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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

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. §2.1 水准测量的原理. b 3. a 3. b 2. a 2. b n. a n. b 1. a 1. TP 3. TP 2. TP n － 1. TP 1. §2.2 水准仪的构造及使用. D —— 大地测量 S —— 水准仪. DS 5. 一、水准仪的构造. 望远镜、水准器、基座. 1 、望远镜. 物镜 目镜 调焦透镜 十字丝分化板.

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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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Presentation Transcript

  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

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