水准测量原理及方法ppt

,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,*,水准测量原理及方法,A:,后视点,a:,后视读数;,B:,前视点,b:,前视读数。,a,计算高程得方法:,高差法:,h,AB,=,a-b,;,H,B,=H,A,+h,AB,视线高程法 :,H,I,=H,A,+a,H,B,=H,I,-b,2-1 水准测量原理,H,A,平均海水面,水平视线,h,AB,H,I,H,B,?,A,B,b,前进方向,利用仪器提供水平视线,测定地面上两点间得高差,推算待测点得高程,水准仪按精度分,精密水准仪,DS,05,DS,1,普通水准仪,DS,3,DS,10,2-2 水准测量得仪器与工具,一、,DS,3,型水准仪得构造,望远镜,水准器,基 座,目镜,物镜调焦螺旋,物镜,左右微动螺旋,水平制动螺旋,脚螺旋,准星,微倾螺旋,视准轴(,CC):,十字丝交点与望远镜物镜光心得连线,组成:由物镜、对光透镜,十字丝分划板 与目镜等部分组成。,十字丝作用:瞄准目标时得读数基准线。,望远镜得作用,:,瞄准远方得目标,2、望远镜,1、基 座,性能指标:,放大率,3、水 准 器,L,0,L,0,二、水准尺与尺垫,1,、水准尺,直尺,折尺,塔尺,尺底起始刻划:,黑面:0,m,红面:4、687,m or 4、787m,2,、尺垫:三角形、半圆形;铸铁制造,作用:标志转点位,防止土质下沉,2-3,水准仪得使用,2,、转点(,TP,i,/ZD,i,):,传递高程得过渡点,作用:传递高程,(无固定点位,无须计算其高程),1,、,水准点,(,Bench Mark):,已知高程点,作用:统一全国得高程系统,满足各种测量需要,引测其它点得高程,种类:永久性,临时性,一、水准点、转点得概念,2-,4,水准测量得外业,10,大家应该也有点累了,稍作休息,大家有疑问得,可以询问与交流,二、水准测量得实施,h,1,=a,1,-b,1,h,2,=a,2,-b,2,h,3,=a,3,-b,3,h,4,=a,4,-b,4,h,AB,=,h=,a-,b,H,B,=H,A,+h,AB,第 1 站:,第 2 站:,第 3 站:,第 4 站:,a,1,b,1,a,2,b,2,a,3,b,3,a,4,b,4,1,2,3,4,A,B,TP,1,TP,2,TP,3,测站,测点,后视,读数,前视,读数,高差,(m),高程,(,m),备注,1,A,1467,0、343,27、354,已知,TP1,1124,2,TP1,1385,-0、289,TP2,1674,3,TP2,1869,0、926,TP3,0943,4,TP3,1425,0、213,TP4,1212,5,TP4,1367,-0、365,B,1732,28、182,计算校核,7513 -6685 =0、828,(一)测站校核,、变仪器高法 (两次成果之差5,mm),、双面尺法,三、水准测量得检核,(二)计算校核,、附合水准路线,h,=,h,测,-(,H,终,-,H,始,),f,h,允,、支水准路线,h,=,h,往,+,h,返,f,h,允,A,B,1,2,3,A,1,2,、闭合水准路线,高差闭合差:,h,=,h,测,f,h,允,h,2,A,1,2,3,4,h,1,h,3,h,4,h,5,(三)成果校核(路线校核),精度要求:,f,h,允,=,式中:,L-,路线长度,以,km,计。,n-,测站总数。,支:,L、n,以单程计。,2-,5,水准测量得内业,闭合、附合水准路线,第,i,待测点得高程:,H,i,=H,i-1,+h,i,正,平差高差闭合差、计算点得高程,支水准路线,例题,A,B,1,2,3,点号,测站数,h,i,测,(,m),改正数,(m),h,i,正,(,m),高程,(m),备注,A,12,+2、785,-0、010,+2、775,56、345,已知,1,59、120,18,-4、369,-0、016,-4、385,2,54、735,13,+1、980,-0、011,+1、969,3,56、704,11,+2、345,-0、010,+2、335,B,59、03,9,已知,54,+2、741,-0、047,+2、694,f,h,=2、741-(59、030-56、345)=+0、047m,实验一、二,1、内容:水准仪得认识与使用,闭合水准路线测量,2、要求:,(1)每人独立观测完成一条水准路线,设待测点,12,个,测站总数,n4,(2),3、仪器安排,1台/4人;水准尺一付;,尺垫一付;记录板一只,实,验,室,排,球,场,N,待测点,已知点,H,BM,i,=,10m,二、水准仪应满足得条件,1、,LLVV,2、,十字丝横丝,VV,3、LLCC,主条件,视准轴,水准管轴,支点,微倾螺旋,2-8 微倾式水准仪得检验与校正,一、水准仪得一般检查,三、检验与校正,1,、,LLVV,得检校,方法与步骤:,(,1,)检验:用脚螺旋整平仪器,转动仪器180,若气泡居中,不需要校正,否则,需要校正。,(,2,)校正:用校针拨动圆水准管校正螺丝,使气泡向中间移动偏离量得一半,再用脚螺旋整平仪器,反复1、2、两步,直到条件满足为止。,L,L,V,V,V,V,L,L,(,1,)原理:若条件满足,精平仪器后,横丝扫过得面就是水平面。,(,2,)检验:让横丝得一端对准固定点,A,微动视线,若,A,始终在横丝上移动,则条件成立,不需要校正,否则,需要校正。,(,3,)校正,方法与步骤:,2,、十字丝横丝,VV,得检校,(a),(b),护盖,3,、,LLCC,得检校,(,5,)校正转动微倾螺旋使,A,尺读数为:,a,2,正,=,h,AB,正,+,b,2,用拨针拨动校正螺丝,使长水准管气泡居中反复几次,直至条件满足为止。,a,b,h,AB,(,1,)准备场地,在平坦地上标定,A、B,约为80,m,C,为,AB,得中点。,(,2,)测,h,AB,正,=,a,1,-b,1,(,3,)在,B,附近约3,m,处,测得,a,2,b,2,读数,(,4,)计算,a,2,正,a,2,正,=,h,AB,正,+,b,2,检查:,a=|a,2,-a,2,正,|,5,mm,不需校正,否则校正。,a,2,正,实验三:,1、内容:水准仪得检校,2、要求:按序检查仪器应满足得几何条件,3、仪器安排:,1台/2人;水准尺一付;,尺垫一付;记录板一只;皮尺一把,2-9 水准测量误差分析,一、误差来源:,(1)仪器不够完善,(2)观测者感觉得限制,(3)外界条件得变化,二、误差分析,1、仪器误差:1)校正残余误差 2)对光误差(,对光透镜非线形运动),3)水准尺误差,(零点不准),3、外界条件得影响,(1)仪器垂直位移,“,后、前、前、后”,(2)尺垫垂直位移 “往返观测取中数”,(3)温度影响 “撑伞遮阳”,(4)地球曲率及大气折光影响,A,B,水平视线,1,c,1,2,c,2,f,1,f,2,D,后,D,前,f,1,f,2,D,后,D,前,地球曲率与大气折光影响,习题:,P,29,:,1、2、5、6、,9,、,10、11、12,2-7 自动安平水准仪、电子水准仪简介,一、自动安平水准仪,(DSZ,3,),补偿器管水准器、微倾螺旋,补偿角:810,二、电子(数字)水准仪,电子,(,数字,),水准仪就是集电子、光学、图像处理、计算技术于一体得水准仪。,1,、望远镜,2,、铟钢,RAB,标尺,3,、电子水准仪得主要特点:,1,)精度高(电子读数,0、4mm/km,人工读数,1、0mm/km,),2,)自动化程度高,3,)较强得储存功能,4,)菜单与按键操作功能丰富,6-5,三、四等水准测量,一、高程控制网,由国家测绘部门在全国范围统一建立得高程系统。,(,),分为:1956黄海高程系,1985国家高程基准,关系:,H,85,=H,56,-0、029m,1985,年国家,高程基准,1956,年黄海高程系,废黄河零点,吴淞零点,0、0289m,0、1829m,1、8228m,江苏境内各新旧高程系统得关系,沿地质构造稳定与坡度平缓得交通线布满全国,构成网状。路线全长为,93 000,多公里,有,100,个闭合环,环长为,800,1500,公里,国家一等水准网,在一等水准网上加密,一般沿铁路、公路与河流布设,环长为,300,700,公里,有,822,个闭合环,全长为,137 000,多公里,二等水准网,加密,三等、四等水准网,它就是确定地形海拔高程得坐标系统,按等级与精度分为一、二、三、四等网。目前提供使用得,85,国家高程系统共有水准点,114041,个,水准路线长度为,416619、1,公里。,(一)三、四等水准测量技术要求,项,目,等,级,使用仪器,高差闭合差得限差(,mm),视线长度(,m),视线高度,前后视距离差(,m),前后视距离累积差(,m),黑红面读数差(,mm),黑红面所测高差之差(,mm),附合、闭合路线,往返测,三,DS,3,65,三丝能读数,2,5,2,3,四,DS,3,80,三丝能读数,3,10,3,5,注:,1、,L,为水准路线长度,以,km,计,2、,K,为路线或测段长度,以,km,计,表,6-11,二、三四等水准测量,1、安置仪器,2、先黑:,读后视尺黑面:下、上、中(,a,黑,),读前视尺黑面:下、上、中(,b,黑,),3、后红:,读前视尺红面:中(,b,红,),读后视尺红面:中(,a,红,),将上述读数分别对应填入记录手簿,(二)观测方法,双面尺法,观测顺序:“先黑后红”,“后后前前”,先黑后红,(,三,),计算与校核,1、视距部分:,D,后,=(下丝,-,上丝)100,65m,、,80m,D,前,=(下丝-上丝)100,65m,、,80m,要求:,D=,|D,后,-,D,前,|2,m,、3m,D,5,m,、10m,2、高差部分:,要求:,|,K+,黑-红,|,2,mm、3mm,|,h,|,=,|,h,黑,-(,h,红,0、100,m),|,3mm、5mm,a-,b=,h,a、,b,计算校核,f,h,测,得调整同,2-5,测站,点号,后尺,下,前尺,下,方向尺号,水准尺读数,K+,黑-红,mm,高差,中数,(,m),备,注,上,上,黑面,m,红面,m,D,后,D,前,D,D,1,BM,1,ZD,1,1426,0、774,后1,前2,1211,5998,0,+0、6250,K1,4、787,K2,4、687,0995,0、326,058,6,5273,0,43、1,43、0,+0、625,+0、725,0,+0、1,+0、1,2,ZD1,ZD2,1812,0570,后2,前1,1554,6241,0,+1、2435,1296,0052,0311,5097,+1,51、6,51、8,+1、243,+1、144,-1,-0、2,-0、1,每页校核,:169、5 169、6 29、291-24、935 =+2、17802,:,D,末,=-0、1,m h,黑,+,h,红,=+4、356,:,D,总,=339、1,m,实验四,1,、内容:四等水准测量,2,、要求:,路线形成闭合水准路线,线路上设置,1,2,个待测点,测站数,4,每组完成,2,组有效数据成果,排,球,场,N,待测点,已知点,H,BM,i,=,10m,a,A,B,D,i,Dtga,v,h,6-6 三角高程测量,地面起伏较大,一、原理:,如图,已知,A,点得高程:,H,A,AB,得距离为:,D,求测:,B,点高程,H,B,计算公式:,h,+,v,=Dtg,a,+,i,h,=Dtg,a,+,i,-,v,H,B,=H,A,+,h,i,