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讲题 : 几何水准测量 内容提要: §2.1 水准测量的原理 §2.2 水准仪的构造及使用 §2.3 水准测量的实施 §2.4 水准测量的误差 §2.5 水准仪的检验和校正 PowerPoint Presentation
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讲题 : 几何水准测量 内容提要: §2.1 水准测量的原理 §2.2 水准仪的构造及使用 §2.3 水准测量的实施 §2.4 水准测量的误差 §2.5 水准仪的检验和校正

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讲题 : 几何水准测量 内容提要: §2.1 水准测量的原理 §2.2 水准仪的构造及使用 §2.3 水准测量的实施 §2.4 水准测量的误差 §2.5 水准仪的检验和校正

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  1. 讲题:几何水准测量 内容提要: §2.1 水准测量的原理 §2.2 水准仪的构造及使用 §2.3 水准测量的实施 §2.4 水准测量的误差 §2.5 水准仪的检验和校正

  2. §2.1 水准测量的原理

  3. b3 a3 b2 a2 bn an b1 a1 TP3 TP2 TPn-1 TP1

  4. §2.2 水准仪的构造及使用 D——大地测量 S——水准仪 DS5 一、水准仪的构造 望远镜、水准器、基座

  5. 1、望远镜 • 物镜 • 目镜 • 调焦透镜 • 十字丝分化板

  6. 视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线(CC) • 视 差 现象(概念):眼睛在目镜端上下移动时,十 字丝与目标像有相对运动。 产生原因:目标像平面与十字丝平面不重合 消除方法:反复交替调节目镜和物镜对光螺旋

  7. DS3 水准仪及水准尺

  8. 2、水准器(bubble) 水准管(bubble tube) : 指示望远镜视准轴是否水平。水准管轴LL 圆水准器(circular bubble) :用于粗平。 圆水准器轴 L′L ′

  9. 水准管的分化值(τ) 水准管上两相邻分化线间(2mm)的圆弧所对的圆心角 2mm а S R а τ 当倾斜角度一样时: 分化值τ越小,S越大 分化值τ越大,S越小 结论:水准管分化值越小,其灵敏度越高

  10. 二、水准尺和尺垫 主要有单面尺、双面尺和塔尺 1、尺面分划为1cm,每10cm处(E字形刻划的尖端) 注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划:一把为4687mm,另一把 为4787mm;黑面均为零。

  11. 3、水准尺读数 • 方法:米、分米看尺面上的注记,厘米数尺面上的格数,毫米估读。 • 规律:读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的,从上往下读;若成正像,即从下往上读。 08 07 5 07 08 0

  12. a c b 4. 水准仪读数实例 0.725 6.252 1.477

  13. 三、水准仪的使用 操作程序:粗平—瞄准—精平—读数 (一)粗平 调节脚螺旋,使圆水准气泡居中。 1.方法: 对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2 方向中间——转动脚螺旋3,使气泡居中。

  14. 3 3 3 2 1 1 2 2 1 图形:粗平的操作方法示意图 2.规律: 气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。

  15. (三)精平 1、方法:如图所示,调节微倾螺旋,使水准管气泡成像抛物线符合。 2、说明:自动安平水准仪(compensator level),不需进行精平。

  16. §2.3 水准测量的实施 一、水准点(Bench Mark) 通过水准测量方法获得其高程的高程控制点,称为水准点,一般用BM表示。有永久性和临时性两种。 水准点示意图

  17. 二、水准路线(leveling line) 1.闭合水准路线(closed leveling line) 由已知点BM1——已知点BM1 2.附合水准路线(annexed leveling line) 由已知点BM1——已知点BM2 3.支水准路线(spur leveling line) 由已知点BM1——某一待定水准点A。

  18. 1.闭合水准路线 2 3.支水准路线 2 1 1 BM BM 3 4 BM2 2.附合水准路线 3 BM1 2 1 图形:水准路线布设形式

  19. 1.304 1.422 h5=+0.118 1.820 1.435 h4=+0.385 BMB 0.876 1.822 h3=+0.946 1.134 1.677 h1=-0.543 TP4 1.324 1.444 h2=+0.120 TP3 BMA TP2 TP1 BMA 200.000 1 199.457 TP1 2 TP2 199.577 3 TP3 200.523 4 200.908 TP4 5 201.026 BMB 三、水准测量的实施(外业) 前进方向 1134 1444 -0.543 1677 1822 +0.120 1324 1820 +0.946 0876 1422 +0.385 1435 +0.118 1304 +1.026 = 7642 - 6616

  20. 水准仪的安置及水准测量录像

  21. 四、校核 1、计算校核(及时发现计算错误) 2、测站校核(及时发现测站中错误) 措施:①双仪器观测——|h1-h2|≤△ ②改变仪器高(高度相差0.1m以上) ③双面尺观测(红黑面读数) 3、成果校核(测量精度是否满足要求)

  22. 五、水准测量成果整理步骤 闭合差:测量值与理论值(真值)之间的差值 (一)计算高差闭合差(closing error) 高差闭合差:实测的高差值与理论高差值之间的差值( ) 理论值 测量值 闭合水准路线 附合水准路线 支水准路线

  23. (二)分配高差闭合差 1、计算高差闭合差的容许值(tolerance) 对于普通水准测量: 式中,fh容——高差闭合差限差,单位:mm; L——水准路线长度,单位:km ; n——测站数 注意:当计算出的高差闭合差 小于fh容时,说明成果满足精度要求

  24. 2、分配原则 矛盾: 测量值≠理论值 办法: 测量值+改正数=理论值 改正数=理论值-测量值=-fh 计算改正数: 按路线长度分配 分配原则: 按测站数分配

  25. (三)计算步骤 1、计算测站/路线总数,测量值总和 2、根据公式计算闭合差、闭合差容许值并判断成果是否合格 3、成果合格,计算改正数 4、计算改正后的高差 5、计算高程值

  26. 六、水准测量成果整理实例 【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点,图中箭头表示水准测量前进方向,路线上方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位),路线下方数字为该段路线的长度(以km为单位),试计算待定点1、2、3点的高程。

  27. 故可进行闭合差分配 第三步计算每km改正数: 例题解算(Page1) 第一步计算高差闭合差: 第二步计算限差:

  28. 第四步计算各段高差改正数: 四舍五入后,使: 例题解算(Page2) 故有:V1=-8mm,V2=-11mm,V3=-8mm,V4=-10mm。 。 第五步计算各段改正后高差后,计算1、2、3各点的高程。 改正后高差=改正前高差+改正数Vi

  29. 例题解算(Page3) 故可得: H1=HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m) H2=H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m) H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m) HBM-B=H3+(h4+V4)=48.059+1.420=49.579(m) 用EXCEL软件程序计算水准路线