《其它工程测量》PPT课件.ppt

第二章 水 准 测 量,本章节讲授的重点与要求,本章节的重点： 重点水准测量的方法，难点水准测量点的高程计算。 学习本章节的要求: 会使用一般水准仪,进行地面两点间高差的测定,并计算水准路线上各点的高程。,2.2水准测量原理,2.3水准测量仪器构造及使用,2.4水准测量方法及成果整理,2.5影响水准测量的因素及注意事项,2.1水准测量的概述,A,B,O,h,HB,HA,过B点的水准面,任意水准面,HA,HB,大地水准面,2-1水准测量的概述,一、高程测量概念 测定地面点高程的工作，称为高程测量(height measurement)。,二、高程测量方法 高程测量按所使用的仪器和施测方法的不同，可以分为 水准测量(leveling)、 三角高程测量(trigonometric leveling)、 GPS高程测量(GPS leveling) 和气压高程测量(air pressure leveling)。 水准测量是目前精度较高的一种高程测量方法。,2-2水准测量的基本原理,hAB = ab HB= HA+ hAB,两点间高差测定,如图所示： 测定A、B两点之间的高差 1、安置水准仪与A、 B两点之间的中间位置, 在A、 B两点上各竖水准尺一根。 2、当仪器视线水平,分别读取a尺读数,b尺读数。 3、将a尺读数和b尺读数记录在规定的测量记录本的相应位置。,Ha,HI,Hb,Hab,a,A,B,a,b,高程计算,已知A点的高程HA，求算B点高程HB。 第一种方法（利用高差直接计算B点高程HB）。 1、HB=HA+hab 此法适用于仪器在两点中间一次便测得高差。,Ha,HB,Hb,Hab,a,A,B,a,b,第二种方法：（利用仪器视线高计算B点高程HB） 2、Hi=HA+a HB=HI-b 此法适用于安置一次仪器，仪器安置的位置可在第一至二点之间也可在后视已知水准点上。此法适用于道路、管线等工程的高程放样工作 安置一次仪器与两点之间的水准测量方法称简单水准测量或中间法水准测量。,Ha,HI,Hb,Hab,a,A,B,a,b,前进方向,2-3水准测量仪器构造及使用,水准测量仪器叫水准仪,工具有水准尺、尺垫。,水准仪简介 水准仪的作用:为两点间高差测定提供一条水平视线。,常用的水准仪 精密水准仪 DS05 、 DS1 普通水准仪 DS3 、DS10,按类型分普通、精密、自动安平、数字水准仪等。,仪器的精度：每公里可达到3mm的精度。,一 水准仪结构,1、望 远 镜,2、水准器,是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。,基 座,基座： 作用支撑仪器 三个脚螺旋作用： 粗略整平仪器用。 水平制动（左右动） 水平微动 微倾螺旋（旋转该螺旋使管水准器泡居中，此时仪器视线水平）。,二、水 准 尺,黑面起点 0.000和0.000米 红面起点 4.687和4.787米,三、水准仪的使用,安置：安置三脚架和水准仪 粗平：使圆水准器气泡居中 瞄准：粗瞄和精瞄 精平：使长水准管气泡居中 读数：用中丝读数,2-4水准测量方法及成果整理,一、水准测量的步骤 分以下四步进行： 1、选择水准点 2、布设水准路线 3、水准路线的测量（外业） 4、水准路线各点的高程计算（内业）,水准路线布设形式,水准路线布设形式,附合水准路线,h= h测 -（H终-H始),水准路线布设形式,2、闭合水准路线,h= h测,水准路线布设形式,3、支水准路线,h= h往+ h返,水准路线布设形式,4、水准网,3、水准路线的测量方法（外业）,有：两次仪器高法： 双面尺法： 两者的区别： 一个是利用仪器升高和降低的方法检查读数有错误否。 另一个是用两个不同颜色面的尺子，分别测两个高差比较，尺底的起始刻划差一个长数，来检查读数有错误否。 目的保证观测的精度。 测站的概念： 仪器安置的位置叫测站。,两次仪器高法,两次仪器高概念： 仪器升降约10公分左右。 两次仪器高的测设方法： 即在一个测站上变换仪器高两次，用两次不同的仪器水平视线测得两次高差，如果两次高差相等说明测的正确。下面看施测的过程和记录及高差计算以及高差检核计算。,BM.A,TP1,TP2,hAB=+1.022,HB=?,TP3,TP4,R1,BM.B,两次仪器高法水准测量,观测程序: 后视尺黑面-前视尺黑面-前视尺红面-后视尺红面 即: 黑-黑-红-红.,4、水准测量成果整理,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： h允=40L mm （平坦地区） h允=10n mm （丘陵地区）,4、计算各点的高程 H i+1=Hi+ hi i+1,2、满足 h f h允计算高差改正数,注： v与 h 大小相等，符号相反。,3.计算改正后高差(mm) 改正后高差=每段实测高差+每段高差改正数 改正后高差总和应等于理论值 (四)高程计算(m) 水准路线的前点高程=后点高程-改正后高差,例：已知水准点IV1的高程H始 = 21.453 m，IV2点的高程H终 = 25.006m，求各点平差后高程。,例：水准测量的内业计算,自动安平水准仪简介,1、自动安平水准仪与一般水准仪的区别 区别，粗平一样，精平靠自动补尝器来实现。 2、安平原理及安平的精度 同普通水准仪一样 3、基本构造 同普通水准仪基本一样 4、使用方法 同普通水准仪基本一样,2-5 水准测量误差注意事项,一、水准面曲率对水准测量的影响 如教材4-3图 所示：理论上前后尺和水准仪应该在同一水准面，由于地面有起伏，前后尺和水准仪不在同一水准面所以水准面曲率对水准测量有一定的影响。 hAB=a-b -hAB hAB=ab 通过公式可以看出前后距离相等可以消除水准面曲率对水准测量的影响。测量时注意前后视距。,二. 水准测量误差 (一) 仪器误差 (二) 观测误差 (三) 外界条件影响,三注意事项,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 观测时消除视差，仪器要安值在两点中间，消除I角的影响。,水准测量实习安排,时间：本周五（1234节课） 地点：建工院楼附近 内容：水准仪认识与水准测量实习 要求： 1、每组实测由两个已知的水准点和6个未知点组成的水准路线的高差测定，并进行水准路线的成果整理。 2、各项限差按教材的规范执行。 3、每人写出实习报告并上交实习成果（记录、计算、水准路线图）。 报告的内容：时间；地点；实习内容；实习步骤；实习成果；实习的收获和建议。,4、领取仪器的地点： 建工楼二楼227对面测绘工程实验室。领取仪器时间1点30分，由薛树强全面负责仪器领取，次序123456班（123456组），其他组在实验室外等待