工程測量_第二章

1、 高程測量高程測量測量地面點的高程。測量地面點的高程。 方法方法水準測量、三角高程測量、水準測量、三角高程測量、GPS測量測量 水準測量水準測量精度最高精度最高 交通工程系交通工程系 王晗王晗第第2 2章章 水準測量水準測量2.1 水準測量原理水準測量原理水準儀水平視線，讀取水平視線在標(biāo)尺上的讀數(shù)，水準測量方向AB。A尺后視尺， 讀數(shù)a后視讀數(shù)。B尺前視尺， 讀數(shù)b前視讀數(shù)。AB高差 hAB=abA點高程HA已知， 求出B點高程 HB= HA + hAB （高差法）視線高程 Hi= HA +aB點高程 HB= Hi b (儀高法)常用于施工測量，放樣點的高程。2.1 水準測量原理水準測量原理A

2、，B兩點相距較遠時，連續(xù)水準測量。中間設(shè)置轉(zhuǎn)點(TP)，放置尺墊。h1=a1b1， h2=a2b2， h3=a3b3， hn=anbn。hAB= h1 h2 h3 hn= hihAB=aibi2.1 水準測量原理水準測量原理2.2 水準儀和水準尺水準儀和水準尺水準儀，水準尺，尺墊精度等級DS 05，DS 1，DS3，DS10結(jié)構(gòu)分類微傾式水準儀、自動安平水準儀和電子水準儀2.2 水準儀和水準尺水準儀和水準尺 微傾式水準儀微傾式水準儀 調(diào)整微傾螺旋調(diào)整微傾螺旋管水準氣泡居中管水準氣泡居中水平視線，水平視線， 水準儀水準儀望遠鏡、水準器、基座。望遠鏡、水準器、基座。2.2 水準儀和水準尺水準儀和水

3、準尺1.望遠鏡望遠鏡2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造n 作用照準豎立水準尺并讀取水準尺上的讀數(shù)。n 組成物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板、目鏡。n 倒像望遠鏡，正像望遠鏡。n 視準軸CC物鏡中心與十字絲分劃板中心連線。n 中絲讀取視準軸CC與標(biāo)尺交點的讀數(shù)。n 上下絲讀取水準儀到標(biāo)尺的距離( 視距)。 十字絲分劃板結(jié)構(gòu)十字絲分劃板結(jié)構(gòu) 安裝在金屬圓環(huán)上，安裝在金屬圓環(huán)上， 用四顆校正螺絲固定在望遠鏡筒上。用四顆校正螺絲固定在望遠鏡筒上。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造視差：標(biāo)尺像沒成在十字絲分劃板上引起的讀數(shù)誤差消除：望遠鏡對準天空(或明亮背景)，旋轉(zhuǎn)目

4、鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲分劃板清晰。望遠鏡對準標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使標(biāo)尺像清晰。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造望遠鏡對準天空(或明亮背景)旋轉(zhuǎn)目鏡調(diào)焦螺旋，使十字絲分劃板清晰。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造望遠鏡對準標(biāo)尺，旋轉(zhuǎn)物鏡調(diào)焦螺旋，使標(biāo)尺像清晰。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造2 水準器水準器n分類圓水準器，管水準器。n圓水準器軸LL內(nèi)圓弧中點的法線，n氣泡居中時，LL鉛垂。n圓水準器格值內(nèi)圓弧2mm弧長所對圓心角。nDS3的 =810。n圓水準器軸LL豎軸VV，用于粗略整平儀器。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造

5、微傾式水準儀的構(gòu)造n管水準器軸LL內(nèi)圓弧中點切線，n氣泡居中時，LL水平。n管水準器格值內(nèi)圓弧2mm弧長所對圓心角。nDS3的 =20。n管水準器軸LL望遠鏡視準軸CC，精確整平儀器。 2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造n管水準器安裝。n管水準器符合棱鏡系統(tǒng)，提高管水準氣泡的居中精度。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造3 基座基座 基座呈三角形，主要由軸座、腳螺旋和底板組成。儀器的基座呈三角形，主要由軸座、腳螺旋和底板組成。儀器的上部通過上部通過 豎軸插入軸座中，形成一體。豎軸在軸座內(nèi)可以轉(zhuǎn)豎軸插入軸

6、座中，形成一體。豎軸在軸座內(nèi)可以轉(zhuǎn)動。三腳架的中心連接螺旋旋入底板，把基座固定在腳架上。動。三腳架的中心連接螺旋旋入底板，把基座固定在腳架上。旋轉(zhuǎn)腳螺旋，可調(diào)節(jié)儀器上部的水平狀態(tài)。旋轉(zhuǎn)腳螺旋，可調(diào)節(jié)儀器上部的水平狀態(tài)。2.2.1 DS3微傾式水準儀的構(gòu)造微傾式水準儀的構(gòu)造2.2.2 水準尺和尺墊水準尺和尺墊水準尺：2m5m，常用有塔尺、雙面尺等。雙面直尺A、B尺，兩把一對，每把有黑、紅兩面分劃與注記。A尺黑面分劃03m，紅面分劃4.687m7.687m。B尺黑面分劃03m，紅面分劃4.787m7.787m。有利于校核讀數(shù) 2.2.2 水準尺和尺墊水準尺和尺墊2.375m1.150m0.710m

7、正像望遠鏡觀測標(biāo)尺讀數(shù)正像望遠鏡觀測標(biāo)尺讀數(shù)尺墊轉(zhuǎn)點處放置水準尺用。生鐵鑄成的三角形板座。2.2.2 水準尺和尺墊水準尺和尺墊水準測量操作步驟：粗平瞄準水準尺精平讀數(shù) 粗平旋轉(zhuǎn)腳螺旋，使圓水準器氣泡居中。2.2.3 水準儀的使用水準儀的使用瞄準：先目鏡對光，再物鏡對光，消除視差。粗略瞄準：松開制動螺旋，照準標(biāo)尺，使準星、照門、標(biāo)尺在一直線上。精確瞄準：擰緊制動螺旋，從望遠鏡觀察標(biāo)尺像，旋轉(zhuǎn)微動螺旋，使十字絲豎絲位于標(biāo)尺中央。精平：旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使管水準氣泡居中。2.2.3 水準儀的使用水準儀的使用管水準氣泡偏離中點較大時，旋轉(zhuǎn)微傾螺旋的同時，從儀器側(cè)面觀測管水準氣泡的移動，使其大致居中，再從管

8、水準器觀察窗口查看符合情況。2.2.3 水準儀的使用水準儀的使用從管水準器觀察窗口查看符合情況從管水準器觀察窗口查看符合情況讀數(shù)：倒像望遠鏡，從上向下讀。m位與dm位直讀標(biāo)尺上的數(shù)字，cm為數(shù)格子，mm位估讀。紅黑面讀數(shù)差為6295-1608=4687。2.2.3 水準儀的使用水準儀的使用2.3 水準測量方法水準測量方法2.3.1 水準點 為統(tǒng)一全國高程系統(tǒng)和滿足各種測量的需要國家各級測繪部門在全國各地埋設(shè)并測定了很多高程點稱水準點(BM)，分地面點與墻上點。水準測量等級：一、二、三、四等與圖根水準。一、二等為精密水準測量，三四等為普通水準測量。2.3.2 水準測量施測水準測量施測如圖，如圖，

9、轉(zhuǎn)點轉(zhuǎn)點(Turing Point), 簡寫為簡寫為TP每一測站可測得前、后視兩點間的高差，即：每一測站可測得前、后視兩點間的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hAB=h=a-bB點高程為：點高程為：HB=HA+h2.3.2 水準測量施測水準測量施測2.3.2 水準測量施測水準測量施測2.3.3 水準測量檢核水準測量檢核1、測站檢核、測站檢核變動儀高法變動儀高法是在同一個測站上用兩次不同的儀器是在同一個測站上用兩次不同的儀器高度高度(10cm)，測得兩次高差以相互比較進行檢核。兩次所測，測得兩次高差以相互比較進行檢核。兩次所測高差之差不超過容

10、許值高差之差不超過容許值(等外水準測量容許值為等外水準測量容許值為6mm)。否則。否則必須重測。必須重測。雙面尺法雙面尺法:是儀器的高度不變，而立在前視點和后是儀器的高度不變，而立在前視點和后視視點上的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數(shù)，測得兩次高點上的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數(shù)，測得兩次高差，相互進行檢核。若同一水準尺紅面與黑面讀數(shù)差，相互進行檢核。若同一水準尺紅面與黑面讀數(shù)(加常數(shù)后加常數(shù)后)之差，不超過之差，不超過3mm；且兩次高差之差，又未超過；且兩次高差之差，又未超過5mm, （這兩（這兩項指標(biāo)隨測量等級不同而有所變化）則取其平均值作為該測站項指標(biāo)隨測量等級不同而有所變化

11、）則取其平均值作為該測站的觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。的觀測高差。否則，需要檢查原因，重新觀測。2.3.3 水準測量檢核水準測量檢核2.3.3 水準測量檢核水準測量檢核2、成果檢核、成果檢核檢核條件檢核條件高差閉合差高差閉合差fh。附合水準路線：附合水準路線：fh=hi(HBM2 HBM1)。閉合水準路線：閉合水準路線：fh=hi0=hi 。支水準路線：支水準路線：fh=h往往h返。返。2.3.3 水準測量檢核水準測量檢核高差閉合差是各種因素產(chǎn)生的測量誤差，故閉合差的數(shù)值應(yīng)該高差閉合差是各種因素產(chǎn)生的測量誤差，故閉合差的數(shù)值應(yīng)該在容許范圍內(nèi)，否則應(yīng)檢查原因，返工重測。在容許范圍內(nèi)，

12、否則應(yīng)檢查原因，返工重測。圖根圖根水準測量高差閉合差容許值為：水準測量高差閉合差容許值為：平地平地山地山地 四等四等水準測量高差閉合差容許值為：水準測量高差閉合差容許值為：平地平地山地山地 式中：式中：L為水準路線總長為水準路線總長(km)；n為測站數(shù)為測站數(shù) )( 6)( L02mmnfmmfhh容容)( 12)( L40mmnfmmfhh容容2.3.3 水準測量檢核水準測量檢核2.4 水準測量成果計算水準測量成果計算根據(jù)已知水準點的高程，水準路線高差觀測值，分配高差閉合差，計算出未知點的高程。附合水準路線fh=hi(H終 H起)。閉合水準路線fh=hi0=hi 。支水準路線fh=h往h返。圖根水準高差閉合差允許值fh允平坦地區(qū) fh允=40L(mm) 山地fh允=12n(mm)fh fh允時，可以分配高差閉合差。原則：反號，按路線長Li(平坦)或測站數(shù)ni(山地)比例分配高差改正數(shù) Vi公式：hiifLLVhiifnnV2.4.1 附合水準路線測量成果計算附合水準路線測量成果計算例 按圖根水準測量要求施測某附合水準路線觀測成果，BMA和BMB為已知高程水準點，箭頭為水準測量前進方向，路線上方的數(shù)字為測得的兩點