測(cè)量學(xué)第二章PPT課件

1、2-1 水準(zhǔn)測(cè)量原理高差=后視讀數(shù)-前視讀數(shù)：1.1.水準(zhǔn)測(cè)量原理 hAB 0，高差為正，前視點(diǎn)高； hAB 0，高差為負(fù)，前視點(diǎn)低。 高差必須帶“+、 -”號(hào)； hAB的下標(biāo) 次序必須與測(cè)量的前進(jìn)方向一致。 例： 已知 hAB=+1.436 m 則 hBA=-1.436 m大地水準(zhǔn)面 hABA BHAHB=HA+hAB水平視線水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺ab前進(jìn)方向ABABABhHHbah第1頁(yè)/共31頁(yè) 水準(zhǔn)儀的主要軸線： 望遠(yuǎn)鏡視準(zhǔn)軸（俗稱視線），用于觀察尺子，取讀數(shù) 水準(zhǔn)管軸，水準(zhǔn)管是水平狀態(tài)指示器。用于把其軸置平 儀器要求這兩個(gè)軸平行。從而可以借助水準(zhǔn)器把視線置平第2頁(yè)/共31頁(yè)2 . 連 續(xù) 安

2、置 水準(zhǔn) 儀 的 測(cè) 量 方法2. 2. 連續(xù)高程測(cè)量 兩點(diǎn)間距離較長(zhǎng)或高差較大時(shí)，在兩點(diǎn)間設(shè)若 干轉(zhuǎn)點(diǎn)，分段測(cè)量高差，取各分段高差的總和。hAB=h1+ h2+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+(an-bn) =a-b(2-2-7)(2-2-7)hAB第3頁(yè)/共31頁(yè)測(cè)量?jī)x器綜述 特點(diǎn)： 精度高 能在野外條件下長(zhǎng)期穩(wěn)定使用 自動(dòng)化程度高，操作方便 發(fā)展過(guò)程： 精密機(jī)械 光學(xué)+精密機(jī)械 微電子+光學(xué)+精密機(jī)械水準(zhǔn)儀S05S1S2S3經(jīng)緯儀J05J1J2J6J15測(cè)距2+2ppm 5+5ppm 1:20001:1000第4頁(yè)/共31頁(yè)一 . 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 的儀 器 與 工 具2-3 水

3、準(zhǔn)測(cè)量的儀器及工具一、水準(zhǔn)尺、尺墊 直尺：雙面(黑、紅)水準(zhǔn)尺， 尺常數(shù)4.687m、4.787m，用 于三等以下水準(zhǔn)路線測(cè)量。塔尺：可伸縮，伸足為3米、 5米，用于一般工程測(cè)量。尺墊：轉(zhuǎn)點(diǎn)立尺用。第5頁(yè)/共31頁(yè)2 . 水 準(zhǔn) 儀二、水準(zhǔn)儀精度系列： S05 S1 S3 S10 型號(hào)下標(biāo)：毫米數(shù)，表示 1公里水準(zhǔn)測(cè)量的中誤差(由 儀器引起的) 。構(gòu)造： 一般構(gòu)件 望遠(yuǎn)鏡與視差 水準(zhǔn)器S3 水準(zhǔn)儀外型第6頁(yè)/共31頁(yè)望 遠(yuǎn) 鏡 與視 差望遠(yuǎn)鏡與視差測(cè)量望遠(yuǎn)鏡及十字絲上絲下絲豎絲橫絲望遠(yuǎn)鏡的十字絲第7頁(yè)/共31頁(yè) 視準(zhǔn)軸：十字絲分劃中心與物鏡光心的連線。 物鏡的作用：把目標(biāo)成象（拉近）。 目鏡的

4、作用：把十字絲（和目標(biāo)象）放大。十字絲固定不動(dòng)。為了讓儀器適用于不同視力的人，目鏡可以前后調(diào)節(jié)，稱為目鏡調(diào)焦。 調(diào)焦鏡的作用：使遠(yuǎn)近不同的目標(biāo)都能成象于十字絲面上。移動(dòng)調(diào)焦鏡稱為物鏡調(diào)焦。 視差：如果目標(biāo)象沒(méi)有落在十字絲面上，則當(dāng)觀測(cè)員的眼睛上下左右移動(dòng)時(shí)，會(huì)感到目標(biāo)象與十字絲之間有相對(duì)錯(cuò)動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為視差。視差影響瞄準(zhǔn)的精度。物鏡調(diào)焦可以消除視差。測(cè)量望遠(yuǎn)鏡第8頁(yè)/共31頁(yè)視 差 視差： 望遠(yuǎn)鏡內(nèi)目標(biāo)像與十字絲分劃板未重合。 現(xiàn)象：觀測(cè)時(shí)，改變眼睛與目鏡的相對(duì)位置， 十字絲與目標(biāo)的像有相對(duì)移動(dòng)。消除視差的步驟： 目鏡調(diào)焦，使十字絲最清晰； 物鏡調(diào)焦，使目標(biāo)像最清晰，且無(wú)視差。第9頁(yè)/共31

5、頁(yè)水 準(zhǔn) 器圓水準(zhǔn)器 靈敏度 8分/2mm 用于儀器粗平 管水準(zhǔn)器 靈敏度20秒/2mm 用于儀器精平水準(zhǔn)器第10頁(yè)/共31頁(yè) 水準(zhǔn)器分圓形和管形兩種 管水準(zhǔn)器是個(gè)玻璃容器，其縱剖面上內(nèi)側(cè)呈圓弧形。刻劃線對(duì)稱中點(diǎn)處的切線就是水準(zhǔn)管軸?！皻馀菥又小奔此疁?zhǔn)管軸水平。 圓水準(zhǔn)器是個(gè)玻璃容器，上面有同心圓的刻劃。上蓋的內(nèi)表面是圓球形，同心圓圓心處的曲率半徑就是圓水準(zhǔn)器的軸?！皻馀菥又小奔此疁?zhǔn)器的軸垂直。第11頁(yè)/共31頁(yè) 水準(zhǔn)管的精度： 管子內(nèi)壁光滑，液體與內(nèi)壁的附著力小，則氣泡對(duì)傾斜反映的靈敏度高 曲率半徑大，格值小則精度高 氣泡長(zhǎng)，兩端清晰，讀數(shù)誤差小則精度高格值是相鄰分劃線之間的弧所對(duì)的圓心角。

6、設(shè)弧長(zhǎng)為2毫米，曲率半徑為R毫米，則格值 一般 秒R210,20,30,60第12頁(yè)/共31頁(yè)二 . 水 準(zhǔn) 儀 使 用三、水準(zhǔn)儀使用操作程序與方法 安置粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù) 安置時(shí)考慮前、后視等距(原因）； 粗平時(shí)掌握“左手大拇指法”； 瞄準(zhǔn)時(shí)包括消除視差； 在精平狀態(tài)下(符合氣泡符合時(shí))讀數(shù)； 讀數(shù)估讀至毫米。符合氣泡符合尚未符合符合氣泡符合，水準(zhǔn)管軸與視線水平。第13頁(yè)/共31頁(yè)左 手 大 拇 指法“左手大拇指法”整平：氣泡移動(dòng)的方向與左手大拇指轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋的方向一致。 a ab bc c粗平的操作第14頁(yè)/共31頁(yè)普通水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)尺的分劃不是線劃式而是區(qū)格式的。區(qū)格的邊緣是分劃的位置，區(qū)格內(nèi)的

7、小數(shù)“估讀”。區(qū)格式分劃便于從遠(yuǎn)處觀察并讀數(shù)。讀數(shù)第15頁(yè)/共31頁(yè)2-4水準(zhǔn)測(cè)量的方法及成果處理一、水準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)線路（一）水準(zhǔn)點(diǎn)埋設(shè)在永久、固定的地點(diǎn)按等級(jí)不同，埋設(shè)的要求不同第16頁(yè)/共31頁(yè)2 . 水 準(zhǔn) 路 線3.支水準(zhǔn)路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準(zhǔn)路線2.附合水準(zhǔn)路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM2TBM3（二）水準(zhǔn)路線三種水準(zhǔn)路線的布置形式第17頁(yè)/共31頁(yè)1 . 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 的 方法二、水準(zhǔn)測(cè)量的方法 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0

8、.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前進(jìn)方向1.1341.677TP1h1=-0.543第18頁(yè)/共31頁(yè)水 準(zhǔn) 測(cè) 量 記 錄表水準(zhǔn)測(cè)量的記錄水準(zhǔn)測(cè)量記錄表12345BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP4 1.435 +0.385TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118 7642 6616 +1.026第19頁(yè)/共31頁(yè)（一）、兩次儀器高法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h

9、2=a2-b2h1-h25mm第20頁(yè)/共31頁(yè)測(cè)站水準(zhǔn)尺讀數(shù)點(diǎn)號(hào)后尺前尺高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A113410.0001011TP.11677-0.5431554-0.543-0.543TP.1 14441624TP.21324+0.12021508+0.116+0.118水準(zhǔn)測(cè)量記錄（兩次儀器法）第21頁(yè)/共31頁(yè)（二）、雙面尺法已知HA，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h25mm第22頁(yè)/共31頁(yè)測(cè)站水準(zhǔn)尺讀數(shù)點(diǎn)號(hào)后視前視高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A112510.0005911TP.10876+0.2495661+

10、0.250-0.250TP.1 13186103TP.21324+0.31225792+0.311+0.312水準(zhǔn)測(cè)量記錄（雙面尺法）第23頁(yè)/共31頁(yè)3 . 水 準(zhǔn) 測(cè) 量 的 檢 核三、水準(zhǔn)測(cè)量的檢核兩種方法：(1)兩次儀器高法 h-h5mm(2)雙面尺法 紅黑面讀數(shù)差3mm h黑-h紅5mm)（一）測(cè)站檢核對(duì)每一站高差進(jìn)行檢核，保證每一站高差正確。第24頁(yè)/共31頁(yè)路 線 檢 核（二）路線檢核對(duì)整條路線的總高差進(jìn)行檢核2.支水準(zhǔn)路線BM.ABM.ATBM1TBM2TBM1BM.ABM.ATBM2TBM3TBM41.閉合水準(zhǔn)路線3.附合水準(zhǔn)路線BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM

11、2TBM3 h h允允= = 4040 L mmL mm或或 h h允允= = 1212 n mmn mm (2-4-5) (2-4-5)，(2-4-6)(2-4-6)檢核公式檢核公式 h h理理=0=0fh=fh= h h測(cè)測(cè) fhfh fhfh允允fh=fh= h h往往+ + h h返返 fhfh fhfh允允檢核公式檢核公式 h h理理= =h h終終- -h h始始fh=fh= h h測(cè)測(cè)- - h h理理 fhfh fhfh允允第25頁(yè)/共31頁(yè)四 . 水 準(zhǔn) 測(cè)量 成 果 整 理五、水準(zhǔn)測(cè)量成果整理允始終測(cè)hhfHHhf）（允mmLfh40Lfvh每公里改正數(shù)iilvV計(jì)算步驟：

12、 高差閉合差的計(jì)算 路線閉合差檢驗(yàn) 閉合差分配： 計(jì)算每公里（每站）高差改正數(shù) 計(jì)算測(cè)段高差改正數(shù) 計(jì)算改正后高差 計(jì)算各點(diǎn)高程第26頁(yè)/共31頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量成果整理A123B+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M)(10940)(037. 0293. 4330. 4)()(293. 4286.45579.49MMLfMHHhfMHHhhABhAB容理ioiholvVkmmmLfv)/(54 . 737第27頁(yè)/共31頁(yè)水準(zhǔn)測(cè)量成果整理點(diǎn)號(hào) 距 離（km ） 測(cè)得高差（ m ）改 正 值（ m ）改 正 后

13、高差（m） 高 程（ m ）BM.A45.2861.6+2.331-0.008+2.323BM.147.6092.1+2.813-0.011-2.802BM.250.4111.7-1.244-0.008-2.252BM.348.1592.0+1.430-0.010+1.420BM.B7.4+4.330-0.037+4.293 49.579第28頁(yè)/共31頁(yè)等 級(jí) 視線長(zhǎng)度 (m )前、后視距離差 （ m ）前、后視距離累計(jì)差 （ m ）紅、黑面度 數(shù) 差(m m ）紅 、 黑 面 所測(cè) 高 差 之 差（ m m ）三 等 65 3 6 2 3四 等 80 5 10 3 5三、四等水準(zhǔn)測(cè)量測(cè)站技術(shù)要求第29頁(yè)/共31頁(yè)上絲上絲水準(zhǔn)尺讀數(shù)黑 +K-紅平均高差后尺下絲前尺下絲紅面尺后視距視距差前 視