控制测量学课件第10讲概论

跨河水准布设图545
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量场地按图5-45布设，水准路线由北向南推 进必须跨过一条河流。此时可在河的两岸选定立尺点b1、b2 和设站点I1、I2。I1、I2同时又是立尺点。选点时使距离b1I1 与b2I2相等。
观测时，仪器先在I1处后视b1，在水准标尺上读数为B1 ，再前视I2，在水准标尺上读数为A1。设水准仪具有某一定 值的i角误差，其值为正，由此对读数B1的误差影响为∆1，对 于读数A1的误差影响为∆2，则由I1站所得观测结果，可按下
长距离跨河水准测量在工程测量项目中应用的机会很少， 《城市测量规范》、《工程测量规范》中均不涉及，因此本课 程对长距离跨河水准方法不作介绍，相关章节请同学们自行阅 读。
5.9 正常水准面不平行及其改正数计算
如果假定不同高程的水准面是相互平行的，那 么水准测量所测定的高差，就是水准面间的垂直距离 。这种假定在较短距离内与实际相差不大，而在较长 距离时，这种假定是不正确的。
hb1b2 hb1I1 (B2 2 ) ( A2 1 )
取I1、I2测站所得高差的平均值，即:
hb1b2
1 2
(hb1b2
hb1b2 )
1 2
[(B1
A1
)
(
B2
A2 ) (hb1I1
hI2b2 )]
由此可知，由于在两个测站上观测时，远、近视距是相
等的，所以由于仪器i角误差对水准标尺上读数的影响，在平
5.9.1 水准面不平行性 在空间重力场中的任何物质都因重力作用而具有 位能，质点位能大小与质点所处高度及该点重力加速 度有关。我们把这种随着位置和重力加速度大小而变 化的位能称为重力位能，并以W表示：
W gh
式中g为重力加速度；h为单位质点所处的高度。
式计算高差△hb1b2
hb1b2 (B1 1) ( A1 2 ) hI2b2
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
将水准仪迁至对岸I2处，原在I2处的水准标尺迁至I1作 后视尺，原在b1处的水准标尺迁至b2作前视尺。在I2观测得 后视水准标尺读数为B2,其中i角的误差影响为∆2,前视水准尺 读数为A2，其中i角的误差影响为∆1。则由I2站所得观测结果 ，可按下式计算b2相对于b1的正确高差:
均高差中得到消除。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了更好地消除仪器角的误差影响和折光影响，最好用 两架同型号的仪器在两岸同时进行观测，两岸的立尺点b1、 b2和仪器观测站I1、I2应布置成如图5-46和图5-47所示的两 种形式。布置时尽量b1使I1 b2 I 2 ，I1b2 。I 2b1
控制测量学
第十讲
5.8 跨河精密水准测量
水准规范规定，当一、二等水准路线跨越 江河、峡谷、湖泊、洼地等障碍物的视线长度 在l00m以内时，可用一般观测方法进行施测 ，但在测站上应变换一次仪器高度，观测两次 的高差之差应不超过1.5mm，取用两次观测 的中数。若视线长度超过100m时，则应根据 视线长度和仪器设备等情况，选用特殊的方法 进行观测。
③.两岸测站至水面的一段河滩，距离应相等，并应大于 2m；
④.两岸仪器视线离水面的高度应相等，当跨河视线长度 小于300m时，视线离水面高度应不低于2m；大于300m时 ．应不低4 于s （ ）m，s为跨河视线的公里数.
5.8.2 观测方法
1.光学测微法
若跨越障碍的距离在500m以内 ．则可用这种方法进行观测。为了能 照准远距离的水准标尺分划并进行读 数，要预先制作有加粗标志线的特制 觇板，如图5-48所示。
觇板可沿水准标尺尺面上下滑动，并能固定在水 准标尺上的任一位置。
带有觇板的对岸水准标尺读数的方法是：
①.将仪器照准对岸水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ标尺，并使符合水准气泡 精密符合，测微器读数置于分划全程的中央位置， 即平行玻璃板居于垂直位置。
5.8.2 观测方法
②.指挥对岸人员将觇板沿水准标尺上下移动，直至觇板 上的矩形标志线被望远镜中的楔形丝平分夹住为止，这时觇板 指标线在水准标尺上的读数，就是水平视线在对岸水准标尺上 的读数。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
跨河水准测量存在的问题: ①.由于跨越障碍物的视线较长，前后视线不 能相等，高差中包含有较大的i角误差影响； ②.跨越障碍的视线加长，必然使大气垂直折 光的影响增大； ③.视线长度的增大，使得水准标尺上的分划 观测时看不清楚，因而难以精确照准水准标尺分 划,甚至无法读数。
③.移动觇板，使觇板指标线精确对准水准标尺上最邻近 的一条分划线，则根据水准标尺上分划线的注记读数和用光学 测微器测定的觇标指标线的平移量，就可以得到水平视线在对 岸水准标尺上的精确读数了。
④.为了精确测定觇板指标线的平移量，一般规定要多次 用光学测微器使楔形丝照准觇板的矩形标志线，按多次测定结 果的平均数作为觇板指标线的平移量。
5.8.1 跨河水准测量的特点及跨越场地的布设
为了尽可能使往返跨视线受着相同的折光影响，对跨越地 点选择要求:
①.尽量选择在两岸地形相似、高度相差不大而跨越距离 较短的地点；
②.草丛、沙滩、芦苇等受日光照射后，上面空气层中的 温度分布情况变化很快，产生的折光影响很复杂，所以要力求 避免通过它们的上方；
觇板可用铝板制作，涂成黑色或 白色，在其上画有一个白色或黑色的 矩形标志线。矩形标志线的宽度按所 跨越障碍物的距离而定，一般取跨越 障碍距离的1/25 000，如跨越距离 为250m，则矩形标志线的宽度为 lcm。矩形标志线的长度约为宽度的 5倍。
图5-48
5.8.2 观测方法
觇板中央开一矩形小窗口，在小窗口中央装有一 条水平的指标线。指标线可用马尾丝或细铜丝制成, 与标志线的上、下边缘等距。
5.8.2 观测方法
光学测微法使用带微倾螺旋的精密水准仪，适用于距离在 500米以内的跨河水准测量。对于距离较远的跨河水准测量， 根据现行技术规范，可采用倾斜螺旋法、经纬仪倾角法、测距 三角高程法等方法。
光学测微法、倾斜螺旋法都是应用光学水准仪的方法，在 目前普遍使用数字水准仪的情况下，没有看到对应的方法。