水准测量的原理
水准测量的原理是什么
水准测量的原理是什么水准测量是一种利用水准仪来测量地面高程的方法。
水准测量的原理主要基于重力和液面平衡的物理原理,通过测量水准仪上的液面高度差来确定不同点之间的高程差。
在水准测量中,我们首先需要了解水准仪的工作原理。
水准仪是一种利用液体表面的平衡来测量高程差的仪器。
它通常由一个长直的透明管内装有液体,并且两端封闭。
当水准仪放置在水平地面上时,液面会保持水平。
而当水准仪放置在不同高程的地面上时,液面会发生倾斜。
通过测量液面的高度差,我们就可以计算出不同点之间的高程差。
水准测量的原理可以简单总结为,利用液面的平衡来测量地面的高程差。
在实际的测量中,我们需要注意一些因素对测量结果的影响。
首先,地面的平整度会直接影响水准仪的测量精度。
如果地面不够平坦,就会导致液面无法保持平衡,从而影响测量结果的准确性。
其次,温度和气压的变化也会对水准仪的测量结果产生影响。
温度的变化会导致液体的膨胀和收缩,从而影响液面的位置;而气压的变化则会影响液体的密度,进而影响测量结果。
除了水准仪本身的原理,水准测量还涉及到一些数学和地理知识。
在实际的测量中,我们需要利用三角测量的原理来计算出不同点之间的高程差。
通过在不同点上测量水准仪的高度,再结合已知点的高程信息,可以利用三角形的相似原理来计算出目标点的高程。
总的来说,水准测量的原理是基于物理原理和数学原理的综合运用。
通过测量液面的高度差,再结合三角测量的原理,我们可以准确地测量出不同点之间的高程差,为工程测量和地理测量提供了重要的数据支持。
水准测量在工程建设、地质勘探、地图绘制等领域都有着重要的应用价值,因此对其原理的理解和掌握显得尤为重要。
水准测量的原理
水准测量的原理
水准测量是一种常用的地理测量方法,用于测量地表上各点的高程。
其原理基
于重力和水平面的概念,通过测量水准线上各点的高程差,来确定地表上各点的高程。
水准测量的原理主要包括重力垂直线、水准线和高程测量三个方面。
首先,重力垂直线是水准测量的基础。
重力垂直线是指垂直于地球表面的线,
它是地球引力的方向。
在水准测量中,我们利用重力垂直线来确定水平面的方向,从而进行高程测量。
通过重力垂直线,我们可以建立起一个垂直于地球表面的坐标系,以便进行高程测量。
其次,水准线是水准测量的核心概念。
水准线是指地球表面上各点的高程相等
的曲线。
在水准测量中,我们利用水准线来确定各点的高程。
通过在水准线上进行测量,我们可以得到各点的高程差,从而确定地表上各点的高程。
水准线的概念对于水准测量至关重要,它是我们进行高程测量的基础。
最后,高程测量是水准测量的最终目的。
通过测量水准线上各点的高程差,我
们可以确定地表上各点的高程。
高程测量是水准测量的核心内容,它是我们进行地理测量和地形分析的基础。
通过高程测量,我们可以了解地表上各点的高程分布,从而进行地形分析和地理测量。
综上所述,水准测量的原理基于重力垂直线、水准线和高程测量三个方面。
通
过测量水准线上各点的高程差,我们可以确定地表上各点的高程,从而进行地理测量和地形分析。
水准测量是一种重要的地理测量方法,它在工程测量、地质勘探和地形分析等领域有着广泛的应用。
希望本文对水准测量的原理有所帮助,谢谢阅读。
水准测量方法原理
⼀、⽔准测量原理测定地⾯点⾼程的测量⼯作,称为⾼程测量,根据仪器不同分为⽔准测量,三⾓⾼程测量,⽓压⾼程测量。
⽔准测量原理是利⽤⽔准仪提供⼀条⽔平线,借助竖⽴在地⾯点的⽔准尺,直接测定地⾯上各点间的⾼差,然⽽根据其中⼀点的已知⾼程,推算其他各点的⾼程。
⼆、⽔准仪和⽔准尺⽔准测量所⽤的仪器有:⽔准仪,⽔准尺和尺垫三种。
DS3型微倾⽔准仪由望远镜,⽔准器和基座等部件构成。
⽔准尺有双⾯⽔准尺和塔尺两种。
尺垫⽤于⽔准测量中竖⽴⽔准尺和标志转点。
使⽤微倾⽔准仪的基本*作程序为:安置仪器、粗略整平(简称粗平)、调焦和照准、精确整平(简称精平)和读数。
三、⽔准测量⽅法为了统⼀全国的⾼程系统、满⾜各种⽐例尺测图、各项⼯程建设以及科学研究的需要,在全国各点埋设了许多固定的⾼程标志,称为⽔准点,常⽤“BM”表⽰。
⽔准点有永久性和临时性两种。
⽔准测量通常是从某⼀已知⾼程的⽔准点开始,引测其他点的⾼程。
在⼀般的⼯程测量中,⽔准路线主要有三种形式:闭合⽔准路线,附合⽔准路线,⽀线⽔准路线。
⽔准测量的⽅法和记录。
⽔准测量的测站检核⽅法有变动仪⾼法和双⾯尺法。
四、⽔准测量成果计算计算⽔准测量成果计算时,要先检查野外观测⼿簿,计算各点间⾼差,经检核⽆误,则根据野外观测⾼差计算⾼差闭合差。
若闭合差符合规定的精度要求,则调整闭合差,最后计算各点的⾼程。
五、微倾⽔准仪的检验与校正微倾⽔准仪有四条轴线,轴线应满⾜的条件:园⽔准器轴∥仪器竖轴、⼗字丝横丝⊥仪器竖轴、⽔准管轴平⾏于视准轴。
五、⽔准测量误差及其消减⽅法⽔准测量误差包括:仪器误差、⽔准尺误差、⽔准管⽓泡居中误差、读数误差、视差影响、⽔准尺倾斜误差、仪器和尺垫下沉、地球曲率和⼤⽓折光的影响、温度的影响等。
六、精密⽔准仪和⽔准尺精密⽔准仪是能够提供⽔平视线和精确照准读数的⽔准仪。
主要⽤于国家⼀、⼆等⽔准测量和⾼精度的⼯程测量中。
如国产DS1型精密⽔准仪。
七、⾃动安平⽔准仪和激光扫平仪⾃动安平⽔准仪不⽤⽔准管和微倾螺旋,⽽是在望远镜中设置⼀个补偿装置进⾏⽔平调整。
水准仪测量原理
水准仪测量原理
水准仪测量原理是基于液体在重力作用下保持水平的特性。
水准仪通常由一个长而薄的塑料或金属管,管内装有液体,如水或酒精。
管的两端是封闭的,然后在管上放置一个凸透镜,用于读取液面的位置。
当水准仪放置在平稳的水平地面上时,液体将会自动平稳地分布在管内。
由于液体的自平衡特性,管的两端液面保持相同的高度。
此时,观察者通过凸透镜可以看到液面的位置,此时的液面即为水平面。
然而,当水准仪放置在非水平地面上时,液体将会发生不平衡,并且液面会自动移动,使得液面在管的两侧产生高度差。
观察者通过凸透镜可以看到液面的位置,此时的液面即为倾斜面。
通过测量液面的位置,即可确定地表的水平度。
当液面偏离管的水平位置时,可以通过调整水准仪的位置,使液面重新回到水平位置,从而实现地表的水平测量。
水准仪测量原理简单易懂,无论是在建筑、土木工程还是测量学领域都得到了广泛的应用。
简述水准测量原理
简述水准测量原理水准测量是一种地面测量方法,主要用于测量地面高程差异,以确定地面的高低起伏,为土建工程、道路工程等提供重要的测量数据。
本文将从水准测量的原理、仪器和方法等方面进行简述。
一、水准测量的原理水准测量的原理基于重力场的作用,即重力场沿着垂直方向产生的等势面是水平面。
在水准测量中,使用水准仪测量不同位置的水平面高度差,从而确定地面的高低起伏。
二、水准测量的仪器水准仪是进行水准测量的主要仪器,它包括三角架、水平仪、望远镜和测量杆等部件。
其中,三角架用于支撑水准仪,水平仪用于确定水准仪的水平状态,望远镜用于观测目标点的高度,测量杆用于测量目标点的高度。
三、水准测量的方法水准测量主要分为两种方法:直接水准测量和间接水准测量。
1.直接水准测量直接水准测量是指直接观测目标点的高度差,从而确定地面高程差异的方法。
直接水准测量通常采用双面读数法,即分别在起点和终点测量目标点的高度,并记录两次读数,然后取平均值作为目标点的高度值。
2.间接水准测量间接水准测量是指通过已知高程点的高度值,计算目标点的高度差异的方法。
间接水准测量通常采用三角高程法或水准回线法。
(1)三角高程法三角高程法是指在已知高程点之间设置一个三角形,通过三角形内角的测量和三角形边长的计算,确定目标点的高度差异。
三角高程法适用于地形较为平坦的区域。
(2)水准回线法水准回线法是指在已知高程点之间设置一条水准回线,通过测量水准回线上的高度差异,确定目标点的高度差异。
水准回线法适用于地形较为复杂的区域。
四、水准测量的注意事项在进行水准测量时,需要注意以下几点:1.水准仪的水平状态必须保持稳定,以确保测量结果的准确性。
2.测量过程中应注意照明条件,以确保目标点的清晰度和测量精度。
3.测量前应检查测量杆的刻度是否清晰,以确保测量结果的准确性。
4.在进行间接水准测量时,应注意三角形或水准回线的设置,以确保测量结果的准确性。
五、结论水准测量是一种重要的地面测量方法,可以用于测量地面高程差异,为土建工程、道路工程等提供重要的测量数据。
水准测量原理
在实际水准测量中,A、B两点间相距较远或者两点高差较大(指图), 安置一次水准仪不能测定两点之间的高差,需要连续多次安置仪器才能 测出两点间的高差。这时就需要在两点间增设若干个作为传递高程的临 时立尺点,称为转点(TP)
连续设站水准测量的计算方法
首先在A点和转点TP1大致中间处安置
计算未知点高程
·高差法:如果A,B两点相距不大,且高差不大,则 安放一次水准仪,测得hAB,得到B的高程
计算公式:
·视线高法:利用视线高来计算高程的方法
其中hi为视线高程 当架设一次水准仪要测量出多个前视点B1,B2,...,Bn 点的高程时,采用视线高程 H i 计算这些点就非常方 便
·也可用水准仪的视线高程Hi计算,即
当架设一次水准仪要测量出多个前视点 B1,B2,...,Bn 点 的高程时,采用视线高程Hi计算这些点就非常方便 设使用水准仪对竖立在 B1,B2,...,Bn 点上的水准尺读取 的度数分别为b1,b2,...,bn时,高程计算公式:
Hi H A a H B1 H i b1 H B2 H i b2 ... H Bn H i bn
水准仪,分别在A点和TP1立水准尺, 分别读取读数a1、b1,即可求得h1;同 法可以测出h2……一直到hn。 h h
1 2
= a = a
1 2
- b - b
1 2
……… hn=an-bn。 则hAB=h1+h2+……+ hn=Σh=Σa-Σb 则B点的高程为HA=HB+Σh 该式表明A 、B两点间的高差 等于后视读数之和减去前视读数之和, 也可以用来检验高差计算的正确性
水准测量原理
测量学水准测量的基本原理
测量学水准测量的基本原理
测量学水准测量的基本原理是通过测量物体或地面的垂直高度差来确定其相对
高度。
其基本原理包括以下几点:
1.水平线原理:水平线是垂直于重力方向的线。
在测量学水准测量中,通过建立一个水平线来确定测量基准,从而确定其他点的相对高度。
2.重力原理:重力是地球对物体的吸引力。
在测量学水准测量中,通过测量重力方向的垂直高度差来确定物体或地面的相对高度。
3.测量仪器原理:测量学水准测量使用水准仪或全站仪等测量仪器进行测量。
这些仪器利用光学或电子的原理来测量物体或地面的高度差,从而确定其相对高度。
4.参考面原理:在测量学水准测量中,需要选择一个参考面作为测量基准。
常用的参考面包括海平面、平均海水面等。
通过与参考面的高度差来确定物体或地面的相对高度。
5.误差控制原理:在测量学水准测量中,存在各种误差,包括仪器误差、观测误差等。
为了保证测量结果的准确性,需要进行误差控制,包括仪器校准、观测数据处理等。
水准测量的基本原理
水准测量的基本原理水准测量是一种用来测量地球表面上不同点之间相对高度差的方法。
它基于测量点的水平线,并利用重力的垂直方向来确定高度差。
水准测量的基本原理可以概括为以下几点:1. 水准仪的使用:水准仪是水准测量的基本工具。
它通过观测水平线的位置来确定测量点的高度差。
水准仪的核心部件是一个具有液面平稳性的管道,管内装有液体(通常是水或硅油)。
当水准仪放置在水平面上时,液面会保持水平。
通过观察液面的位置,可以确定测量点的高度。
2. 参考基准面:水准测量需要一个参考基准面,用来作为高度测量的起点。
通常选择的参考基准面是海平面,因为海平面是地球上高度变化最小的地方。
通过将测量点的高度与海平面作比较,可以确定其相对高度差。
3. 线性传递原理:水准测量中的一个重要原理是线性传递原理。
根据这个原理,当水准仪放置在水平面上时,液面的高度差会在管道中传递,保持相对高度差不变。
这意味着,无论测量点之间的距离有多远,测量结果都是准确可靠的。
4. 线路选择和测量:水准测量需要选择一条合适的线路来连接测量点。
线路的选择应考虑到地形的变化和测量的精度要求。
在进行测量时,需要在每个测量点上设置水准仪,并观测液面的位置。
通过记录每个测量点的高度差,可以计算出相对高度差。
5. 数据处理和分析:在水准测量完成后,需要对测量数据进行处理和分析。
这包括对测量误差的校正、计算相对高度差的精度等。
处理后的数据可以用来制作高程图或用于其他地理信息系统的应用。
水准测量是地理测量学中重要的一部分,广泛应用于土地测量、建筑工程、地质勘探等领域。
它为我们提供了准确的地面高度信息,为各种工程项目的规划和设计提供了基础数据。
水准测量的基本原理简单易懂,但实际操作中需要注意仪器的使用和测量误差的控制,以保证测量结果的准确性。
水准测量基本原理
水准测量基本原理水准测量是测量地面高程的一种方法,它是工程测量中最基本的测量方法之一。
水准测量的基本原理是利用水平仪器测量不同地点的高程差,以此来建立高程系统。
通过水准测量可以确定建筑物、道路、桥梁等工程的高程,为工程建设提供了重要的基础数据。
水准测量的基本原理有三个方面:水准仪的原理、水准面的概念和高程的定义。
一、水准仪的原理水准仪是水准测量中最重要的仪器,它是利用重力作用的一种仪器,能够测量出地面高程差。
水准仪的主要构成部分包括望远镜、水平圆盘、支架等。
水准仪的原理是利用重力使水准仪的水平圆盘保持水平状态,然后通过望远镜观测测站间的高度差。
水准仪的使用需要注意以下几点:1、水准仪必须放置在平稳坚固的基础上,以保证仪器的水平度。
2、水准仪的望远镜必须调整到水平状态,以保证观测的精度。
3、水准仪的使用需要考虑大气压力、温度、湿度等因素的影响,以保证观测的准确性。
二、水准面的概念水准面是指在重力作用下,所有点的重力势能相等的水平面。
在水准测量中,水准面是建立高程系统的基准面,所有高程的测量都是相对于水准面进行的。
在实际测量中,水准面可以通过测量多个点的高程来确定,在水平距离较近的点之间建立水准面,可以保证高程测量的准确性。
三、高程的定义高程是指地面某一点相对于水准面的高度。
在水准测量中,高程是通过测量不同点的高程差来确定的,高程差的计算可以采用两种方法:一种是直接测量,即在两个点之间放置水准仪进行测量;另一种是间接测量,即通过已知点的高程和两点之间的距离来计算高程差。
在高程测量中,需要注意以下几点:1、高程测量的精度受到许多因素的影响,如气压、温度、湿度、地形等,需要在实际测量中进行修正。
2、高程测量需要采用相应的高程系统,如国家高程基准、地方高程基准等,以保证测量结果的一致性和可比性。
3、高程测量需要进行质量控制,包括仪器校准、观测方法、数据处理等方面,以保证测量结果的准确性和可靠性。
总之,水准测量是工程测量中最基本的测量方法之一,它是建立高程系统的重要手段。
水准测量的原理是什么
水准测量的原理是什么水准测量是一种用来确定地表上点的高程的测量方法。
水准测量的原理主要是基于重力的作用和光的传播规律。
在进行水准测量时,需要使用水准仪来测量地面上各点的高程,以便绘制出高程分布图,为工程设计和施工提供准确的高程参考。
水准测量的原理主要包括以下几个方面:1. 重力的作用。
在水准测量中,重力是一个非常重要的因素。
重力对于测量仪器的指针和气泡的位置都有影响。
测量仪器的指针受到重力的作用,指针会指向垂直方向。
而气泡则会在气泡管中的液体中产生偏移,根据气泡的位置可以确定测量仪器是否处于水平状态。
因此,通过重力的作用,可以确定水准仪是否处于水平状态,从而进行准确的高程测量。
2. 光的传播规律。
在水准测量中,光的传播规律也是非常重要的原理之一。
水准仪中的光学系统可以通过望远镜观测到测量点的高程。
通过光的传播规律,可以确定两个测量点之间的高程差。
通过多次测量,可以建立起高程网络,从而绘制出高程图。
3. 高程的传递。
水准测量中,高程的传递也是非常重要的原理。
通过在不同点进行高程测量,可以建立起高程网络,将不同点的高程联系起来,形成高程分布图。
这样可以为工程设计和施工提供准确的高程数据。
总的来说,水准测量的原理主要是基于重力的作用和光的传播规律。
通过测量仪器对重力和光的利用,可以实现对地表点的高程测量,为工程设计和施工提供准确的高程参考。
这些原理的应用使得水准测量成为工程测量中一种非常重要的测量方法,被广泛应用于各种工程领域。
水准测量的原理如上所述,通过对重力和光的利用,可以实现对地表点的高程测量。
这些原理的应用使得水准测量成为工程测量中一种非常重要的测量方法,被广泛应用于各种工程领域。
水准测量工作原理
水准测量工作原理引言水准测量是测量地面高程的一种常用的地理测量方法。
它在工程测量、建筑施工、地质调查等领域中发挥着重要的作用。
水准测量的基本原理是利用重力力线的水平方向来测量高程差,即通过测量垂直线段的长度以及测量之间的角度差,来推导出高程的差值。
重力、水准面和高程在解释水准测量的工作原理之前,我们需要了解几个基本概念。
重力:重力是地球对物体产生的吸引力。
它是万有引力在地球表面的体现。
水准面:水准面是一个由地球地层面构成的理想水平面。
在该水平面上任意两点之间的距离称为水准线。
高程:高程是某一点相对于水准面的垂直距离。
在水准测量中,我们需要确定测点的高程值,即某一点相对于水准面的高度差。
确定水准观测线水准测量是通过在地面上建立一条或多条水准线来进行的。
在实际测量中,为了确保测量结果的准确性,需要选择一条适当的水准观测线。
在选择水准观测线时,需要考虑以下几点:1.在水准线上应该有足够的视线距离,以便进行水准仪的测量。
2.水准测量线的走向应尽量平直,以减少测量误差。
3.应考虑周围环境的影响,避免测量误差。
水准测量仪器水准测量使用的主要仪器是水准仪。
水准仪是一种光学仪器,通常由望远镜、水平仪、测量尺等组成。
望远镜望远镜是水准仪的主要部件之一。
它由目镜和物镜组成,通过调节目镜和物镜的焦距来观测水平线。
望远镜的主要作用是放大目标以便观测,提高观测精度。
水平仪水平仪通常由水平气泡管构成,在望远镜上方设置。
水平气泡管通过检测气泡的位置来判断水平面的倾斜程度,用于调整水准仪的水平状态。
测量尺测量尺通常是由金属或玻璃制成的,用于测量两个测点之间的高程差。
测量尺上刻有刻度,用于读取高程差值。
水准测量的方法水准测量有多种方法,常用的有以下几种:场地水准测量法场地水准测量法是最常用的水准测量方法,它是通过在不同地点上设置测点,利用水准仪进行测量,然后计算测点之间的高程差值。
在测量过程中,首先确定一条基准线,然后在基准线上设置测点,并测量各测点的高程。
水准测量的原理
水准测量的原理水准测量是一种常用的测量方法,用于测定地表的高程差异。
它的原理基于重力与水平面的平衡关系,通过测量水平线与被测点之间的高差,来确定地面的相对高度。
本文将详细介绍水准测量的原理,以及如何进行实际测量。
水准测量的原理可以简单概括为重力的应用。
根据万有引力定律,地球上的物体受到地心引力作用,载荷由物体上部分的重力对地心的拉力以及物体下部分的重力对地心的压力所平衡。
假设测量点在相同水平线上,通过测量两个或多个点之间的高差,我们可以计算出地面的高程变化,即不同点之间的相对高度。
水准测量通常采用水准仪,它是一种测量仪器,可以用来确定被测点与水平线之间的高差。
水准仪由望远镜、水平气泡、刻度盘等组成。
在进行测量之前,首先需要确定一个基准点,称为起点(B点),并将其高程设置为已知值。
然后,将水准仪安装在起点上,调整水平气泡使其准确水平。
接下来,通过望远镜观测到其他被测点(A点),测量出A点的刻度值(A值),并记录下来。
测量完成后,利用水准测量的基本原理(重力平衡),可以计算出A点与B点之间的高差。
利用起点B的已知高程值,我们可以得到A 点的绝对高程。
这样,我们就实现了对地面高度的测量。
尽管水准测量原理简单,但实际测量中存在一些误差来源,例如大气折射、仪器误差以及观测不准确等。
为了提高测量精度,测量时需采取一系列校正措施。
例如,通过多次观测取平均值来减小仪器误差;使用大气折射修正公式来校正大气折射误差;采用交会测量法来验证观测结果的准确性等。
在实际水准测量中,还需注意一些操作技巧。
例如,测量时应选择平稳的站位,避免仪器晃动影响观测结果。
调整水准仪时应注意水平气泡的准确调整,保证测量精度。
此外,应避免测量过程中的温度变化对仪器和观测结果产生影响。
最后,水准测量在各个领域中都有重要的应用。
在土木工程中,水准测量可以用于测量地面高程,进行高程控制。
在地理学和地质学中,水准测量可以用于确定不同地理区域的高度差异。
水准仪测量原理
水准仪测量原理
水准仪是一种用于测量地面高程的仪器,其原理基于重力和光学原理。
水准仪通常由一个水平准线和一个望远镜组成,通过对准目标点并测量水平准线与目标点之间的高度差来确定目标点的高程。
水准仪的测量原理基于重力原理。
在地球表面,任何一个物体都受到重力的作用,水准仪同样也不例外。
水准仪中的水平准线被重力牵引,使其与地球表面垂直,从而确保了测量的精确性。
在使用水准仪进行测量时,需要先将水准仪放置在一个水平的基准面上,然后通过调整水平准线的高度来测量目标点的高程。
除了重力原理外,水准仪的测量原理还基于光学原理。
水准仪中的望远镜通过对准目标点来测量其高程。
望远镜的光学系统包括目镜和物镜,目镜用于观察目标点,物镜用于聚焦光线并将其投射到目镜上。
在测量时,望远镜需要被精确对准目标点,以便测量准确的高程值。
水准仪的使用方法相对简单,但在实际使用中需要注意一些细节问题。
首先,水准仪需要放置在一个平稳的基准面上,以确保测量的准确性。
其次,望远镜需要被精确对准目标点,以便测量准确的高程值。
此外,水准仪的读数需要经过修正,以考虑到大气压力、温度和湿度等因素对测量的影响。
总的来说,水准仪是一种精密的测量仪器,其测量原理基于重力和
光学原理。
在使用水准仪进行测量时,需要注意基准面的平稳性以及望远镜的精确对准,以确保测量的准确性。
水准仪在土木工程、建筑工程和地质勘探等领域有着广泛的应用,是一种不可或缺的测量工具。
水准测量的原理.
§2-1 水准测量的原理一、几种常见的水准测量方法1.几何水准测量(简称水准测量);2.三角高程测量;3.气压高程测量(物理高程测量)。
二、水准测量原理水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。
例如图2-1中,为了求出A 、B 两点的高差AB h ,在A 、B 两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺,在A 、B 两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。
当视线水平时,在A 、B 两个点的标尺上分别读得读数a 和b ,则A 、B 两点的高差等于两个标尺读数之差。
即:b a h AB -= (2-1)如果A 为已知高程的点,B 为待求高程的点,则B 点的高程为:AB A B h H H += (高差法) (2-2)读数a 是在已知高程点上的水准尺读数,称为“后视读数”;b 是在待求高程点上的水准尺读数,称为“前视读数”。
高差必须是后视读数减去前视读数。
高差AB h 的值可能是正,也可能是负,正值表示待求点B 高于已知点A ,负值表示待求点B 低于已知点A 。
此外,高差的正负号又与测量进行的方向有关,例如图2-2中测量由A 向B 进行,高差用AB h 表示,其值为正;反之由B 向A 进行,则高差用BA h 表示,其值为负。
所以说明高差时必须标明高差的正负号,同时要说明测量进行的方向。
图 2-1 由图2-1可以看出,B 点高程还可以通过仪器的视线高程H i 来计算,即H i =H A +a (2-3)H B =H i -b (仪高法) (2-4)三、转点、测站当两点相距较远或高差太大时,则可分段连续进行,从图2-2中可得:b a h h b a h b a h b a h ABnn n ∑-∑=∑=-=-=-=222111 (2-5)图 2-2从公式2-5就可以看出来:1.每一站的高差等于此站的后视读数减去前视读数;2.起点到闭点的高差等于各段高差的代数和,也等于后视读数之和减去前视读数之和。
通常要同时用h ∑和()b a ∑-∑进行计算,用来检核计算是否有误。
水准测量的原理及应用
水准测量的原理及应用原理在测量工程中,水准测量是一种常见且重要的测量方法。
其原理基于水平面上的相对高度差,通过测量目标点与基准点之间的高程差,来确定地面高程的变化。
水准测量的原理主要包括以下几个方面:1.重力垂直方向:地球的重力场保证了垂直方向的存在。
根据重力场的特性,可以使用悬垂线确定水平面。
2.水平线性:使用水平线仪或水平仪可以确定测量点与参考点之间的水平线。
3.光的传播特性:在水准测量中,通过使用水平尺或水平线仪在测量线上点亮光源,利用光传播的直线性来判断水平面。
4.光学仪器的使用:水准测量通常使用自动水平仪或水准仪进行。
通过读取仪器上的刻度或电子显示来获取测量数据。
应用水准测量的原理被广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:1. 地形测量地形测量是水准测量的重要应用之一。
通过水准测量,可以在地表上建立高程控制点,并确定各地点之间的高度差。
这对于土地规划、地质勘探、建筑设计等方面都有重要意义。
2. 水利工程水利工程中的水准测量可以用于确定水位变化、水坝高程、地下水位等。
这对于水库的设计、水资源管理和防洪工程的规划都非常重要。
3. 道路建设与规划在道路建设与规划中,水准测量被广泛应用于确定道路的纵断面和横断面的高程。
通过测量不同地点之间的高度差,可以确保道路的平坦度和交通的安全性。
4. 建筑工程在建筑工程中,水准测量用于确定建筑物的高度、地基的水平度和基坑的渗水情况。
这对于建筑物的结构稳定性和施工质量的控制非常重要。
5. 地下管线布置水准测量还被应用于地下管线的布置和调整。
通过水准测量,可以确定地下管线的高度差,避免地下管线与地面之间的冲突。
6. 海洋测量水准测量在海洋测量中也有应用,用于确定海洋地质结构的高程和海底地形的变化。
这对于海洋资源的开发和海洋环境的保护具有重要意义。
总结起来,水准测量的原理和应用非常广泛,涵盖了许多工程和科学领域。
通过水准测量,我们可以准确地了解地面的高程变化,从而为各种工程提供基础数据和参考依据。
2.1水准测量原理
2.视线高法
水平视线
前进方向
a
B
Hi A
HA
(已知)
大地水准面
水准仪的水平视线高程Hi:
Hi HA a
b
HB
(待定)
待定B点高程HB:
HB Hi b
§2-1 水准测量原理
在测量中,有时安置一 次仪器,需测定多个地面点 的高程,采用视线高法就 比较方便。
§2-1 水准测量原理
二、转点与测站 在实际工作中常常会碰到以下等情况:
转点:传递高程的临 时立点。
测站:安置仪器的地方。
§2-1 水准测量原理
测定地面点高程的方法: ①水准测量
②三角高程测量 ③气压高程测量
一.水准测量原理
水准测量原理是利用水准仪提供的水平视线, 借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两 点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高 差,推算出未知点高程。
§2-1 水准测量原理
H已A知+aA=点H的B+高b程HA,测量B点的高程HB. 由图可知:
HB=HA+a-b
前进方向
水平视线
a A
HA
(已知)
大地水准面
b B
hAB
HB
(待定)
§2-1 水准测量原理
1.高差法
水平视线
前进方向
a
B
A
HA
(已知)
大地水准面
A、B两点间高差hAB为 :
h ab AB
高差=后视读数-前视读数
待定点B高程HB为: H B
H A
h AB
b
hAB HB
(待定)
§2-1 水准测量原理
B
b a
A
简述水准测量的原理
简述水准测量的原理水准测量是测量地球表面高程差异的一种方法,主要应用于建筑工程、地质勘探、道路铁路建设等领域。
其原理基于重力作用,通过测量不同位置的水平面高度差,以确定地球表面的高低差异。
本文将从测量方法、仪器设备以及应用领域等方面,对水准测量的原理进行详细介绍。
一、测量方法水准测量的基本方法是采用水准仪进行测量,将水准仪放置于起点和终点两个位置,通过观测两个位置上的水平面高度差异,以计算出地球表面的高低差异。
由于地球的曲率和引力的影响,在进行水准测量时需要考虑这些因素的影响,以获取准确的测量结果。
在水准测量中,通常采用高程基准面作为测量参考系,以消除地球表面的起伏和山峰的影响。
高程基准面通常是由一组基准点组成的,这些基准点的高程值经过多次重复测量和计算后,得出其相对位置和高程值,作为整个区域的高程基准面。
二、仪器设备水准仪是进行水准测量的主要工具,它是一种精密的测量仪器,用于测量水平面的高度差异。
水准仪的基本结构包括望远镜、准线、水平圆和支架等部分,通过调节水平圆和准线,使望远镜与水平面平行,以测量起点和终点的高度差异。
除了水准仪外,水准测量还需要其他辅助设备,如三角板、支杆、测量杆等,这些设备主要用于测量障碍物的高度和支撑水准仪。
三、应用领域水准测量广泛应用于建筑工程、地质勘探、道路铁路建设等领域。
在建筑工程中,水准测量可用于检测建筑物的垂直度和高度;在地质勘探中,水准测量可用于确定地质构造的高程差异;在道路铁路建设中,水准测量可用于确定路基的高低差异,以保证道路和铁路的平稳运行。
水准测量是一种基于重力原理的高度测量方法,通过测量不同位置的水平面高度差异,以确定地球表面的高低差异。
在实际应用中,需要采用精密的仪器设备和严谨的测量方法,以保证测量结果的准确性和可靠性。
简述水准测量的原理
简述水准测量的原理
水准测量原理
水准测量是一种测量水平面的技术,它可以用来测量建筑物、地形或其他物体的高低程度。
它使用发射水准仪——一种发现和测量水平面的仪器——来完成测量任务。
水准仪的原理是利用发射水准仪中的水准线来判断物体的高低程度。
水准测量的基本原理是,利用发射水准仪中的水准线来检测物体的高低程度。
水准仪的水准线是一根精确的水平线,它可以精确地记录物体与水准线的高度差,从而反映出物体的高低程度。
发射水准仪通过发射一束射线,检测物体与发射水准仪中的水准线的高度差,从而计算物体与水准线之间的距离。
在水准测量中,除了发射水准仪,还需要用到其他仪器,如测距仪、测量尺、测量架等,以帮助测量者更准确地测量物体的高低程度。
另外,控制水准仪的稳定性也很重要,因为发射水准仪的稳定性会影响测量结果的准确性。
发射水准仪的稳定性可以通过在物体上安装防抖动装置来提高。
由于水准测量的精确性取决于发射水准仪的水准线,所以要求水准仪的水准线非常准确。
此外,水准测量也需要较高的专业水平,因为它不仅需要理解发射水准仪的原理,还需要了解物体的几何形状,以及如何正确地测量它们的高低程度。
水准测量基本原理
水准测量基本原理水准测量是一种测量地球表面高程的方法,常用于建筑、道路、桥梁和其他土木工程的设计和施工中。
水准测量基本原理是测量地球表面的高程差,即测量从一点到另一点的高度差。
本文将详细介绍水准测量的基本原理和实践应用。
一、水准测量的基本原理水准测量的基本原理是利用重力的作用测量地球表面高程的变化。
在水准测量中,测量仪器被称为水准仪,它可以测量两个点之间的高度差,也就是两个点之间的垂直距离。
水准仪是一种非常精密的仪器,可以测量地球表面高度的变化,从而确定地球表面的形状。
水准测量的基本原理是利用重力的作用来测量地球表面高程的变化。
在水准测量中,测量仪器被称为水准仪,它可以测量两个点之间的高度差,也就是两个点之间的垂直距离。
水准仪是一种非常精密的仪器,可以测量地球表面高度的变化,从而确定地球表面的形状。
二、水准测量的应用水准测量在工程测量中应用广泛,例如建筑、道路、桥梁和其他土木工程的设计和施工中。
水准测量不仅可以测量地球表面的高程差,还可以测量建筑物的高度、建筑物之间的高度差等。
在建筑设计中,水准测量可以确定建筑物地基的高度和水平位置,以确保建筑物的结构和稳定性。
在道路和桥梁设计中,水准测量可以确定道路和桥梁的高度和水平位置,以确保道路和桥梁的平稳和安全。
在其他土木工程设计中,水准测量可以确定各种工程设施的高度和位置,以确保工程的稳定性和安全性。
三、水准测量的实践应用水准测量的实践应用需要一定的技术知识和实践经验。
下面将介绍一些水准测量的实践应用。
1.水准测量的设备水准测量的设备包括水准仪、水准杆、三角架、测量垫等。
水准仪是水准测量的核心设备,它可以测量两个点之间的高度差。
水准杆和三角架用于支撑和固定水准仪,以确保测量的精度和准确性。
测量垫用于调节和校准水准仪的水平度和垂直度。
2.水准测量的步骤水准测量的步骤包括设备安装、测量点的选择、水准仪的校准、水准仪的观测、数据处理和误差分析等。
在进行水准测量之前,需要对水准仪进行校准和调整,以确保测量的精度和准确性。
水准测量原理
水准测量原理水准测量是一种利用水准仪测量地面高程的方法,它是测量工程中常用的一种测量方法。
水准测量原理主要是利用重力的作用和水平线的概念来进行测量,通过测量地面上各点的高程,可以为工程设计和施工提供准确的高程参考。
水准测量的原理基于重力的作用,地球上的重力是垂直向下的,因此在水平面上,重力方向与垂直方向是一致的。
利用这一特性,可以通过水准仪来测量地面的高程。
水准仪是一种测量仪器,它利用液面的平稳和水平来确定地面的高程。
在水准测量中,首先需要确定一个基准点,然后在基准点周围设置测量点,通过测量点和基准点之间的高差,可以确定各点的高程。
水准测量的原理还涉及到水平线的概念。
在水准测量中,需要保持测量仪器的水平,这是因为只有在水平状态下,测量结果才能准确反映地面的高程。
为了保持水准仪的水平,通常会采用调平脚和调整气泡的方法,确保仪器在测量过程中保持水平状态。
水准测量原理的关键在于建立一个水平面,通过测量点和基准点之间的高差,可以确定各点的高程。
在实际测量中,需要注意避免地面的不均匀和测量仪器的误差对测量结果造成影响。
此外,还需要考虑大气压力和温度对测量结果的影响,以及在不同地形条件下的测量方法和技术。
总的来说,水准测量原理是基于重力和水平线的概念,利用水准仪测量地面高程的方法。
通过建立一个水平面,可以确定各点的高程,为工程设计和施工提供准确的高程参考。
在实际测量中,需要注意保持测量仪器的水平状态,避免外界因素对测量结果的影响,确保测量结果的准确性和可靠性。
水准测量原理的应用非常广泛,不仅在土木工程和建筑工程中常常使用,还在地质勘探、地图制图和测绘等领域有着重要的应用价值。
因此,掌握水准测量原理对于测量工作者来说是非常重要的,只有深入理解水准测量原理,才能在实际工作中准确、高效地进行水准测量工作。
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水准测量的原理一、几种常见的水准测量方法1.几何水准测量(简称水准测量);2.三角高程测量;3.气压高程测量(物理高程测量)。
二、水准测量原理水准测量是利用水平视线来求得两点的高差。
例如图2-1中,为了求出A 、B 两点的高差AB h ,在A 、B 两个点上竖立带有分划的标尺——水准尺,在A 、B 两点之间安置可提供水平视线的仪器——水准仪。
当视线水平时,在A 、B 两个点的标尺上分别读得读数a 和b ,则A 、B 两点的高差等于两个标尺读数之差。
即:b a h AB -= (2-1)如果A 为已知高程的点,B 为待求高程的点,则B 点的高程为:AB A B h H H += (高差法) (2-2)读数a 是在已知高程点上的水准尺读数,称为“后视读数”;b 是在待求高程点上的水准尺读数,称为“前视读数”。
高差必须是后视读数减去前视读数。
高差AB h 的值可能是正,也可能是负,正值表示待求点B 高于已知点A ,负值表示待求点B 低于已知点A 。
此外,高差的正负号又与测量进行的方向有关,例如图2-2中测量由A 向B 进行,高差用AB h 表示,其值为正;反之由B 向A 进行,则高差用BA h 表示,其值为负。
所以说明高差时必须标明高差的正负号,同时要说明测量进行的方向。
图 2-1 由图2-1可以看出,B 点高程还可以通过仪器的视线高程H i 来计算,即H i =H A +a (2-3)H B =H i -b (仪高法) (2-4)三、转点、测站当两点相距较远或高差太大时,则可分段连续进行,从图2-2中可得:b a h h b a h b a h b a h AB n n n ∑-∑=∑=-=-=-=222111 (2-5)图 2-2从公式2-5就可以看出来:1.每一站的高差等于此站的后视读数减去前视读数;2.起点到闭点的高差等于各段高差的代数和,也等于后视读数之和减去前视读数之和。
通常要同时用h ∑和()b a ∑-∑进行计算,用来检核计算是否有误。
图2-2中,我们把进行观测中每安置一次仪器观测两点间的高差,称为测站。
立标尺的点1、2、…称为转点,那转点的特点:一、传递高程,转点上产生的任何差错,都会影响到以后所有点的高程;二、既有前视读数又有后视读数,它们在前一测站先作为待求高程的点,然后在下一测站再作为已知高程的点。
当然水准测量的目的不是仅仅为了获得两点的高差,而是要求得一系列点的高程,例如测量沿线的地面起伏情况。
§2-2 水准仪和水准尺水准仪水准仪是进行水准测量的主要仪器,它可以提供水准测量所必需的水平视线。
目前通用的水准仪从构造上可分为两大类:即利用水准管来获得水平视线的水准管水准仪,其主要形式称“微倾式水准仪”;另一类是利用补偿器来获得水平视线的“自动安平水准仪”。
此外,尚有一种新型水准仪——电子水准仪,它配合条纹编码尺,利用数字化图像处理的方法,可自动显示高程和距离,使水准测量实现了自动化。
我国的水准仪系列标准分为DS 05、DS 1、DS 3和DS 20四个等级。
D 是大地测量仪器的代号,S 是水准仪的代号,均取大和水两个字汉语拼音的首字母。
角码的数字表示仪器的精度。
其中DS 05和DS 1用于精密水准测量,DS 3用于一般水准测量,DS 20则用于简易水准测量。
DS 3微倾式水准仪的构造在一般水准测量中使用较广的DS 3型微倾式水准仪,它由下列三个主要部分组成: 望远镜 它可以提供视线,并可读出远处水准尺上的读数。
测量仪器上的望远镜还必须有一个十字丝分划板,它是刻在玻璃片上的一组十字丝,被安装在望远镜筒内靠近目镜的一端。
水准仪上十字丝的图形如图2-5所示,水准测量中用它中间的横丝或楔形丝读取水准尺上的读数。
十字丝交点和物镜光心的连线称为视准轴,也就是视线。
视准轴是水准仪的主要轴线之一。
(a) (b)图 2-5为了能准确地照准目标或读数,望远镜内必须同时能看到清晰的物像和十字丝。
为此必须使物像落在十字丝分划板平面上。
为了使离仪器不同距离的目标能成像于十字丝分划板平面上,望远镜内还必须安装一个调焦透镜。
观测不同距离处的目标,可旋转调焦螺旋改变调焦透镜的位置,从而能在望远镜内清晰地看到十字丝和所要观测的目标。
望远镜的性能衡量指标:放大率、分辨率、视场角、亮度等水准器用于指示仪器或视线是否处于水平位置。
水准器是用以置平仪器的一种设备,是测量仪器上的重要部件。
水准器分为管水准器和圆水准器两种:(1) 管水准器又称水准管,是一个封闭的玻璃管,管的内壁在纵向磨成圆弧形,其半径可自0.2m至100m。
管内盛酒精或乙醚或两者混合的液体,并留有一气泡(图2-6)。
管面上刻有间隔为2mm的分划线,分划的中点称水准管的零点。
过零点与管内壁在纵向相切的直线称水准管轴。
当气泡的中心点与零点重合时,称气泡居中,气泡居中时水准管轴位于水平位置。
图 2-6为了提高气泡居中的精度,在水准管的上面安装一套棱镜组(图2-7),使两端各有半个气泡的像被反射到一起。
当气泡居中时,两端气泡的像就能符合。
故这种水准器称为符合水准器,是微倾式水准仪上普遍采用的水准器。
图 2-7(2)圆水准器是一个封闭的圆形玻璃容器,顶盖的内表面为一球面,半径可自0.12m至0.86m,容器内盛乙醚类液体,留有一小圆气泡(图2-8)。
容器顶盖中央刻有一小圈,小圈的中心是圆水准器的零点。
通过零点的球面法线是圆水准器的轴,当圆水准器的气泡居中时,圆水准器的轴位于铅垂位置。
圆水准器的分划值,是顶盖球面上2mm弧长所对应的圆心角值,水准仪上圆水准器的角值为8′至15′。
图 2-8基座用于置平仪器,它支承仪器的上部并能使仪器的上部在水平方向转动。
水准尺和尺垫水准尺用优质木材或铝合金制成,最常用的形状有杆式和箱式两种(图2-9),长度分别为3m和5m。
箱式尺能伸缩携带方便,但接合处容易产生误差,杆式尺比较坚固可靠。
水准尺尺面绘有1cm或5mm黑白相间的分格,米和分米处注有数字,尺底为零。
为了便于倒像望远镜读数,注的数字常倒写。
双面水准尺是一面为黑色另一面为红色的分划,每两根为一对。
两根的黑面都以尺底为零,而红面的尺底分别为4.687m和4.787m。
利用双面尺可对读数进行检核。
(a) (b)图 2-9 尺垫是用于转点上的一种工具,用钢板或铸铁制成(图2-10)。
使用时把三个尖脚踩入土中,把水准尺立在突出的圆顶上。
尺垫可使转点稳固防止下沉。
图 2-10§2-3 DS3微倾式水准仪的使用使用水准仪的基本作业是:在适当位置安置水准仪,整平视线后读取水准尺上的读数。
微倾式水准仪的操作应按下列步骤和方法进行:1. 安置水准仪首先打开三脚架,安置三脚架要求高度适当、架头大致水平并牢固稳妥,在山坡上应使三脚架的两脚在坡下一脚在坡上。
然后把水准仪用中心连接螺旋连接到三脚架上,取水准仪时必须握住仪器的坚固部位,并确认已牢固地连结在三脚架上之后才可放手。
2. 仪器的粗略整平仪器的粗略整平是用脚螺旋使圆水准器的气泡居中。
不论圆水准器在任何位置,先用任意两个脚螺旋使气泡移到通过圆水准器零点并垂直于这两个脚螺旋连线的方向上,如图2-11中气泡自a移到b,如此可使仪器在这两个脚螺旋连线的方向处于水平位置。
然后单独用第三个脚螺旋使气泡居中,如此使原两个脚螺旋连线的垂线方向亦处于水平位置,从而使整个仪器置平。
如仍有偏差可重复进行。
操作时必须记住以下三条要领:(1)先旋转两个脚螺旋,然后旋转第三个脚螺旋;(2)旋转两个脚螺旋时必须作相对地转动,即旋转方向应相反。
(3)气泡移动的方向始终和左手大拇指移动的方向一致。
图 2-113 照准目标用望远镜照准目标,必须先调节目镜使十字丝清晰。
然后利用望远镜上的准星从外部瞄准水准尺,再旋转调焦螺旋使尺像清晰,也就是使尺像落到十字丝平面上。
这两步不可颠倒。
最后用微动螺旋使十字丝竖丝照准水准尺,为了便于读数,也可使尺像稍偏离竖丝一些。
当照准不同距离处的水准尺时,需重新调节调焦螺旋才能使尺像清晰,但十字丝可不必再调。
照准目标时必须要消除视差。
当观测时把眼睛稍作上下移动,如果尺像与十字丝有相对的移动,即读数有改变,则表示有视差存在。
其原因是尺像没有落在十字丝平面上(图2-12a、b)。
存在视差时不可能得出准确的读数。
消除视差的方法是一面稍旋转调焦螺旋一面仔细观察,直到不再出现尺像和十字丝有相对移动为止,即尺像与十字丝在同一平面上(图2-12c)。
(a) (b) (c)图 2-124. 视线的精确整平由于圆水准器的灵敏度较低,所以用圆水准器只能使水准仪粗略地整平。
因此在每次读数前还必须用微倾螺旋使水准管气泡符合,使视线精确整平。
由于微倾螺旋旋转时,经常在改变望远镜和竖轴的关系,当望远镜由一个方向转变到另一个方向时,水准管气泡一般不再符合。
所以望远镜每次变动方向后,也就是在每次读数前,都需要用微倾螺旋重新使气泡符合。
5. 读数用十字丝中间的横丝读取水准尺的读数。
从尺上可直接读出米、分米和厘米数,并估读出毫米数,所以每个读数必须有四位数。
如果某一位数是零,也必须读出并记录。
不可省略,如1.002m、0.007m、2.100m等。
由于望远镜一般都为倒像,所以从望远镜内读数时应由上向下读,即由小数向大数读。
读数前应先认清水准尺的分划特点,特别应注意与注字相对应的分米分划线的位置。
为了保证得出正确的水平视线读数,在读数前和读数后都应该检查气泡是否符合。
§2-4水准测量方法与侧过计算按照精度要求的不同,我国水准测量分为一、二、三、四等,还有不属于规定等级的水准测量,我们称为普通水准测量,又叫做等外水准测量。
普通水准测量的精度比国家等级的精度要低,水准路线的布设及水准点的密度有着较大的灵活性,但等级水准测量的原理是相同的。
一、水准点和水准路线(一)、水准点(Bench Mark):用水准测量方法测定高程的控制点称为水准点,一般用其英文缩写BM表示。
国家等级的水准点按要求埋设永久固定标志;不需永久保存的则在地面上打入木桩,或在地面,建筑物上设置苦定标志,并标记。
(二)、水准路线:水准测量的任务,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。
水准路线的布设形式分单一水准路线和水准网,单一水准路线有以下三种布设形式:图 2-3-1(1) 附合水准路线是水准测量从一个高级水准点开始,结束于另一高级水准点的水准路线。
这种形式的水准路线,可使测量成果得到可靠的检核(图2-3-1a)。
(2) 闭合水准路线是水准测量从一已知高程的水准点开始,最后又闭合到起始点上的水准路线。
这种形式的水准路线也可以使测量成果得到检核(图2-3-1b)。