03水准测量原理与水准仪操作

,*,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 与仪器操作,内容提要：,2.1 水准测量原理与仪器操作,2.2 普通水准测量实施及成果整理,高程测量概念,Height Measurement,根据点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。,第二章 水准测量,高程测量的方法分类,1、水准测量,2、三角高程测量,3、视距测量,4、GPS测量。,一.根本原理,利用水准仪提供的“水平视线，测量两点间高差，从而由点高程推算出未知点高程。,大地水准面,h,AB,A,B,H,A,H,B,=H,A,+h,AB,水平视线,水准尺,水准尺,a,b,前进方向,2.1 水准测量原理与仪器操作,A后视点 a后视读数,B前视点 b前视读数,1、A、B两点间高差,2.B点的高程,3.视线高程,大地水准面,h,AB,A,B,H,A,H,B,=H,A,+h,AB,水平视线,水准尺,水准尺,a,b,前进方向,二.水准测量的仪器与工具,一水准仪(level)组成,水准仪,由望远镜、水准器、基座三局部组成,1、望远镜(telescope),望远镜物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴，用CC表示。,物镜、目镜、十字丝上、中、下丝三个局部组成。,望远镜的成像原理,圆水准器：用于整平粗平仪器。,水准管：用于精平。,特性：气泡始终向高处移动。,2、水准器(bubble),管水准器,管水准器由玻璃圆管制成，其内壁磨成一定半径R的圆弧。将管内注满酒精或乙醚，加热封闭冷却后，管内形成的空隙局部充满了液体的蒸汽，称为水准气泡。水准气泡总是位于内圆弧的最高点。,水准管轴LL,水准管的分划值,20,/2mm,圆水准器,圆水准器由玻璃圆柱管制成，其顶面内壁是磨成一定半径R的球面，中央刻有小圆圈，其圆心O是圆水准器的零点；过零点O的球面法线为,圆水准器轴,；,当圆水准气泡居中时，,圆水准器轴处于竖直位置；,当气泡不居中，气泡偏移零点2mm时，轴线所倾斜的角度值，称为,圆水准器的分划值。一般为810。,制造水准仪时，使圆水准器轴平行于仪器竖轴。,3、基座(tribrach),基座的作用是支承仪器的上部，用中心螺旋将基座连接到三脚架上。基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。,二水准尺(leveling staff)主要有单面尺、双面尺和塔尺。,1、尺面分划为1cm，每10cm处E字形刻划的尖端注有阿拉伯数字。,2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另一把为4787mm。,三尺垫(staff plate),放在转点上，以防水准尺下沉。,操作程序：粗平瞄准精平读数,一粗平,调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。,1方法：,对向转动脚螺旋1、2使气泡移至1、2方向中间转动脚螺旋3，使气泡居中。,三、水准仪的使用,图形：粗平的操作方法示意图,a,1,2,3,b,3,1,2,c,3,1,2,2规律：,气泡移动方向与,左手大拇指,运动的方向一致。,二 瞄准,1方法：,先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。,2视差：,概念：,眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。,产生原因：,目标像平面与十字丝平面不重合。,消除方法：,反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。,视差的产生,三精平,1、方法：如下图，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。,2、说明：自动安平水准仪compensator level，不需进行精平。,四读数,精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。,1方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。,2规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器假设成倒像的，从上往下读；假设成正像，即从下往上读。,图形：水准仪读数实例,4.水准仪读数实例,6.252,1.477,0.725,b,c,a,