数字测图原理与方法()

规定：水准测量前进方向为A点到B点 A点竖立的水准尺为后视尺，B点竖立的水准尺为前 视尺，水准仪到后视尺的距离为后视距，水准仪到 前视尺的距离为前视距，后视尺上的中丝读数为后 视读数，后视尺上的中丝读数为后视读数
A、B两点间高差：
h 后视读数 前视读数 AB
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一、S3微倾式水准仪的基本构造
作用：为测量高差提供一条水平视线 组成：望远镜、水准器、基座
3 2
1
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4
5
11
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10
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6
9
8
7
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1.微倾螺旋；2.分划板护罩；3.目镜；4.物镜调焦螺旋；5.制动螺
旋；6.微动螺旋；7.底板；8.三角压板； 9.脚螺旋；10.弹簧帽；
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第4章 水准测量和水准仪
2009年8月
测绘工程系
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2020年8月1日6时37分
第4章 水准测量
§4.1 水准测量原理与方法 §4.2 水准仪和水准尺 §4.3 水准测量外业施测 §4.4 水准测量误差分析 §4.5 水准仪的检验与校正 §4.6 水准测量数据处理
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11.望远镜；12.物镜；13.管水准器；14.圆水准器；15.连接小螺
钉；16.轴座 测绘工程系
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(1)望远镜
由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成
C
C
视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线 视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！
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V 望远镜
基座
水准器
三脚架 V
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水准仪的主要构造特点
• 水准仪的主要轴线：
①视准轴CC
②水准管轴LL
L
③圆水准器轴LL C
④仪器竖轴VV
• 必须满足的几何条件：
① ຫໍສະໝຸດ BaiduL ∥VV
②十字丝横丝⊥ VV
③ LL ∥ CC
V L' L C
V L'
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二、地球曲率的影响
MA a
NB b
S2 A
a 2R
S2 B
b 2R
h a b ( )
AB
a
b
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MM a
NN b
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h
a
b
S A
S B
(S
S
)
AB
2R
A
B
当SA≈ SB时
h ab AB
水准测量中，前后视距大致相等，可以消除 或减弱地球曲率对高差的影响。
第4章 水准测量和水准仪
测量三项基本工作之一：高程测量 高程测量：测量地面上各点高程的工作 高程测量有下列几种方法：
1.几何水准测量（主要方法） 2.三角高程测量 3.GPS高程测量
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几何水准测量
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三角高程测量
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居中的精度
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
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（3）基座
• 基座通过连接螺旋与 三脚架相连
• 基座用于支承水准仪 上部，水准仪旋转轴 插入基座轴套可自由 旋转
• 基座上的三个脚螺旋 用于调节圆水准气泡
• 仪器竖轴VV：就是 水准仪的旋转轴
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三、水准测量方法
当A、B两点高差较大或距离较长时，安置一次 仪器不能测得两点间的高差，需要增设一些临时立尺 点，作为传递高程的过度点，这些过度点称为转点。
A、B两点间高差：
h h h h
AB
1
2
n
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§4.2 水准仪和水准尺
二、 水准尺和尺垫
1、水准尺有单面尺、双面尺、塔尺 2、标准水准尺为一对双面尺，
其中: A尺和B尺黑面0~3m; A尺 红面4.687~7.687m, B尺红面 4.787~7.787m。 3、尺垫半球形顶部用来竖立水准尺， 并标志转点位置。
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三、 水准仪的使用
动望远镜瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目 标清晰。注意消除视差！
什么是视差？产生的原因？如何消除？
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3、精平（精确整平）
在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观
测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合
圆水准器—用来指示仪器竖轴是否竖直
L
• 圆水准器分划值 ：是圆
水准器表面2mm圆弧所对应
L
的圆心角
• DS3水准仪水准器分划值 通常为：长水准管 20
圆水准器 8
2mm
• 圆水准器轴 LL：过圆水
准器零点所作圆球面的法线
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微倾螺旋
DS3水准仪 常采用符合水准管系统 ——目的是提高水准管气泡
（2）水准器 水准器分为圆水准器和管水准器两种。 管水准器—用来指示视准轴是否水平
0 点 2mm
• 管水准器又称为长水
L
L 准管
• 水准管分划值 ：是
R
水准管表面2mm圆弧 所对应的圆心角
o
2
R
• 水准管轴LL：过水准 管零点所作圆弧面的 纵切线
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为测定A、B两点的高差，首先将水准仪安置在A、 B两点之间，然后按以下四个步骤进行操作：
1、粗平（粗略整平）
——目的是使仪器竖轴铅直 调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移 动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。
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2、瞄准（瞄准水准尺）
首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转
水准测量所使用的仪器为水准仪，所使用的工具 为水准尺和尺垫。
• 水准仪按其精度划分为四个等级： 精密水准仪DS05、DS1；普通水准仪DS3、DS10
D—大地测量；S—水准仪；后面的数字代表仪器的测量 精度（每公里往返测高差中数的中误差，即精度）。 • 水准仪按其构造可分为四种： 微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水 准仪 • 目前，普通工程测量中最常用的水准仪是： DS3微倾式水准仪（或DS3自动安平水准仪）
GPS高程测量
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§4.1 水准测量原理与方法
一、水准测量原理
利用水准仪提供的一条水平视线，借助水准尺来 测定地面两点间的高差，从而由已知点的高程和测得 的高差，求出待定点的高程。
h b a AB
h ab AB
H H h
B
A
AB
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