第2章水准测量(1)精品PPT课件

首都师范大学 王彦兵
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望远镜
视差：望远镜内目标像与十字丝分划板未重合 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，十字 丝与目标的像有相对移动，视差影响瞄准的精度 物镜调焦可以消除视差，消除视差的步骤：
目镜调焦，使十字丝最清晰 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差
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水准器
(2) 水准器
hAB
hAB=h1+ h2++ hn =(a1-b1)+(a2-b2)++(an-bn) =a-b (2-2-7)
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
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）。
5. 水准测量的等级
（1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求控制范围） （2）城市分二、三、四等、图根
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§2-2 水准测量原理
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线测定两点间的高 差，进而求得测点高程。
欲测定A、B两点间的高差hAB，可在A、B两点间安置一台能提 供水平视线的水准仪，在A、B两点上分别竖立带刻画的水准尺， 根据水准仪的水平视线，在A点尺上读数，记为a，在B点尺上读 数，记为b，则A、B两点间的高差为：
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（二）水准仪的构造
水准仪是指能够提供水平视线的仪器，主要由望远镜、 水准器和基座三部分组成
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S3 水准仪外型
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望远镜
（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
竖 丝 上丝
横丝
下丝
气压高程测量
气压高程测量是根据大气压力随地面高程变化而 变化的原理，用气压计测定测点高程。精度最低
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§2-1 高程测量概述
4.高程系统
我国国家高程系统：黄海高程系 1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米） 我国国家高程基准：
1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米) 地方高程系统 上海：吴淞高程系
望远镜的十字丝
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望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。 十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目
镜可以前后调节，称为目镜调焦。 调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面 上。移动调焦镜称为物镜调焦。 十字丝的作用是照准尺子和读数。竖向的称为竖丝，横 向的长丝称为横丝（中丝）。横丝上下的两条对称的短 丝称为视距丝，用于测量距离
hABab
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§2-2 水准测量原理
当根据一个已知高程的后视点，同时测定多个未知点 高程时，可利用仪器的视线高程计算：
Hi HA a HB Hi b
当安置一次水准仪需要测出若干点的高程时，使用该 公式较为方便
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§2-2 水准测量原理
2. 连续水准测量
两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若干转点(Turning Point, TP)，分段测量高差，取各分段高差的总和
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直尺和塔尺
双面尺的一面用黑白相间刻 画，称为黑面尺或主尺，另 一面用红白相间刻画称为红 面尺或副尺。黑面尺起始读 数为零，红面尺的起始读数 分别为4.687m和4.787m。双 面尺必须成对使用
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§2-3 水准仪和水准尺
尺垫
当两个水准点之间距离较远或 高差较大，直接测定两点高差 有困难时，应在中间设立若干 个中间点（转点），以传递高 差。
第二章 水准测量
*§2-1 高程测量概述 *§2-2 水准测量原理 §2-3 水准仪和水准尺 *§2-4 水准测量的方法与成果整理 *§2-5 水准仪的检验与校正 §2-6 自动安平水准仪和精密水准仪 *§2-7 水准测量的误差分析
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§2-1 高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作（测高差定高程）
尺垫的作用是在转点处放置水 准尺，踩入土中，可防止水准 尺下沉
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§2-3 水准仪和水准尺
二、水准仪
（一）水准仪的等级
国产水准仪按精度划分为四个等级：DS05、DS1、 DS3、DS10。字母D和S分别代表“大地测量”和 “水准仪”的第一个汉语拼音的第一个字母，后面 数字仪器的精度 型号下标：毫米数，表示1公里水准测量的中误差 (由仪器引起的)
测 站
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ 计算 检核
点号
A TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 B
Σ
水准测量手簿
水准尺读数
高差
后视（a） 前视（b） （m）
2.142
1.258
+0.884
0.928 1.664
1.235
1.672
1.431
2.074
6.406
5.998
∑a－∑b＝0.408
-0.307 +0.233 -0.402 0.408
2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
是高程测量的主要方法，精度最高的一种方法，在国家 级高程控制、工程勘察和施工放样中得到广泛应用
使用仪器：水准仪
水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。
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§2-1 高程测量概述
3.其它高程测量方法：
三角高程测量
三角高程测量是利用经纬仪测量倾角再按三角函 数解算出测点高程。该方法精度不高，适用于在 山区、井下斜巷等进行低精度的高程测量
高程 （m） 123.446
123.854 0.408
备 注
已知
§2-3 水准仪和水准尺
水准测量所使用的仪器是水准仪， 工具为水准尺和尺垫
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§2-3 水准仪和水准尺
一、水准尺、尺垫
水准尺是水准测量的标尺。 地面水准测量常用的水准尺有直尺和塔尺两种。
直尺长度有2m和3m，塔尺长为5m，尺上刻画一般 1cm或5mm一格。 塔尺多用于地形测量，双面尺多用于三、四等水准 测量
用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的 装置。分圆水准器和管水准器两种
圆水准器安装在基座上，供粗略整平用，管水准 器安装在望远镜旁，用于精确整平视准轴