测量员学习材料

1、忝章摘奕忝章盖異介绍水准测責原理、水准仪的基忝构 适和咬用、水准测量曲环施方法和廉果计莫、检 核等內客。工程测量学2018年10月8日星期_测定地面点高程的工作称为高程测量。IW1按使用仪器和施测方法的不同，高程测量分为水准测量三角高程测量物理高程测气压高程测量 液体静力水准测量GPS高程测量水准测量是精密测量地面点高程最主要的方法。程测量学2218年10月8日星期一02-1, A. B两点高差为:(2-1)iW进方冋夬地水准面水准测址原理 2.i图2-1中，A为己知高程点 ,B为待测高程点，a为后视读 数，b为前视读数。hAB可正可负。当ab时，11ab为正，B 高于A点；当avb时hAB为

2、负，即B点 于A点。注意h的下标。若已知A点高程为也,螞二也+山沪片+ (a-b)则B点高程为：(2-2)(22式)称高差法 式称仪高法B点高程还可通过仪器的视线高程比计算:(2-3)8年1Q月&2.22. 2.1DS3微倾式水准仪的构造DS3型水准仪，进行水准测量每千米名 3mm其主要由望远镜、水准器和基座三部:圈水准器校正齐决脚螺族行合水准器放夫钱水准戮圆水准器制动蛛艮(a)対光螺旋三的形袞板arw 二微动螺康(b)图22 DS3微倾式水准仪1、望远镜望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板 、目镜等部件构成。图2Y望远镜成像原理如18年1。月&日星期一亠a % r Xi 111(匚

3、3111)0图25水准管肛泡居中as财矗諏2、水准器水准器是用来标志视准轴是 垂的装置。ire管水准器（水准管）一一 用来指示视准轴是否水平水准管弧的直线LL,称为 合时，称气X 不居中，则水准管轴处于倾斜位置。型18年10月8日星期一圆心角T称为羽囹齒證脚RW2、水准器管水准器水准管2mm的弧长所对应的高气泡居中精度)R水准管 p 20626DS3型水准管分符合水准器a图27符合水准器(b)微傾螺庶FZ1III2、水准器(2)圆水准一用来指示竖轴是否竖直。球面中央圆圈，圆圈的圆心称为园园111创丄8年10月8日星3、基座主要由轴座、脚螺旋和连接板构成。基座用于支承仪器的上部并通过连接螺旋使仪

4、器与三脚架相连2.2.2 术壅尺和尺垫1、水准尺塔尺一一由两节或三节套接而成,长3m或5米，接头处存在误差，多用于精度较低的永准涮帯比1、安置水准仪消除视羞的方法2、粗略整平 粗略水平。3、瞄准水准尺 视差十字丝分划板工程测量学型18年10月&日星期一用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点（记为BM.转点(TuringPoint):每站之间的立尺点，仅起高程传递作用, 称为转点，简写为TP o测站：安置仪器的位置称为测站。前进方向图215水准测债施测每一测站可测得前、后视两点间的高差，即:h1=a1-b1人2=2小2各式相加 常B点高程为:程测量学越18年10月&日星期一计异较转成缢较核1.

5、3461.2591.2784.554 乩=4.1210.3850.9790.7120.5470.7120.5664.121lh =54.20654.6390.433=一H舶=艺h =54.63954.2060331、测站检核变动仪高法是在同一个测站上用两次不同的仪器高度（1 Ocm）,测得两次高差以相互比较进行检核。两次所测高差之差不超过容许值（等外水准测量容许值为6mm）。否则必须重测。双面尺法一是仪器的高度不变，而前视和后视上的水准尺 分别用黑和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。 若同一水准尺红面与黑面读数（加常数后）之差，不超过3mm；且两 次高差之差，又未超过5mm，则取

6、其平均值作为该测站的观测高差。 否则，需要检查原因，重新观测。红黑面零点差相差100mm,两个高差也应相差lOOmm,应在红面高差中加或减100mm后再与黑面高差比较。每次读数时均应使符合水准气泡严密吻合，每个转点均应安放尺垫，但所有已知水准点和待求高程点上不能放置尺垫。4工fMWHt锲2018年10月&日_ 2、成果检核高差闭合差是各种因素产生的测量误差，故闭合差的数值应该 在容许范围内，否则应检查原因，返工重测。图根水准测量高差闭合差容许值为:式中：L为水准路线总长(km)； n为测站数程测量学型18年10月8日星期一 2.421高差闭合差的计算 由式(26)：fh=h 测-(HB-HA)

7、=-9.811-(32.509-42.365)=+0.045m=+45mm按山地及图根水准精度计算闭合差容许差为: 容=土 12f/2= + 12X 242二 土 58mm程测量学型18年10月&日星期一Ifhlvlfh容I，符合图根水准测量技术要求。闭合差调整闭合差的调整是按与距离或与测站数成正比例反符号分配到各 测段高差中。第i测段高差改正数按下式计算：(2-11)v.=-4d.iL i(2-12)路线总测站数；m第i段测站数; 路线总长；Dj第i段距离。式中：nL由式(2J1)算出第一段(A1)的改正数为:vi = -x6 = -O.Ollm其他各测段改正数按式(211)算出后列入表22

8、中。改正数的总 和与高差闭合差大小相等符号相反。每测段实测高差加相应的改正 数便得到改正后的高差。工程测量学2018年10月8日星期一按211、 2-12 计算调整值丄 附合水准路线成果匸实测高差加改正数列入此作测站数(n)-OeOll实测高差(m)改正后高差备A点已知高程(m)-2.51542.365 丿39.8393.227-OeOH-3.23836.601总测站数+1-378-0.008+L37037.971实测高差高差闭合差 闭合趙mnr 计三l-i85.447-0.0155.42632.509B点已知高程-9.8110045-9.856闭合水准路线高差闭合差按式(27)计算，若闭合差

9、在容许值范 围内，按上述附合水准路线相同的方法调整闭合差，并计算高程。程测量学型18年10月&日星期一2.5四条主要轴线：视准轴CC、水准管轴LL、圆水准器轴 仪器竖轴W水准仪之所以能提供一条水准路线，取决于仪器本身的构造特 点，主要表现在轴线间应满足的几何条件：111各轴线间应满足的几何条件是：圆水准器1轴平行仪器竖轴; 十字丝横丝垂直仪器竖轴；水准管轴平行视准轴。二工程测量学 如8年10月&日星期检验工程测量学2.5.1水准器轴平行仪器竖轴的检校正水准器图2-20圆水准器校正螺钉检验(c)(d)图2-21十字丝的检验2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检校正改正偏移量的一半。物饶的U ff

10、t简固定缘*丁图2-22 十字丝的疋在高差不大的地 面上选择相距80m左右的A、B两点将仪器搬至距A点23m的II处,B点尺上水平视线 的正确读数为：图2-23水准管轴平行视?g釉旳翻Tb 一 Z?o1 P(2-14)否则应校正。o =* +hAB (2-13实测的Z与计算得到的$。应相等，则表明水准管平行视准 轴否则，两轴不平行，其夹角为：DS3水准仪的i角不得大于20 ”,玉風审量缺“2Q18年10月&日星期气泡W匕松卜累上佼正螺住卜枚疋療丝I厂二一校正仪器仍处 在II处，调节 微倾螺旋，使 中丝在B尺上 的读数移到 b0冠时视准 轴处于水平位 置，但水准管 气泡不居中（符 合气泡不吻 合

11、）。2.6永准测量误差及其消减方法32水准测量的误差包括水准仪本身的仪器误差、人为的(2)观测误差以及外界条件的影响三个方面O创18年1Q月8日星期一(1)仪器校正后的残余误差水准仪经过校正后，不可能绝对满足水准管轴平行视准轴的条 件，因而使读数产生误差。这种误差的影响与距离成正比，只要观 测时注意使前、后视距离相等，便可消除或减弱此项误差的影响。水准尺误差包括水准尺长度变化、刻划误差和零点误差等。精密水准测量应对水准尺进行检定，并对读数进行尺长误差改 正。零点误差在成对使用水准尺时，可采取设置偶数测站的方法来 消除；也可在前、后视中使用同一根水准尺来消除。劃丄8年10月8日星期一水准管气泡对

12、中误差水准管气泡居中误差一般为土O.ISto符合水准器，气泡居中 精度可提高一倍。由气泡居中误差引起的读数误差为：孔止D2p(2-15)一视线长；60,人眼能分水准管分划值。型18年10月8日星期一读数误差一估读毫米数的误差，与人眼分辨能力、望远镜 放大率P式中：V望远镜放大率；D 辨的最小角度；P206265； t-为保证读数精度，各等水准测量对望远镜放大率和最大视线长 有辦舷视差影响视差对水准尺读数会产生较大误差。应仔细调 焦，避免出现视差。水准尺倾斜误差水准尺倾斜会使读数增大，其误差大小与尺倾斜的角度和在尺上的读数大小有关。=图 2-27型“牛丄u月&口星期一水准尺倾斜误差程测量学(1)

13、仪器下沉选择坚实的地面作测站，并将脚架踏实。用双面尺法进行测站 检核时，釆用“后、前、前、后”的观测程度，可减小其影响。尺垫下沉地球曲率的影响水平视线在尺上的 读数b,理论上应改算 为相应水准面截于水准 尺的读数2 ,两者的图2-25 地球曲率差的形响差值c称为地球曲率着D2c =2R(2-17)测量中当前、后视距相等时，通过高差计算可消除该影啊 工程测量学 2Q18年10月8日星期一37大气折光影响由于地面上空气密度不均匀，使I光线发生折射。因而水准测 量中，实际的读数不是水平视线的读数，而是一向下弯曲视线的读 数。两者之差称为大气折光差，用Y表示。在稳定的气象条件下， 大气折光差约为地球曲

14、率差的1/7,即：此项误差可用前、后视距相等的方法来消除。f=c-y = 043 卑(2-19)地球曲率差和大气折光差是同时存在的两者对读数的共同影响 可用下式计算：温度的影响越18年10月&日星期一2.738精密水准仪主要用于高等级高程控制测量和精密工程测量中，例如国家一、二等精密水准测量、 高层建筑物沉降观测、大型精密设备安装等测量工作。程测量学型18年10月&日星期一精密水准仪的特点:水准管分划值较小, 一般设计为1072mm;望远镜亮度好，放大率较大，不小于40倍;仪器整体结爪血宀图226精後图2-27光学测微器构造与读数1.48m5O5254S6454S6.50mm1.48650m201811园用自动补偿器代替水准管，只需将水准仪上的圆水准器气泡居 中，便可通过中丝读到水平视线在水