测量水准测量课件

水准测量水准测量u 第一章水准测量第一章水准测量u高程测量：测量地面上各点高程的工作高程测量：测量地面上各点高程的工作u 高程测量按所使用仪器不同和施测方法不同，可将高程测量按所使用仪器不同和施测方法不同，可将高程测量分为：高程测量分为：u1、水准测量、水准测量u2、三角高程测量、三角高程测量u3、卫星测量、卫星测量u4、气压高程测量、气压高程测量u其中其中水准测量水准测量是测量精度较高，工程中最常用的高程是测量精度较高，工程中最常用的高程测量方法。测量方法。水准测量 第一章水准测量水准测量水准测量第一节水准测量原理第一节水准测量原理u第一节第一节 水准测量原理水准测量原理u一、一、水准测量原理水准测量原理u利用水准仪提供一条水平视线，并借助在两点上所立的水准尺利用水准仪提供一条水平视线，并借助在两点上所立的水准尺上的读数，经计算测定现两点间的高差，然后由已知点的高程上的读数，经计算测定现两点间的高差，然后由已知点的高程推算出未知点的高程，推算出未知点的高程，u图图水准测量第一节水准测量原理第一节 水准测量原理水准测量水准测量第一节水准测量原理第一节水准测量原理u二、高程计算方法二、高程计算方法u如图示中已知如图示中已知H HA A,求求H HB B,则则A A为后视点为后视点 ，B B 为为 前视点，通过水准仪在前视点，通过水准仪在 水准尺上的的刻度称为水准尺上的的刻度称为 读数，则读数，则a a为后视读数，为后视读数，b b为前视读数。为前视读数。uABAB两点间的高差两点间的高差h habab=a-b(=a-b(后视读数后视读数-前视读数）前视读数）u若若a ab b，高差为正，说明前视点高于后视点（，高差为正，说明前视点高于后视点（B B高于高于A A）若若a ab b高差为负，说明前视点低于后视点（高差为负，说明前视点低于后视点（B B低于低于A A点点u计算计算B B 点高程的方法，点高程的方法，u1 1、高差计算法、高差计算法两点间的高差两点间的高差h habab=a-b =a-b 因因h hababH HB-B-H HA A所以所以H HB BH HA+A+h habab水准测量第一节水准测量原理二、高程计算方法水准测量水准测量第一节水准测量原理第一节水准测量原理u2 2、视线高程法（视高法）、视线高程法（视高法）u如图示如图示 B B点高程也可以通过水准仪的视线高程点高程也可以通过水准仪的视线高程HiHi来计算，即来计算，即视线高程视线高程Hi=HHi=HA A+a+a，则，则B B点高程点高程H HB B=Hi-b(H=Hi-b(HB B=H=HA A+a-b)+a-b)当安置一次仪器观测多个点时利用视高法当安置一次仪器观测多个点时利用视高法水准测量第一节水准测量原理2、视线高程法（视高法）B点高程也水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u 第二节第二节DSDS3 3级水准仪和水准测量工具级水准仪和水准测量工具u仪器仪器:水准仪，工具水准仪，工具:水准尺、尺垫、锤球水准尺、尺垫、锤球u水准仪按其测量精度不同有：水准仪按其测量精度不同有：DSDS0505、DSDS1 1、DSDS3 3、DSDS1010、DSDS2020等级；等级；uD-D-大地测量大地测量,S-,S-水准仪，角标水准仪，角标 0505、1 1、3 3、1010是每公是每公里往返测量时仪器所产生的中误差毫米数。里往返测量时仪器所产生的中误差毫米数。u工程中最常用的水准仪为工程中最常用的水准仪为DSDS3 3级。级。水准测量第二节水准仪和工具 第二节DS3级水准仪水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u一、一、DSDS3 3级微倾式水准仪的构造。级微倾式水准仪的构造。u由望远镜、水准器、基座三大部分组成。由望远镜、水准器、基座三大部分组成。水准测量第二节水准仪和工具一、DS3级微倾式水准仪的构造。水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u（一）望远镜（一）望远镜 u作用：作用：1 1、提供一条水平视线，、提供一条水平视线，2 2、照准远处水、照准远处水平尺并放大影像，平尺并放大影像，3 3、读取水准尺读数。、读取水准尺读数。u望远镜组成如图望远镜组成如图。水准测量第二节水准仪和工具（一）望远镜 水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u1 1、物镜：由两片以上透镜组成，使目标成像，并使物镜：由两片以上透镜组成，使目标成像，并使远处目标影像成像于十字丝分划板上远处目标影像成像于十字丝分划板上u2 2、目镜：由一组复合凸透镜组成，使目标和十字丝、目镜：由一组复合凸透镜组成，使目标和十字丝放大成虚像，转动放大成虚像，转动目镜对光螺旋目镜对光螺旋可使十字丝清晰，根可使十字丝清晰，根据目镜组成，望远镜成像分为据目镜组成，望远镜成像分为正像正像和和倒像倒像两种两种水准测量第二节水准仪和工具水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u3 3、对光凹透镜：用作物镜调焦，用、对光凹透镜：用作物镜调焦，用物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋使使物镜成像清晰。物镜成像清晰。u4 4、十字丝分划板：在光学玻璃板、十字丝分划板：在光学玻璃板 上刻有十字丝，用以截取尺上读数上刻有十字丝，用以截取尺上读数 及瞄准目标。及瞄准目标。水准测量第二节水准仪和工具水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u名词：（名词：（1 1）望远镜的视准轴（望远镜的视准轴（CC):CC):物镜光心与十字丝交点的物镜光心与十字丝交点的连线。（连线。（将仪器正确操作后，将仪器正确操作后，CCCC应为水平线应为水平线）u（2）望远镜的放大倍数：望远镜的放大倍数：=/=/，望远镜内所看到的物体，望远镜内所看到的物体的像所对的视角的像所对的视角 与用肉眼看物体所对应的视角与用肉眼看物体所对应的视角的比值。的比值。uDS3DS3级水准仪一般级水准仪一般V V为为25 25 3030倍，教学仪器为倍，教学仪器为3030倍。倍。u（二）水准器：（二）水准器：u 作用：用来整平仪器使视准轴处于水平位置，有作用：用来整平仪器使视准轴处于水平位置，有圆水准器圆水准器和和管水准器管水准器两个。两个。水准测量第二节水准仪和工具名词：（1）望远镜的视准轴（CC)水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u1 1、圆水准器：用以仪器的粗略整平，使基座处于水平面，竖、圆水准器：用以仪器的粗略整平，使基座处于水平面，竖轴处于铅垂线位置。轴处于铅垂线位置。构造如图：顶部为球面玻璃，内装构造如图：顶部为球面玻璃，内装液体玻璃上圆刻划圈内的园心称为液体玻璃上圆刻划圈内的园心称为圆水准器零点圆水准器零点名词名词（1）圆水准器轴圆水准器轴：通过零点：通过零点与球面曲率中心的连线与球面曲率中心的连线LL。水准测量第二节水准仪和工具1、圆水准器：用以仪器的粗略整平，水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u（2 2）圆水准器的分划值圆水准器的分划值：气泡：气泡偏离零点中心偏离零点中心2 2毫米时，圆水准轴偏离毫米时，圆水准轴偏离铅垂线的角值。铅垂线的角值。uDS3DS3级水准仪的级水准仪的u8 8 10/2mm10/2mmu教学有仪器教学有仪器8/2mm8/2mmu分划值越小，水准器的精度越高分划值越小，水准器的精度越高 水准测量第二节水准仪和工具（2）圆水准器的分划值：气泡水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u2 2、管水准器（又称水准管）：管水准器（又称水准管）：用于精确整平仪器，使视准轴用于精确整平仪器，使视准轴精确置于水平位置。精确置于水平位置。构造：纵向内壁磨成圆弧面的玻璃管，内装液体，形成一长形气泡。构造：纵向内壁磨成圆弧面的玻璃管，内装液体，形成一长形气泡。上壁刻有刻度为上壁刻有刻度为2mm的分划线，分划线中点称为水准管的零点的分划线，分划线中点称为水准管的零点名词名词（1）水准管轴水准管轴LL：通过零点作水准管圆弧面的切线。：通过零点作水准管圆弧面的切线。（当气泡居中时，（当气泡居中时，LL为水平线）为水平线）水准测量第二节水准仪和工具2、管水准器（又称水准管）：用于精水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u（2）水准管分划值水准管分划值：水准管圆弧：水准管圆弧2mm2mm所对应的圆心角，圆弧所对应的圆心角，圆弧半径越大时半径越大时越小，水准管灵敏度越高。越小，水准管灵敏度越高。uDS3DS3级水准仪的水准管分划值级水准仪的水准管分划值 2020/2mm/2mmu水准管气泡居中观测装置，水准管气泡居中观测装置，水准测量第二节水准仪和工具（2）水准管分划值：水准管圆弧水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u通过调节通过调节微倾螺旋微倾螺旋使气泡影像吻合，则水准管气泡居中，水准使气泡影像吻合，则水准管气泡居中，水准管轴水平管轴水平u（三）基座：仪器的最下部，主要是支承上部结构，并提供一（三）基座：仪器的最下部，主要是支承上部结构，并提供一个水平转动平面。个水平转动平面。水准测量第二节水准仪和工具水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u主要组成包括主要组成包括u1 1、轴座；用、轴座；用制动螺旋制动螺旋和和微动螺旋微动螺旋控制上部转动。控制上部转动。u竖向旋转轴简称为竖轴。竖向旋转轴简称为竖轴。u2 2、脚螺旋：三个脚螺旋，、脚螺旋：三个脚螺旋，转动脚螺旋，可使圆水准转动脚螺旋，可使圆水准 气泡居中气泡居中u3 3、底板：连接三脚架、底板：连接三脚架u4 4、三角压板：固定脚螺旋位置、三角压板：固定脚螺旋位置u个别仪器还配有：个别仪器还配有：水平度盘，锤球等水平度盘，锤球等。水准测量第二节水准仪和工具主要组成包括水准测量水准测量第二节水准仪和工具第二节水准仪和工具u二、水准尺和尺二、水准尺和尺垫u用于水准用于水准测量的尺量的尺u1、塔尺：、塔尺：u具有伸缩性，便于携带用于一般水准测量具有伸缩性，便于携带用于一般水准测量u材料：木材料：木 、铝合金，、铝合金，长度：长度：5米米、3米、米、2米。米。刻度标注：正面：最小标厘米，个别毫米；刻度标注：正面：最小标厘米，个别毫米；反面最小标反面最小标0.5厘米。厘米。数字标注：数字标注：正字正字和和倒字倒字水准测量第二节水准仪和工具二、水准尺和尺垫长度：5米、3米水准测量第二节水准仪和工具u2 2、双面尺（红黑面尺）：用于三、双面尺（红黑面尺）：用于三、四水准测量，直尺长四水准测量，直尺长3 3米，两根为一对米，两根为一对正面为黑色，反面为红色，正面为黑色，反面为红色，正面都为零起点，红面尺底分为正面都为零起点，红面尺底分为4.6874.687米、米、4.7874.787米起点。米起点。水准测量第二节水准仪和工具