二水準(zhǔn)測(cè)量ppt課件

1、第二章第二章 水準(zhǔn)丈量水準(zhǔn)丈量n教學(xué)要求：教學(xué)要求：n1 1掌握水準(zhǔn)丈量原理、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造與掌握水準(zhǔn)丈量原理、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造與使用、水準(zhǔn)丈量的施測(cè)、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校使用、水準(zhǔn)丈量的施測(cè)、水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)和校n 正、三四等水準(zhǔn)丈量。正、三四等水準(zhǔn)丈量。n2 2理解自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、精細(xì)水準(zhǔn)儀和理解自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀、精細(xì)水準(zhǔn)儀和精細(xì)水準(zhǔn)尺精細(xì)水準(zhǔn)尺 第二章第二章 重難點(diǎn)重難點(diǎn)n重點(diǎn)：n水準(zhǔn)丈量的原理n水準(zhǔn)儀的使用n水準(zhǔn)丈量的方法及成果整理n三四等水準(zhǔn)丈量n難點(diǎn)：n三四等水準(zhǔn)丈量 高程丈量概述高程丈量概述n高程丈量的方法：n 水準(zhǔn)丈量n 三角高程丈量n 氣壓高程丈量。n高程系統(tǒng)n 采用“1985年國(guó)家高程基準(zhǔn)

2、2-1 水準(zhǔn)丈量原理水準(zhǔn)丈量原理1、水準(zhǔn)丈量的原理、水準(zhǔn)丈量的原理n水準(zhǔn)丈量的原理：水準(zhǔn)丈量的原理：n 是利用水準(zhǔn)儀是利用水準(zhǔn)儀(level)(level)提供的水平視線提供的水平視線(horizontal sight)(horizontal sight)，讀取豎立于兩個(gè)點(diǎn)上的水，讀取豎立于兩個(gè)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺準(zhǔn)尺(leveling staff)(leveling staff)上的讀數(shù)，來(lái)測(cè)定兩點(diǎn)間上的讀數(shù)，來(lái)測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，再根據(jù)知點(diǎn)高程計(jì)算未知點(diǎn)高程的高差，再根據(jù)知點(diǎn)高程計(jì)算未知點(diǎn)高程 2、根本概念、根本概念后視點(diǎn) 后視讀數(shù) 前視點(diǎn)前視讀數(shù)測(cè)站3、高程的計(jì)算方法、高程的計(jì)算方法 高差法高差法

3、 視線高法視線高法bahABABABHH hABABHHh aiAHH biHHB 2-2 水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺n水準(zhǔn)丈量所用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具有水準(zhǔn)尺和尺墊 n水準(zhǔn)儀按其精度可以分為等四個(gè)等級(jí) ：n水準(zhǔn)儀按其構(gòu)造可以分為以下4類：n激光水準(zhǔn)儀 電子水準(zhǔn)儀 n自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀 微傾式水準(zhǔn)儀 一、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造一、水準(zhǔn)儀的構(gòu)造n水準(zhǔn)儀主要由三個(gè)部分組成：n 望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、 基座 1、望遠(yuǎn)鏡、望遠(yuǎn)鏡 望遠(yuǎn)鏡主要由四大光學(xué)部件組成：物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板、目鏡，另外還包括一些調(diào)節(jié)螺旋。十字絲的交點(diǎn)與物鏡光心的連線，稱為視準(zhǔn)軸 成像原理成像原理baC1AB1b234aC22、水準(zhǔn)器、水準(zhǔn)

4、器1管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器軸 ：過(guò)零點(diǎn)做內(nèi)圓弧的切線LL分劃值：2mm弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角 =2/R =20/2mm用微傾螺旋調(diào)節(jié)作用：精平儀器 2)圓水準(zhǔn)器 圓水準(zhǔn)器軸：過(guò)圓水準(zhǔn)器零點(diǎn)的球面法線L0L0。分劃值：一般為810 R愈大， 愈小，水準(zhǔn)管的精度愈高 作用：粗平儀器 3、基座、基座n基座的作用是支承儀器的上部，用中心螺旋將基座連接到三腳架上 n主要作用：調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡二、水準(zhǔn)尺和尺墊二、水準(zhǔn)尺和尺墊n水準(zhǔn)尺的品種n 直尺n 塔尺n 折尺 n 銦剛尺 n長(zhǎng)度2-5m n尺墊n 尺墊是在轉(zhuǎn)點(diǎn)處放置水準(zhǔn)尺用的 三、水準(zhǔn)儀的軸系及關(guān)系n軸系n視準(zhǔn)軸CCn管水準(zhǔn)器軸LLn圓水準(zhǔn)器軸L0L0n豎軸VVn滿

5、足的關(guān)系n圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸L0L0 VV n水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸LLCC n十字絲橫絲應(yīng)垂直與儀器豎軸 四、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀四、自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀n自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀：用補(bǔ)償器替代水準(zhǔn)器，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀：用補(bǔ)償器替代水準(zhǔn)器，能使儀器的視準(zhǔn)軸，在能使儀器的視準(zhǔn)軸，在1 12 2秒鐘內(nèi)自動(dòng)、秒鐘內(nèi)自動(dòng)、準(zhǔn)確、可靠地安放在水平位置準(zhǔn)確、可靠地安放在水平位置 。n滿足條件：滿足條件：f=s=zz0f=s=zz02-3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用n微傾水準(zhǔn)儀的使用n安頓儀器n粗平n瞄準(zhǔn)n精平n讀數(shù)n自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀的使用n安頓儀器n粗平n瞄準(zhǔn)n讀數(shù)視差n視差呈現(xiàn)的現(xiàn)象：尺像晃動(dòng)，讀數(shù)不準(zhǔn)。n產(chǎn)生視差的原因：

6、尺像沒(méi)有準(zhǔn)確落在十字絲面上。n消除視差的方法：重新調(diào)節(jié)目鏡和物鏡，進(jìn)展認(rèn)真對(duì)光。2-4 水準(zhǔn)丈量的一般方法水準(zhǔn)丈量的一般方法一、水準(zhǔn)點(diǎn)BMBench Mark二、水準(zhǔn)丈量的施行水準(zhǔn)丈量的施行水準(zhǔn)丈量的施行測(cè)站、測(cè)點(diǎn)、轉(zhuǎn)點(diǎn)TPh1=a1-b1h2=a2-b2.hn=an-bnh=a-b 三、水準(zhǔn)道路n水準(zhǔn)道路：在水準(zhǔn)點(diǎn)之間進(jìn)展水準(zhǔn)丈量所經(jīng)過(guò)的道路，稱為水準(zhǔn)道路。n包括：附合水準(zhǔn)道路、閉合水準(zhǔn)道路和支水準(zhǔn)道路。n 高差閉合差fhn定義：一條水準(zhǔn)道路高差丈量值之和與高差理論值之和的差值 nfhh測(cè)h理n附合： fhh測(cè)H終H起n閉合： fhh測(cè)n支水準(zhǔn)： fhh往h返n等外高差閉合差限差：(mm)L

7、40允fh)(n12mmfh允四、水準(zhǔn)丈量的校核方法四、水準(zhǔn)丈量的校核方法1、計(jì)算校核 ： h=a-b2、測(cè)站校核： 變儀器高法 雙面尺法 3、成果檢核：按三種道路形式| fh | fh允|成果合格| fh | fh允|成果不合格，返工重測(cè)五五 觀測(cè)、記錄、計(jì)算觀測(cè)、記錄、計(jì)算測(cè)站測(cè)站后視讀數(shù)前視讀數(shù)高差平均高差高程1A100.000B2BC3CD4DAabhh2-5水準(zhǔn)丈量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算水準(zhǔn)丈量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算 一、高差閉合差的計(jì)算 fhh測(cè)h理附合： fhh測(cè)H終H起閉合： fhh測(cè)支水準(zhǔn)： fhh往h返等外高差閉合差限：(mm)L40允fh)(n12mmfh允二、高差閉合差的調(diào)整二、高差閉合差的調(diào)整

8、n 調(diào)整計(jì)算就是要將高差閉合差依照一定的規(guī)那么分配到各個(gè)測(cè)站所測(cè)得的高差中。n根本原那么：將高差閉合差按與測(cè)站數(shù)或道路長(zhǎng)度成正比原那么反號(hào)分配到各段高差中去。nVifh/n*ni 合適山地nVifh/L*Li 合適平地n檢核： fhV 三、計(jì)算改正后的各段高差 n改正后的高差n hi=hiVin檢核：n hi=h理四、推算各未知點(diǎn)的高程四、推算各未知點(diǎn)的高程 nHi1Hi hin檢核：n支水準(zhǔn)道路：hh往 h 返/22-6 水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正 n水準(zhǔn)儀滿足的關(guān)系n圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸L0L0 VV n十字絲橫絲應(yīng)垂直與儀器豎軸 n水準(zhǔn)管軸應(yīng)平行于視準(zhǔn)軸LLCC n一般檢查

9、n 望遠(yuǎn)鏡成像是否明晰，物鏡和目鏡的調(diào)焦螺旋是否靈敏，腳螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)是否自如等。一、圓水準(zhǔn)器的檢校一、圓水準(zhǔn)器的檢校 n檢驗(yàn)：圓水準(zhǔn)氣泡居中，旋轉(zhuǎn)180，是否還居中？n校正：轉(zhuǎn)動(dòng)腳螺旋使氣泡移回偏離的一半，然后撥動(dòng)校正螺絲，使氣泡居中或先用校正螺絲校正一半，再用腳螺旋整平 二、十字絲橫絲的檢校 n檢驗(yàn)n校正三、水準(zhǔn)管軸的檢校三、水準(zhǔn)管軸的檢校 n在中點(diǎn)測(cè)：hAB=a1b1n在一端測(cè)：a應(yīng)b2hABnia2 a應(yīng)/S i20需要校正校正1 校正管水準(zhǔn)器2 校正十字絲自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀： 撥動(dòng)十字絲環(huán)校正螺絲先松后緊讓十字絲交點(diǎn)由a2 對(duì)準(zhǔn)a應(yīng)2-7水準(zhǔn)丈量的誤差分析水準(zhǔn)丈量的誤差分析 一 、儀器誤差儀器

10、校正后的剩余i角誤差： 原因： i角誤差檢校后的剩余值 方法：觀測(cè)時(shí)注意使前、后視距相等水準(zhǔn)尺誤差： 水準(zhǔn)尺分劃不準(zhǔn)確、尺長(zhǎng)變化、尺彎曲等。 水準(zhǔn)尺的零點(diǎn)差：一測(cè)段中采用偶數(shù)站到達(dá)方式予以消除 二 、觀測(cè)誤差 n 儀器整平誤差儀器整平誤差 ：m0.15 D/(2n 讀數(shù)誤差讀數(shù)誤差 ：m60/D/ n 儀器到標(biāo)尺的間隔儀器到標(biāo)尺的間隔 不超越米不超越米n 水準(zhǔn)尺傾斜尤其注意前后傾斜水準(zhǔn)尺傾斜尤其注意前后傾斜 n 視差的影響視差的影響 n 認(rèn)真對(duì)光，消除視差認(rèn)真對(duì)光，消除視差三、外界環(huán)境的影響 n 儀器和尺墊下沉:采用觀測(cè)程序n 地球曲率影響： =D/(14R)n 前后視距相等來(lái)消除n 大氣折光

11、影響： c= D/(2R) n 因而要求視線要高于地面0.3m以上，前后視距相等也可消減該影響 n 溫度影響：觀測(cè)時(shí)應(yīng)注意撐傘遮陽(yáng) 2-三、四等水準(zhǔn)丈量三、四等水準(zhǔn)丈量 n一三、四等水準(zhǔn)丈量的技術(shù)要求等級(jí)路線長(zhǎng)度（m）高差閉合差（mm）平地山地三等45124四等15206二三、四等水準(zhǔn)丈量的操作和計(jì)算 1、測(cè)站觀測(cè)程序 后黑前黑前紅后紅首先用步子量?jī)x器到前后視距相等，安頓好儀器。 后視水準(zhǔn)尺黑面，精平，讀上、下、中絲讀數(shù)，記入表中 (1)、(2)、(3)位置。 前視水準(zhǔn)尺黑面，精平，讀上、下、中絲讀數(shù)，記入表 中(4)、(5)、(6)位置。 前視水準(zhǔn)尺紅面，精平后讀中絲讀數(shù)，記入表中(7)位置

12、。 后視水準(zhǔn)尺紅面，精平后讀中絲讀數(shù)，記入表中(8)位置 2 2、測(cè)站計(jì)算與檢核、測(cè)站計(jì)算與檢核 視距計(jì)算與檢核注意單位為視距計(jì)算與檢核注意單位為mm 后視距后視距(9)= (9)= 后后 下絲讀數(shù)下絲讀數(shù)(1)- (1)- 上絲讀數(shù)上絲讀數(shù)(2)(2)100100 前視距前視距(10)=(10)=前前 下絲讀數(shù)下絲讀數(shù)(4)- (4)- 上絲讀數(shù)上絲讀數(shù)(5)(5)100100 前、后視距差前、后視距差(11)= (11)= 后視距后視距(9)- (9)- 前視距前視距(10) (10) 要求：要求： 四等應(yīng)四等應(yīng)5m 5m ，三等應(yīng)，三等應(yīng)3m 3m 前、后視視距累積差前、后視視距累積差(

13、12)=(12)=上站上站(12)+(12)+本站本站 (11) (11) 要求：要求： 四等應(yīng)四等應(yīng)10m10m，三等應(yīng)，三等應(yīng)5m 5m 水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核單位：水準(zhǔn)尺讀數(shù)檢核單位：mm)mm)n 前尺黑、紅面讀數(shù)差(13)= 黑面中絲(6)+K1 紅面中絲(7) n 要求：四等應(yīng)3mm，三等應(yīng)2 mm n 后尺黑、紅面讀數(shù)差(14)= 黑面中絲(3)+K2 紅面中絲(8) n 要求：四等應(yīng)3mm，三等應(yīng)2 mm 高差計(jì)算與檢核高差計(jì)算與檢核n 黑面高差(15)=后視黑面中絲(3)- 前視黑面中絲(6)n 紅面高差(16)=后視紅面中絲(8)- 前視紅面中絲(7)n 紅黑面高差之差 (17)=

14、 黑面高差(15)-紅面高差(16)0.1= (14) (13)n 要求:四等應(yīng)5mm，三等應(yīng)3 mm n高差中數(shù) (18)= 黑面高差(15)+ 紅面高差(16) 0.1/2 n測(cè)一站，算一站，算完美足限差要求后再搬站。 每頁(yè)記錄計(jì)算檢核單位：m n 高差檢核 n (3)- (6)= 15 n (8)- (7)= 16 n (15) (16)= 218 偶數(shù)站n =2(180.1 ) 奇數(shù)站 n視距檢核n (9)- (10)= 末站 12 三三、四等水準(zhǔn)的內(nèi)業(yè)計(jì)算 n水準(zhǔn)丈量成果處置是根據(jù)知點(diǎn)高程和水準(zhǔn)道路的觀測(cè)高差，求出待定點(diǎn)的高程值。 n四等附合或閉合水準(zhǔn)道路高差閉合差的計(jì)算、調(diào)整方法與普通水準(zhǔn)丈量一樣。其高差閉合差的限差為： n 20 mmL為道路長(zhǎng)，