水準(zhǔn)測量儀器教學(xué)視頻ppt課件

1、第二章第二章 水準(zhǔn)測量水準(zhǔn)測量 2.1 2.1 水準(zhǔn)測量原理水準(zhǔn)測量原理 2.2 DS32.2 DS3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測量的水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測量的工具工具 2.3 2.3 水準(zhǔn)儀的使用水準(zhǔn)儀的使用 2.4 2.4 水準(zhǔn)測量的施測方法水準(zhǔn)測量的施測方法 2.5 2.5 水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算 2.6 2.6 水準(zhǔn)儀的檢驗與校正水準(zhǔn)儀的檢驗與校正 2.7 2.7 水準(zhǔn)測量的誤差及注意水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項事項 2.8 2.8 其他水準(zhǔn)儀簡介其他水準(zhǔn)儀簡介2.1 水準(zhǔn)測量原水準(zhǔn)測量原理：理： 利用水準(zhǔn)儀提利用水準(zhǔn)儀提供水平視線，讀取供水平視線，讀取水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測定兩點間的高

2、差，定兩點間的高差，由已知點高程推求由已知點高程推求未知點高程。如圖：未知點高程。如圖： hAB = a b HB = HA + hAB大地水準(zhǔn)面大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進(jìn)方向前進(jìn)方向高差法高差法Hi= HA+ aHB= Hi-b視線高法視線高法AB當(dāng)當(dāng)a b時，時，hAB 為正，為正，B高于高于A ；當(dāng)當(dāng)a 規(guī)定的的高差閉合差的允許值；規(guī)定的的高差閉合差的允許值； 用用fhfh允表示。允表示。 等外水準(zhǔn)測量要求：等外水準(zhǔn)測量要求： 平地：平地： fhfh允允40 40 （mmmm） LL水準(zhǔn)路線的長度，單位水準(zhǔn)路線的長度，單位kmkm。 山地：山地： fhfh允允12 12 （mmm

3、m） nn水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。要求：要求： fh fhfh fh允允 Ln3 3、不同形式水準(zhǔn)路線、不同形式水準(zhǔn)路線fhfh的計算的計算 附和水準(zhǔn)路線：附和水準(zhǔn)路線： hh測測=h1+h2+h3+ + hn =h1+h2+h3+ + hn hh理理=H=H終終 H H始始 fh = hfh = h測測 - h- h理理= h= h測測- -（H H終終 H H始）始） 閉合水準(zhǔn)路線：閉合水準(zhǔn)路線： hh測測= h1+h2+h3+ + = h1+h2+h3+ + hn hhn h理理= 0= 0 fh = h fh = h測測 - h- h理理= h= h測測 支水準(zhǔn)路線：支水準(zhǔn)

4、路線： hh測測= h= h往往+ h+ h返返 hh理理= 0= 0 fh = h fh = h測測 - h- h理理= h= h往往+ h+ h返返 前往2.5 水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算一、符合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計算一、符合水準(zhǔn)路線的內(nèi)業(yè)計算 如圖為一符合水準(zhǔn)路線：如圖為一符合水準(zhǔn)路線：kmLnh0 . 18575. 1111kmLnh2 . 112036. 2222kmLnh4 . 114742. 1333kmLnh2 . 216446. 1444AB123A、B為已知水準(zhǔn)點，為已知水準(zhǔn)點，HA =65.376m ， HB =68.623m點點1、2、3 為待測水準(zhǔn)點，各測段高差

5、、測站數(shù)、為待測水準(zhǔn)點，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖：距離見下圖： 前進(jìn)方向備注備注測段測段 點名 間隔 km測站數(shù)測站數(shù)實測高差實測高差 m改正數(shù)改正數(shù) m改正后改正后的高差的高差 m高程高程 m1234567891234A123B1.0 8 +1.5751.2 12 +2.0361.4 14 -1.7422.2 16 +1.4465.8 50 +3.315輔助輔助計算計算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420 +3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968 . 5

6、40允kmL8 . 5mmLfh12符合水準(zhǔn)測量成果計算表符合水準(zhǔn)測量成果計算表1 1、計算閉合差：、計算閉合差：)(ABhHHhf)376.65623.68(315. 3m068. 02、檢核：、檢核：mmLfh40允mm968 . 540允hhff 故其精度符合要求。故其精度符合要求。3、計算改正數(shù)、計算改正數(shù) 分配原則：按與測段距離或測站數(shù)成正比，并分配原則：按與測段距離或測站數(shù)成正比，并反其符號改正到各相應(yīng)的高差上，得改正后高差。反其符號改正到各相應(yīng)的高差上，得改正后高差。ihillfv按距離：按距離：按測站數(shù)：按測站數(shù)：ihinnfv以第以第1測段為例，測段改正數(shù)為：測段為例，測段改

7、正數(shù)為：11llfvhm012. 0)8 . 5068. 0(檢核：檢核：hfv4、計算改正后高差、計算改正后高差iiivhh改檢核：檢核：ABiHHh改以第以第1 1測段為例，改正后的高差為：測段為例，改正后的高差為：mvhh563. 1012. 0575. 1111測改5、計算高程、計算高程改iiihHH1如：如：mhHHA939.66563. 1376.6511改檢核：檢核：mHHBB623.66(（已知）算）否則說明高程計算有誤。否則說明高程計算有誤。二、閉合水準(zhǔn)路線成果計算二、閉合水準(zhǔn)路線成果計算 1、計算閉合差：、計算閉合差： 2、檢核：、檢核： 3、計算高差改正數(shù)：、計算高差改正

8、數(shù)： 閉合水準(zhǔn)路線的計算與附合水準(zhǔn)路線基閉合水準(zhǔn)路線的計算與附合水準(zhǔn)路線基本相同。本相同。測hfh允hhff ihillfvihinnfv 4、計算改正后高差： 5、計算各測點高程：iiivhh改改iiihHH1三、支水準(zhǔn)路線成果計算三、支水準(zhǔn)路線成果計算A1mhA357. 11（往）mhA396. 11（返）1、計算閉合差：、計算閉合差：返往hhfh2、檢核：、檢核：m021. 0396. 1375. 1mmnfh48161212允，故精度符合要求。3 3、計算高差取往、返測絕對值的平均值，其、計算高差取往、返測絕對值的平均值，其符號與往測相同）符號與往測相同）mhA386. 12)396.

9、 1375. 1 (14、計算高程、計算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)允hhff 前往2.6 水準(zhǔn)儀的檢驗與校正水準(zhǔn)儀的檢驗與校正一、水準(zhǔn)儀的主要軸線及應(yīng)滿足的條件一、水準(zhǔn)儀的主要軸線及應(yīng)滿足的條件 主要軸線：視準(zhǔn)軸主要軸線：視準(zhǔn)軸CC 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸LL 儀器豎軸儀器豎軸VV 圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸 幾何關(guān)系：幾何關(guān)系： 圓水準(zhǔn)器軸圓水準(zhǔn)器軸/儀器豎軸儀器豎軸 水準(zhǔn)管軸水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸視準(zhǔn)軸 十字絲橫絲十字絲橫絲 豎軸豎軸LL 二、水準(zhǔn)儀的檢驗和校正二、水準(zhǔn)儀的檢驗和校正1、圓水準(zhǔn)器的檢驗和校正、圓水準(zhǔn)器的檢驗和校正目的：使圓水準(zhǔn)器軸目的：使

10、圓水準(zhǔn)器軸/儀器豎軸儀器豎軸檢驗：檢驗： 用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居用腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中；中； 望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)180度。度。 若氣泡仍居中，滿足要求；若氣泡仍居中，滿足要求； 若氣泡不居中，需進(jìn)行校正。若氣泡不居中，需進(jìn)行校正。 校正：校正： 用腳螺旋調(diào)氣泡偏離用腳螺旋調(diào)氣泡偏離 值的一半；值的一半； 用圓水準(zhǔn)器的校正用圓水準(zhǔn)器的校正 螺旋再調(diào)一半。螺旋再調(diào)一半。 2 2、十字絲橫絲的檢校和校正、十字絲橫絲的檢校和校正 目的：使十字絲橫絲目的：使十字絲橫絲 豎軸豎軸 檢驗：檢驗： 精平儀器，十字絲橫絲左邊精平儀器，十字絲橫絲左邊 對準(zhǔn)墻上標(biāo)志點對準(zhǔn)墻上標(biāo)志點p p； 水平微動，水平微

11、動，p p點在橫絲上移動，點在橫絲上移動， 說明十字絲橫絲位置正確；說明十字絲橫絲位置正確； 否則需要校正。否則需要校正。 校正：校正： 松開十字絲的固定螺旋；松開十字絲的固定螺旋； 微微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)座，微微轉(zhuǎn)動十字絲環(huán)座， 至至p p點軌跡與橫絲重合；點軌跡與橫絲重合； 擰緊十字絲的固定螺旋。擰緊十字絲的固定螺旋。P十字絲固定螺旋十字絲固定螺旋3、水準(zhǔn)管軸的檢驗與校正、水準(zhǔn)管軸的檢驗與校正 目的：使水準(zhǔn)管軸目的：使水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸。視準(zhǔn)軸。 檢驗：檢驗： 在平坦地面選相距在平坦地面選相距80m左右左右A、B兩點，置水兩點，置水 準(zhǔn)儀于中點準(zhǔn)儀于中點C，用變動儀器高法兩次高差之，用變動儀器高法

12、兩次高差之 差差3mm測定兩點之間測定兩點之間 的高差的高差h0=a1-b1； i角 視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸之間的夾角； 前后視距相等可以消除。ABiia1a1b1C儀器搬儀器搬A點附近，測得高差點附近，測得高差 h = a2b2； 假設(shè)假設(shè) h=h0，則水準(zhǔn)管軸，則水準(zhǔn)管軸/視準(zhǔn)軸；視準(zhǔn)軸； 假設(shè)假設(shè) h不等于不等于h0，則存在，則存在i角。角。 如圖：如圖：022hab應(yīng) ABDbbi應(yīng)22式中：式中：DAB 為為AB兩點之間的距離兩點之間的距離 206265 b2b2應(yīng)ABiiia1a1a2b1C2 對于DS3水準(zhǔn)儀，當(dāng) 時，則需校正。02 i3、校正、校正 轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使轉(zhuǎn)動微傾螺旋，使

13、（此時視準(zhǔn)軸水（此時視準(zhǔn)軸水平，水準(zhǔn)管氣泡不居中）。平，水準(zhǔn)管氣泡不居中）。 調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管校正螺絲，使符合氣泡居中。調(diào)節(jié)水準(zhǔn)管校正螺絲，使符合氣泡居中。前往應(yīng)22bb 誤差來源：誤差來源： 儀器誤差儀器誤差 + + 觀測誤差觀測誤差 + + 外界條件的影響外界條件的影響 一、儀器誤差一、儀器誤差 1、儀器校正后的殘余誤差、儀器校正后的殘余誤差主要是主要是i角誤差。角誤差。 （前后視距相等可消除）（前后視距相等可消除） 2、水準(zhǔn)尺誤差、水準(zhǔn)尺誤差 包括刻劃不準(zhǔn)、尺包括刻劃不準(zhǔn)、尺長變化、長變化、 尺身彎曲等誤差。（作業(yè)前必須檢尺身彎曲等誤差。（作業(yè)前必須檢驗，前后視驗，前后視 尺交替使用、測站數(shù)為

14、偶數(shù)可減弱尺交替使用、測站數(shù)為偶數(shù)可減弱或消除）或消除）2.7 水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項水準(zhǔn)測量的誤差及注意事項二、觀測誤差二、觀測誤差 1、視差仔細(xì)調(diào)焦可消除）、視差仔細(xì)調(diào)焦可消除） 2、讀數(shù)誤差減小視線長度、讀數(shù)、讀數(shù)誤差減小視線長度、讀數(shù)認(rèn)真果斷）認(rèn)真果斷） 3、水準(zhǔn)器泡居中誤差符合后立即、水準(zhǔn)器泡居中誤差符合后立即讀數(shù)）讀數(shù)） 4、水準(zhǔn)尺傾斜的影響認(rèn)真扶尺、水準(zhǔn)尺傾斜的影響認(rèn)真扶尺、氣泡居中）氣泡居中）三、外界條件的影響三、外界條件的影響 1、儀器下沉踩緊腳架、減少觀測時、儀器下沉踩緊腳架、減少觀測時間）間） 2、尺墊下沉尺墊踩實、往返測取中、尺墊下沉尺墊踩實、往返測取中數(shù)）數(shù)） 3、

15、地球曲率和大氣折光前后視距相、地球曲率和大氣折光前后視距相等可消除）等可消除） 4、大氣溫度和風(fēng)力打傘遮陽、選擇、大氣溫度和風(fēng)力打傘遮陽、選擇好的天氣）好的天氣）前往精密水準(zhǔn)儀精密水準(zhǔn)儀主要用于一、二等水準(zhǔn)測量和精密工程測量。主要用于一、二等水準(zhǔn)測量和精密工程測量。特點：特點：1、結(jié)構(gòu)精密、性能穩(wěn)定、丈量、結(jié)構(gòu)精密、性能穩(wěn)定、丈量 精度高；精度高；2、望遠(yuǎn)鏡放大率不小于、望遠(yuǎn)鏡放大率不小于40倍；倍；3、水準(zhǔn)管分劃值為、水準(zhǔn)管分劃值為10/2mm；4、采用光學(xué)測微器讀數(shù)，可直、采用光學(xué)測微器讀數(shù)，可直 接到接到0.1mm，估讀到，估讀到0.01mm；5、配專用精密水準(zhǔn)尺；、配專用精密水準(zhǔn)尺；操

16、作方法與操作方法與DS3水準(zhǔn)儀基本相同。水準(zhǔn)儀基本相同。2.8 其他水準(zhǔn)儀簡介其他水準(zhǔn)儀簡介 自動安平水準(zhǔn)儀 自動安平水準(zhǔn)儀利用自動安平補償器代替 水準(zhǔn)管，使視準(zhǔn)軸水平。特點：特點：1、視準(zhǔn)軸自動安平；、視準(zhǔn)軸自動安平；2、提高水準(zhǔn)測量精度；、提高水準(zhǔn)測量精度；3、減少操作步驟，、減少操作步驟， 提高工作效率。提高工作效率。 激光水準(zhǔn)儀 激光水準(zhǔn)儀有水準(zhǔn)儀、 激光器、電源等組成。特點：特點：1、視準(zhǔn)軸為一束、視準(zhǔn)軸為一束 紅色可見光。紅色可見光。2、廣泛應(yīng)用于水平、廣泛應(yīng)用于水平 場地的測設(shè)、場地的測設(shè)、 大型設(shè)備安裝。大型設(shè)備安裝。前往 內(nèi)置激光器、電源 1.1.水準(zhǔn)測量中為什么要求前后視距相等？水準(zhǔn)測量中為什么要求前后視距相等？ 2 2S3S3型水準(zhǔn)儀有哪幾條主要軸線？它們之型水準(zhǔn)儀有哪幾條主要軸線？它們之間應(yīng)滿