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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,*,*,水准仪及水准,测量,2.1,水准测量的,原理,一、,水准测量原理：,水准测量是利用水准仪所提供的水平视线,测定两点间高差的一种方法。,高差法的步骤：,?,（,1,）在两点的中间位置安置水准仪,?,（,2,）后视读数,a,（瞄准已知高程点所立水准,尺）,?,（,3,）前视读数,b,（瞄准待定高程点所立水准,尺）,?,（,4,）计算,计算高差,h=a-b,计算高程,Hb=Ha+h,2.2,水准仪的基本,构造及使用,?,水准测量的仪器为：水准仪，工具有：水准,尺和尺垫。,?,我国生产的水准仪有很多种，我们只介绍,DS3,型微倾水准仪，也是比较常用的一种水,准仪，其中,D,和,S,分别是大地测量和水准仪的,汉语拼音的第一个字母，下标,3,表示仪器的精,度等级，数字越小，精度越高。,一、,DS3,型微倾水准仪的构造：,?,水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成,?,1,、望远镜：,?,作用：瞄准水准尺，并对水准尺进行读数。,?,构成：物镜、对光透镜、物镜对光螺旋、十,字丝分划板、目镜、目镜对光螺旋,?,视准轴：十字丝交点和物镜光心的连线，称,为视准轴。,物镜：由一组透镜组组成,?,作用：把远处目标的像反映到望远镜的镜筒内。,?,目镜：也是由一组透镜组成,?,作用：是将物镜所成的实像放大成为虚像，,DS3,型微倾水准仪放大率一般不小于,28,倍。,?,十字丝分划板：是安装在目镜筒内的一块平板玻璃，,上面刻有两条垂直的长丝，称为十字丝，分别叫做,竖丝、横丝（也叫中丝），水准仪读数一般为中丝,读数。在中丝的上下还刻有两条对称的短丝，称为,视距丝，作用可以读取距离。,?,对光透镜和物镜对光螺旋：两者的主要作用是通过,调节物镜对光螺旋从而使对光透镜移动，从而使目,标的像落在十字丝分划板上。,一、,DS3,型微倾水准仪的构造：,?,水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成。,2,、水准器：水准器是水准仪上一个重要部件，,主要是用来整平仪器和视准轴是否处于水平,位置。水准器有圆水准器和管水准器两种。,?,（,1,）圆水准器：,?,构造：圆水准器是一个密封的玻璃圆盒，盒,内装有乙醇和乙醚的混合液，加热熔封而成，,冷却后留有圆形气泡。,?,圆水准器轴：过零点的球面法线称为圆水准,器轴。,?,作用：圆水准器气泡居中是仪器粗略整平的,标志。,?,（,2,）管水准器：,?,a,构造：是一个玻璃管，内壁磨成具有一定半径的圆,弧，管内装有乙醇和乙醚的混合液，加热熔封而成，,冷却后留有气泡。,?,b,管水准器零点：管水准器上表面的对称中心，称为,管水准器零点。,?,c,管水准器轴：过零点的球面切线，称为管水准器轴。,?,d,符合水准器：在管水准器上安装有一组棱镜，通过,棱镜的反射，将气泡两端的影像同时反映到目镜旁,的观察窗内，若两端的影像符合时，则表示气泡居,中，反之，则不居中，这种设有棱镜组的水准器，,称为符合水准器。,?,作用：符合水准器气泡居中是仪器精确整平的标志。,一、,DS3,型微倾水准仪的构造：,?,水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成。,3,、基座：基座由轴座、脚螺旋、连接板组成。,仪器上部通过竖轴插入轴座内，脚螺旋用来,调节圆水准器使圆气泡居中。整个仪器通过,连接板连接螺旋与三脚架相连接。,一、,DS3,型微倾水准仪的构造：,?,4,、水准仪上各种螺旋的名称及其作用：,共有六种螺旋，分别是,?,物镜对光螺旋：使远处目标的像清晰。,?,目镜对光螺旋：使十字丝清晰。,?,脚螺旋：使圆水准器气泡居中。,?,制动螺旋：固定或松开望远镜。,?,微动螺旋：使望远镜左右微微摆动。,?,微倾螺旋：使管水准器气泡居中。,二、水准尺,：,?,水准尺有塔尺和双面尺两种。用优质的木材、,铝合金或玻璃钢制成。,?,1,、塔尺：用优质木材制成，由两或三节套,接而成，尺的底部为零点，尺上刻有黑白相,间的分划，每分划为,1,厘米。,?,2,、双面尺：又称红黑面尺，尺长,3,米，两根,为一对，尺子两面均有分划，黑面分划为基,本分划，底部起点为零，红面分划为辅助分,划，底部起点不为零。,三、水准仪的使用,：,?,主要讲使用步骤：共分五步,。,?,安置仪器,?,粗平,?,瞄准,?,精平,?,读数,三、水准仪的使用,：,?,1,、安置仪器：把水准仪安置在脚架上并拧,紧连接螺旋。,?,三点要求：,?,（,1,）高度与身高相适应,?,(2),架子张开的角度不易过大,?,（,3,）架子要踩实,?,（,4,）架头要大致水平,三、水准仪的使用,：,?,2,、粗略整平：,（,1,）概念：调节脚螺旋，使圆水准器气泡居中。,（,2,）技巧：,1,、顺高逆低,2,、气泡在高的位置,三、水准仪的使用,：,?,3,、瞄准水准尺：,（,1,）目镜对光：转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。,（,2,）粗瞄：松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远镜上,的准星、照门瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋。,三点一线,（,3,）物镜对光：转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。,（,4,）精瞄：转动微动螺旋，使水准尺影像处在视场中央。,（,5,）消除视差：,?,视差：物镜对光后，眼睛在目镜端上下微微,地移动，若发现十字丝和水准尺影像有相对,移动的现象，则称为视差。,?,产生原因：水准尺没用恰好成像于十字丝分,划板上。,?,消除方法：反复调节目镜和物镜对光螺旋，,直至视差消除。,三、水准仪的使用,：,?,4,、精确整平：调节微倾螺旋，是管水准器气,泡居中，通过观察符合气泡观察镜，错开的,圆弧调到吻合。,?,5,、读数：读取中丝读数。要求：直接读出米、,分米、厘米、估计到毫米。,2.3,水准测量一般,方法及计算,一、水准点：,1,、定义：用水准测量的方法测定的高程控制点，,称为水准点，有,BM,表示。,2,、种类：永久性水准点和临时性水准点两种。,二、水准测量的施测方法：,?,利用转点进行测量，但测量结果不一定正确。,三、水准测量的实施路线：,?,1,、符合水准路线,?,2,、闭合水准路线,?,3,、支水准路线,四、水准测量的检核方法,：,1,、计算校核,2,、测站检核：在同一测站测得的结果是否一致，称为,测站检核。常用的有两种方法。,（,1,）双仪器高法：对于普通水准测量，两次测得高差,之差的绝对值应小于,6mm.,（,2,）双面尺法：,3,、成果检核：计算检核只能发现计算是否有误，测站,检核只能检验一个测站上是否存在错误或误差是否,超限，但对于一条水准路线来说，测站检核不足以,说明测量全过程的精度是否符合要求：如仪器本身,误差。只有通过成果检核才能知道。,（,1,）符合水准路线：,（,2,）闭合水准路线：,五、水准测量的内业计算,：,包括闭合水准路线的计算和符合水准路线的计算,：,计算过程：,（,1,）列表，把已知数据填入表中；,（,2,）计算高差闭合差,fh,，对于闭合水准路线，,fh=h,测,对于符合水准路线，,fh=h,测,h,理,（,3,）计算高差容许闭合差,fh,容,fh,容,=,12n fh,容,=,40L,若,fh,fh,容，说明测量结果符合要求。,（,4,）调整高差闭合差：,调整原则：将闭合差以相反的符号，按与测站数或距离成正,比的原则分配到各段中去。,(5),计算改正后的高差：实测高差改正数,(6),计算待定点的高程。,六、例题,：,?,某一符合水准路线,AB,，,A,点的高程,H,A,=50.766m,，,B,点的高程,H,B,=49.224m,，,AB,之间共设置,3,个转点，,把,AB,分成四段，,A1,点之间的高差,h1=,0.474m,，,路线长度为,1.2km,；,12,点之间的高差,h2=0.212m,，,路线长度为,0.8km,；,23,点之间的高差,h 3=,.351m,，,路线长度为,1.0km,；,3B,点之间的高差,h 4=,0.952m,，,路线长度为,2.0km,；试对该符合水准路线进行成果,计算。（直接填表）,2.4,水准仪的检验,方法,一、水准仪在使用之前应进行一般性检查,：,?,望远镜成像是否清晰,?,制动螺旋、微动螺旋、微倾螺旋和对光螺旋,是否有效,?,脚螺旋是否灵活,?,脚架固定螺旋是否可靠,二、水准仪应满足的几何条件,：,?,圆水准器轴应平行于仪器竖轴；,?,视准轴应平行于水准管轴,?,十字丝的横丝应垂直于仪器的竖轴,三、水准仪的检验方法：,圆水准器轴应平行于仪器竖轴的检验方法：,转动脚螺旋，使圆水准器气泡居中，然后将仪,器转动,180,，若气泡仍然居中，则此条件满,足，否则需进行校正。,2.5,水准测量误差,及注意事项,一、水准测量的误差来源,：,?,（一）仪器误差：,?,1,、仪器校正不完善的误差，如水准管轴与视准轴不平行产,生的误差。,?,2,、水准尺误差，如分划不准确，尺身弯曲产生的误差，水,准尺零点误差。,?,（二）观测误差：,?,1,、水准管气泡居中误差。,?,2,、读数误差,?,3,、视差影响,?,4,、水准尺倾斜误差,?,（三）外界条件的影响,?,1,、仪器下沉,?,2,、大气折光影响,?,3,、温度变化的影响,二、水准测量时取前后视距相等可以消除以下误差,：,?,1,、视准轴不平行于水准管轴产生的误差。,?,2,、大气折光的影响产生的误差。,?,3,、地球曲率的影响产生的误差。,本章应掌握的问,题,1,、水准测量的目的；,2,、水准测量的原理；,3,、水准仪的组成；,4,、圆水准器和管水准器的作用分别是什么；,5,、符合水准器的概念；,6,、水准仪上各种螺旋的名称及其作用；,7,、叙述水准仪的使用步骤；,8,、何谓视差？视差产生的原因及消除方法如何？,9,、水准测量有哪些实施路线？如何进行成果检核？,10,、闭合水准路线和符合水准路线的计算过程。,11,、取前后视距相等可以消除哪些误差？,
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