水准测量仪器教学视频

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山地: fh允≤±12 (mm)n
n—水准路线的测站数。 要求: fh≤ fh允
3、不同形式水准路线fh的计算
附和水准路线:
∑h测=h1+h2+h3+ ······+ hn ∑h理=H终 – H始 fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测-(H终 – H始)
闭合水准路线:
∑h测= h1+h2+h3+ ······+ hn fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测
m
高程 m
备注
12 3
4
5
6
7
8
9
A
65.376
1
1.0 8 +1.575 -0.012 +1.563
1
66.939
2
1.2 12 +2.036 -0.014 +2.022
2
68.961
3
1.4 14 -1.742 -0.016 -1.758
3
67.203
4
2.2 16 +1.446 -0.026 +1.420
A
1 2
3
4
B
图1
A
A
1
2 3
图3
1
2
3
4 图2
2、检核的主要内容
闭合差:观测值与理论值的差值。 高差闭合差就是高差的观测值与理论值之差; 用fh表示,即 fh=∑h测 - ∑h理 限差:《规范》规定的的高差闭合差的允许值;
用fh允表示。 等外水准测量要求:
平地: fh允≤±40 (mmL) L—水准路线的长度,单位km。
(1)望远镜:用来瞄准远处的水准尺进行读数; 由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、 调焦螺旋组成;放大率一般为25~30倍。
视准轴:物镜中心与十字丝交点的连线CC。
图2—3 内调焦望远镜构造
内调焦望远镜成像原理
成象原理:

目标经过物镜及调焦透镜的作用,
在十字丝附近成一倒立实像,由于目
标离望远镜的远近不同,转动调焦螺
§2.1 §2.2 §2.3 §2.4 §2.5 §2.6 §2.7 §2.8
第二章 水准测量
水准测量原理 DS3水准仪和水准测量的工具 水准仪的使用 水准测量的施测方法 水准测量的内业计算 水准仪的检验与校正 水准测量的误差及注意事项 其他水准仪简介
§2.1 水准测量原理:
利用水准仪提供水平
视线,读取水准尺的读数,
4787。 2、尺垫
仅在转点处竖立水准尺时使用,
防止点位移动和水准尺下沉。
返回
§2.3 水准仪的使用 一、操作步骤
1、安置仪器 高度适中、架头大致
水平,固定仪器。 2、粗略整平 目的: 使圆水准气泡居中, 视准轴粗略水平。 方法(如图所示):
3、瞄准水准尺 目的:使目标和十字丝成像清晰。 方法:① 初步瞄准(用准星对准目标) ② 目镜调焦(使十字丝清晰) ③ 物镜调焦(使目标成像清晰) ④ 精确瞄准(使纵丝对准目标)
7、水准点(BM):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(TP) :水准测量中起传递高程作用的中间点。 返回
§2.4 水准测量的施测方法
一、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。
高程 (m)
备 注
A Ⅰ TP1
2.142
1.258
+0.884 123.446
TP1 Ⅱ
TP2
0.928
1.235
-0.307
TP2 Ⅲ
TP3
1.664
1.431
+0.233
Ⅳ TP3
B 计算 检核 Σ
1.672
2.074
6.406
5.998
0.408
-0.402 123.854 0.408 0.408
闭合水准路线的计算与附合水准路线基本相同。
三、支水准路线成果计算 (HA=186.785m)
1、计算闭合差:
fh h往 h返
A hA(1 往) 1.357m 1
1.375 1.396 0.021m
2、检核:
hA(1 返) 1.396m
fh允 12 n 12 16 48mm
fh fh允 ,故精度符合要求。
测得高差中数的中误差(mm)。
水准仪的作用是提供一条水平视线; 工程测量中常使用DS3型水准仪,该仪器
标称精度为±3mm/km。
2、DS3型水准仪的构造 主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。
目镜 对光螺旋
准星
缺口 水准管目镜
微倾螺旋
物镜 微动螺旋
制动螺旋
脚螺旋 三脚架
水准管 圆水准器 圆水准器校正螺钉
水准测量时,一般将已知水准点和待 测水准点组成一条水准路线; 在水准测量的施测过程中,测站检核 只能检核一个测站上是否存在错误或误 差是否超限; 计算检核只能发现每页计算是否有误; 对一条水准路线来讲必须进行成果检核。
1、水准路线的布设形式 附合水准路线(见图1) 闭合水准路线(见图2) 支水准路线(见图3)
测定两点间的高差,由已
知点高程推求未知点高程。
如图:
A
高差法 hAB = a – b HB = HA + hAB
Hi
视线高法 Hi= HA+ a
HA
HB= Hi-b
当a > b时,hAB 为正,B高于A ;
当a < b时, hAB 为负,B低于A。
前进方向 大地水准面
Bb hAB
HB
高差法:利用高差计算高程。
旋令调焦透镜在镜筒内前后移动,可
使其实像恰好落在十字丝平面上,再
通过目镜将倒立的实像和十字丝同时
放大,这时倒立的实像成为倒立而放
大的虚像。
十字丝分划板(分上、下、中丝, 用中丝读取后视读数a,前视读数b,
上、下丝为视距丝)
(2)水准器
水准器的作用:整平仪器,
使视准轴处于水平位置。
①圆水准器
作用:粗略整平 结构:如图所示 精度:一般为
(一)、测站检核
目的:保证前后视读数的正确。 方法:变动仪器高法、双面尺法 1、变动仪器高法
在同一测站上变动仪器高(10cm左右),
两次测出高差;其差值|Δh |≤ 6mm,取其平
均值作为最后结果。 即在每个测站安置两次水准仪,分别测定其
高差(测得第一次高差后,升高或降低仪器高 度10cm左右,再测一次高差),它的高差值的 互差小于±6mm时即为符合精度要求。
(一)、测站检核
目的:保证前后视读数的正确。 方法:变动仪器高法、双面尺法
2、双面尺法 采用黑红面的水准尺,利用双面的零
点差检核观测质量。
观测顺序—后后前前即黑红黑红。国家 等级测量为:后前后前(黑黑红红)。
双面尺法测站校核
校核项目:
①同一根水准尺黑、红面的读数之差小 于±4mm。
②黑、红面分别算出的高差之差小于± 6mm 。 合 格 后 , 取 其 高 差 平 均 值 为 最后成果。
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
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
h=i
i 1
n(ai bi)
i 1
n—为测站数
符合水准气泡工作原理
1
2
3
(3)基座
组成
轴座:承托仪器上部 脚螺旋:调节脚螺旋使圆水准器气泡居中 连接板:连接三脚架
轴座
脚螺旋 连接板
二、水准尺和尺垫
1、水准尺
塔尺 :可以伸缩,一般全长3m、5m, 用于等外水准测量。
双面尺:不可伸缩,一般全长3m,
用于三、四等水准测量。
黑面起点为0,红面起点为4687或
8'~ 10'/2mm (气泡中心偏离零点2mm
所对的圆心角)
②管水准器
作用:精确整平 结构:如图所示
精度:一般τ= 20″/2mm 水准管的分划值τ:
气泡中心偏离零点2mm 所对的圆心角。
公式: 2
R
分析: R越大,τ越小,灵敏度越高。 DS3 : R=20.6265米 τ=20″
符合管水准器
检核: v fh
4、计算改正后高差
hi改 hi vi
检核: hi改 H B H A
以第1测段为例,改正后的高差为:
h1改 h1测 v1 1.575 0.012 1.563m
5、计算高程
H i H i1 hi改
如: H1 H A h1改 65.376 1.563 66.939m
(安置一次仪器测定一个前视点高程时采用)
视线高法:利用视线高计算高程。
(安置一次仪器测定多个前视点高程时采用)
水准测量所使用的仪器、工具: 水准仪 水准尺 尺垫
返回
§2.2 DS3水准仪和水准测量的工具
一、水准仪
1、水准仪的等级
DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D—大地测量仪器 S—水准仪 数字 — 表示仪器的精度,即每公里往、返
注意:读数前必须精平, 精平后立即读数。
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, a
b
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
Σ
B
5.8
68.623 50 +3.315 -0.068 +3.247
辅助 fh 68mm
计算 fh允 40 5.8mm 96mm
L 5.8km
fh L 12mm
1、计算闭合差:
fh h (HB HA)
3.315 (68.623 65.376)
0.068m
2、检核:
fh允 40 Lmm
支水准路线:
∑h理= 0
∑h测= ∑h往+ ∑h返
∑h理= 0
fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h往+ ∑h返
返回
§2.5 水准测量的内业计算
一、符合水准路线的内业计算
如图为一符合水准路线:
A、B为已知水准点,HA =65.376m , HB =68.623m 点1、2、3 为待测水准点,各测段高差、测站数、 距离见下图:
例:
2.142
1.258 0.928
1.664 1.235
1.672 1.431
2.074
B
A
TP3

TP1

TP2


HA=123.446m HB
大地水准面
注意:为保证高程传递的准确性,在相邻测站的观 测过程中,必须使转点保持稳定(高程不变)。
水准测量手簿
测 站
点号
水准尺读数
高差
后视(a) 前视(b) (m)
注意:瞄准时应消除视差。 视差:当目镜、物镜对光不够精细时,目标的影像 不在十字丝平面上,以致两者不能同时被看清。 消除方法:仔细进行目镜、物镜调焦。
4、精确整平 目的:使水准管气泡居中,
视准轴精确水平。 方法:调节微倾螺旋,使
气泡影像符合。
5、读数 用十字丝横丝在水准
尺上按从小到大的方向读 数,读取米、分米、厘米、 毫米(估读数)四位数字。 如图的读数 0.860m
(二)、计算检核 目的:检核计算高差和高程计算是否正确。
检核条件: a b h H B H A
如上表所示: a b (6.406 5.998) 0.408m
h 0.408m
HB H A 123.854 123.446 0.408m
等式条件成立,说明计算正确。
二、成果检核
前进方向
A
1
2
3
B
h1 1.575 n1 8 L1 1.0km
h2 2.036 n2 12 L2 1.2km
h3 1.742 n3 14 L3 1.4km
h4 1.446 n4 16 L4 2.2km
符合水准测量成果计算表
测段 点名
距离 测站数 实测高差 改正数
km
m
m
改正后 的高差
3、计算高差(取往、返测绝对值的平均值,其
符号与往测相同)
hA1 (1.375
4、计算高程
1.396)
2
1.386m
H1=186.785-1.386=185.399m
检核: HB(算) HB(已知) 66.623m
否则说明高程计算有误。
二、闭合水准路线成果计算
1、计算闭合差: fh h测
2、检核:
fh fh允wk.baidu.com
3、计算高差改正数:
vi fh l li
vi fh n ni
4、计算改正后高差:hi改 hi vi
5、计算各测点高程:H i H i1 hi改
即B点比A点高0.115m。
hBA = – hAB= – 0.115m,即 A点比B点低0.115m。
三、概念
1、测站:测量仪器所安置的地点。 2、水准路线:进行水准测量时所行走的路线。 3、后视a:水准路线的后视方向。 4、前视b:水准路线的前视方向。 5、视线高程:后视高程+后视读数。
6、视距:水准仪至标尺的水平距离。
40 5.8 96mm
fh fh允
故其精度符合要求。
3、计算改正数 分配原则:按与测段距离(或测站数)成正比,并
反其符号改正到各相应的高差上,得改正后高差。
按距离: vi fh l li
按测站数: vi fh n ni
以第1测段为例,测段改正数为:
v1 fh l l1 (0.068 5.8) 0.012m
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