第04章 高程测量精品PPT课件
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• 1)望远镜 2 )水准器
符合水准器
• 作用：调整水准仪观测视线处于水平状态的精密整平装置。 • 构成：由一个管水准器和一个棱镜组构成。 • 应用原理：利用光学反射原理，使水准气泡A端半影像按1、2、3、
4 的方向反映在显示面上，B 端半影像从另一个棱镜开始按A端 同样方式反映在显示窗上。
3)托架与竖轴： 4)基本轴系：
相对位置不变，直角反射棱镜由金属丝悬挂，可以在限定范围内摆动。
2．自动安平原理。自动安平原理过程：
• 1)望远镜视准轴水平状态，补偿装置处于原始悬垂状态。
• 正确标尺读数Lo。
• 2)仪器未严格整平，视准轴处于倾斜状态，视准轴得到非水平标尺
读数是L‘o。实际水平视线正确读数Lo落在B处，不为人眼所观察。
第四章 高程测量
第四章 高程测量
学习目标： 明确高程测量是
确定地面点位置的基 本工作之一。
掌握地面点高程测 量的两种方法：水准 测量和三角高程测量 的原理与方法。
第一节 水准测量原理
• 一、基本原理
• 水准测量是一种利用水平视线测
量二个地面点高差的方法。
•
在A、B两个地面点立尺，并A、
B两个地面点之间安置一台水准仪，
实现望远镜视准轴精确水平。 • 5.读数和记录。先估读mm，后读m、dm、cm。 • 注意：刻划、注记 • 6.瞄准前视标尺，方法同3。 • 7.精确整平。方法同4步骤。 • 8.读数和记录。方法同5步骤。
二、水准仪自动安平的基本原理与操作
• 1．补偿装置。
• 补偿装置安装在水准仪望远镜的调焦镜与十字丝板之间。 • 补偿:在粗略整平的条件下，仪器自动精确整平，即自动安平。 • 补偿装置起自动安平的作用。 • 悬吊式自动安平补偿装置，屋脊棱镜与物镜、调焦镜、十字丝板、目镜的
测站 1
视
s后 s前
d
s后 s前
d
改变仪器高法测站的观测记录
表4-1
距s
测次 后视读数a 前视读数b
h=a-b
备
注
计算说明
(1)
1
(2)
(5)
(7)
d ：(1)-(3)→(4)
1.改变仪器高法
• 4)计算与检核：h’=a’-b’,h”=a”-b”, δ2=h’-h”,d= s后- s前. • 视距差d、高差变化值δ2是主要限差 • d＜5m，∑d＜10m，δ容 =±6mm，h=(h’+h”)/2 • 后视距s后─后视读数a’─前视距s前─前视读数b’ • 前视读数b”─后视读数a”
第二节 一测站水准测量基本操作
• 一、一测站的基本操作 • 1.安置仪器，安置水准仪和竖立标尺。
2.粗略整平。
• 1)相对转动两个脚螺旋，使圆水准气泡移向两 脚螺旋的中间位置。
• 2)转动第三个脚螺旋，使气泡移到圆水准器的 中心。
3.瞄准后视标尺。 经历粗瞄、对光、精瞄过程。
• 4.精确整平。观察符合气泡影像如图4.3b) 。 • 转动微倾旋钮，观察符合气泡影像如图4.3c) ，
图中单实线是水准仪的水平视线，
a、b是水平视线在水准尺上的读
数。
源自文库
hAB = a -b H B = H A + hAB
(4-1) (4-2)
二、水准测量的仪器工具
• 1.水准仪 DS05、DS1、DS3、DS1O • 主要有照准部和基座二大部分
照准部
• 望远镜、水准器、托架及 竖轴。水平制动、微动旋 钮、微倾旋钮等。
4.前视：一测站中与水准路线前进方向相同的水平观测视线。
前视所瞄的尺子称为前视尺， 从前视尺面上得到的观测数据称前视读数，用b表示。
5.视线高程：后视尺立尺点的高程与后视读数之和。 HB=HA+a-b
• 6. 视距：水准仪到立尺点的水平距离，按视距测量方法测得，称 为视距。
• 7.水准点：用于水准测量而设有固定标志的高程基准点。 • 8.高程转点：具有高程传递作用的立尺点。
3．自动安平水准仪的基本操作：
一测站一般操作的"精确整平"步骤省去不做， 其余的操作步骤与微倾水准仪的操作相同。
第三节 水准测量高差观测技术
• 一、测站高差观测方法 • 1.改变仪器高法：
• 1)一次观测：顺序：后视距s后─后视读数a’─前视距s前─前视读数b’。 • 2)变动三脚架高度，重新安置水准仪。 • 3)二次观测：前视读数b”─后视读数a”。
• 视准轴(cc)、管水准轴(LL)、圆水准轴(L’L’)、和竖轴(vv)。 • 瞄准部基本轴系在结构上必须满足：①LL∥cc；②LL⊥vv；③
L’L’∥vv ；④十字丝的中横丝与竖轴vv互相垂直。
2.标尺：木质标尺和金属标尺
• 1)普通水准标尺： • 2)塔尺：
• 刻划、注记 • 3.尺垫：
三、几个基本概念
三、几个基本概念
• 三、水准支线： 是由一已知高程的水准点开始，最后又闭合到起始点上的 水准路线。这种形式的水准路线由于不能对测量成果自行检核，所以必须 进行往 测和返测，或者用两组仪器进行。
3.后视：一测站中与水准路线前进方向相反的水平观测视线。
后视所瞄的尺子称为后视尺， 从后视尺面上得到的观测数据称后视读数，用a表示。
2．自动安平原理。自动安平原理过程
3)补偿装置重力起作用使直角反射棱镜摆向悬垂位置，直 角反射棱镜与屋脊棱镜的相对位置发生变化，实际水平视线在 补偿装置内的反射方向得到调整而射向十字丝中心位置(设计上 必须满足这一要求)，人眼可观察到水平视线的标尺读数Lo。
自动安平的原理实质：在于取消符合水准器，仪器视准轴 粗平时，补偿装置在自身重力的作用下自动为水准仪提供一条 实际的水平观测视线及时获得标尺读数Lo。
• 1.测站：指的是外业测量时安放仪器进行观测的地点。水准测量中水准仪 所摆的位置就叫为测站。
• 2.水准路线： • 水准测量任务:是从已知高程的水准点开始测量其他水准点或地面点的高
程。测量前应根据要求布置并选定选定水准点的位置，埋好水准点标石， 拟定水准测量进行的路线。水准路线有以下几种形式。 • 一、附和水准路线： 是水准测量从一个高级水准点开始，结束于另一高 级水准点的水准路线。这种形式的水准路线，可使测量成果得到可靠的检 核。 • 二、闭合水准路线： 是水准测量从已知高程的水准点开始，最后又闭合到 其实点上的水准路线。这种形式的水准路线也可以使测量结果得到检核。
符合水准器
• 作用：调整水准仪观测视线处于水平状态的精密整平装置。 • 构成：由一个管水准器和一个棱镜组构成。 • 应用原理：利用光学反射原理，使水准气泡A端半影像按1、2、3、
4 的方向反映在显示面上，B 端半影像从另一个棱镜开始按A端 同样方式反映在显示窗上。
3)托架与竖轴： 4)基本轴系：
相对位置不变，直角反射棱镜由金属丝悬挂，可以在限定范围内摆动。
2．自动安平原理。自动安平原理过程：
• 1)望远镜视准轴水平状态，补偿装置处于原始悬垂状态。
• 正确标尺读数Lo。
• 2)仪器未严格整平，视准轴处于倾斜状态，视准轴得到非水平标尺
读数是L‘o。实际水平视线正确读数Lo落在B处，不为人眼所观察。
第四章 高程测量
第四章 高程测量
学习目标： 明确高程测量是
确定地面点位置的基 本工作之一。
掌握地面点高程测 量的两种方法：水准 测量和三角高程测量 的原理与方法。
第一节 水准测量原理
• 一、基本原理
• 水准测量是一种利用水平视线测
量二个地面点高差的方法。
•
在A、B两个地面点立尺，并A、
B两个地面点之间安置一台水准仪，
实现望远镜视准轴精确水平。 • 5.读数和记录。先估读mm，后读m、dm、cm。 • 注意：刻划、注记 • 6.瞄准前视标尺，方法同3。 • 7.精确整平。方法同4步骤。 • 8.读数和记录。方法同5步骤。
二、水准仪自动安平的基本原理与操作
• 1．补偿装置。
• 补偿装置安装在水准仪望远镜的调焦镜与十字丝板之间。 • 补偿:在粗略整平的条件下，仪器自动精确整平，即自动安平。 • 补偿装置起自动安平的作用。 • 悬吊式自动安平补偿装置，屋脊棱镜与物镜、调焦镜、十字丝板、目镜的
测站 1
视
s后 s前
d
s后 s前
d
改变仪器高法测站的观测记录
表4-1
距s
测次 后视读数a 前视读数b
h=a-b
备
注
计算说明
(1)
1
(2)
(5)
(7)
d ：(1)-(3)→(4)
1.改变仪器高法
• 4)计算与检核：h’=a’-b’,h”=a”-b”, δ2=h’-h”,d= s后- s前. • 视距差d、高差变化值δ2是主要限差 • d＜5m，∑d＜10m，δ容 =±6mm，h=(h’+h”)/2 • 后视距s后─后视读数a’─前视距s前─前视读数b’ • 前视读数b”─后视读数a”
第二节 一测站水准测量基本操作
• 一、一测站的基本操作 • 1.安置仪器，安置水准仪和竖立标尺。
2.粗略整平。
• 1)相对转动两个脚螺旋，使圆水准气泡移向两 脚螺旋的中间位置。
• 2)转动第三个脚螺旋，使气泡移到圆水准器的 中心。
3.瞄准后视标尺。 经历粗瞄、对光、精瞄过程。
• 4.精确整平。观察符合气泡影像如图4.3b) 。 • 转动微倾旋钮，观察符合气泡影像如图4.3c) ，
图中单实线是水准仪的水平视线，
a、b是水平视线在水准尺上的读
数。
源自文库
hAB = a -b H B = H A + hAB
(4-1) (4-2)
二、水准测量的仪器工具
• 1.水准仪 DS05、DS1、DS3、DS1O • 主要有照准部和基座二大部分
照准部
• 望远镜、水准器、托架及 竖轴。水平制动、微动旋 钮、微倾旋钮等。
4.前视：一测站中与水准路线前进方向相同的水平观测视线。
前视所瞄的尺子称为前视尺， 从前视尺面上得到的观测数据称前视读数，用b表示。
5.视线高程：后视尺立尺点的高程与后视读数之和。 HB=HA+a-b
• 6. 视距：水准仪到立尺点的水平距离，按视距测量方法测得，称 为视距。
• 7.水准点：用于水准测量而设有固定标志的高程基准点。 • 8.高程转点：具有高程传递作用的立尺点。
3．自动安平水准仪的基本操作：
一测站一般操作的"精确整平"步骤省去不做， 其余的操作步骤与微倾水准仪的操作相同。
第三节 水准测量高差观测技术
• 一、测站高差观测方法 • 1.改变仪器高法：
• 1)一次观测：顺序：后视距s后─后视读数a’─前视距s前─前视读数b’。 • 2)变动三脚架高度，重新安置水准仪。 • 3)二次观测：前视读数b”─后视读数a”。
• 视准轴(cc)、管水准轴(LL)、圆水准轴(L’L’)、和竖轴(vv)。 • 瞄准部基本轴系在结构上必须满足：①LL∥cc；②LL⊥vv；③
L’L’∥vv ；④十字丝的中横丝与竖轴vv互相垂直。
2.标尺：木质标尺和金属标尺
• 1)普通水准标尺： • 2)塔尺：
• 刻划、注记 • 3.尺垫：
三、几个基本概念
三、几个基本概念
• 三、水准支线： 是由一已知高程的水准点开始，最后又闭合到起始点上的 水准路线。这种形式的水准路线由于不能对测量成果自行检核，所以必须 进行往 测和返测，或者用两组仪器进行。
3.后视：一测站中与水准路线前进方向相反的水平观测视线。
后视所瞄的尺子称为后视尺， 从后视尺面上得到的观测数据称后视读数，用a表示。
2．自动安平原理。自动安平原理过程
3)补偿装置重力起作用使直角反射棱镜摆向悬垂位置，直 角反射棱镜与屋脊棱镜的相对位置发生变化，实际水平视线在 补偿装置内的反射方向得到调整而射向十字丝中心位置(设计上 必须满足这一要求)，人眼可观察到水平视线的标尺读数Lo。
自动安平的原理实质：在于取消符合水准器，仪器视准轴 粗平时，补偿装置在自身重力的作用下自动为水准仪提供一条 实际的水平观测视线及时获得标尺读数Lo。
• 1.测站：指的是外业测量时安放仪器进行观测的地点。水准测量中水准仪 所摆的位置就叫为测站。
• 2.水准路线： • 水准测量任务:是从已知高程的水准点开始测量其他水准点或地面点的高
程。测量前应根据要求布置并选定选定水准点的位置，埋好水准点标石， 拟定水准测量进行的路线。水准路线有以下几种形式。 • 一、附和水准路线： 是水准测量从一个高级水准点开始，结束于另一高 级水准点的水准路线。这种形式的水准路线，可使测量成果得到可靠的检 核。 • 二、闭合水准路线： 是水准测量从已知高程的水准点开始，最后又闭合到 其实点上的水准路线。这种形式的水准路线也可以使测量结果得到检核。