水准测量原理、仪器和工具

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,*,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,3-1,水,水,准,准测,量,量原,理,理,3-2,水,水,准,准测,量,量的,仪,仪器,和,和工,具,具,3-3,水,水,准,准仪,的,的使,用,用,3-4,水,水,准,准测,量,量的,外,外业,3-5,水,水,准,准测,量,量的,内,内业,3-6,数,数,字,字水,准,准仪,简,简介,复习,思,思考,题,题,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,地面,点,点的,位,位置,是,是用,平,平面,坐,坐标,和,和高,程,程来,确,确定,的,的。,测,测量,地,地面,上,上各,点,点高,程,程的,工,工作,，,，称,为,为高,程,程测,量,量。,高,高程,测,测量,可,可分,为,为水,准,准测,量,量、,三,三角,高,高程,测,测量,和,和气,压,压高,程,程测,量,量三,类,类。,3-1,水,水,准,准测,量,量的,原,原理,水准,测,测量,是,是利,用,用一,条,条水,平,平视,线,线，,并,并借,助,助水,准,准尺,，,，测,定,定地,面,面两,点,点间,的,的高,差,差，,这,这样,就,就可,由,由已,知,知点,的,的高,程,程推,算,算出,未,未知,点,点的,高,高程,。,。如,图,图所,示,示，,欲,欲测,定,定,A,、,B,两点,间,间的,高,高差,h,，可,在,在,A,、,B,两点,上,上分,别,别竖,立,立带,有,有刻,划,划的,水,水准,尺,尺，,并,并在,A,、,B,两点,之,之间,安,安置,一,一台,能,能提,供,供一,条,条水,平,平视,线,线的,水,水准,仪,仪。,根,根据,水,水准,仪,仪的,水,水平,视,视线,，,，在,A,点尺,上,上读,数,数，,设,设为,a;,在,B,点尺,上,上读,数,数，,设,设为,b;,则,A,、,B,两点,间,间的,高,高差,为,为：,h,AB,=a-b,。,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,如果,水,水准,测,测量,是,是由A到B进,行,行的,，,，如,图,图中,的,的箭,头,头所,示,示，,由,由于A点,为,为已,知,知高,程,程点,，,，故A点,尺,尺上,读,读数a称,为,为后,视,视读,数,数；B点,为,为欲,求,求高,程,程的,点,点，,则,则B,点,点尺,上,上读,数,数b,为,为前,视,视读,数,数。,高,高差,等,等于,后,后视,读,读数,减,减去,前,前视,读,读数,。,。,高差,的,的符,号,号有,正,正有,负,负。,当,当高,差,差为,正,正值,时,时，,表,表示,前,前视,点,点B,高,高于,后,后视,点,点A,；,；当,高,高差,为,为负,时,时，,表,表示,前,前视,点,点B,低,低于,后,后视,点,点A,。,。所,以,以计,算,算高,差,差时,，,，一,定,定要,用,用后,视,视读,数,数减,去,去前,视,视读,数,数，,次,次序,不,不能,颠,颠倒,。,。,有了,高,高差,，,，就,可,可根,据,据A,点,点高,程,程求,得,得B,点,点高,程,程，,即,即：,H,B,=H,A,+h,AB,=H,A,+(a-b),高程,测,测量,的,的实,质,质就,是,是测,量,量高,差,差。,另外,还,还可,通,通过,仪,仪器,的,的视,线,线高Hi,计,计算B点,的,的高,程,程，,即,即：,H,i,=H,A,+aH,B,=H,i,-b,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,3-2,水,水,准,准测,量,量的,仪,仪器,和,和工,具,具,水准,测,测量,所,所使,用,用的,仪,仪器,为,为水,准,准仪,，,，工,具,具为,水,水准,尺,尺和,尺,尺垫,。,。,我国,将,将水,准,准仪,按,按其,精,精度,划,划分,为,为四,个,个等,级,级：,、,、,、,、,和,和DS10。,字,字母D和S分,别,别为,“,“大,地,地测,量,量”,和,和“,水,水准,仪,仪”,汉,汉语,拼,拼音,的,的第,一,一个,字,字母,，,，其,后,后面,的,的数,字,字代,表,表仪,器,器的,测,测量,精,精度,。,。工,程,程测,量,量中,广,广泛,使,使用,的,的是DS3级,水,水准,仪,仪。,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,一、,水,水,准,准仪,水准,仪,仪是,能,能够,提,提供,水,水平,视,视线,的,的仪,器,器，,主,主要,由,由望,远,远镜,、,、水,准,准器,和,和基,座,座三,部,部分,组,组成,。,。,望远,镜,镜的,主,主要,用,用途,是,是瞄,准,准目,标,标并,在,在水,准,准尺,上,上读,数,数。,它,它包,括,括物,镜,镜1,、,、十,字,字丝2、,对,对光,透,透镜3和,目,目镜4等,四,四个,部,部分,。,。十,字,字丝,是,是照,准,准尺,子,子和,读,读数,用,用的,。,。它,是,是刻,在,在玻,璃,璃板,上,上的,两,两条,相,相互,垂,垂直,的,的细,丝,丝，,竖,竖向,的,的一,条,条称,为,为竖,丝,丝，,横,横向,的,的一,条,条长,丝,丝称,为,为横,丝,丝(,又,又称,中,中丝)，,横,横丝,上,上下,还,还有,两,两条,对,对称,的,的短,丝,丝是,用,用来,测,测量,距,距离,的,的，,称,称为,视,视距,丝,丝。,十,十字,丝,丝中,心,心(,或,或称,十,十字,丝,丝交,点,点),和,和物,镜,镜和,光,光心,的,的连,线,线，,称,称为,视,视准,轴,轴。,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,(二),水,水准,器,器,水准,器,器是,用,用来,指,指示,视,视准,轴,轴是,否,否水,平,平或,仪,仪器,竖,竖轴,是,是否,竖,竖直,的,的装,置,置。,水,水准,器,器分,为,为圆,水,水准,器,器和,管,管水,准,准器,两,两种,。,。圆,水,水准,器,器装,在,在基,座,座上,，,，供,粗,粗略,整,整平,之,之用,；,；管,水,水准,器,器装,在,在望,远,远镜,旁,旁，,供,供精,确,确整,平,平视,准,准轴,之,之用,。,。,管水,准,准器,又,又称,水,水准,管,管，,是,是由,一,一个,内,内壁,研,研磨,成,成圆,弧,弧的,玻,玻璃,管,管制,成,成的,。,。水,准,准管,上,上一,般,般刻,有,有间,隔,隔为2mm,的,的分,划,划线,，,，分,划,划线,的,的中,点,点O,，,，称,为,为水,准,准管,零,零点,。,。水,准,准管,内,内充,满,满酒,精,精或,乙,乙醚,，,，中,间,间有,一,一气,泡,泡。,通,通过,零,零点,作,作水,准,准管,圆,圆弧,的,的切,线,线，,称,称为,水,水准,管,管轴,。,。当,气,气泡,两,两端,对,对称,于,于圆,弧,弧上,中,中点O时,，,，气,泡,泡即,居,居中,，,，此,时,时水,准,准管,轴,轴也,就,就水,平,平了,。,。水,准,准管,上,上每2mm,分,分划,所,所对,应,应的,圆,圆心,角,角，,称,称为,水,水准,管,管分,划,划值,。,。分,划,划值,越,越小,，,，则,水,水准,管,管越,灵,灵敏,。,。,第三,章,章,水,水,准,准测,量,量,为了,提,提高,目,目估,水,水准,管,管气,泡,泡居,中,中的,精,精度,，,，微,倾,倾式,水,水准,仪,仪的,水,水准,管,管上,方,方都,装,装有,由,由三,块,块棱,镜,镜组,成,成的,复,复合,棱,棱镜,系,系统,。,。两,个,个棱,镜,镜的,侧,侧面,所,所在,的,的平,面,面通,过,过水,准,准管,的,的纵,轴,轴线,，,，第,三,三块,棱,棱镜,为,为45,的,的直,角,角棱,镜,镜，,其,其底,为,为等,腰,腰直,角,角三,角,角形,，,，一,个,个直,角,角面,与,与左,右,右两,棱,棱镜,的,的侧,面,面相,靠,靠或,互,互相,平,平行,。,。它,把,把水,准,准管,两,两端,半,半个,气,气泡,的,的像,，,，经,过,过三,次,次全,反,反射,，,，进,入,入望,远,远镜,旁,旁的,放,放大,镜,镜内,。,。如,果,果气,泡,泡居,中,中，,则,则气,泡,泡两,端,端的,两,两个,半,半边,影,影像,即,即合,二,二为,一,一，,如,如果,气,气泡,不,不居,中,中，,则,则气,泡,泡的,两,两个,半,半边,影,影像,不,不符,合,合。,第三章,水,水准测,量,量,二、水,准,准尺,水准尺是,水,水准测量,时,时使用的,标,标尺，是,水,水准测量,的,的重要工,具,具之一，,其,其质量的,好,好坏将直,接,接影响到,水,水准测量,的,的精度。,因,因此，水,准,准尺通常,用,用干燥不,易,易变形的,木,木质材料,或,或玻璃钢,制,制成。地,面,面水准测,量,量常用的,水,水准尺有,直,直尺和塔,尺,尺两种。,直,直尺按长,度,度有2,m和3m两种,，,，塔尺的,长,长度为5m，尺,上,上的刻划,一,一般1cm一格,，,，并在分,米,米处注记,。,。塔尺多,用,用于地形,测,测量，双,面,面尺多用,于,于三、四,等,等水准测,量,量。双面,尺,尺的一面,采,采用黑白,相,相间刻划,，,，称黑面,尺,尺或主尺,，,，另一面,采,采用红白,相,相间刻划,，,，称红面,尺,尺或副尺,。,。双面尺,必,必须成对,使,使用，两,根,根尺黑面,的,的起始读,数,数为零，,而,而红面的,起,起始读数,则,则分别为4.687 m和4.787 m。,第三章,水,水准测,量,量,三、尺,垫,垫,有时两个,水,水准点之,间,间的距离,较,较远或高,差,差较大，,直,直接测定,其,其高差有,困,困难时，,应,应在中间,设,设立若干,个,个中间点,(,称为转点,),传递高差,。,。而尺垫,是,是在转点,处,处放置水,准,准尺用的,。,。尺垫用,生,生铁铸成,，,，一般为,三,三角形，,中,中间有一,突,突起的半,球,球体，下,方,方有三个,支,支脚。使,用,用时用力,将,将尺垫的,三,三个支脚,踩,踩入土中,，,，以防下,沉,沉，上方,突,突起的半,球,球形顶点,作,作为竖立,标,标尺和标,志,志转点之,用,用。,第三章,水,水准测,量,量,3-3,水,水准仪,的,的使用,水准仪的,正,正确操作,程,程序包括,仪,仪器安置,、,、粗略整,平,平、瞄准,、,、精确整,平,平和读数,等,等。,一、安,置,置水准仪,打开三脚,架,架并使其,高,高度适中,，,，目估使,架,架头大致,水,水平，然,后,后将三脚,架,架尖踩入,土,土中，将,水,水准仪用,中,中心螺旋,固,固定于三,脚,脚架头上,。,。,第三章,水,水准测,量,量,二、粗,略,略整平(,粗,粗平),粗略整平,工,工作是用,脚,脚螺旋将,圆,圆水准器,的,的气泡调,整,整居中。,先,先将圆水,准,准器放在,适,适当位置,，,，然后用,双,双手同时,向,向内或向,外,外,(,即以相反,方,方向,),旋转脚螺,旋,旋，使一,个,个升高、,一,一个降低,。,。当气泡,未,未居中而,处,处于,a,处；同时,按,按图上箭,头,头所示向,内,内旋转,1,、,2,两个脚螺,旋,旋，使气,泡,泡由,a,移动到,b,处；再转,动,动脚螺旋,3,，使气泡,居,居中。这,项,项工作要,反,反复进行,，,，直至仪,器,器旋转到,任,任何方向,，,，气泡都,居,居中为止,。,。在整平,的,的过程中,，,，须记住,左,左手拇指,规,规则：“,左,左手拇指,旋,旋转脚螺,旋,旋的运动,方,方向，就,是,是气泡移,动,动的方向,”,”，不可,盲,盲目地转,动,动脚螺旋,。,。,第三章,水,水准测,量,量,第三章,水,水准测,量,量,三、瞄,准,准水准尺,(1),在,在瞄准水,准,准尺之前,，,，先进行,目,目镜对光,。,。把望远,镜,镜对着明,亮,亮的背景(如白墙,或,或天空等)，转动,目,目镜对光,螺,螺旋，使,十,十字丝