任务一 水准测量仪器和工具的使用工作页
水准仪测量教学课件PPT课件
测量过程中的操作步骤
开始测量
建立基准点和转点
在测量区域内选择合适的点作为 基准点,并在需要的位置设置转 点,以便在测量过程中进行校准 和调整。
将水准仪放置在基准点上,调整 好仪器,然后依次测量各转点和 测量点的高程。
确定测量点
根据测量任务和目的,在测量区 域内确定需要测量的点,并做好 标记。
数据记录和处理
数据处理
根据测量要求,对数据进行处理和分析,得 出测量结果。
安全注意事项
遵守安全规定
在使用水准仪时,应遵守安全规定,确保仪器稳 定可靠。
避免碰撞
在使用水准仪时,应避免与其他物体发生碰撞, 以免损坏仪器。
ABCD
注意环境因素
在测量过程中,应注意环境因素,如天气、地形 等,避免因环境因素造成测量误差。
未来发展展望
智能化、自动化是未来水准仪发展的 重要方向
随着人工智能和大数据技术的发展, 水准仪的数据处理和智能化应用将更 加广泛
新的测量技术如激光雷达、三维扫描 等将逐渐应用于水准仪中
水准仪将与无人机、机器人等技术结 合,实现更高效、精准的测量作业
THANKS
感谢观看
正确操作仪器
按照水准仪的使用说明正确操作仪器,避免因操 作不当造成测量误差。
常见问题与解决方法
01
02
03
测量误差
如果测量结果存在误差, 应重新进行测量,并检查 仪器是否正常工作。
读数不准确
如果读数不准确,应检查 望远镜是否清洁,以及读 数系统是否正常工作。
仪器故障
如果仪器出现故障,应及 时联系专业人员进行维修 或更换。
读数
记录
读取标尺读数时,应保证视线与标尺垂直 ,以减小误差。同时,要避免过度调整气 泡,以免影响测量精度。
测量习题答案(1)
习题一的密码就是1 依次类推1.简述测量学的任务及其在土建工程中的作用。
2.测量的基本工作指的是哪几项?为什么说这些工作是测量的基本工作?3.测量工作的组织原则是哪两条?各有什么作用?4.何谓水准面?它有什么特性?5.何谓大地水准面?说明它在测量上的用途。
6.用水平面代替水准面对高程和距离各有什么影响?7.某地经度为东经115°16′,试求其所在6°带和3°带的带号及相应带号内的中央子午线的经度。
习题一答案1.解:测量学的任务:① 测定:是指使用测量仪器和工具,通过测量和计算,得到一系列测量数据或成果,将地球表面的地形缩绘成地形图,供经济建设、国防建设、规划设计及科学研究使用。
(地物、地貌→图纸、数据库);② 测设(放样):是指用一定的测量方法,按要求的精度,把设计图纸上规划设计好的建(构)筑物的平面位置和高程标定在实地上,作为施工的依据。
(图纸、数据→地面点位)测量工作在土建工程中是一项基础性、前期和超前的工作,应用广泛。
它能为各项土建工程提供各种比例尺的现状地形图或专用图和测绘资料;按照规划设计部门的要求进行规划定线和拨地测量以及各项勘察测量;在工程施工和运营管理阶段,对建(构)筑物进行变形监测,以确保安全。
所以,测绘工作将直接关系到工程的质量和预期效益的实现,是我国现代化建设不可缺少的一项重要工作。
2.解:测量的基本工作指的是:测高、测角、测距。
不管是控制测量、碎部测量以及施工放样,其实质都是为了确定点的位置,而所有要测定的点位都离不开距离、角度和高差这三个基本观测量,所以说测高、测角、测距是测量的三项基本工作。
3.解:测量工作的基本原则:(1)在测量布局上,“由整体到局部”;在测量精度上,“由高级到低级”;在测量程序上,“先控制后碎部”;→作用:a.保证精度,减少误差积累;b.加快进度。
(2)在测量过程中,“随时检查,杜绝错误”。
→作用:防止错、漏的发生,以免影响后续工作。
水准测量
2.5影响水准测量的因素及注意事项
2-1水准测量的概述
一、高程测量概念 测定地面点高程的工作,称为高程测量(height measurement)。 B
H’B
A
h
H’A H’A
HB
O
二、高程测量方法
高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同,可 以分为 水准测量(leveling)、 三角高程测量(trigonometric leveling)、 GPS高程测量(GPS leveling) 和气压高程测量(air pressure leveling)。 水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。
4、领取仪器的地点: 建工楼二楼227对面测绘工程实验室。领取仪器时间1 点30分,由薛树强全面负责仪器领取,次序123456班 (123456组),其他组在实验室外等待, 每组领取水准仪一台,脚架一个,水准尺两根,记录 本两页,铅笔自备。所测数据不能用象皮檫,测量不 允许涂改数据。测错划掉,从新测。 5、每个组5-6人,组长全面负责实习任务,并在实习 结束后给出本组每个人的实习成绩按10%给定。 6、实习中爱护仪器,损坏要赔偿。 7、指导教师郝玉亭,程景东,曹俊茹。
h2=+0.118
大地水准面
HB=?
两次仪器高法水准测量
观测程序: 后视尺黑面-前视尺黑面-前视尺 红面-后视尺红面 即: 黑 -黑 -红 -红 .
4、水准测量成果整理
1、计算高差闭合差和允许闭合差
附合路线
fh= ∑h 测-(H终 - H始)
闭合路线 fh= ∑h 测 支水准路线 fh= h 往+h 返
a
b
Hab
B
Ha
a
Hb
高程计算
已知A点的高程HA,求算B点高程HB。 第一种方法(利用高差直接计算B点高程HB)。 1、HB=HA+hab 此法适用于仪器在两点中间一次便测得高差。
2 水准测量
本章主要介绍水准测量的原理、水准仪的构造 与使用、水准测量的施测方法、水准仪的检验与校 正、水准测量的误差来源与消弱方法,以及自动安 平水准仪和电子水准仪等内容。 重点:水准测量的原理、水准测量的施测方法 难点:水准测量的检核和内业计算
2.1 水准测量原理
十字丝交点的连线称视准轴,也称视线。
图2-4 望远镜构造
2.水准器 其作用是保证视线水平。有圆水准器和管水 准器。圆水准器供粗略整平用,用来指示仪器竖 轴是否竖直。管水准器供精确整平用,其与望远 镜固连在一起。
L1 供粗略整平仪器用。圆水 L1 图2-5 圆水准器
准器气泡居中时,圆水准 器轴 L1L1 竖直。
1 HA 2
检核条件 fh=Σhi往+Σhi反 (Σhi往+Σhi反)理=0
2.5 水准测量成果的内业计算 2.5.1 水准测量的精度要求 水准测量是利用水准仪,在特定的环境 下,由观测者、记录者、立尺员共同完成的 一项任务。且后一点的高程由前一点递推而 得。必会导致误差累积。为得到正确高程, 水准测量应按路线进行检核。
1 2 HB
HA
检核条件:fh=Σhi-( HB-HA) 其中Σhi理=HB-HA,fh称高差闭合差。
2.闭合水准路线 从一高等级水准点出发,经过若干待测 水准点,又回到该已知点。
HA 1
3
2
检核条件: fh=Σhi Σhi理=0
3.支水准路线 从水准点A出发,经过1、2 点后,再从2、1 返回到水准点A。
a
b
图2-7 附合水准气泡工作原理
c
3.基座
轴座:承托仪器上部
组成 脚螺旋:调节脚螺旋使圆水准器气泡居中
工程测量员高级3级 深圳测量习题答案(1)
工程测量
初级,中级高级技师高级技师
房产测量员(不动产测绘员)
初级,中级高级技师高级技师
摄影测量员
初级,中级高级技师高级技师
↑中级:高级
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2.解:测量的基本工作指的是:测高、测角、测距。
不管是控制测量、碎部测量以及施工放样,其实质都是为了确定点的位置,而所有要测定的点位都离不开距离、角度和高差这三个基本观测量,所以说测高、测角、测距
水准面的特性:
a.不规则性;
b.处处与铅垂线垂直;
c.有无数个。
5.解:大地水准面:在无数个水准面中,其中与平均海水面相吻合的称为大地水准面。
大地水准面的作用:它是测量工作的基准面。具体表现为:
a.点位的投影面;
b.高程的起算面。
6.解:a.对距离的影响
D = Rθ
D′= R tanθ
△D = D′- D = R ( tanθ-θ)= D3 / 3R2
求AB两点间的水平距离。
习题四答案
1.解:直线定线即是把多根标杆标定在已知直线的工作。方法有目估定线和经纬仪定线。
2.解:光电测距的精度表达方式为:
一部分误差影响是与距离成比例的,我们称这些误差为“比例误差”,其系数用b表示;另一部分误差影响与距离长短无关,我们称其为“固定误差”,用a表示。用mD表示光电测距的误差,则有:m D=±( a + b³D ) .
消除视差的方法是:首先应按操作程序依次调焦,先进行目镜调焦,使十字丝十分清晰;再瞄准目标进行物镜调焦,使目标十分清晰,当观测者眼睛在目镜端作上下少量移动时,就会发现目标的实像ab与十字丝分划板平面之间没有相对移动,则表示视差不存在;否则应重新进行物镜调焦,直至无相对移动为止。
水准仪的认识与使用详解
3.基座 基座主要由托板(又叫轴座)、连接螺旋和
脚螺旋组成。托板用来支撑仪器上部(望远镜 和水准器),连接螺旋用来连接仪器和三脚架,转 动脚螺旋可使圆水准气泡居中,从而粗略整平 仪器。
(二)水准尺和尺垫 1.水准尺
水准尺是水准测量的重要工具,其质地好坏直接影响水准测量的精度,因 此它是用不易变形并且干燥的优质木材或者玻璃钢制成的,要求尺长稳定,刻 划准确。水准尺常用的有塔尺和直尺两种。
从望远镜旁的气泡观察窗中,可以看到气泡两端的影像,当两半个 气泡的像错开时,表明气泡未居中;当两半个气泡像吻合时,则表示气 泡居中,见图2 -4(b)。这种具有棱镜装置的水准管称为符合水准器, 它不仅便于观察,同时可以提高气泡的居中精度。
(2)圆水准器:如图2-5所示,它是一个在密封的顶面 内磨成球面的玻璃圆盒,顶面中央刻有一个小圆圈,刻 有圆分划。通过分划圈的中心(即零点O)作球面的法 线,称为圆水准器轴。当气泡位于小圆圈中央时,圆水 准轴器处于铅垂位置,普通水准仪的圆水准器分划值一 般为8'/2mm。圆水准器安装在托板上,其轴线与仪器 的竖轴互相平行,所以当圆水准器气泡居中时,表示仪 器的坚轴已基本处于铅垂位置。由于圆水准器的精度 较低,它主要用于水准仪的粗略整平。
(一)视线自动安平的原理 如图2-10所示,当视线水平时,水平光线恰好与十字丝交点所在位置k'重合,读数正确
无误,如视线倾斜一个α 角,十字丝交点移动一段距离d 到达k 处,这时按十字丝交点k 读 数,显然有偏差。如果在望远镜内的恰当位置装置一个“补偿器”,使进入望远镜的水平 光线经过补偿器后偏转一个β 角,恰好通过十字丝交点k 读出的数仍然是正确的。由此 可知,补偿器的作用,是使水平光线发生偏转,而偏转角的大小正好能够补偿视线倾斜所引 起的读数偏差。
水准测量培训教程课件
水准测量的原理
总结词
水准测量的原理基于几何学和重力加速度的概念。
详细描述
水准测量的基本原理是利用几何学中的直线和水平面,通过测量两点之间的高 差来推算出其他点的高程。同时,水准测量还利用了重力加速度的概念,通过 已知的地球半径和重力加速度值来计算高程差。
水准测量的应用场景
总结词
水准测量广泛应用于各种需要测量高程差的应用场景。
• 使用方法:在测量过程中,应正确使用标靶、测绳和记录本。标靶应放置在目 标点上,测绳应拉直并标记好长度,记录本应随时更新测量数据和结果。
• 保养与维护:对于辅助工具,也应定期检查和维护。标靶应保持清洁和稳定, 测绳应避免过度弯曲或拉扯,记录本应保持干燥和整洁。
04
水准测量的操作流程
测量前的准备
水准测量培训教程 课件
contents
目录
• 引言 • 水准测量的基本原理 • 水准测量工具与设备 • 水准测量的操作流程 • 水准测量的误差控制 • 水准测量的实践操作案例 • 总结与展望
01
引言
培训目标
掌握水准测量的基本 原理和操作方法
培养团队协作和沟通 能力
提高测量精度和测量 效率
培训内容概述
收集资料
收集相关的地图、地形图、卫 星图像等资料,以便更好地了 解测量区域的地形地貌。
制定测量计划
根据测量任务和地形地貌制定 合理的测量路线和测量计划, 确保测量精度和效率。
确定测量任务和目的
明确测量任务的目标、要求和 范围,以便选择合适的测量方 法和工具。
选择合适的测量仪器
根据测量任务和地形地貌选择 合适的水准仪、标尺、三脚架 等测量仪器。
根据测量任务和目的,对 数据进行处理和分析,包 括计算高差、绘制等高线 图等。
《工程测量员培训》混合式教学课程规范(课程标准)
《工程测量员培训》混合式教学课程规范(课程标准)一、课程性质与任务《工程测量培训》是一门核心技能课程,是施工员、测量员及相关岗位群职业技能培养的一个重要组成部分。
本课程解决学习者在土木工程建设中必须掌握的测量基本理论知识、基本测量方法和相关测量仪器的基本操作技能,加强对施工一线工程测量技术实践应用的学习,培养学习者处理实际工程施工测量问题的能力。
二、课程教学目标课程目标紧紧围绕工程测量工作任务的需要来确定,并融入工程测量员职业技能标准,能够满足施工一线测量员的岗位要求。
通过学习,使学习者熟练掌握测量仪器使用原理和操作技能,具备利用仪器进行土木工程类施工测量的相关职业技能、培养学习者技术规范意识、严谨细致的质量意识和良好的团队合作意识。
(一)素质目标1.培养学习者的爱国精神、遵纪守法意识、团队协作精神;2.培养学习者的独立分析能力和应变能力;3.锻炼学习者的沟通交流能力,培养学习者的书面表达能力;4.培养学习者自我学习的能力和新技术跟踪能力;5.培养学习者的细心、耐心和责任心,使之具有良好的职业素质。
(二)知识目标1.掌握工程测量基本知识、理论;2.了解常规测量仪器的构造、基本测量原理及常规检验与校正方法;3.理解直线定向及坐标方位角的概念;4.掌握导线测量的内业计算;5.掌握高程控制测量的内业计算;6.了解误差的来源、误差出现的规律及其对观测成果的影响;7.了解全站仪数字化测图的原理;8.掌握施工测量的主要内容和基本要求。
(三)能力目标1.能操作常规测量仪器(经纬仪、水准仪、钢尺)进行基本的测量工作;3.能进行导线测量和高程控制测量;4.能进行大比例尺地形图测绘;5.根据规范要求,能正确记录测量数据,能正确计算放样时所需的测设数据。
三、参考学时64学时四、课程学分4学分五、课程内容和要求(一)教学内容选取依据根据行业企业发展需要和完成工程测量员职业岗位实际工作任务所需要的知识、能力、素质要求,选取教学内容,并为学习者可持续发展奠定良好的基础。
第2章水准测量
第2章 水准测量重点提示:介绍了高程测量的常用方法,重点讲述了水准测量的原理、方法,介绍了水准仪的构造,讲述了水准仪的使用、水准测量的实施过程、水准测量的测站校核、路线校核及数据处理、介绍了水准仪的检验和校正方法、简要分析了水准测量误差的来源。
地球表面是高低起伏很不规则的。
要确定地面点的空间位置,除了确定其平面位置外,还要确定其高程。
为了测定地面点高程而进行的测量工作叫做高程测量。
根据测量原理和使用仪器与施测方法的不同,高程测量的方法主要有水准测量、三角高程测量和物理高程测量三种。
水准测量是利用水准仪提供的水平视线,分别在地面两点垂直竖立的水准标尺上读取读数,推算出两点间的高差,进而求得待定点的高程的方法。
水准测量的精度较高,是精确测定地面点高程的主要方法,但工作量较大且受地形条件限制;三角高程测量是利用仪器在测站点上测定仪器中心至照准点的垂直角,量取测站点仪器高和照准点觇标高,若已知两点间的水平距离,根据三角学原理推算出两点间的高差,进而求得待定点的高程的方法。
三角高程测量的精度低于水准测量,仅作为高程测量的辅助方法,但其作业简单,布设灵活,是一种测定地面点高程的常用方法。
物理高程测量是根据地球的物理性质,利用仪器来确定地面点高程的方法。
物理高程测量主要有两种方法:一种是根据大气气压随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大,大气压力愈小的原理),用气压计测定出待定点高程的方法。
称为气压测高法;另一种方法是根据重力加速度随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大,重力加速度愈小的原理),利用重力仪测定两点间重力变化量来确定高差,进而推算出待定点高程的方法,称为重力测高法。
物理高程测量的精度最低,但仪器简单,施测方便,一般仅用于勘查工作,本教材不予介绍。
高程控制主要通过水准测量的方法建立,而在地形起伏大、直接利用水准测量方法较困难的地区建立低精度的高程控制网以及图根高程控制网时,可采用三角高程测量的方法建立。
测量3水准测量
a2
a4
b4
a3
a1 b1
b2
b3
A
TP2
TP3
B
TP1
A、B两点高差计算的一般公式:hAB=
n
hi
= n(ai bi)
i 1
i 1
n—为测站数
例:
前进方向
2.142
1.258 0.928
1.664 1.235
1.672 1.431
2.074
B
A
TP3
Ⅰ
TP1
Ⅱ
TP2
Ⅲ
Ⅳ
HA=123.446m HB
注意:读数前必须精平, 精平后立即读数。
§3.4 水准测量外业工作
一、一个测站的工作
1、安置仪器于AB之间,
立尺于A、B点上;
2、粗略整平;
a
b
3、瞄准A尺,精平、读数a,
B
记录1.568m;
A
4、瞄准B尺,精平、读数b,
记录1.471m; 5、计算:hAB = a – b = 1.568-1.471=0.115m
三、支水准路线成果计算 (HA=186.785m)
1、计算闭合差:
fh h往 h返
1.375 1.396 0.021m
2、检核:
n = 16站
A hA(1 往) 1.357m
1
hA(1 返) 1.396m
fh允 12 n 12 16 48mm
fh fh允 ,故精度符合要求。
• 闭合水准路线:
∑h测= h1+h2+h3+ ······+ hn fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测
• 支水准路线:
1.水准仪的认识和使用解析
十字丝横丝
下丝
十字丝竖丝
十字丝横丝:
用于读数时的标准线。
十字丝竖丝:
上丝和下丝:
塔尺是否竖直。
视距 测量时用于读数时的标准线。
一、任务引入
1.
每位同学都知道自己的身高,谁知道自己现在到平均海水
面(大地水准面)的高度(高程)是多少?
以此引入大地测量的基础知识
水准仪:是水准测量 的主要仪器,
我国生产的水准仪按系列标准分为:
DS0.5、DS1 DS3 DS10 DS20
共五个等级,其中“D”和“S'分别为“大地测量”和“水准测量”的汉
教案首页
学年学期
12-13第二学期
任课教师
编号
1
课程
公路工程测量
内容
单兀一水准测量 课题一水准仪的基本
知识及方法
课时
2+4
班级
12造价4301
时间
201335-201336
课型
理实 一体 化
教学
目标
1.能准确读出水准尺上相应度数。
2.会进行水准仪的安置、粗平、照准、精平和读数。
3.会计算地面两点间的咼差。
教学重点
教学难点
教学重点:DS型水准仪各部件的作用,水准仪的安置、瞄准与读数
教学难点:地面两点间高差的测量
教具
DS3微倾式水准仪,水准尺,三角架
时间
安排
板书
设计
课后
小结
对实习内容进行概括总结,再次强调注意事项,对考核结果进行评价, 成绩好的学生要予以表扬。
备注
二、教学设计
时间
教学环节及主要内容
设意图
语拼音字头,0.5、1、3、10、20表示仪器的精度等
水准测量
f h h测 h理
对于闭合水准路线,有: f h h测 h理 h测 对于附合水准路线,有:
f h h测 h理 h测 (H终 H 始 )
对于支水准路线,有: f h h往 h返
水准测量的内业计算
高差闭合差的容许值(tolerance)
从已知高程的水准点BM0出发,沿待定高程的水准点1,2进行水 准测量,这种既不闭合又不附合的水准路线,称为支水准路线。 支水准路线要进行往返测量,以资检核。
BM0
f h h往 h返
水准点和水准路线
水准路线
水准网
BM1
BM2
结点
BM3
通过平差方法求得各待 定点的高程
二、水准测量的实施
长水准管
Байду номын сангаас
长水准管轴
圆水准器
圆水准器轴
水准仪
水准器
圆水准器
用以粗平仪器。 过零点的球面法线L′L′,称为圆
L′
水准器轴。 圆水准器轴L′L′平行于仪器竖轴 VV。 气泡中心偏离零点2mm时竖轴 所倾斜的角值,称为圆水准器的 分划值。
L′
气 泡
水准仪
水准器
管水准器
管水准器(亦称水准管)用于精
+0.511
水准测量的检核
注意事项: 架仪器要注意前后视距大致相等; 仪器不能架在路中央; 尺垫只在转点处使用; 读数前要精平; 后视完毕转向前视,一定要重新精平再读数,(但切记 不能动脚螺旋); 视线要小于100米。
水准测量的检核
测站检核:
在一个测站上观测两次高差,两次高差不符值应在允许范围内。方
2水准测量
2.1 概述
一、几个基本概念 3、高程测量方法
水准测量 三角高程测量 GPS高程测量 (水准仪) (经纬仪) (GPS接收机)
水准测量
三角高程测量
GPS高程测量
第二章 高程测量
2.1 概述
3、高程测量方法
水准测量 ——是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量 的精度较高,所以是高程测量中最主要的方法。 三角高程测量 ——是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角), 然后利用三角公式计算出两点间的高差。三角高程测量
一般精度较低,只是在适当的条件下才被采用。
GPS高程测量 ——是利用GPS测量技术直接测定地面点的大地高,精度可 达厘米级。应用越来越广泛。
第二章 高程测量
2.1 概述
二、水准测量用途:
测定地形的高低起伏变化
测设建筑物的标高、场地平整
测定沟、渠、道路、管线、地质构造的断面图 监测建筑物的下沉变形
高 差 高 程 (m) 50.000 0.583 0.753 0.718 50.583 51.336 50.618 0.873
标尺读数(m)
后 视
普 通 水 准 测 量 记 录 表
备
注
前视
+
–
1.851 1.425 1.268 0.863 0.672 1.219 1.581
HA=50.000m
TP1 TP2 TP3
二、水准尺
单面尺——两面注 记一致(0起点,基 本分划不同) 0.411 5.096.
双面尺— 校核读数 •黑面尺底为零 •红面尺底不为零 •1根为4.687 •1根为4.787 •双面尺必须成对使用
黑面尺 红面尺
第二章 高程测量
工程测量的任务以及仪器的使用
土木工程测量学的任务一、 测量学的概念:测量学是研究如何测量地球或地球局部区域的形状并把测量结果用数据或图形表示出来的科学。
测量学研究的对象是地球。
二、 测量学的分类:按照测量的对象和任务不同,测量学主要分为以下几种: (1)大地测量学:主要是建立国家级大范围的控制网. (2)普通测量学:主要是建立小范围的控制网,在小地区内进行一些测 量可以不考虑地球曲率的影响。
(3)工程测量学(4)摄影测量学:利用摄影来进行测图,主要研究对象是利用各种仪器所获得的图像信息,经过室内分析及处理投摄的影像转换成正投影图。
(5)海洋测量学:属于水下测量,其测量方法和手段和陆地截然不同。
(6)地图制图学:是研究各种地图的制作理论、工艺技术和应用的学科。
三、 工程测量的三大任务:(1)测定(2)测设(3)变形观测1.2 地面点位的确定大地水准面的概念:(1)水准面:处处与重力方向垂直的连续曲面称为水准面。
重力:地球吸引力与地球自转产生的离心力这两个力的合力称为重力。
(2)大地水准面:我们设想把平均静止的海水面向陆地延伸而形成的封闭曲面,称为大地水准面。
(3)大地水准面的有关说明:a 大地水准面是一个略有起伏的不规则曲面。
b 大地水准面上处处与铅垂线方向垂直。
c 大地水准面所包围的球体可以代表整个地球形状d 大地水准面是测量学的基准面,铅垂线是测量学的基准线。
(4)水平面:与水准面相切的平面称为水平面。
确定地面点位的方法:1、确定地面点位的要素:a 点到大地水准面的铅垂距离,即绝对高程。
b 点在大地水准面上的投影位置,即坐标。
2、地面点的高程:分为绝对高程和相对高程两种。
(1)绝对高程:点到大地水准面的铅垂距离,称为绝对高程。
用 H 表示,今后提到的高程一般指绝对高程。
(2)相对高程 :地面点到任一高程基准面的铅垂距离,称为相对高程。
(3)我国的高程基准:称为“1985 年国家高程基准”,即根据青岛验潮站 1952年—1979 年搜集的统计资料计算出的平均海水面作为高程零点,由此测得青岛水准原点高程为 72.260 米,称为 1985 年国家高程基准 。
第二章 水准测量
(1)望远镜
视准轴CC:十字丝交点与物镜中心的连线
目镜及目镜调焦 放大率一般为25~30倍
能够看清远近不同
作 的物体; 用 能够精确照准目标
在标尺上精确读数
【物镜+对光透镜】:将照准目标成像在十字丝面上,
成 形成一个倒立缩小的实像。 像 【目镜】:将物镜所成的实像连同十字丝的影像放大成虚像。
目标影像不在十字丝平面上,当眼睛在目镜端上下微微移 动时,若发现十字丝与目标影像有相对运动,存在视差现象。
【产生视差原因】
目标的像平面与十字丝平面不重合。
【视差消除方法】
仔细进行目镜、物镜调焦。
4. 精平
使水准管气泡居中,视准轴精确水平 【操作方法】
转动微倾螺旋
符合水准器 放大镜
目镜
如果仪器用符合水准器,使气泡两端的影像吻合。 如果使用普通的水准管,则气泡居中。
二、水准尺
提供刻划
L
图
L 返回
三、尺垫
防止水准尺下沉和点位移动
1、水准仪的等级
D—大地测
量仪器
水准仪系 列型号
每km往返 测高差中数 偶然中误差
DS05
≤0.5mm
DS1
≤1mm
DS3
≤3mm
DS10
≤10mm
S—水准仪
数字 —仪 主要用途 国家一等 国家二等 国家三、四 一般工程 器的精度, 水准测量 水准测量 等水准测量 水准测量 即每公里往、 地震监测 其他精密 一般工程水 水准测量 准测量 返测得高差 中数的中误 差(mm) 工程测量中广泛使用的是DS3级水准仪。
粗平的操作方法示意图
3 3 3
1
a
高等测量学(姜晨光) 第3章 水准仪的作用与使用方法
3.5 水准测量内业计算
测量工作按工作特点的不同可分为内业和外业2大部分,外业是指为采集信 息而进行的工作,内业是指为处理信息进行的工作。水准测量外业工作主要是 获得高差观测数据,水准测量内业工作则主要是对外业数据进行合理处理求出 最合理的高程值。水准测量外业的任务是从已知高程的水准点开始测量其他水 准点或地面点的高程,测量前应根据要求布置并选定水准点的位置、埋设好水 准点标石、拟定水准测量进行的路线。 3.5.1 水准路线的形式
图3-4-4 前视水准尺读数
至此完成了一个测站上的高差测量工作。测站高差hAB=a-b=-2.224m,测站路 线长LAB=DA+DB=32.5m。测站读数的准确性(不是测量的准确性)可通过式 (3-4-2)、(3-4-3)大致进行检验,即
利用微倾式水准仪进行水准测量的关键要领是“读数必调抛物线”。为防止在 一个测站上发生错误而导致整个水准路线结果的错误,可在每个测站上对观测 结果进行检核,方法有两次仪器高法和双面尺法。两次仪器高法是在每个测站 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,对一般水准测量当两次所得高差之差小于5mm时可认为合格并取其平均值 作为该测站所得高差(否则应进行检查或重测)。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(否则应进行检查或重测),水准仪在视线不动情况下 对同一把尺的黑面和红面进行读数的读数差应等于该水准尺的尺常数(读数差 与尺常数之差小于3mm时可认为合格,否则应进行检查或重测)。
图3-2-11 三脚架
图3-2-10 尺垫
3.2.4 三脚架
三脚架是用来安置水准仪的,见图3-2-11。三脚架由架头及通过架头联结在一起 的3个架腿构成,3个架腿可以以互成120°的夹角在90°的范围内自由开合。架 腿有伸缩腿和带有伸缩腿止滑套的双支杆系统组成,伸缩腿可以在双支杆之间滑 动从而改变架腿的长度(高度),伸缩腿止滑套上带有伸缩腿止滑钮用来控制伸 缩腿的滑动(伸缩腿止滑钮钮紧时伸缩腿将无法在双支杆之间滑动,从而保证架 腿的稳固;旋松时伸缩腿可以在双支杆之间滑动。三脚架安装仪器前一定必须钮 紧3个架腿的伸缩腿止滑钮,用手分别按一下3个架腿的双支杆确定3个架腿的伸 缩腿均不滑动后方可在三脚架上安装仪器)。三脚架架设时应用脚将3个架腿的 伸缩腿腿尖踩入土中使之稳固不动,踩的方法是脚踏在伸缩腿腿尖踏脚板上小腿 贴近伸缩腿面沿伸缩腿的方向用力下踩(千万不能沿铅垂方向下踩,以免踩断架 腿)。三脚架架设时应保证架头顶面水平(可通过伸缩伸缩腿实现)。三脚架架 头的中心孔是用来联结并固定仪器的,将中心联接螺旋从三脚架架头的下方穿过 中心孔然后旋入仪器基座的中心螺孔即可将仪器固定在三脚架上。三脚架架设时 3个架腿与地面的夹角应在60°~75°之间,三脚架架头到地面的铅直高度应保证 联结仪器后与观测者的身高相适应(即观测者能够不躬腰、不踮脚、灵活方便地 使用仪器)。
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任务一水准测量仪器和工具的使用1、能说出水准仪各部件的名称及作用。
2、能将中心连接螺旋顺利旋入基座,松紧度适宜。
3、能安置脚架高度合适、脚架的张开角度适当架头是否大致水平。
4、能转动调焦螺旋并改变望远镜的焦距。
5、能利用目镜对光螺旋进行目镜对光。
6、会仪器制动后通过微动螺旋微动。
7、能转动微倾螺旋以使符合气泡影像上下错动。
8、能够调清十字丝和目标影像。
9、能运用粗瞄装置寻找水准尺。
10、能有效地消除视差现象对读数的影响。
11、能快速粗平。
12、能精确照准目标。
13、能快速、精确的精平。
14、能快速、正确地读数并计算出高差。
15、什么叫视准轴?什么是水准管轴?如何使视准轴水平?16、能正确扶尺。
18学时在土木工程勘测设计、施工、运营养护的各个阶段,有相当数量的地面点需要测定其高程。
它的核心内容是用水准仪测量地面点之间的高差,通过测出已知高程点与未知点之间的高差,然后由已知点高程推算未知点的高程。
阅读学习资源中有关水准仪构造的内容,在实训中对照水准仪实物熟悉其各部件的功能及工作原理。
结合水准测量原理和水准仪的构造,充分理解水准仪的技术操作步骤,并完成水准仪的实际操作训练。
ABabh AB前进方向大地水准面H A (已知)H B =?后视前视在接受工作任务后,应首先了解工作场地的环境、测量仪器、工具的管理要求,在老师的指导下理解水准测量的原理,熟练掌握水准仪的构造,熟知水准仪个部件的名称和操作要领、正确进行水准仪的技术操作,分别读出前后读数并计算高差。
学习活动1 水准仪认知(4学时)学习活动2 水准仪粗平(2学时)学习活动3 瞄准水准尺、消除视差(2学时)学习活动4 精平与读数(2学时)学习活动5 测量两点间高差(8学时)学习活动1 水准仪认知能说出水准仪的种类、等级,正确选用水准仪。
能严格遵守安全规章制度,按要求规范使用仪器、工具。
能写出水准仪构造组成。
能说出水准仪各部件的名称作用。
建议学时: 4学时测量仪器及工具使用规范、DS3水准仪、三脚架、水准尺、尺垫、水准测量记录表、教材。
1.查资料,熟悉水准仪的种类等级。
(1)水准测量使用的仪器为水准仪,工具为水准尺和尺垫。
水准仪按其精度分为和.等几种等级。
(2)代号中的“D”和“s”是“大地”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母,其下标数值意义为:,以毫米计。
(3)工程测量一般使用级水准仪。
2.利用水准仪实物,结合下图熟悉水准仪构造组成、说出水准仪各部件的名称作用。
(1)、如图上所示,为DS3型微倾式水准仪视图,它主要、和三个基本部分组成。
(2)、熟记上图Ds3型微倾式水准仪中各部件的名称:1)一准星;2)一物镜;3)一微动螺旋;4)一制动螺旋;5)一附合水准器观测镜;6)一水准管;7)一水准盒;8)一校正螺丝;9)一照门;10)一目镜;11)一目镜对光螺旋;12)一物镜对光螺旋;13)一微倾螺旋;14)一基座;15)一脚螺旋;16)一连接板3.通过观看相关视频及查阅资料,写出以上各部件的用途。
DS3水准仪各部件的用途:4.各等级水准仪的基本结构大致相同,但是,对仪器的技术参数要求是不相同的,等级越高,要求越严格。
了解下表中不同等级水准仪的主要参数以供参考。
5.在教师指导下识读水准尺水准尺由干燥的优质木材、玻璃钢或铝合金等材料制成。
水准尺有双面尺和塔尺两种,如图所示。
塔尺一般用在等外水准测量,其长度有2m和5m两种,可以伸缩,尺面分划为lcm和0.5cm两种,每分米处注有数字,每米处也注有数字或以红黑点表示数,尺底为零。
双面水准尺多用于三、四等水准测量,其长度为3m,为不能伸缩和折叠的板尺,且两根尺为一对,尺的两面均有刻划,尺的正面是黑色注记,反面为红色注记,故又称红黑面尺。
黑面的底部都从零开始,而红面的底部一般是一根为4.687m,另一根为4.787rn。
上图中水准尺读数上丝读数为中丝读数是下丝读数是。
2.学会使用尺垫尺垫为一个三角形的铸铁(也有用较厚铁皮制作的),上部中央有一突起的半球体,如图下所示,为保证在水准测量过程中转点的高程不变,将水准尺放在半球体的顶端。
7.查阅资料,分组讨论。
水准测量是目前高程测量的主要方法之一,它的核心内容是用水准仪测量地面点之间的高差,通过测出已知高程点与未知点之间的高差,然后由已知点高程推算未知点的高程。
在土木工程勘测设计、施工、运营养护的各个阶段,有相当数量的地面点需要测定其高程。
查阅资料例如,修建一栋大楼,首先就是在原本不平坦的自然地面上按设计高程面修筑基础,基础施工过程中,通常用水准测量的方法测定基础范围内许多关键性点位的高程,以此作为施工的依据;还有出行时通过的公路,在路面施工时,一般也是用水准测量的方法控制中线上许多点位的高程而形成符合设计坡度的路面。
总之,用水准测量方法测定地面点高程是工程建设中最基本的工作之一。
查阅资料多了解工程实例并分组讨论。
级专业课题完成情况年月日学习活动2 水准仪粗平能看懂看懂水准气泡的位置,正确判断是否居中。
能通过调整三个脚螺旋使气泡居中--仪器粗平能快速准确的粗平———强调快速调整。
建议学时;2学时三脚架、DS3水准仪、教材1、1、查阅质料完成下列判断题和选择题。
你不能只满足于做出这些题的正确答案,更重要的是要在学习资源中找出判断和选择的依据。
判断题(1).圆水准器轴是一条铅垂线。
( )(2).水准管轴是一条水平直线。
( )(3).圆水准气泡居中时,圆水准器轴处于铅垂位置。
( )选择题(1)在粗平操作时,用两手分别转动两个脚螺旋的转动方向应该是( )。
A.同向旋转B.相向旋转C.视气泡具体位置而定2、粗平步骤描述:粗平操作不必强调统一固定的步骤,而应根据气泡的具体位置灵活决定脚螺旋的转动方向和转动速度。
教材中粗平示意图将气泡移动分解为两步,便于初学者掌握,但并不意味着熟练后也停留在这种操作状态。
如下图所示,使圆水准气泡居中。
3、粗平训练:开始操作时先旋转一个脚螺旋,仔细观察在一个脚螺旋作用下的气泡运动轨迹,熟悉气泡移动方向与手指运动方向之间的关系。
稍微熟练时,请按下列两种方式反复练习,总结规律,寻找一种适合于自身特点的有效的操作方法:(1)只旋转两个脚螺旋先练习交替旋转两个脚螺旋使气泡居中,直到不加思索能够正确旋转两个脚螺旋为止;再练习同时旋转两个脚螺旋使气泡居中。
(2)旋转两个脚螺旋并辅助性地旋转第三个脚螺旋虽然旋转两个脚螺旋可以使气泡居中,但不能拘泥于只是旋转两个脚螺旋,在旋转两个脚螺旋的过程中,用其他手指辅助性地旋转第三个脚螺旋可能更有效。
这时,脚螺旋各自的转动方向和转动速度视气泡的具体位置而定,操作熟练后自然可以达到随心所欲的状态。
级专业课题完成情况年月日序号项目姓名水准仪粗平总评1 2 3 4 5 6 7学习活动3 瞄准水准尺、消除视差会目镜对光会仪器制动会物镜对光用望远镜十字丝瞄准水准尺会判断有无视差并消除之三脚架、DS3水准仪、水准尺、教材1、查阅质料理解水准仪上望远镜的成像原理。
2、查阅质料完成下列判断题和选择题。
你不能只满足于做出这些题的正确答案,更重要的是要在学习资源中找出判断和选择的依据。
判断题(1).转动目镜对光螺旋可以改变目镜与十字丝分划板之间的距离,从而达到调节十字丝清晰的目的。
( )(2).转动调焦螺旋可以改变调焦凹透镜与物镜之间的距离,从而达到调节水准尺成像位置的目的。
( )(3).视准轴是物镜光心与目镜光心的连线。
( )选择题(1).用目镜对光螺旋调节十字丝时,目镜最后的旋转方向应该是( )。
A.由正曲光度向负曲光度B.由负曲光度向正曲光度C.反复来回旋转2、查阅资料,说出下列步骤的操作要求(步骤描述)(1)目镜对光。
将望远镜对向较明亮处,转动目镜对光螺旋,使十字丝调至最清晰为止。
(2)初步照准。
放松照准部的制动螺旋,利用望远镜上部的照门和准星,对准水准尺,然后拧住制动螺旋。
(3)物镜对光。
转动望远镜物镜对光螺旋,直至看清水准尺刻划,再转动水平微动螺旋,使十字丝竖丝处于水准尺一侧,完成水准尺的照准。
3、判断并消除视差,查阅资料回答问题(1) 何谓视差,理解视差现象?(2)如何消除视差?当照准目标时,眼睛在目镜处上下移动,若发现十字丝和尺像有相对移动,这种现象称为视差。
有视差就会影响照准和读数精度,消除视差的方法是仔细且反复交替地调节目镜和物镜对光螺旋,使十字丝和目标影像共平面,且同时都十分清晰。
4、瞄准练习:目镜对光——初步照准——物镜对光——消除视差级专业课题完成情况学习活动4 精平与读数能转动微倾螺旋使水准管气泡影像符合。
能根据符合水准器观察镜内的影像位置判断微倾螺旋的转动方向。
能读出十字丝横丝在水准尺上所截取的高度。
建议学时2学时三脚架、DS3水准仪、水准尺、教材1、查阅质料完成下列判断题和选择题。
你不能只满足于做出这些题的正确答案,更重要的是要在学习资源中找出判断和选择的依据。
判断题(1).水准器的分划值愈小,其灵敏度愈高。
( )(2).转动调焦螺旋可以改变调焦凹透镜与物镜之间的距离,从而达到调节水准尺成像位置的目的。
( )(3).水准管气泡影像符合时,水准管轴处于水平位置。
( )选择题(1).在精平操作时,左手应( )。
A.旋转微倾螺旋B.抓住望远镜C.搭在脚架上D.自然下垂(2).在粗平操作时,用两手分别转动两个脚螺旋的转动方向应该是( )。
A.同向旋转B.相向旋转C.视气泡具体位置而定2、根据符合水准器观察镜内的影像位置判断微倾螺旋的转动方向,然后转动微倾螺旋使气泡影像左右圆弧线对齐。
3、动微倾螺旋使气泡影像的左右圆弧全部消失,观察此时的气泡影像有何特征;根据观察到的现象判断微倾螺旋正确的旋转方向;体会气泡影像符合时气泡移动惯性的影响。
4、:读出十字丝横丝在水准尺上所截取的高度仪器精平后即可读数。
先确定出毫米数,然后将米、分米、厘米和毫米以4位数形式一次报出。
如读数1.300 m应报出1300,读数0.050 m应报出0050。
5、读数训练(1)直接观察其分划特征,如观察水准尺上5 cm和10 cm处的特殊标志,10 cm处的数字注记。
(2)在水准尺上标出几个位置练习读数,如在水准尺上标出读数1028、0098等的位置。
(3)思考四位读数在尺上如何确定:(4)在望远镜视场内练习读数并记录。
级专业课题完成情况年月日序号项目姓名精平与读数总评1 2 3 4 5 6 7学习活动5 测量两点间高差能准确选择测站能正确安置仪器能完成水准仪技术操作能计算两点间高差并推算待测点的高程建议学时;8时DS3水准仪、三脚架、水准尺、水准测量记录表、教材1、查阅相关资料,解释下列名词。
(1)后视读数(2)前视读数(2)高程(3)高差(4)大地水准面2.通过查阅相关资料,并结合下列图示,说出测站(安置水准仪的位置)选择的注意事项。