测量学第2章水准课件

第二章水准测量第二章水准测量2.1水准测量原理2.2水准仪及其使用2.3水准测量方法2.4水准仪的检查和校正2.5水准测量误差分析ABhAB水准测量的基本原理大地水准面HA（已知）HB=？abhAB=a－b

HB=HA+hAB

原理：是利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高差，从而推算高程的一种方法水准仪与水准尺第二章水准测量2.1水准测量原理2.2水准仪及其使用2.3水准测量方法2.4水准仪的检查和校正2.5水准测量误差分析水准仪：为水准测量提供水平视线的仪器。常用的水准仪精密水准仪DS05

、DS1

普通水准仪DS3

、DS10水准仪结构目镜微倾螺旋物镜调焦螺旋物镜左右微动螺旋水平制动螺旋脚螺旋准星1、望远镜物镜调焦透镜十字丝分划板目镜视准轴2、水准器是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。水准器长水准管圆水准器长水准管圆水准器圆水准器轴长水准管轴长水准管长水准管的作用：精确整平分划值：30″/2mm长水准管轴符合水准器二、水准尺黑面起点0.000和0.000米红面起点4.687和4.787米水准仪的使用安置：安置三脚架和水准仪水准仪的使用2、粗平：使圆水准器气泡居中132气泡移动方向与左手大拇指移动方向相同312水准仪的使用3、照准：粗瞄、对光、精瞄和消除视差缺口准星水平微动螺旋水平制动螺旋对光螺旋目镜调节螺旋水准仪的使用5、读数：用中丝读数121.2720.712四、DSZ3型自动安平水准仪

f

-组合焦距

s-补偿器到分划板的距离-倾斜视线-水平视线偏转角

n-补偿系数sdK′(十字丝交点）水准尺水平光线倾斜视线物镜补偿器f即：安置一“补偿器”实现自动安平的。五、水准仪认识与实习（实验一）实验目的（1）了解DS3型水准仪的基本构造，认清主要部件的名称、性能和作用。（2）练习水准仪的正确安置、照准和读数。方法和步骤：（1）安置仪器（2）认识仪器部件（3）粗略整平（4）水准仪操作（5）观测练习∑hAB大地水准面HB=?ＨA连续中间水准测量hAB=

∑h=h1+h2

+

…

=(a1－

b1)+(a2－

b2)+…=∑a－∑bHB=ＨA+hABhABAB大地水准面HB=?ＨA∑h

≠hAB水准路线布设形式1、闭合水准路线BM0ƒh=h测水准路线布设形式2、附合水准路线BM1BM2ƒh=h测-（H终-H始)水准路线布设形式3、支水准路线BM0ƒh=h往+h返水准路线布设形式4、水准网BM3BM1BM2结点普通水准测量线路闭合差允许值：

ƒh允=±40√Lmm（平坦地区）L—路线长度，kmƒh允=±10√nmm（丘陵地区）n—测站数水准测量的外业实施BM1TP1测站测点后视读数前视读数高差高程

校核∑a=∑b=∑a

－∑b

=

∑h=11BM1TP11.5630.986+0.57719.43122TP1AA1.7621.828－0.0663.3252.814+0.511+0.511水准测量的外业实施BM1BM2AB2+0.5114+2.7914－1.632HBM1=19.431

HBM2=

21.121一、水准测量的内业计算步骤1、计算高差闭合差和允许闭合差

附合路线fh=∑h测－（H终－H始）

闭合路线fh=∑h测

支水准路线

fh=h往+h返闭合差允许值：

ƒh允=±40√Lmm（平坦地区）

ƒh允=±10√nmm（丘陵地区）水准测量的内业计算步骤3、计算改正后高差hi’i+1

=hii+1+i

4、计算各点的高程Hi+1=Hi+hi’i+1

i=-fh×Li/[L]i=-fh×ni/[n][L]——线路总长；L

i——第i段长度（i=1、2、3、……）[n]——测站总数；n

i——为第i测段测站数。i

——各测段高差改正2、满足ƒhfh允计算高差改正数

注：v与ƒh大小相等，符号相反。例1：水准测量的内业计算BM1BM2AB2+0.5114+2.7914－1.632点号站数观测值改正数改正后高差高程∑＋0.004＋0.008＋0.008＋0.515＋2.799－1.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM2244＋0.511＋2.791－1.63210＋1.670＋0.020＋1.690fh=1.670－(21.121－19.431)=－20(mm)fh允=±31(mm)

例：已知水准点IV1的高程H始=21.453m，IV2点的高程H终=25.006m，求各点平差后高程。123n1=5h1=3.748n2=10h2=-12.365n3=6h3=11.430n4=4h4=0.715IV1IV2例2：水准测量的内业计算（1）高差闭合差的计算fh=h测-（H终-H始）=3.528-（25.006-21.453）=-0.025mfh允=10n=50mm,合格。（2）高差闭合差的调整i=-fh×ni/[n]1=0.0052=0.0103=0.0064=0.004检核计算：i=-fh例2：（3）计算各点改正后的高差HIV1=21.453mH1=HIV1+h1′

=25.206mH2=H1+h2′

=12.851mH3=H2+h3′

=24.287mHIV2=H3+h4

′

=25.006m=已知高程

h1′=h1+1h2′=

h2+2h3′=

h3+3h4

′=

h4+4（4）计算各点的高程例2：二、普通水准测量实习（实验二）任务：已知：HBM1=19.431，分别测定A点的高程。BM1A致用楼外业注意几点：架仪器要注意前后视距大致相等尺垫只在转点处使用读数前要精平后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（切记不能动脚螺旋）视线要小于100米水准测量实习外业记录BM1TP1测站测点后视读数前视读数高差高程

BM11.563+0.57719.431TP10.986TP11.762－0.066?A1.828校核∑a=∑b=∑a

－∑b

=

∑h=1122A3.3252.814+0.511+0.511水准测量的内业计算BM1BM2AB2+0.5114+2.7914－1.632点号站数观测值改正数改正后高差高程∑＋0.004＋0.008＋0.008＋0.515＋2.799－1.62419.43119.94622.74521.121BM1ABBM2244＋0.511＋2.791－1.63210＋1.670＋0.020＋1.690fh=1.670－(21.121－19.431)=－20(mm)fh允=±31(mm)第二章水准测量2.1水准测量原理2.2水准仪及其使用2.3水准测量方法2.4水准仪的检查和校正2.5水准测量误差分析水准仪的几何轴线有：圆水准轴L0L0长水准管轴LL视准轴CC竖轴VV仪器竖轴圆水准器轴水准管轴视准轴水准仪的检验和校正水准仪满足的轴线条件圆水准器轴∥仪器的竖轴，即L0L0∥VV。水准管轴∥视准轴，即LL∥CC。（主要条件）十字丝横丝⊥竖轴VV。检校目的：使仪器的各轴系满足应有的几何条件。一、圆水准器的检校检校目的：当圆水准管气泡居中时，仪器的竖轴基本上处于铅垂位置。

L0L0∥VV?检验方法：转动三个脚螺旋使圆水准器的气泡居中，然后将望远镜旋转180º，如果仍然居中，说明满足此条件。如果气泡偏离中央位置，则需校正。校正方法：转动脚螺旋，使气泡向中间移动偏离量的一半，然后用改正针校正气泡，使其居中。检校原理二、望远镜十字丝横丝的检校检校目的：当仪器的竖轴处于铅垂位置时，横丝应处于水平位置。横丝⊥竖轴VV？检验方法：整平仪器，瞄准墙上的固定点，水平微动，固定点是否离开十字丝横丝。如果偏离十字丝横丝，则需校正。校正方法：拨正十字丝环。三、长水准管的检校检验方法：（1）在比较平坦的地面上，相距约40~60m左右的地方打两个木桩或放两个尺垫作为固定点A和B。检验时先将水准仪安置在距两点等距离处，在符合气泡居中的情况下，分别读取A、B点上的水准尺的读数a1和b1，求得高差h1=a1-b1。（h1不含有该项误差的影响）（2）将仪器搬至B点附近（相距约3米处），在符合气泡居中的情况下，对远尺A和近尺B，分别读得读数a2和b2，求得第二次高差h2=a2-b2。若h2=h1，说明仪器的水准管平行于视准轴，无需校正。若h2h1，则水准管轴不平行于视准轴，h2与h1的差值大于3mm，需要校正。检校目的：使长水准管轴平行于视准轴，提供水平视线。

LL∥CC？

=206265〞检验原理D1D2h1ABiiiaa1

a2a2′bb1b2x1x2D1D2h1ABiiiaa1

a2a2′bb1b2

x1x2

=206265〞检验原理校正方法:

算出远尺的正确读数a2′，a2′=h1+b2。

转动微倾螺旋，令