数字地形测量学课件第四章 水准测量与水准仪

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微倾 螺旋
微动 螺旋
S3型水准仪
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§4.2 光学水准仪
1、望远镜-Telescope
视准轴——物镜光心与十字丝交点的连线CC1。










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§4.2 光学水准仪
视差:
如果目标像与十字丝平面不重合,观测者的眼睛作上下 (或左右)移动时,就会发觉目标像与十字丝之间有相对移 动,这种现象称为“视差”。
《数字地形测量学》
第四章 水准仪与水准测量
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《数字地形测量学》编写小组
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第四章 水准仪与水准测量
§4.1 水准测量原理与方法 §4.2 光学水准仪 §4.3 数字水准仪 §4.4 水准测量方法 §4.5 水准测量的误差分析 §4.6 水准仪的检验和校正
n1
n1 n1
(a b) a b
1
1
1
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§4.1 水准测量原理与方法
三、地球曲率和大气折光的影响
将地球曲率与大气折光对一根水准尺读数的联合影响用表示, 称之为球气差改正,简称两差改正。
当前、后视距离和相等时,则球气差改正互相抵消。一般可 根据水准测量的精度,将前后视距离之差限制在某一范围内, 使球气差改正忽略不计。
主要用途
DS05
DS1
0.5mm
国家一等水 准测量及地
震监测
1mm
国家二等 水准测量 及其他精 密水准测

DS3
3mm
国家三、 四等水准 测量及一 般工程水
准测量
DS10Baidu Nhomakorabea
10mm
一般工程水 准测量
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§4.2 光学水准仪
一、水准仪的基本部件
S3微倾式水准仪的外形和各部件名称,主要有望远镜、水 准器、基座三部分组成。
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§4.1 水准测量原理与方法
一、水准测量方法
当A、B两点相距较远,或高差较大时,仅安置一次仪器
便不能测得它们的高差,这时需要加设若干个临时的立尺点, 作为传递高程的过渡点,称为转点。
每安置一次仪器,称为一个测站,而1、2、3、···、n等点 即为转点。
hA1 a1 b1 h12 a2 b2
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§4.1 水准测量原理与方法
为什么要进行水准测量?
水准测量是测定地面点高程的主要方法之一。水准测 量是使用水准仪和水准尺,根据水平视线测定两点之间 的高差,从而由已知点的高程推求未知点的高程。
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§4.1 水准测量原理与方法
一、水准测量原理
当气泡居中时,圆水准轴就处 于铅垂位置。灵敏度较低,用于粗 略整平仪器,可使水准仪的纵轴大 致处于铅垂位置,便于用微倾螺旋 使水准管的气泡精确居中。
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§4.2 光学水准仪
二、自动安平水准仪
自动安平水准仪上没有水准管和微倾螺旋,使用时只需 将水准仪上的圆水准器的气泡居中,在十字丝交点上读得 的便是视线水平时应该得到的读数。因此,使用这种自动 安平水准仪可以大大缩短水准测量的工作时间。同时由于 水准仪整置不当、地面有微小的震动或脚架的不规则下沉 等等造成的视线不水平,可以由补偿器迅速调整而得到正 确的读数。
按精度分为四个等级:DS05、DS1、DS3、DS10。 S3级和S10级水准仪称为普通水准仪,用于国家三、四等水准 及普通水准测量 S05级和S1级水准仪称为精密水准仪,用于国家一、二等精密 水准测量。
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§4.2 光学水准仪
水准仪系列 型号
每千米往返 测高差中数 偶然中误差
消除视差的方法:先目镜—使十字丝清晰 后物镜—使目标像清晰
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§4.2 光学水准仪
2、水准器
为了置平仪器,必须用水准器。水准器分为水准管和圆水 准器两种。
在水准管表面刻有2mm间隔的分划线,分划线与水准 管的圆弧中点O成对称,O点称为水准管的零点,通过零点 作圆弧的纵向切线,称为水准管轴。当气泡的中点与水准管 的零点重合时,称为气泡居中。通常,根据水准气泡两端与 水准管分划线的位置对称来判断水准管气泡是否精确居中。
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§4.2 光学水准仪
圆水准器 圆水准器是将一圆柱形的玻璃
盒装嵌在金属框内,如图所示。与 水准管一样,盒内装有酒精或乙醚, 玻璃盒顶面内壁被磨成圆球面,中 央刻L'有L1' 一个小圆圈,它的圆心O是 圆水准器的零点,通过零点和球心 的连线(O点的法线),称为圆水 准轴。
与若B 点已之知间A点的的高高差程hAHBA,,于求是未B点知的点高B的程高为程HHBB:。首先测出A点
H B H A (a b)
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§4.1 水准测量原理与方法
注意事项:
1、高差符号 a>b,B点高于A点,hAB正 a<b,B点低于A点,hAB负
hAB hBA
hnB
an1
b n1
hAB hA1 h12 hnB
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§4.1 水准测量原理与方法
计算检核:
在实际作业中可先算出各测站的高差,然后取它们的 总和而得。再用后视读数之和减去前视读数之和来计算高 差,检核计算是否正确。
hAB (a1 b1 ) (a2 b2 ) (an1 bn1 )
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第四章 水准仪与水准测量
§4.1 水准测量原理与方法 §4.2 光学水准仪 §4.3 数字水准仪 §4.4 水准测量方法 §4.5 水准测量的误差分析 §4.6 水准仪的检验和校正
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§4.2 光学水准仪
水准仪——能够提供水平视线的仪器。
2、下标含义
hAB表示A点至B点的高差
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§4.1 水准测量原理与方法
视线高法:
B点的高程也可以利用水准仪的视线高程hi(也称为仪器
高程)来计算。
Hi HA a
H B H A a b Hi b
当安置一次水准仪根据 一个已知高程的后视点, 需求出若干个未知点的 高程时,用上式计算较 为方便,此法称为视线 高法,它在建筑工程施 工中经常应用。
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