9299.net
大学生考试网 让学习变简单
当前位置:首页 >> 理学 >>

同济大学测量学_第二章_水准测量1_图文

同济大学测量学_第二章_水准测量1_图文

《测量学》学习辅导

《测量学》
同济大学 测量与国土信息工程系

第二章 水准测量

第二章 水准测量
学习要点
◆水准测量原理 ◆水准测量的方法与成果整理 ◆水准仪轴线的检验与校正 ◆自动安平水准仪和精密水准仪

一.高程测量概述

§2-1 高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作(测高差定高程)

2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
?是高程测量的主要方法 ?使用仪器:水准仪

水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。
其它高程测量方法:三角高程测量

3.4.高程系统、等 级

3.高程系统 ?我国国家高程系统:黄海高程系
?1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米) ?我国国家高程基准:

1985年国家高程基准(水准原点 ?地方高程系统
?上海:吴淞高程系

H=72.260米)

4. 水准测量的等级
(1)国家分一、二、三、四等、图根(按精度要求、 控制范围) (2)城市分二、三、四等、图根

§2-1 水准测量原理
二.水准测量原理

1.水准测量原理
▲高差=后视读数-前视读数:

前进方向 水 准 尺

a
水平视线

b

水 准 尺

hAB ? a ? b

B hAB

H B ? H A ? hAB

A
HA

HB=HA+hAB

大地水准面 ? hAB >0,高差为正,前视点高; hAB <0,高差为负,前视点低。 ?高差必须带“+、 -”号; ? hAB的下标 次序必须与测量的前进方向一致。 例: 已知 hAB=+1.436 m 则 hBA=-1.436 m

?

水准仪的主要轴线:
?

望远镜视准轴(俗称 视线),用于观察尺 子,取读数 水准管轴,水准管是 水平状态指示器。用 于把其轴置平

?

?

仪器要求这两个轴平 行。从而可以借助水 准器把视线置平

2. 连续高程测量

2.连续安置水准仪 的测量方法

两点间距离较长或高差较大时,在两点间设若 干转点,分段测量高差,取各分段高差的总和。

hAB

hAB=h1+ h2+??+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+??+(an-bn) =?a-?b

(2-2-7)

测量仪器综述
?

特点:
精度高 ? 能在野外条件下长期稳定使用 ? 自动化程度高,操作方便
?

?

发展过程:
精密机械 ? 光学+精密机械 ? 微电子+光学+精密机械
?

水准仪
经纬仪 测距

S05 J05

S1 S2 S3 J1 J2 J6 2+2ppm 5+5ppm 1:2000

J15 1:1000

一.水准测量的仪器 与工具

?2-3 水准测量的仪器及工具
一、水准尺、尺垫
?直尺:双面(黑、红)水准尺, 尺常数4.687m、4.787m,用 于三等以下水准路线测量。 ?塔尺:可伸缩,伸足为3米、 5米,用于一般工程测量。 ?尺垫:转点立尺用。

2.水准仪

二、水准仪
?精度系列: S05 S1 S3 S10
型号下标:毫米数,表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。

?构造: 一般构件 望远镜与视差 水准器
S3 水准仪外型

望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝

望远镜与视差

竖 丝 横丝

上丝 下丝

望远镜的十字丝

测量望远镜
?
? ?

视准轴:十字丝分划中心与物镜光心的连线。
物镜的作用:把目标成象(拉近)。 目镜的作用:把十字丝(和目标象)放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人,目镜 可以前后调节,称为目镜调焦。

?

调焦镜的作用:使远近不同的目标都能成象于十字 丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。 视差:如果目标象没有落在十字丝面上,则当观测 员的眼睛上下左右移动时,会感到目标象与十字丝 之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄 准的精度。物镜调焦可以消除视差。

?

视差



视差:
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象:观测时,改变眼睛与目镜的相对位置, 十字丝与目标的像有相对移动。

消除视差的步骤: 目镜调焦,使十字丝最清晰; 物镜调焦,使目标像最清晰,且无视差。

水准器

水准器

圆水准器 管水准器

灵敏度 8?/2mm 灵敏度20?/2mm

用于仪器粗平 用于仪器精平

?

水准器分圆形和管形两种

?

管水准器是个玻璃容器,其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
圆水准器是个玻璃容器,上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形,同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。

?

?

水准管的精度:
?

管子内壁光滑,液体与内 壁的附着力小,则气泡对 倾斜反映的灵敏度高 曲率半径大,格值小则精 度高

?

?

气泡长,两端清晰,读数 误差小则精度高

格值是相邻分划线之间的弧 所对的圆心角。设弧长为 2毫米,曲率半径为R毫米, 则格值 2

R 一般 ? ? 60,30,20,10秒

??

?

?

?

符合棱镜系统把水准气 泡两端成象在一起便于 观察。 若直接用肉眼观察则
?

因为玻璃有厚度,斜视 时会产生视差

?

要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中

?

用符合棱镜系统观察, 可以避免上述缺点。判 断“气泡居中”的精度 约可提高一倍。
?
5 (?为气泡的格值 )

肉眼观察的精度: m1 ?

符合棱镜系统的精度: m2 ?

?
10

二.水准仪使用

操作程序与方法 安置——粗平——瞄准——精平——读数
安置时考虑前、后视等距(原因); 粗平时掌握“左手大拇指法”; 瞄准时包括消除视差; 在精平状态下(符合气泡符合时)读数; 读数估读至毫米。
符合气泡符合, 水准管轴与视 线水平。

三、水准仪使用

尚未符合

符合气泡符合

左手大拇指法

“左手大拇指法”整平:气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。

粗平的操作

a

b

c

读数

普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置, 区格内的小数 “估读”。 区格式分划便于从 远处观察并读数。

水准测量的瞄准与读数

瞄准与 读数

a

0.725 c

b

b
6.240

c

a

1.522

?2-4水准测量的方法及成果处理
一、水准点和水准线路 (一)水准点
埋设在永久、固定的地点 按等级不同,埋设的要求 不同

2.水准路线

(二)水准路线
三种水准路线的布置形式
1.闭合水准路线
TBM1 BM.A

TBM2

3.支水准路线
TBM1

TBM2

TBM3 TBM4

BM.A BM.B TBM3

2.附合水准路线
BM.A TBM1

TBM2

1.水准测量的方法

二、水准测量的方法
h4=+0.385 h3=+0.946 h2=+0.120 1.822 0.876 TP4 TP3 TP2

h5=+0.118

1.820

1.435

1.422

1.304

h1=-0.543
1.134 1.677

BMB

1.444 1.324

BMA
TP1

前进方向

水准测量记录表

水准测量的记录
水准测量记录表
测 站 点 号 水 准 尺 读 数 后 视 前 视 高 差 h米 平均高差 改 正 后 高 差 高 程 H米

1 2 3

4
5

BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3 TP4 TP4 BMB

1.134 1.677 1.444 1.324 1.822 0.876 1.820 1.435 1.422 1.304 +0.118 +0.385 +0.946 +0.120 -0.543



7642

6616

+1.026

(一)、两次仪器高法 已知HA,求HB
a2

b2

h1=a1-b1 h2=a2-b2 h1-h2??f= ±5mm
a1
b1

水准测量记录(两次仪器法)
测站 点号 水准尺读数

1

A TP.1

后尺 1134 1011

前尺

高 差 平 均 高 改正后 高 程 高差 (h) 差 (H) 10.000

1677 1554

-0.543 -0.543 -0.543

2

TP.1 1444 1624 TP.2 1324 1508 +0.120 +0.116 +0.118

(二)、双面尺法 已知HA,求HB

h1=a1-b1 h2=a2-b2 h1-h2??f= ±5mm

a2 a1

b2
b1

水准测量记录(双面尺法)
测站 点号 水准尺读数

1

A TP.1

后视 1125 5911

前视

高 差 平 均 高 改正后 高 程 高差 (h) 差 (H) 10.000

0876 5661

+0.249 +0.250 -0.250

2

TP.1 1318 6103 TP.2 1324 5792 +0.312 +0.311 +0.312

三、水准测量的检核
(一)测站检核
两种方法: (1)两次仪器高法 h?-h???5mm (2)双面尺法 ①红黑面读数差???3mm ②h黑-h红??5mm)

3.水准测量的检核

对每一站高差进行检核,保证每一站高差正确。

(二)路线检核
——对整条路线的总高差进行检核
1.闭合水准路线
TBM1 BM.A

路线检核

TBM2

2.支水准路线
TBM1

TBM2

检核公式 ?h理=0 fh=?h测 fh?fh允 TBM3 TBM4 BM.A BM.B TBM3 TBM2

fh=?h往+?h返 fh?fh允

3.附合水准路线
BM.A

TBM1 检核公式 ?h理=h终-h始
fh=?h测-?h理 fh?fh允

?h允=?40? L mm 或 ?h允=?12? n mm (2-4-5),(2-4-6)

五、水准测量成果整理
计算步骤: ?高差闭合差的计算 f h ? ?h测 ? ?H 终 ? H 始 ? ? f h允 f h允 ? ?40 L (mm) ?路线闭合差检验 ?闭合差分配: ?计算改正后高差 ?计算各点高程

四.水准测量成 果整理

计算每公里(每站)高差改正数 每公里改正数v ? ? f h L 计算测段高差改正数 Vi ? v ? li

水准测量成果整理
HA=45.286M +2.331 A 1 1.6KM

+2.813
2 2.1KM

-2.244 1.7KM

HB=49.579M +1.430 3 2.0KM B

?h理 ? H B ? H A ? 49.579 ? 45.286 ? ?4.293( M ) f h ? ?h ? ( H B ? H A ) ? ?4.330 ? 4.293 ? ?0.037 ( M ) f h ? ?40 L ? ?109( MM )


f h ? 37 vo ? ? ? ? ?5(mm / km) L 7.4 Vi ? vo ? li

水准测量成果整理
点号 BM.A BM.1 BM.2 BM.3 BM.B Σ 距 离 测得高差 改 正 值 改 正 后 高 高 程 (km ) ( m ) ( m ) 差(m) ( m ) 45.286 1.6 +2.331 -0.008 +2.323 47.609 2.1 +2.813 -0.011 -2.802 50.411 1.7 -1.244 -0.008 -2.252 48.159 2.0 +1.430 -0.010 +1.420 49.579 7.4 +4.330 -0.037 +4.293

三、四等水准测量测站技术要求
等级 视 线 长 前 、 后 前、后视 红、黑面 红、黑面所 度(m) 视 距 离 距离累计 度 数 差 测高差之差 差(m) 差(m) (mm) (mm) 三等 ≤ 65 ≤ 3 ≤ 6 ≤2 ≤3 四等 ≤ 80 ≤ 5 ≤ 10 ≤3 ≤5

四等水准测量记录
后 上 前 尺 丝 尺 上 丝

方向及 尺号

水准尺读数

黑 +K- 平 均 高 红 差

下 下 丝 丝 后视距 前 视 距 视距差 Σ视距差

黑面尺 红面尺

(1) (2) (9) (11) 1402 1173 22.9

(4) (5) (10) (12) 1343 1100 24.3 -1.4

后 前 后-前 后 103 前 104 后-前

(3) (6) (15) 1289 1221

(8) (7) (16) 6073 6010 +0.066

(14) (13) (17) +3 -2

(18)

+0.066

+0.068 +0.063 +5

.1 -1.4


网站首页 | 网站地图 | 学霸百科
All rights reserved Powered by 大学生考试网 9299.net
文档资料库内容来自网络,如有侵犯请联系客服。zhit325@qq.com