第二章 水准仪测量
测量学第2章水准仪及水准测量
1、水准测量原理 2、水准测量的仪器及设备 3、水准仪的使用 4、水准测量的一般方法和要求 5、高差闭合差的调整与高程计算 6、水准仪的检验与校正 7、水准测量中产生误差的原因及其消减方法 8、自动安平水准仪 9、电子水准仪的基本原理
a
A
HA
前进方向 HI
水平视线
大地水准面
电子水准仪的使用特点: 读数客观 精度高 速度快 效率高
图2-1 水准测量原理
后视点A—后视尺—后视读数a 前视点B—前视尺—前视读数b
b
B
hAB
HB
hAB=a-b
由图2-1可知, HB=HA+hAB=HA+(a-b)
DS3型水准仪 水准尺 尺垫
图2-2 水准仪外型图
1-微倾螺旋; 2-分划板护罩; 3-目镜; 4-物镜对光螺旋; 5-制动螺旋;6-微动螺旋; 7-底版; 8-三角压板; 9-脚螺 旋; 10-弹簧帽; 11-望远镜;12-物镜; 13-管水准器; 14-圆水准器;15-连接小螺丝; 16-轴座
式中:ρ″=206265″
(2-16)
削减方法:每次读数前必须使符合气泡严格居中。
读数误差
原因:①十字丝视差影响, ②估读毫米的误差。
削减方法:为保证读数精度,在观测中除应仔细对 光以消除视差外,还规定普通水准测量,望远镜放 大率不小于20倍,视线长度不超过100米。
扶尺不直的误差
原因:如图所示,由于水准尺未垂直立于地面,无论是前 倾或后仰,其读数都比水准尺扶正时的读数b增大。
HBM2=22.032m,HBM1=19.479m
1
3
BM 1
2
BM 2
图1 附合水准路线
测量学教程-水准测量
R——水准管圆弧半径,mm ρ ——206265″
DS3型水准管分划值为20″/2mm
2 R
(2-4)
符合水准器
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 2、水准器 ⑵圆水准器——用来指示竖轴是否竖直。
球面中央圆圈,圆圈的圆心称为 水准器零点。过零点的球面法线,称 为圆水准轴,当圆水准器气泡居中时 ,圆水准轴处于竖直位置。圆水准器 分划值是指通过零点的任意一个纵断 面上,气泡中心偏离2mm的弧长所 对圆心角的大小。 DS3水准仪圆水准器分划值一般 为8′~10′/2mm,故只用于仪器的概 略整平。
⑴检验
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正
⑵校正 改正偏移量的一半。
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.3 水准管轴平行视准轴的检验与校正
b’ ⑴检验 在高差不大的地 面上选择相距80m左 右的A、B两点… 将仪器搬至距A点 2~3m的Ⅱ处,…… B点尺上水平视线 的正确读数为: b0’=a’+hAB (2-13)
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
2.3.1 水准点 用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(记为 BM. (Bench Mark)) 国家水准点分为一、二、三、四等,按规范规定埋设 永久性标石标志。 图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。
二、三等 工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 1、望远镜 望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板 、目镜等部件构成。
第二章 水准测量
4、 精平 用微倾螺旋 使水准管气泡居中 (符合气泡符合) 5、读数 用十字丝的 横丝在水准尺上读 数(先默估毫米数, 然后米,分米,厘 米数。每次读四位 数,“0”也 是必须 记录的数字。)
14
2.粗平
——目的是使仪器竖轴铅直 用连接螺旋把仪器固定在三脚 架上,固定两个脚架,动第三 个脚架,使三脚架架头大致水 平;转动脚使螺旋圆水准器的气 泡居中
由已知点BM1——已知点BM2
3.支水准路线(spur leveling line)
由已知点BM1——某一待定水准点A。
25
图形:水准路线布设形式
1.闭合水准路线
1
2
3.支水准路线
1
2
BM
3 4
BM
BM2
3
2 1
26
2.附合水准路线 BM1
二、一个测站的水准测量工作
1、安置仪器于AB之间,
立尺于A、B点上; 2、粗略整平; 3、瞄准A尺,精平、读数a, 记录1.568m;
7、水准点:水准测量的固定标志。
8、 水准点高程:指标志点顶面的高程。
水准点
9、转点:水准测量中起传递高程作用的中间点。
返回
28
四、连续水准测量
当两点相距较远或高差较大时,需连续安置水准仪测 定相邻各点间的高差,最后取各个高差的代数和,可得到 起终两点间的高差。
如图:A、B两水准点之间,设3个临时性的转点。 h1 =a1-b1 、 h2 =a2-b2 、 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 、 hAB= h1+h2+h3+h4
第二章 水准测量
§2.1 水准测量原理
一.基本原理
利用水准仪提供 的“水平视线”, 测量两点间高差, 从而由已知点高程 推算出未知点高程。
水准仪的操作与水准测量—水准仪的检验和校正(工程测量)
6 一对水准标尺零点不等差及基辅分划
读数差的测定。
对于新购置的水准标尺还需进行标尺中轴线与标尺底面垂直性等项目的检验。
水准标尺分划面弯曲差的测定
尺面如有弯曲,观测时将使读数偏大。
如图:弯曲的尺长l伸直可认为BC,而正确的长度L。
8f 2 l l L
3l
① 水准规范规定
需要校正。
检验与校正
• 圆水准轴平行于仪器竖轴的检验
校正方法
1 调整三个校正螺丝,使气泡向居中的位置移
动偏移量的一半。
2
用脚螺旋整平,使圆水准器气泡居中。
3
校正工作一般都难以一次完成,需反复进行。
4
最后应注意拧紧固紧螺丝。
检验与校正
• 十字丝中丝垂直于仪器竖轴的检验与校正
目的:使十字丝横丝垂直于竖轴。 检验方法:安置水准仪整平后,用十字丝交点瞄准某一明显的点状目标M,转动望远镜,观
线条式铟瓦水准标尺,弯曲差f不得大于4mm,超过此限 值时,应对水准标尺施加尺长改正。
水准标尺分划面弯曲差的测定
尺面如有弯曲,观测时将使读数偏大。
② 弯曲差的测定方法是
在水准标尺的两端点引张一条细线,量取细线中点 至分划面的距离,即为标尺的弯曲差。
水准标尺名义米长及分划偶然中误差的测定
①取一对水准标尺的检定成果的中数,作为一对水准标尺平均每米真长。 ②一对水准标尺的平均每米真长与名义长度lm之差称为平均米真长偏
差,以f表示 f (mm/m) =平均每米真长-1m
水准标尺名义米长及分划偶然中误差的测定
水准规范规定
用于精密水准测量的水准标尺,如果一对水准标尺的平均米真长偏差大于0. 1 mm, 就不能用于作业。当一对水准标尺平均米真长偏差大于0. 02 mm,则应对水准测量 的观测高差施加每米真长改正δ,从而得到改正后的高差h‘,水准标尺的分米分划 误差,其值应不大于0. lmm。(可用一级线纹米尺对一对水准标尺的平均米真长作 监测)
工程测量第二章水准测量
第二章 水准测量
第一节 水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供水平视线,借助水准尺来测定地面上两点的高差,从而由已知点高程推出未知点的高程。
高程:地面点到大地水准面的铅垂距离 高差:地面上两点的高程之差
b
b
a
大地水准面
a
HA
HB
hAB
A
B
前进方向
前视? 后视?
已知HA,求HB?
一测站高程计算方法:
01.
水准测量的路线一般较长,不能架设一次仪器就得出
02.
待测点高程,通常进行连续设站测量。
03.
方法:在两点间加设若干个临时立尺点,分段连续多次安
04.
置仪器来求得两点间的高差。这些临时加设的立尺点是作
05.
为传递高程用的,称为转点,一般用符号TP表示。
水准测量方法:连续水准测量
连续水准测量模拟
a
1
2
3
b
3
1
2
c
3
1
2
3)瞄准水准尺 ①调节目镜 对准水准尺,调节目镜使十字丝清晰; ②瞄准 通过望远镜上方的缺口和准星瞄准水准尺,并 在望远镜内看到水准尺,拧紧制动螺旋以固定望远镜,调 节调焦螺旋使尺子的成像清晰,转动水平微动螺旋,使十 子丝对准水准尺中央;
③消除视差 尺子的成像清晰后,上下移动眼睛看尺子的影像,若十字丝和目标的影像有相对移动的现象,称为视差。原因是尺像没有落在十字丝平面上。消除视差的方法:是先调目镜调调焦螺旋使十字丝清晰,然后一面调节物镜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。
HBi=HA+hABi
视线高法: 先计算视线的高程,减去未知点上水准尺读数,即得未知点高程。
第二章 水准测量
hb BMA
图2-19 支水准路线
1
第四节 水准测量的方法
(2)成果检核 从理论上讲,支水准路线往测高差与返测高差的代 数和应等于零。
h f hb 0
如果不等于零,则高差闭合差为: (2-7) 各种路线形式的水准测量,其高差闭合差均不应超过容许值,否则 即认为观测结果不符合要求。 三、水准测量的施测方法 转点用TP(Turning Point)表示,在水准测量中它们起传递高程的作 用。如图2-20所示,已知水准点BM.A的高程为HA,现欲测定B点 的高程HB。
H H
h AB a b
(2-3) 这种利用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程的方法,称为视线高法。 在施工测量中,有时安臵一次仪器,需测定多个地面点的高程,采用视线 高法就比较方便。
B
i
H H
A i
a b
第二节 水准测量的仪器和工具
水准测量所使用的仪器为水准仪,工具有水准尺和尺垫。 国产水准仪按其精度分,有DS05,DS1,DS3及DS10等几种型号。05、 1、3和10表示水准仪精度等级。 一 、DS3微倾式水准仪的构造 DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。
第二节 水准测量的仪器和工具
L O L
图2-5 管水准器
水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ,称为水准管的分划值,水准管分 划愈小,水准管灵敏度愈高,用其整平仪器的精度也愈高。DS3 型水准仪的水准管分划值为20″,记作20″/2mm。
第二节 水准测量的仪器和工具
图2-5 管水准器分划值
图2-6 符合水准器
Ⅳ Ⅴ B
h5
TP2
h3
Ⅲ
h2
Ⅱ
h1
hAB
测量学-第二章 水准测量
尺垫:半球形顶部用来竖立水准尺,并标志转点 位置。
水准仪的使用
安置——粗平——瞄准——精平——读数
安置:安置三脚架,放置水准仪 粗平:借助圆水准器的气泡居中,使仪器竖轴大致铅垂 ,从而视准轴粗略水平。 瞄准:瞄准水准尺,转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰 。 转动物镜对光螺旋进行对光,使目标清晰 精平:调节微倾螺旋,使气泡两端的像吻合,使水准仪 的视准轴精确水平 读数:十字丝的中丝在尺上读数
( a 1.103m, b 1.431m)
计算B点高程
Hi H A a 1.235 m 1.103m 2.338 m H B Hi b 2.338 m 1.431m 0.907 m
2.3 水准测量的仪器及使用
– 水准测量使用的仪器:水准仪 – 水准测量使用的工具包括:水准尺、尺垫、三
-0313 +0102 -0715
4.2 水准路线检核
高差闭合差
对于水准路线,由于测量误差的存在,实测高差之和不 等于理论值(真值),两者之差称作高差闭合差
高差真值之和 h理 H BMB H BMA 实测高差之和 h测 H BMB H BMA
高差闭合差 fh h测 h理
4.2 水准路线检核
脚架
水准仪的类型
– 水准仪按其构造分为:光学水准仪、自动安平水准仪 和数字水准仪
– 水准仪按其所能达到的精度分为:DS05、DS1、DS3 、DS10、DS20等5种等级。
“D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪” ,通常在书写时可省 略字母“D”, “05”、“1”、“3”及“10”等数字表示该类仪器的精度。每公里 高差中误差
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
第二章 水准仪及水准测量
第二章 水准仪及水准测量导读:水准测量是高程测量中精度较高的方法因而广泛应用于建筑施工中。
水准测量的原理是利用水准仪提供的水平视线测定出两点间的高差来计算出待定点的高程。
水准仪主要由望远镜、水准器、基座三部份组成。
水准测量的常用工具是水准.尺和尺垫。
水准仪的操作包括粗平、照准、精平、读数四个步骤。
水准测量的校核分测站校核和水准路线校核。
为保证水准测量成果的正确性,必须经常对水准仪进行检验和校正。
测定地面上各点高程的工作称为高程测量。
按使用的仪器和施测方法的不同,高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。
水准测量方法精确度较高,是测定高程的主要方法,建筑施工中通常采用水准测量来测定点位的高程。
2.1水准测量原理2.1.1高差法如图2.1欲测定B点的高程H B高差h AB,为此在A、A、B线,分别读取A、B于A点的高差为:如果水准测量是由A到B进行的,如图2.1中的箭头所示,则A点尺上的读数称为后视读数,记为a;B点为待定高程点,B点尺上的读数称为前视读数,记为b;两点间的高差等于后视读数减去前视读数,即h AB=a-b。
若a大于b,则高差为正,B点高于A点;反之高差为负,则B点低于A点。
因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行,由图2.1可知H B=H A+h AB=H A+(a-b) (2.2)由式(2.2)根据高差推算待定点高程的方法叫做高差法。
例1:图2.1中已知A点高程H A=452.623m,后视读数a=1.571m,前视读数b=0.685m,求B点高程。
解:B点对于A点高差:h AB=1.571-0.685=0.886mB点高程为:H B=452.623+0.886=453.509m例2:图2.2中,已知A 点桩顶标高为±0.00,后视A 点读数a =1.217m ,前视B 点读数b =2.426m解:B h AB =B H B =H如图2.1程H i ,求得。
工程测量第2章水准仪
(三)水准仪的使用
1)安置:安置三脚架和水准仪 2)粗平:使圆水准器气泡居中 3)瞄准:调节目镜、粗瞄、精瞄 4)精平:使长水准管气泡居中 5)读数:用中丝读数
安置
粗平
左手大拇指规则:气泡移动方向与左手大拇指转动脚螺旋
时的方向相同。
缺口 调焦螺旋
目镜 调节 螺旋
照准
准星
水平制 动螺旋
水平微动螺旋
圆水准器
圆水准器水准管轴
水准管
水准管轴
灵敏度 ---- 相邻分划线间的弧所对的圆心角。
符合棱镜系统
(二)水准尺和尺垫
水准尺
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。 折尺: 可对折
尺垫-转点立尺用(铸铁、三个脚、突起半球)
19.946 22.745
21.121
例2:水准测量的内业计算
例:已知水准点IV1的高程H始 = 21.453 m,IV2点 的高程H终 = 25.006m,求各点平差后高程。
1
n1 =5 h1=3.748
n2=10 h2=-12.365
IV1
3
n3=6 h3=11.430
n4=4 h4=0.715
i角误差
前后视距尽量相等
调焦误差
前后视距尽量相等
水准尺零点误差 每个测段安排成偶数站
(二) 观测误差
整平误差
应控制视距的长度小于100m
照准误差
视线不要太长
估读误差
视线不要太长
水准尺倾斜误差 安置圆水准器
(三)外界条件影响
仪器垂直位移 尺垫垂直位移 地球曲率 大气垂直折光
第二章 水准测量
(一)望远镜 望远镜是瞄准目标并在水准尺上进行 读数的部件,主要由物镜、目镜、调焦透镜 和十字丝分划板等组成。
1、物镜:望远镜筒前面,是由几个光学透镜 组成的复合透镜组,其作用是将远处的目标 在十字丝分划板附近形成缩小而明亮的实像。 2、目镜:望远镜筒后面,也由复合透镜组组 成,其作用是将物镜所成的实像与十字丝一 起进行放大,它所成的像是虚像。 3、十字丝分划板:圆形的刻有分划线的平板 玻璃薄片,安装在金属环内。十字丝分划板 上互相垂直的两条长丝,称为十字丝,是瞄 准目标和读数的重要部件。其中纵丝也称为 竖丝,横丝也称为中丝。另外,上、下两条 对称的短丝称为视距丝,用于在需要时以较 低的精度测量距离。
2.5水准测量成果计算
水准测量成果计算的目的,是根据水准路 线上已知水准点高程和各段观测高差,求出 待定水准点高程。 具体内容包括以下几个方面:
计算高差闭合差; 当高差闭合差满足限差要求时,调整闭合差; 求改正后高差; 计算待定点高程。
2.5.1闭合水准路线成果计算
箭头表示水准测 量进行的方向,BMA 为水准点,高程为 42.372m,1、2、3 点为待定高程点。
水准测量是指利用水准仪提供的水平视线,测出两 地面点之间的高差,然后根据其中已知点的高程求 出未知点的高程。 2、1、1高差法水准测量 如图2-1所示,在地面上有A、B两点,A点为已知点, 其高程HA已知;B为未知点,其高程HB待求。在A、 B两点之间安置水准仪,A、B两点上各竖立一把水 准尺,利用水准仪提供的水平视线先后在A、B点的 水准尺上读取读数a、b,则A、B点之间的高差
(二)附合水准路线 从已知水准点BMA出发,沿高程待定点1,2,… 进行路线水准测量,最后附合到另一已知水准点 BMB. 附合水准路线高差代数和的理论值等于起点BMA 至终点BMB的高差,即∑h=HB-HA,利用这个特性也可 以检核观测成果是否正确。
(精选)测量学课件第二章水准测量
楔型丝
精密水准仪读 数图
读数: 197150
测微器 读数窗
9
平行玻璃板测微装置
平行玻璃板测 微装置
测微器结构与测微原理
转动测微螺旋,改变平行玻璃板的倾斜角度,可使 视线作上、下平移,平移量在测微分划尺上读取。
23.01.2021
10
三. 电子水准仪 三.电子水准仪
●也称“数字水准仪”
h’-h >±3~5 mm 要校正
23.01.2021
21
(2)校正
(2)校正3
方法1:校正水准管
a.计算A尺水平视线读数: a2'=b2+h
b.转动微倾螺旋,使横丝瞄准读数 a2’:CC水平
c. 校正水准管气泡居中:LL水平(LL // CC)
d. 重复检验直至符合要求。
23.01.2021
22
水准管的 校正螺丝
水准管 的一端
23.01.2021
水准管 的校正 螺丝像 片
23
方法2:校正十字丝
方法2:校正十 字丝环
a.保持水准管气泡居中即LL水平; b.调整十字丝环上、下校正螺丝,使横丝对准读数 a2‘即
CC水平,从而LL // CC。
十字丝环 校正螺丝 1
4 2
3
十字丝环 校正螺丝
23.01.2021
4.装有平行玻璃板测微装置: 测微范围10(5)mm,测微器刻度100格,格值
为0.1(0.05)mm,可估读至0.01(0.005)mm。
23.01.2021
7
WILD N3精密 自动安平水准仪
23.01.2021
WILD N3、 精密水准 精密水准仪、水尺准尺
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
2水准测量
10
一、水准尺和尺垫
11
1、零点差
水准尺有黑红两面(双面尺)
黑面——基本分划(尺底为0) 红面——辅助分划(尺底为某一数值) 一般有4587、4687和4787几种
(注:自动安平水准仪无此步骤)
自动安平水准仪工作原理:
通过圆水准器气泡居中,使纵轴大致铅 垂,视准轴大致水平,通过补偿器,使瞄准水 准尺的视线严格水平。
24
4、读数
读四位数,估读到毫米
25
小结
1. 2. 3.
水准测量原理 水准仪 水准尺
26
几个基本概念
1.测站:水准仪所摆设的位置称为测站。 2.测点:水准尺所摆设的位置称为测点。 3.水准路线:连续若干测站水准测量工作构成的高差观测路线。
27
第四节 水准测量的实施方法
1. 2. 3.
4.
5.
水准点与水准路线 水准面曲率对高差测量的影响 连续水准测量 普通水准测量的观测与记录方法 四等水准测量的观测与记录方法
28
一、水准点
水准点是埋设稳固并通过水准测量测定 其高程的点,有永久性和临时性两种。
29
二、水准路线
在水准点之间进行水准测量所经过的路线, 两个水准点之间的一段路线成为“测段”, 根据水准点的分布情况,水准路线有以下几 种布设形式:
5
一、水准测量原理图
6
二、高差测量公式
高差定义:两点的高程之差 测量公式:
hAB H B高程:
H B H A hAB
第二部分水准测量
测量记录与计算规则(2)
6. 观测数据的前几位若出错时,应用细横线 划去错误的数字,并在原数字上方写出正 确的数字。注意不得涂改已记录的数据, 禁止连续更改数字。
7. 记录数据修改后,都应在备注栏内写明原 因(记错、测错、超限)。
8. 每站观测结束后,必须在现场完成规定的 计算的检核,确认无误后方可迁站。
普 通 水 准 测 量 记 手 簿
水准测量的检核
测站检核
改变仪器高法
双面尺法
计算检核
两点之间的高 差等于各测站高 差的代数和,也 等于各站后视读 数之和减去前视 读数之和。
成果检核
附合水准路线
闭合水准路线
支水准路线
§2-5 水准测量的内业
水准路线高差闭合差计算
闭合水准路线: 附合水准路线: 支水准路线
实验和实习规定
测量仪器工具的借领和使用
仪器工具的借领 仪器的安装 仪器的使用 仪器的搬迁 仪器的装箱 测量工具的使用
测量记录与计算规则
测量记录与计算规则(1)
1. 在测量手簿上书写前,应准备好硬性铅笔, 同时熟悉表上各项内容的填写与计算方法。
2. 记录观测数据前,应将表头的仪器型号编 号、日期、天气、测站、观测者及记录者 姓名等无一遗漏地填写完全。
水准测量的实施
普通水准测量:将水准尺立于已知高程的 水准点上作为后视,水准仪置于施测路线 附近合适的位置,在施测路线的前进方向 上取仪器到后视大致相等的距离放置尺垫, 在尺垫上竖立水准尺作为前视,分别读取 后视和前视读数,测定两点高差。第一站 结束后,记录员招呼后尺员向前转移,并 将仪器迁至第二站,此时第一站的前视点 成为第二站的后视点,重复至全部路线完 成。
§2-1 水准测量原理
工程测量第二章水准仪及水准测量
适用于特殊环境的工程测量和精密设备安装,如核电站、 航天发射基地、精密机械制造厂等。
水准测量的误差来源及控制
04
方法
仪器误差
仪器校正不准确
水准仪在使用前必须经过严格校 正,包括圆水准器、十字丝和i角,
以减少仪器误差。
脚螺旋不灵敏
脚螺旋是调节水准仪水平的重要部 件,如果不够灵敏,会影响仪器整 平的精度。
外界条件的影响
大气折光
由于大气密度不均匀,光线在大气中会发生折射和散射,导致观 测结果出现误差。
温度变化
温度变化会影响仪器和尺子的伸缩率,从而影响测量精度。
地面震动
地面震动会导致尺子与地面之间产生相对位移,影响观测结果。
THANKS
感谢观看
适用于一般工程测量和普通道路测量, 是工程测量中最常用的方法之一。
精度要求
普通水准测量的精度要求为 ±5mm/km,满足一般工程测量的需 要。
精密水准测量
定义
精密水准测量采用精密水准仪和 因瓦尺,按照国家一、二等水准 测量规范进行作业,主要用于高 精度要求的工程测量和大地控制
网测量。
精度要求
精密水准测量的精度要求为 ±0.1mm/km,满足高精度要求
的工程测量需要。
适用范围
适用于高精度要求的工程测量和 大地控制网测量,如高层建筑、 大型桥梁、隧道等工程的施工和
监测。
特殊水准测量
定义
特殊水准测量采用特殊的水准仪和附件,如自动安平水准 仪、激光水准仪等,根据特殊的要求进行作业,主要用于 特殊环境的工程测量和精密设备安装。
精度要求
特殊水准测量的精度要求根据实际需要而定,一般要求较 高。
工程测量第二章准 仪及水准测量
第二章水准仪
第二章水准测量高程测量--测定地面上点的高程的工作.高程测量的方法--水准测量、三角高程测量.2.1水准测量原理一. 水准测量原理1. 水准测量的基本思想是: 利用水准仪提供的一条水平视线来测定地面上两点之间的高差,再用其中一个已知点的高程和测定的高差,求出另外一个待测点的高程。
2. 水准测量测定高差的原理如图所示上图中的是无法直接量取的,如何解决?而上图中的和的长度是可以量取的,关键是如何获得一条空间的水平视线?hAB=(a-b)二.计算高程的方法1. 高差法HB =HA+hAB=HA+(a-b) (高程控制测量)2. 视线高法HB=(HA+a)-b (高程放样)2.2 DS3微倾水准仪的构造与使用仪器:水准仪 DS3(D—大地测量,S—水准仪,下标05、1、3、10数字代表仪器的测量精度。
)工具:水准尺、尺垫一. DS3微倾水准仪的结构①.三个脚螺旋--粗平 (6)②.制动螺旋--粗瞄 (4)③. 微动螺旋--精瞄 (3)④.目镜调焦螺旋 (11)⑤. 物镜调焦螺旋(对光螺旋) (2)⑥. 微倾螺旋--精平 (5)1. 望眼镜1. 组成: 物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板2. 望眼镜的视准轴(视线)cc --物镜的光心与十字丝交点的连线3. 视差--十字丝和目标像都很清晰,而当眼睛微微上下或左右移动时, 十字丝和目标像有相对移动的现象。
视差产生的原因:由于目标成像未正好落在十字丝分划板上解决办法:反复调节目镜调焦螺旋和物镜物镜调焦螺旋。
2.水准器【1】圆水准器(作用:用于粗略置平仪器)酒精和乙醚的混合液,加热后密封。
【2】水准管(作用:用于精确置平仪器)符合水准器的优点是观察方便,目估精度高3.基座轴座、脚螺旋、三角压板、和底板。
二、水准尺和尺垫三、水准仪的使用安置仪器--粗平--瞄准(消除视差)-- 精平--读数1、安置仪器首先选择合适的地方安置仪器,把三角架腿伸出,调节到适中高度,固定伸缩螺旋,张开三角架,使架头大致水平,用中心螺旋将水准仪固定在三角架架头上。
第2章2.2水准仪
(四)读数
精平后,用十字丝的中丝在水准尺上读数。 1.方法:米、分米看尺面上的注记,厘米数尺面
上的格数,毫米估读。 2.规律:读数在尺面上由小到大的方向读。故仪
器若成倒像的,从上往下读;若成正像,即从下 往上读。
水准仪读数实例
B hAB HB
HA +∑后视读数‒∑前视读数=HB
5、水准路线
1.闭合水准路线(closed leveling line) 由已知点BM——已知点BM
2.附合水准路线(annexed leveling line) 由已知点BM1——已知点BM2
3.支水准路线(spur leveling line) 由已知点BM1—— ?
将整分划值和测微器中的读数合起来。
148655m
三.数字水准仪(digital level)及条 纹码水准尺(coding level staff)
优点: 具有自动安平、显示读数和视距功能。 与计算机数据通讯,避免人为观测误差。
水准测量误差及注意事项
来源有:仪器误差、操作误差、 外界条件影响
(2) 规律: 气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
(二) 瞄准
1.方法:先用准星器粗瞄,再用微动螺旋精瞄。 2.视差:
概念:眼睛在目镜端上下移动时,十字丝与目标 像有相对运动。 产生原因:目标像平面与十字丝平面不重合。 消除方法:反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
(三)精平
1、方法:如图所示,调节微倾螺旋,使水准管气 泡成像抛物线符合。
水准管两端各刻有数条间隔为 2mm的分划线,这些分划线的对 称中心O,称为水准管的零点。
(3)、水准尺
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13.什么是指水平视线在已知高程点上的水准尺读数.
2011-9-27 21:00 提问者:枫淼天虾|悬赏分:5|浏览次数:145次2011-10-1 00:40
最佳答案
中丝读数
浙江交通职业技术学院教案首页第 2 次,共1页,第1页
第___次授课授课时间___年___月___日___学时___级___班教案修改时间___年___月___日课程名称
测量技
术
专业名称道路桥梁工程技术
授课教师/职称金仲秋/
副教授
授课方式(合、
小班)
小班
授课题目
(章、节)
第二章水准测量(第一节、第二节)
教材及参考书目教材:金仲秋主编,测量技术。
参考书目:
1、钟孝顺,聂让主编,测量学;
2、邹永廉主编,测量学;
3、师玉兰主编,测量学思考题与习题集。
教学目的与要求:
1、理解水准测量的基本原理;
2、熟悉水准仪组成构造及水准测量工具;
3、会熟练地使用水准仪,对水准尺会熟练地进行读数。
内容和时间安排、教学方法:
1.内容和时间安排:内容参见教案;安排2学时。
2.教学方法:课堂讲授,课堂例题分析。
教学重点和难点:
1.重点:水准测量的原理;水准测量仪器的组成;水准仪构造;水准仪使用、操作与读数。
2.难点:无
复习思考题、作业题:
作业题:教材中习题(两道题目)。
实施情况及分析:
按教学计划进行。
在教学过程中,学生对水准测量原理的理解很好,对有关水准测量知识的课堂讲授很有帮助。
在课堂上应向学生讲清楚水准测量原理、水准测量仪器的组成、水准仪构造、水准仪使用、操作与读数。
学生完成的作业情况均较好。
学生课间实训较认真。
知识目标:
理解水准测量的基本原理;掌握DS3型微倾式水准仪的构造特点、水准尺和尺垫;掌握水
准仪的使用及检校方法;掌握水准测量的外业实施(观测、记录和检核)及内业数据处理(高差闭合差的调整)方法;了解水准测量的注意事项、精密水准仪和电子水准仪的构造及操作方法。
能力目标:
具有描述水准测量原理,熟悉水准仪的构造与使用;熟练使用水准仪进行水准测量及成果计算处理的能力。
具有学会水准仪的检验与校正的能力。
课堂组织:
教师采用PPT课堂讲授6学时。
利用DS3微倾式水准仪课堂讲授,课堂例题分析。
采取演示法教学4学时。
讲解DS3微倾式水准仪使用操作与DS3微倾式水准仪检校方法,在课堂上每讲一项功能后,利用多媒体教室的优点,现场演示一次,并将操作过程通过投影仪投影到屏幕上,起到直观、形象的效果,使学生能迅速掌握使用方法与检校方法。
第二章水准测量
第一节水准测量原理
高程测量:测定地面点的高程工作。
高程测量的方法按照使用的仪器和施测方法不同分为:
水准测量、三角高程测量、气压高程测量、GPS定位测量
水准测量:是利用水准仪和水准尺,根据水平视线测定两个点之间的高差,进而推算出高程。
测量精度较高的一种方法。
为了统一全国的高程系统,我国采用与黄海平均海水面相吻合的大地水准面作为全国高程系统的基准面,在该面上的各点的绝对高程为0m。
1985年国家高程基准,青岛国家水准原点高程为72.2604m。
水准测量的原理:是利用水准仪提供的水平视线,通过水准尺上的读数,采用计算方法,测定两个点之间的高差,由一点的已知高程,进而推算出另一点的高程。
水准测量的原理图:
图1 水准测量的原理图
公式推导:hAB=a-b
a为后视读数,b为前视读数
hAB表示由已知高程的A点推算至未知高程的B点的高差.(前面的字母代表己知点点号)。
——高差法
用仪器的视线高计算B点的高程。
——仪高法(视线高法)
B点的高程HB可按下式计算:
HB=HA+ hAB
B点的高程也可通过视线高程HI计算:
HI=HA+ a
HB=HI- b
第二节水准测量的仪器与工具
水准测量的仪器:水准仪。
工具:水准尺与尺垫
水准仪按照其精度分:DS0.5、DS1、DS3、DS10等级。
DS的下标为仪器每公里的精度,以mm计。
在水准仪的系列中,DS05、DSl级水准仪一般称为精密水准仪,DS3,DSl0水准仪称为工程水准仪或称为普通水准仪。
一、DS3微倾式水准仪的构造
解释DS3微倾式水准仪构造:(望远镜、水准器、基座)
详细介绍各构件的名称.功能.用法。
如下图所示。
图2 水准仪的构造
解释几个概念:
视准轴:十字丝中心(十字丝横与竖丝的交点)与物镜光心的连线称为视准轴。
视距丝:上丝与下丝。
水准管轴:水准管内表面中点0为零点,通过零点作圆弧的纵向切线LL为水准管轴。
水准管分划值:水准管上两相邻分划线间的圆弧(弧长为2mm)所对的圆心角。
水准管分划值r(以秒为单位)为
(=206265)
水准管分划值越小,水准管灵敏度越高,整平仪器越精确。
DS3微倾式水准仪水准管分划值为20/2mm。
在水准管上方装有符合棱镜、水准管气泡观察窗口、微倾螺旋、对齐符合
这种具有棱镜装置的水准管称为符合水准管,能提高气泡居中的精度。
圆水准器轴:圆水准器内球面圆心O即圆水准器的零点,过零点O的法线(通过零点和球心的连线)LL叫圆水准器轴。
圆水准器的分划值为5/2mm—10/2mm,灵敏度越较低,用于粗平。
基座:连接仪器与三脚架的作用。
有三个脚螺旋可以升降。
用于粗平。
二、水准尺与尺垫
直尺.折尺.塔尺
双面尺如图所示
尺垫如图所示
图3 水准尺图4 尺垫
三、DS3型微倾式水准仪的使用
水准仪在一个测站上使用的基本操作程序为置仪、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。
脚架操作
1.松开脚架2.高度合适3.紧上脚架4.打开脚架5.架头水平6.踏实脚架7.安上水准仪
仪器操作:粗平.瞄准.精平.读数。
1、粗平
目的:调节脚螺旋,使圆水准气泡居中
方法:两手同时以相对方向分别转动大拇指,气泡移动方向与左手大拇指旋转方向相同。
2.瞄准
目的:用望远镜照准水准尺,清晰看清目标和十字丝。
步骤:
1>将望远镜照准明亮处,转动目镜对光螺旋,使十字丝清晰。
2>放松制动螺旋,利用望远镜上部的照门和准星瞄准水准尺,旋紧制动螺旋。
3>转动望远镜物镜对光螺旋使尺像清晰。
4>消除视差:由于目镜,物镜对光不够精细,目标影像随眼睛的晃动而晃动的现象。
3、精平
目的:转动微倾螺旋将水准管水泡居中,使视线精确水平。
4、读数
从上往下读读米、分米、厘米,估读毫米。
注意:当瞄准另一把尺子再读数时需再精平。