不動(dòng)產(chǎn)第二章

1、第二章水準(zhǔn)測量2.1水準(zhǔn)測量原理與儀器操作2.2普通水準(zhǔn)測量的實(shí)施及成果整理2.3普通水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正2.4水準(zhǔn)儀簡介自動(dòng)安平、精密、電子2.5水準(zhǔn)測量誤差及考前須知2.1水準(zhǔn)測量原理與儀器操作一、根本原理利用水準(zhǔn)儀提供的水平視線，測量兩點(diǎn)間高差，從而由點(diǎn)高程推 算出未知點(diǎn)高程。水準(zhǔn)尺刖進(jìn)萬向a水平視線i I水準(zhǔn)尺H b =H a +h_一|_ 二二一h AB*B大地水準(zhǔn)面H A4A后視點(diǎn)a后視讀數(shù)B前視點(diǎn)b前視讀數(shù)1. A B兩點(diǎn)間咼差:hAB2. B 點(diǎn)的高程 :HB = HA + hAB3. 視線高程：H i HA a HB b4. 轉(zhuǎn)點(diǎn) TP(turning point) 的概念假設(shè)

2、A、B兩點(diǎn)間布設(shè)一些過渡點(diǎn)(轉(zhuǎn)點(diǎn))1、2、3，將其分為n段, 那么用水準(zhǔn)儀分別測得各段高差為 hl, h2hn，那么有：hAB=h1+ h2+ hn=(a1-b1)+(a2-b2)+ +(an-bn)= a- b轉(zhuǎn)點(diǎn)的作用：傳遞高差注意解決兩個(gè)問題：1. 前、后視角問題2. 儀器高與視線高問題二、水準(zhǔn)測量的儀器與工具HiHA a HB b(一) 水準(zhǔn)儀 (level)1. 望遠(yuǎn)鏡 (telescope)2. 水準(zhǔn)器 (bubble)3. 基座 (tribrach)二、水準(zhǔn)測量的儀器與工具(一) 水準(zhǔn)儀 (level)1. 望遠(yuǎn)鏡 (telescope)目鏡十字絲(上、中、下絲)2. 水準(zhǔn)器 (

3、bubble)圓水準(zhǔn)器 (circular bubble) ：用于整平。 水準(zhǔn)管 (bubble tube) ： 用于精平。 特性：氣泡始終向高處移動(dòng)。3. 基座 (tribrach)(二) 水準(zhǔn)尺 (leveling staff) 主要有單面尺、雙面尺和塔尺。1、尺面分劃為1cm，每10cm處(E字形刻劃的尖端)注有阿拉伯?dāng)?shù) 字。2、雙面尺的紅面尺底刻劃：一把為 4687mm，另一把為4787mm。(三) 尺墊 (staff plate) 放在轉(zhuǎn)點(diǎn)上，以防水準(zhǔn)尺下沉三、水準(zhǔn)儀的使用 操作程序：粗平瞄準(zhǔn)精平讀數(shù)(一)粗平調(diào)節(jié)腳螺旋，使圓水準(zhǔn)氣泡居中。1 方法對向轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋 1 、 2使氣泡移至

4、 1 、 2 方向中間轉(zhuǎn)動(dòng)腳 螺旋 3，使氣泡居中。粗平的操作方法示意圖:(3(33 _()1 21 21 2)abc2.規(guī)律氣泡移動(dòng)方向與左手大拇指運(yùn)動(dòng)的方向一致。(二) 瞄準(zhǔn)1. 方法：先用準(zhǔn)星器粗瞄，再用微動(dòng)螺旋精瞄。2. 視差：概念：眼睛在目鏡端上下移動(dòng)時(shí)，十字絲與目標(biāo)像有相對運(yùn)動(dòng)。產(chǎn)生原因：目標(biāo)像平面與十字絲平面不重合。消除方法：反復(fù)交替調(diào)節(jié)目鏡和物鏡對光螺旋。(三) 精平1、方法：如下圖，調(diào)節(jié)微傾螺旋，使水準(zhǔn)管氣泡成像拋物線符合。2、說明：自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀(compensator level),不需進(jìn)行精平。(四) 讀數(shù)精平后，用十字絲的中絲在水準(zhǔn)尺上讀數(shù)。1方法：米、分米看尺面上的

5、注記，厘米數(shù)尺面上的格數(shù)，毫米估讀。 2規(guī)律：讀數(shù)在尺面上由小到大的方向讀。故儀器假設(shè)成倒像的，從上 往下讀；假設(shè)成正像，即從下往上讀。小結(jié)高程測量的概念( Height Measurement )根據(jù)點(diǎn)高程，測定該點(diǎn)與未知點(diǎn)的高差，然后計(jì)算出未知點(diǎn) 的高程的方法。高程測量的方法分類1、水準(zhǔn)測量 (leveling)2、三角高程測量 (trigonometric leveling)3、氣壓高程測量 (air pressure leveling)4、GPS 測量(GPS leveling)2.2 普通水準(zhǔn)測量的實(shí)施及成果整理一、水準(zhǔn)點(diǎn) (Bench Mark)通過水準(zhǔn)測量方法獲得其高程的高程控制

6、點(diǎn)，稱為水準(zhǔn)點(diǎn)，一般用 BM 表示。有永久性和臨時(shí)性兩種。能狀七帯通倉衽標(biāo)石怦他“堵対本祈標(biāo)忠堆苗仲口|詢二、水準(zhǔn)路線(leveling line)1 .閉合水準(zhǔn)路線(closed leveling line)由點(diǎn)BM1 點(diǎn)BM12.附合水準(zhǔn)路線(annexed leveling line)由點(diǎn)BM1 點(diǎn)BM23. 支水準(zhǔn)路線(spur leveling line)由點(diǎn)BM1 某一待定水準(zhǔn)點(diǎn) A水準(zhǔn)路線布設(shè)形式:1閉合水準(zhǔn)路線2.附合水準(zhǔn)路線3支水準(zhǔn)路線BM三、水準(zhǔn)測量的實(shí)施(外業(yè))hi=-1.134盲1.677h3=+0.941.4441.3241.8201.435h2=+0.121.822

7、 0.876h4=+0.38 寸TP3h5=+0.111.4221.304TP4TP2TP1(1)水準(zhǔn)儀安置在離前、后視距離大致相等之處。(2)為及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，通常采用兩次儀器咼法"或 雙面尺法兩次儀器咼法：咼差之差h -h3mm水準(zhǔn)測量實(shí)施與記錄對照圖:h5=+0.118前進(jìn)方向h4=+0.385ha=+0.9461.8201.4351.4221.304h1=-0.543h2=+0.1201.8220.876 - - »1.1341.6771.444 1.324TP4I1TP3TP2TP1測站上口點(diǎn)號水準(zhǔn)尺讀數(shù)咼 差平均高差改正后高程后視前視h米高差H米1BMA1.134

8、TP11.677-0.5432TP11.444TP21.324+0.1203TP21.822TP30.876+0.946水準(zhǔn)測量記錄儀器型號日期_年_月_日天氣觀測者記錄者測站測點(diǎn)后視讀數(shù)(m)前視讀數(shù)(m)高差(m)高程(m)備注+1A1.6521.1021556.482HAHB二HA+hAB = 1557.793TP10.5502TP11.5480.306TP21.2423TP20.9100.462TP31.3724TP31.8650.3651557.793B1.500計(jì)算校核E a=5.975E b=4.664E h=+1.311E a-E b=5.975-4.664=+1.311hAB

9、=HB-HA=+1.311四. 水準(zhǔn)測量成果整理步驟(內(nèi)業(yè))由于水準(zhǔn)測量中儀器誤差、觀測誤差以及外界的影響，使水準(zhǔn)測量中不可防止 地存在著誤差，高差閉合差就是水準(zhǔn)測量觀測誤差中各誤差影響的綜合反映。1、支水準(zhǔn)路線沿同一路線進(jìn)行了往返觀測，由于往返觀測的方向相反，因此往 測和返測的高差絕對值相同而符號相反，即往測高差總和Xh往與返測高差總和 Eh返的代數(shù)和在理論上應(yīng)等于零， 但由于測量中各種誤差的影響， 往測高差總 和與返測高差總和的代數(shù)和不等于零，即有高差閉合差 =Eh往+Eh返2、閉合水準(zhǔn)路線，因起點(diǎn)和終點(diǎn)均為同一點(diǎn) BM.A構(gòu)成一個(gè)閉合環(huán)，因此閉合 水準(zhǔn)路線所測得各測段高差的總和，理論上應(yīng)

10、等于零，即Eh 理=0。設(shè)閉合水準(zhǔn) 路線實(shí)際所測得各測段高差的總和為Eh 測，其高差閉合差=Eh測-Eh理3、附合水準(zhǔn)路線，因起點(diǎn) A和終點(diǎn)B的高程HA HB，兩點(diǎn)之間的高差是 固定值，附合水準(zhǔn)路線實(shí)測的各測段高差總和與高差理論值之差即為附合水準(zhǔn) 路線的高差閉合差=Eh測-(HB-HA)當(dāng)高差閉合差在容許范圍內(nèi)時(shí)，可進(jìn)行高差閉合差的分配，分配原那么是：對于 閉合或附合水準(zhǔn)路線，按與路線長度 L或按路線測站數(shù)n成正比的原那么，將高 差閉合差反其符號進(jìn)行分配。(一) 計(jì)算高差閉合差(closing error)公式：fh = 刀h測- 刀h理故對于閉合水準(zhǔn)路線，有：fh = 刀h測-刀h理=刀h測

11、對于附合水準(zhǔn)路線，有：f h =刀h測-刀h理=刀h測-(H始-H終)(二) 分配高差閉合差1、計(jì)算高差閉合差的容許值(tolerance)對于普通水準(zhǔn)測量fh容20 L適用于平原丘陵區(qū)fh容6n適用于山區(qū)式中，fh容一咼差閉合差限差，單位： mm。L 水準(zhǔn)路線長度，單位：kmn測站數(shù)。2、分配原那么按與距離L或測站數(shù)n成正比原那么，將高差閉合差反號分配到各段高差上。(三) 計(jì)算各待定點(diǎn)高程 用改正后的高差和點(diǎn)的高程, 來計(jì)算各待定點(diǎn)的高程。五. 水準(zhǔn)測量成果整理實(shí)例【例1】閉合水準(zhǔn)路線高差閉合差的計(jì)算閉合水準(zhǔn)路線咼程計(jì)算表計(jì)算者日期年月日J(rèn)- P. 點(diǎn)號距離(km)實(shí)測高差(m)改正值(mm

12、)改正后高差(m)高程(m)備注BM11528.400(高程) fh=+30mm fh 允二 + 20 mm=± 40mmfh v fh 允成果合格，可改正。(高程)1.15+ 1.990-9+1.98111530.3810.70-1.729-5-1.73421528.6471.05-1.896-8-1.90431526.7431.10+ 1.665-8+1.657BM11528.4004.0+30-300附合水準(zhǔn)路線高程計(jì)算表計(jì)算者日期年月日J(rèn)號點(diǎn)測站數(shù)高差(m)改正后高差(m)高程(m)備注觀測值改正值BM1/BM2139.833()H 終H 始=+8.813 =刀h正()24+

13、8.364-0 .014+8.350148.1838>-1 .433-0 .004-1.437146.7461,2-2.745-0 .007-2.752143.994'13 6+4.661-0.009+4.652148.646、廠60+8.847-0 .034+8.813【例3】支水準(zhǔn)路線高差閉合差的計(jì)算支水準(zhǔn)路線高程計(jì)算表計(jì)算者 日期年月日往測J- P. 點(diǎn)號距離(km )實(shí)測高差(m)改正值(mm)改正后咼差(m)高程(m)備注A45.286(高程)fh= 1 fh 往 1 - 1 fh返1=2900-2903=3mm1.6+2.331+1+2.332147.6182.1+2

14、.813+1+2.814250.4321.7-2.244+1-2.243348.189E5.4+2.900+30J- P. 點(diǎn)號距離(km )實(shí)測高差(m)改正值(mm)改正后咼差(m)高程(m)備注11.5+2.24222.1-2.81631.8-2.329A5.4-2.903【例4】如圖按圖根水準(zhǔn)測量施測某附合水準(zhǔn)路線觀測成果略圖。BM-A和BM-B為高程的水準(zhǔn)點(diǎn)，圖中箭頭表示水準(zhǔn)測量前進(jìn)方向， 路線 上方的數(shù)字為測得的兩點(diǎn)間的高差(以m為單位)，路線下方數(shù)字為該段 路線的長度(以km為單位)，試計(jì)算待定點(diǎn)1、2、3點(diǎn)的高程。第一步：計(jì)算咼差閉合差:h測(H終 H 始)4.3304.293

15、 37(mm)第二步：計(jì)算限差：fh 容 40 丄 20 .7.454.4(mm)fhfh容故可進(jìn)行閉合差分配第三步：計(jì)算各段高差改正數(shù)Vi = li / L * (-f h)四舍五入后，使：-fh故有：V1=-8mm , V2=-11mm , V3=-8mm , V4=-10mm。第四步：計(jì)算各段改正后的高差。第五步：計(jì)算各點(diǎn)的高程。故可得：H仁 HBM-A+(h1+V1)=45.286+2.323=47.609(m)H2二H1+(h2+V2)=47.509+2.802=50.411(m)H3=H2+(h3+V3)=50.311-2.252=48.159(m)HBM-B二H3+(h4+V4)

16、=48.059+1.420=49.579(m)改正后高差二改正前高差+改正數(shù)Vi2.3水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正一、水準(zhǔn)儀軸線應(yīng)滿足的幾何關(guān)系水準(zhǔn)管軸LL /視準(zhǔn)軸CC圓水準(zhǔn)軸L ' '/豎軸VV橫絲要水平即：丄VV 二. 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正帕F.嫖址一圓水準(zhǔn)器的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn)：氣泡居中后，再將儀器繞豎軸旋轉(zhuǎn)180 ° :看氣泡是否居中。2、校正：用三個(gè)腳螺旋使氣泡向中央移動(dòng)一半 再用三個(gè)“校正螺旋，使氣泡居中 注意:應(yīng)反復(fù)檢校。(二)十字絲橫絲的檢驗(yàn)與校正1、檢驗(yàn)：整平后，用橫絲 的一端對準(zhǔn)一固定點(diǎn) P, 轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋，看P點(diǎn)是 否沿著橫絲移動(dòng)。十了蹴井劃題分劃板噸壓坯

17、At生JA !兒2、校正：旋下目鏡處十字絲環(huán)外罩，轉(zhuǎn)動(dòng)分劃板座使橫絲水平、卜 、八注意:再次檢校(三)水準(zhǔn)管軸/視 準(zhǔn)軸(i角)的檢校1、檢驗(yàn)：(1)平坦地上選A、B兩點(diǎn)，距離50m。(3)在距B點(diǎn)約2m處架(2)在中點(diǎn)C架儀，讀 取 al、bl ; hl = al bl 。儀，讀取 a2、b2，得：h2=a2-b2。假設(shè) | h2 - hl |> 3mm ,那么水準(zhǔn)管軸不平行視準(zhǔn)軸 , 需校正。2、校正1計(jì)算校正量 a2 'a2 f = hl + b2 2校正水準(zhǔn)管或十字絲校正水準(zhǔn)管：旋轉(zhuǎn)微傾螺旋，使十字絲橫絲對準(zhǔn)a2'二h1+b2,撥動(dòng)水準(zhǔn)管 “校正螺絲 ，使水準(zhǔn)管氣

18、泡居中。校正十字絲可用于自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 ：保持水準(zhǔn)管氣泡居中， 撥動(dòng)十字絲上下兩個(gè)校正螺絲，使橫絲對準(zhǔn)a2' = h1+b2。 注意：重復(fù)上述步驟直至丨h(huán)2 - hl |< 3mm。2.4 水準(zhǔn)測量誤差來源及減弱措施來源：儀器本身；操作過程 ；外界條件影響。一、儀器誤差主要有：視準(zhǔn)軸不平行于水準(zhǔn)管軸 i 角的誤差；調(diào)焦誤差；水準(zhǔn)尺誤差。 減弱措施：等距離安置儀器；轉(zhuǎn)向時(shí)不重新調(diào)焦；測站數(shù)為偶數(shù)。二、觀測誤差 主要有：整平誤差；照準(zhǔn)誤差；估讀誤差；水準(zhǔn)尺豎立不直誤差 減弱措施：視線不要太長，氣泡居中轉(zhuǎn)向時(shí)調(diào)整微傾螺旋 ，保 護(hù)好水準(zhǔn)管； 選擇高精度儀器； 積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)； 測前驗(yàn)尺并保證讀 數(shù)不能太大。三、外界條件影響的誤差 主要有：儀器升降、 尺墊升降、 地球曲率、 大氣折光、 氣溫和風(fēng)力 減弱措施：取兩次讀數(shù)的平均值如后黑、前黑、前紅、后紅 取往返觀測的平均值；等距離安置儀器；等視距安置儀器平坦、 均一、縮短視線長度與提高視線高度山地 ；選擇適宜的時(shí)間。2.5 自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀與電子水準(zhǔn)儀一、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 compensator level 1原理望遠(yuǎn)鏡的光路上加有一個(gè)補(bǔ)償器。2使用 粗平后，望遠(yuǎn)鏡內(nèi)觀察警告指示窗應(yīng)全部呈綠色； 最好狀態(tài)是指示窗的三角形尖頂與橫指標(biāo)線平齊。3檢校 要增加一項(xiàng)補(bǔ)償器的檢驗(yàn)，即：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋，破壞 粗平， 看警告指