 的分划值在仪器说明书中均可查得。
四等水准测量及导线测量 技术
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一、四等水准测量
水准测量原理 水准测量的仪器和工具 水准测量的外业实施 水准测量的检核 水准测量的成果整理 水准测量的误差 水准测量规范
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高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作(测高差定高程)
2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
(四) 视准轴经过补偿后应与水平线一致。
若视准轴经补偿后不能与水平线一致,则也构成i 角,产生 读数误差。这种误差的检验方法与微倾式水准仪i 角的检 验方法相同,但校正时应校正十字丝。
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6.2水准测量的误差
1、仪器误差 (保持前后视距相等)
视准轴与水准管轴不平行引起的误差
调焦引起的误差(调焦透镜光心移动的轨迹和望 眼镜光轴不重合)。
操作程序与方法
安置——粗平——瞄准——(精平)——读数
安置时考虑前、后视等距(原因); 粗平时掌握“左手大拇指法”; 瞄准时包括消除视差; 在精平状态下(符合气泡符合时)读数; 读数估读至毫米。
符合气泡符合,
水准管轴与视
线水平
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尚未符合
符合气泡符合 18
左手大拇指法
“左手大拇指法”整平:气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。
管水准器用来指示视准轴是否水平。
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水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器,其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
圆水准器是个玻璃容器,上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形,同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
3.1.1水准点(Bench Mark)—为
了统一全国的高程系统和满足各种测量的 需要埋设的高程点
1.永久性、临时性(与转点的区别)
2.点之记:图、编号、高程
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3.1.2水准路线—定义
2.水准路线
三种水准路线的布置形式(注:高差总合的理论值)
1.闭合水准路线
3.支水准路线
TBM2
TBM1
TBM2
TBM1
BM.A
TBM3
BM.A
TBM4
BM.B
2.附合水准路线
TBM3
BM.A
TBM2
TBM1
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3.2水准测量的外业实施
1.水准测量的方法
3.2.1普通水准测量
h1=-0.543
h2=+0.120
h4=+0.385
h5=+0.118
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
V i= -
fh L
Li
V i= -
fh n
ni
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(六)水准测量的误差
6.1自动安平水准仪的校正
自动安平水准仪应满足的条件是:
(一) 圆水准器轴应平行于仪器的竖轴。
(二) 十字丝横丝应垂直于竖轴。
(三) 水准仪在补偿范围内,应能起到补偿作用。
检验方法如下:将水准仪安置在一点,在离仪器约50m 处立 一水准尺。安置仪器时使中两个脚螺旋的连线垂直于仪器 到水准尺连线的方向。用圆水准器整平仪器,读取水准尺
5.1容许高程闭合差,用F h表示。
四等水准测量的容许高程闭合差为:
平地:Fh= 20 L(mm) 山地:Fh= 6 n(mm)
五等水准测量的容许高程闭合差则为 平 地 : Fh= 30 L( m m )
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5.2闭合差的分配
当实际的高程闭合差在容许值以内时,可把闭合 差分配到各测段的高差上。显然,高程测量的误 差是随水准路线的长度或测站数的增加而增加, 所以分配的原则是把闭合差以相反的符号根据各 测段路线的长度或测站数按比例分配到各测段的 高差上。故各测段高差的改正数为:
30
4.3成果检核
4.3.1附合水准路线理论上在两已知高程水准点间所测得 各站高差之和应等于起迄两水准点间高程之差。如果 它们不能相等,其差值称为高程闭合差。
4.3.2闭合水准路线在闭合水准路线上亦可对测量成果进 行检核。对于闭合水准路线,因为它起迄于同一个点 ,所以理论上全线各站高差之和应等于零。如果高差
前视
1.677
1.444
1.324
1.822
0.876
1.820
1.435
1.422
1.304
高差 h米
-0.543 +0.120 +0.946 +0.385 +0.118
视距
61
62 60 61 58 57 61
61 61 62
水准测量记录表
改正后 高差
高程 H米

7642
6616
+1.026
计算检核
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