园林测量第二章优秀课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/9/14,#,水准测量原理,(,理解）,水准仪仪器和工具,（了解）,水准仪的使用,（掌握）,4,量外业工作,（掌握）,(,补充内容,),5,水准测量的内业,（掌握）,自动安平水准仪,（了解）,微倾式水准仪的检验与校正,（了解）,8,水准测量的误差分析,（理解）,第二章 水准测量,主要内容与学习要求,本章小结,1,水准测量原理：,利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，由已知点高程推求未知点高程。,h,AB,= a,b,H,B,= H,A,+ h,AB,H,B,h,AB,高差法,Hi= H,A,+ a,H,B,= Hi-b,视线高法,A,当,a b,时，,h,AB,为正，,B,高于,A,；,当,a b,时，,h,AB,为负，,B,低于,A,。,前进方向,大地水准面,Hi,b,H,A,B,a,前视尺,后视尺,水平视线,后视点,前视点,高差法,：利用高差计算高程。,（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）,视线高法,：利用视线高计算高程。,（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）,返回,要测算地面上两点间的高差，所依据的就是一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成立。因此，,视线必须水平,，是水准测量中要牢牢记住的操作要领。,2,水准测量的仪器和工具,仪器：水准仪,工具：,水准尺,和,尺垫,水准仪的等级（按照精度分）,DS,05,、,DS,1,、,DS,3,、,DS,10,、,DS,20,D,大地测量仪器；,S,水准仪；,数字,表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（,mm,）。,水准仪的作用是提供一条水平视线；,工程测量中常使用,DS,3,型水准仪,.,2.1 DS,3,型水准仪的构造,主要由,望远镜,、,水准器,、,基座,三部分组成。,目镜,水准管目镜,圆水准器校正螺钉,微动螺旋,制动螺旋,对光螺旋,物镜,准星,缺口,水准管,圆水准器,三脚架,脚螺旋,微倾螺旋,（,1,）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数,由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、调焦螺旋组成。,视准轴,：物镜中心与十字丝交点的连线。,竖丝,中丝,视距丝,（,2,）水准器,水准器的作用：,整平仪器,，,使视准轴处于水平位置。,圆水准器,作用：,粗略整平,结构：如图所示,精度：,8,10,/2mm,（气泡中心偏离零点,2mm,所对的圆心角）,2mm,管水准器,作用：,精确整平,结构：如图所示,微倾式水准仪在水准管的上方安装一组,符合棱镜,，通过符合棱镜的反射作用，使气泡两端的像反映在望远镜旁的符合气泡观察窗中。,（,3,）基座,轴座,：承托仪器上部,脚螺旋,：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中,连接板,：连接三脚架,组成,轴座,脚螺旋,连接板,2.2,水准尺和尺垫,(1),水准尺,塔尺,：可以伸缩，一般全长,3m,、,5m,，,用于,等外水准测量,。,双面尺,：不可伸缩，一般全长,3m,，,用于,三、四等水准测量,。,（,2,）尺垫,仅在,转点处,竖立水准尺时使用，,防止,点位移动,和,水准尺下沉,。,返回,操作步骤,：仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等。,3.1,安置仪器,:,高度适中、架头大致水平，固定仪器。,3.2,粗略整平,目的：使圆水准气泡居中，视准轴粗略水平。,方法：,3,水准仪的使用,a,1,2,3,b,3,1,2,c,3,1,2,3.3,瞄准水准尺,目的：使目标和十字丝成像清晰。,方法：,初步瞄准,（用准星对准目标）,目镜调焦,（使十字丝清晰）,物镜调焦,（使目标成像清晰）,精确瞄准,（使竖丝对准目标）,注意：瞄准时应消除视差。,视差,：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。,消除方法,：仔细进行目镜、,物镜调焦。,3.4,精确整平,目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。,方法：调节,微倾螺旋,，使气泡影像符合。,3.5,读数,用十字丝横丝在水准尺上按,从小到大的方向,读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。,注意：,读数前必须精平，,精平后立即读数,读数后还要检查管水准气泡是否完全符合,。,0.860m,水准仪读数实例,6.251,1.534,0.723,b,c,a,返回,4,水准测量外业工作,4,1,水准点及水准测量路线形式,(1),水准点,通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水准点，一般用,BM,表示。,有永久性和临时性两种。,(2),水准路线依据测区的情况，一般布设成单一水准路线和水准网。,单一水准路线可布设成以下几种形式：,3.,支水准路线,BM,1,2,1,BM,2,3,4,1.,闭合水准路线,2.,附合水准路线,BM1,BM2,1,2,3,4.2,水准测量的实施,当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时，就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。,为测,A,、,B,点高差，在,AB,线路上增加,ZD,1,、,ZD,2,、,ZD,3,、,ZD,4,等中间点，将,AB,高差分成若干个水准测站。其中间点仅起传递高程的作用，称为,转点,，简写为,TP,。,4,3,水准测量的检核,(1),计算检核,h,=,a,b,H,B,H,A,即：,B,点对,A,点的高差等于各转点之间高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和，说明高差和各转点高程的计算是正确的。,（,2,）测站检核,B,点的高程是根据,A,点的已知高程和转点之间的高差计算出来。若其中测错任何一个高差，,B,点高程就不会正确。因此，对每一站的高差，都必须采取措施进行检核测量。,变动仪器高法：同一测站用两次,不同的仪器高度,，测得两次高差以相互比较进行检核。,双面尺法：仪器高度不变，立在前视点和后视点上的,水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数,，测得两次高差，相互进行检核。,（,3,） 成果校核,检核水准路线的高差闭合差,f,h,是否超限,校核方法：如果,f,h,f,h,容,，说明外业观测成果合格，否则须进行重测。,(3),支水准路线,：,f,h,h,往,h,返,(2),闭合水准路线：,f,h,=,h,(1),附合水准路线：,f,h,=,h,（,H,终,H,始,）,高差闭合差的计算公式,：,返回,1,一个测站的水准测量工作,A,B,a,b,（,1,）安置仪器于,AB,之间， 立尺于,A,、,B,点上；,（,2,）粗略整平；,（,3,）瞄准,A,尺，精平、读数,a,，,记录,1.568m,；,（,4,）瞄准,B,尺，精平、读数,b,，,记录,1.471m,；,（,5,）计算：,h,AB,= a,b = 1.568-1.471=0.115m,即,B,点比,A,点高,0.115m,。,h,BA,=,h,AB,=,0.115m,，即,A,点比,B,点低,0.115m,。,补充,:,水准测量外业工作内容回顾与延伸,2,连续水准测量,当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。,B,如图：,A,、,B,两水准点之间，设,3,个临时性的转点。,h1 =a1-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4,h,AB,= h1+h2+h3+h4,A,TP1,TP2,TP3,a1,b1,a2,b2,a3,b3,a4,b4,b2,b4,A,A,、,B,两点高差计算的一般公式：,h,AB,= =,n,为测站数,例：,注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。,A,TP1,TP2,TP3,2.142,B,1.258,0.928,1.235,1.664,1.431,1.672,2.074,H,A,=123.446m,H,B,大 地 水 准 面,前进方向,测站,点号,水准尺读数,后视（,a,） 前视（,b,）,高差 （,m,）,高程（,m,）,备注,A,TP1,TP1,TP2,TP2,TP3,TP3,B,2.142,1.258,+0.884,0.928,1.235,-0.307,1.664,1.431,+0.233,1.672,2.074,-0.402,计算,检核,6.406 5.998,测站,点号,水准尺读数,后视（,a,） 前视（,b,）,高差 （,m,）,高程（,m,）,备注,a,b,0.408,0.408,0.408,123.446,123.854,水 准 测 量 手 簿,已知,3.1,测站检核,目的：保证前后视读数的正确。,方法：,变动仪器高法、双面尺法,(1),变动仪器高法,在同一测站上,变动仪器高（,10cm,左右）,，两,次测出高差；等外水准测量其差值,|,h,|, 6,mm,，,取其平均值作为最后结果。,(2),双面尺法,采用黑红面的水准尺，利用双面的,零,点差,检核观测质量。,3,水准测量的检核,（测站检核、计算检核、成果检核）,3.2,计算检核,目的：检核计算高差和高程计算是否正确。,检核条件：,如上表所示：,等式条件成立，说明计算正确。,3.3,成果检核,水准测量时，一般将已知水准点和待,测水准点组成一条水准路线；,在水准测量的施测过程中，测站检核,只能检核一个测站上是否存在错误或误,差是否超限；,计算检核只能发现每页计算是否有误；,对一条水准路线来讲必须进行成果检核。,(1),水准路线的布设形式,附合水准路线（见图,1,）,闭合水准路线（见图,2,）,支水准路线（见图,3,）,BM,A,BM,B,1,2,3,4,图,1,1,2,3,图,3,BM,A,1,2,3,4,图,2,BM,A,(2),检核的主要内容,闭合差：观测值与理论值的差值。,高差闭合差就是高差的观测值与理论值之差；,用,f,h,表示，即,f,h,=,h,测,- h,理,限差：,规范,规定的高差闭合差的允许值；,用,f,h,允,表示。,等外水准测量要求：,平地：,f,h,允,40,（,mm,）,L,水准路线的长度，单位,km,。,山地：,f,h,允,12,（,mm,）,n,水准路线的测站数。,要求：,f,h, f,h,允,(3),不同形式水准路线,f,h,的计算,附和水准路线：,h,测,=h,1,+h,2,+h,3,+ + h,n,h,理,=H,终, H,始,f,h,=,h,测,- h,理,= h,测,-,（,H,终, H,始,）,闭合水准路线：,h,测,= h,1,+h,2,+h,3,+ + h,n,h,理,= 0,f,h,=,h,测,- h,理,= h,测,支水准路线,：,h,测,= h,往,+ h,返,h,理,= 0,f,h,=,h,测,- h,理,=,h,往,+ h,返,返回,5.1,符合水准路线的内业计算,如图为一符合水准路线：,A,、,B,为已知水准点，,H,A,=65.376m,，,H,B,=68.623m,点,1,、,2,、,3,为待测水准点，各测段高差、测站数、,距离见下图：,A,B,1,2,3,前进方向,5,水准测量的内业,备注,测段,点名,距离,km,测站数,实测高差,m,改正数,m,改正后,的高差,m,高程,m,1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,A,1,2,3,B,1.0 8 +1.575,1.2 12 +2.036,1.4 14 -1.742,2.2 16 +1.446,5.8 50 +3.315,辅助计算,-0.012,-0.014,-0.016,-0.026,-0.068,+1.563,+2.022,-1.758,+1.420,+3.247,65.376,66.939,68.961,67.203,68.623,符合水准测量成果计算表,已知,已知,(1),计算闭合差：,(2),检核：,故其精度符合要求。,(3),计算改正数,分配原则：,按与测段距离（或测站数）成正比，并反其符号改正到各相应的高差上，得改正后高差。,按距离：,按测站数：,以第,1,测段为例，测段改正数为：,检核：,(4),计算改正后高差,检核,：,以第,1,测段为例,，改正后的高差为：,(5),计算高程,如：,检核,：,否则说明高程计算有误。,5.2,闭合水准路线成果计算,(1),计算闭合差：,(2),检核：,(3),计算高差改正数：,闭合水准路线的计算与附合水准路线基本相同。,(4),计算改正后高差：,(5),计算各测点高程：,5.3,支水准路线成果计算,1,(1),计算闭合差：,(2),检核：,，故精度符合要求。,(3),计算高差（,取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同,）,(4),计算高程,H,1,=186.785-1.386=185.399m,(,H,A,=186.785m,),返回,A,n = 16,站,6,自动安平水准仪,自动安平水准仪,不需要水准管和微倾螺旋,，只有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，借助一种,“,补偿器,”,的特别装置，使,视线自动处于水平状态,。,自动安平水准仪正面,自动安平水准仪,自动安平水准仪利用自动安平补偿器代替,水准管，使视准轴水平。,特点：,1,、视准轴自动安平；,2,、提高水准测量精度；,3,、减少操作步骤，,提高工作效率。,自动安平水准仪反面,自动安平水准仪后面,自动安平水准仪反面,自动安平水准仪正面,返回,7,微倾式水准仪的检验与校正,主要轴线：视准轴,CC,水准管轴,LL,仪器竖轴,VV,圆水准器轴,7.1,水准仪应满足的条件,圆水准器轴,/,仪器竖轴,水准管轴,/,视准轴,十字丝横丝 竖轴,视准轴,水准管轴,支点,微倾螺旋,C,C,7,2,检验与校正,(1),圆水准器的检验和校正,目的：使,圆水准器轴,/,仪器竖轴,检验：,用脚螺旋使圆水准器气泡居中；,望远镜旋转,180,度。,若气泡仍居中，满足要求；,若气泡不居中，需进行校正。,校正： 用脚螺旋调气泡偏离,值的一半；,用圆水准器的校正,螺旋再调一半。,(2),十字丝横丝的检校和校正,目的：使,十字丝横丝 竖轴,检验：,精平仪器，十字丝横丝左边,对准墙上标志点,p,；,水平微动，,p,点在横丝上移动，,说明十字丝横丝位置正确；,否则需要校正。,校正：,松开十字丝的固定螺旋；,微微转动十字丝环座，,至,p,点轨迹与横丝重合；,拧紧十字丝的固定螺旋。,P,十字丝固定螺旋,(3),水准管轴的检验与校正,目的：使,水准管轴,/,视准轴,。,检验：,在平坦地面选相距,80m,左右,A,、,B,两点，置水,准仪于中点,C,，用变动仪器高法（两次高差之,差,3mm,）测定两点之间 的高差,h,0,=a,1,-b,1,；,i,角,视准轴与水准管轴之间的夹角；,前后视距相等可以消除。,A,B,i,i,a,1,a,1,b,1,C,仪器搬,A,点附近，测得高差,h = a,2,b,2,；,若,h=h,0,，则,水准管轴,/,视准轴,；,若,h,不等于,h,0,，则存在,i,角,。,如图：,式中：,D,AB,为,AB,两点之间的距离,b,2,b,2,应,A,B,i,i,i,a,1,a,1,a,2,b,1,C,2,对于,DS3,水准仪，当 时，则需校正。,校正,转动微倾螺旋，使 （此时视准轴水,平，水准管气泡不居中）。,调节水准管,校正螺丝,，使符合,气泡居中,。,返回,误差来源：,仪器误差,+,观测误差,+,外界条件的影响,8.1,仪器误差,(1),仪器校正后的残余误差,主要是,i,角误差。,（,前后视距相等,可消除）,(2),水准尺误差,包括刻划不准、尺长变化、,尺身弯曲等误差。（作业前必须检验，,前后视,尺交替使用、测站数为偶数,可减弱或消除）,8,水准测量的误差分析,8.2,观测误差,(1),视差（,仔细调焦,可消除）,(2),读数误差（,减小视线长度、读数认真果断,）,(3),水准器泡居中误差（,符合后立即读数,）,(4),水准尺倾斜的影响（,认真扶尺、气泡居中,）,8.3,外界条件的影响,(,1),仪器下沉（,踩紧脚架、减少观测时间,）,(2),尺垫下沉（,尺垫踩实、往返测取中数,）,(3),地球曲率和大气折光（,前后视距相等,可消除）,(4),大气温度和风力（,打伞遮阳、选择好的天气,）,返回,本章小结,1,水准测量是利用水准仪提供的水平视线来直接测定地面上各点间的高差，然后根据其中一点的高程推算出其他各点的高程。高差,hAB,ab,，下角,AB,表示,A,点测向,B,点，,a,为,A,尺上的读数即后视读数，,b,为,B,尺上的读数即前视读数，所以高差具有正、负性,(,方向性,),。,2.,弄清下述一些基本概念：水准测量、视准轴、视差等。,3.,水准管的作用在于导致视线成水平位置，圆水准器的作用在于导致竖铀成竖直位置。安置水准仪时，必须要使架头大致与观测者身高相适应。要掌握以左手大拇指为准的调节脚螺旋使圆水准器居中的方法，读数时一定要消除视差，并使水准管气泡居中。转点处要放尺垫，其作用是防止水准尺的位置和高度发生变化。,4,在实际工作中，由于两点相距较远或高差较大时，必须安置若干次仪器才能测得两点间的高差，这是一个测站上工作的重复连续运用，所以其特点是工作的连续性。转点在水准测量中用来传递高程的点，通常不必求该点高程，其上要放尺垫固定。转点的特点是既有前视读数，又有后视读数，它有关全局，所以要选择坚实的地方。,5,测量工作一般都在规定的记录表格上如实地反映出测、算过程和结果，表格中有计算校核，,a,一,b,h,，这只说明计算无误，但不能反映测量成果的优劣。外业结束后，进行高差闭合差的计算，在限差允许的范围内，即按水准路线长度或测站数进行调整，若超过限差，必须重测。高差改正后，可根据已知点高程算出其它各欲求点的高程。,6,水准测量时，将仪器放在距前、后视距离相等处的目的、在于消除地球曲率、大气折光的影响和视准轴不平行于水准管轴残余误差的影响。,7,在正式作业前，必须将仪器进行全面检查、检验和校正，其中水准轴平行视准轴的检验与校正是主要条件，这样才能保证提供一条水平的视线。在测量中要注意分析各种误差产生的原因，采取一定的办法进行消除或减弱，保证测量的精度。,56,写在最后,成功的基础在于好的学习习惯,The foundation of success lies in good habits,结束语,当,你尽了自己的最大努力,时,，,失败,也是伟大,的，所以不要放弃，坚持就是正确的。,When You Do Your Best, Failure Is Great, So DonT Give Up, Stick To The,End,演讲,人：,XXXXXX,时,间：,XX,年,XX,月,XX,日,