測量水準(zhǔn)測量

關(guān)于測量水準(zhǔn)測量第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月兩個問題？？1、測量的基本任務(wù)和工作是什么？2、測量高差有哪些方法？大家有沒有接觸過？①氣壓測高-每升高11m，氣壓汞柱降低1mm②三角高程測量③水準(zhǔn)測量第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月利用水準(zhǔn)儀提供水平視線，讀取水準(zhǔn)尺的讀數(shù)，測定兩點間的高差，由已知點高程推求未知點高程。如圖：大地水準(zhǔn)面HibHBHAhAB前進(jìn)方向ABa§3.1水準(zhǔn)測量原理：第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月

高差法：利用高差計算高程。（安置一次儀器測定一個前視點高程時采用）

視線高法：利用視線高計算高程。（安置一次儀器測定多個前視點高程時采用）水準(zhǔn)測量所使用的儀器、工具：

水準(zhǔn)儀水準(zhǔn)尺尺墊返回第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月1、水準(zhǔn)儀的等級

DS05、DS1、DS3、DS10、DS20

D—大地測量儀器

S—水準(zhǔn)儀

數(shù)字

—表示儀器的精度，即每公里往、返測得高差中數(shù)的中誤差（mm）。水準(zhǔn)儀的作用是提供一條水平視線；工程測量中常使用DS3型水準(zhǔn)儀，該儀器標(biāo)稱精度為±3mm/km?！?.2DS3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)測量的工具一、水準(zhǔn)儀第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月目鏡水準(zhǔn)管目鏡圓水準(zhǔn)器校正螺釘微動螺旋制動螺旋對光螺旋物鏡準(zhǔn)星缺口水準(zhǔn)管圓水準(zhǔn)器三腳架腳螺旋2、DS3型水準(zhǔn)儀的主要由望遠(yuǎn)鏡、水準(zhǔn)器、基座三部分組成。構(gòu)造微傾螺旋第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）望遠(yuǎn)鏡：用來瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的水準(zhǔn)尺進(jìn)行讀數(shù)；

由物鏡、目鏡、十字絲分劃板、調(diào)焦透鏡、調(diào)焦螺旋組成；放大率一般為25~30倍。視準(zhǔn)軸：物鏡中心與十字絲交點的連線。第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器的作用：整平儀器，使視準(zhǔn)軸處于水平位置。①圓水準(zhǔn)器

作用：粗略整平結(jié)構(gòu)：如圖所示精度：一般為

8＇~10＇/2mm

（氣泡中心偏離零點2mm

所對的圓心角）第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月②管水準(zhǔn)器

作用：精確整平結(jié)構(gòu)：如圖所示精度：一般τ=20″/2mm

水準(zhǔn)管的分劃值τ：

氣泡中心偏離零點2mm所對的圓心角。公式：

分析：R越大，τ越小，靈敏度越高。

DS3:R=20.6265米τ=20″

第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）基座軸座：承托儀器上部腳螺旋：調(diào)節(jié)腳螺旋使圓水準(zhǔn)器氣泡居中連接板：連接三腳架組成

軸座腳螺旋連接板第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、水準(zhǔn)尺和尺墊1、水準(zhǔn)尺塔尺：可以伸縮，一般全長3m、5m，用于等外水準(zhǔn)測量。雙面尺：不可伸縮，一般全長3m，用于三、四等水準(zhǔn)測量。2、尺墊

僅在轉(zhuǎn)點處豎立水準(zhǔn)尺時使用，防止點位移動和水準(zhǔn)尺下沉。返回第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.3水準(zhǔn)儀的使用1、安置儀器高度適中、架頭大致水平，固定儀器。

2、粗略整平目的：使圓水準(zhǔn)氣泡居中，視準(zhǔn)軸粗略水平。方法（如圖所示）：左手拇指法則第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3、瞄準(zhǔn)水準(zhǔn)尺目的：使目標(biāo)和十字絲成像清晰。方法：①初步瞄準(zhǔn)（用準(zhǔn)星對準(zhǔn)目標(biāo)）②目鏡調(diào)焦（使十字絲清晰）③物鏡調(diào)焦（使目標(biāo)成像清晰）④精確瞄準(zhǔn)（使縱絲對準(zhǔn)目標(biāo)）注意：瞄準(zhǔn)時應(yīng)消除視差。視差：當(dāng)目鏡、物鏡對光不夠精細(xì)時，目標(biāo)的影像不在十字絲平面上，以致兩者不能同時被看清。消除方法：仔細(xì)進(jìn)行目鏡、物鏡調(diào)焦。第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月4、精確整平目的：使水準(zhǔn)管氣泡居中，視準(zhǔn)軸精確水平。方法：調(diào)節(jié)微傾螺旋，使氣泡影像符合。第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月5、讀數(shù)用十字絲橫絲在水準(zhǔn)尺上按從小到大的方向讀數(shù)，讀取米、分米、厘米、毫米（估讀數(shù)）四位數(shù)字。如圖的讀數(shù)0.860m注意：讀數(shù)前必須精平，精平后立即讀數(shù)。第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月§3.4水準(zhǔn)測量外業(yè)工作一、一個測站的工作ABab1、安置儀器于AB之間，立尺于A、B點上；2、粗略整平；3、瞄準(zhǔn)A尺，精平、讀數(shù)a，記錄1.568m；4、瞄準(zhǔn)B尺，精平、讀數(shù)b，記錄1.471m；5、計算：hAB=a–b=1.568-1.471=0.115m

即B點比A點高0.115m。

hBA=

–

hAB=–0.115m，即A點比B點低0.115m。第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、相關(guān)概念1、測站：測量儀器所安置的地點。2、水準(zhǔn)路線：進(jìn)行水準(zhǔn)測量時所行走的路線。3、后視：水準(zhǔn)路線的后視方向。4、前視：水準(zhǔn)路線的前視方向。5、視距：水準(zhǔn)儀至標(biāo)尺的水平距離。6、水準(zhǔn)點：水準(zhǔn)測量的固定標(biāo)志。7、水準(zhǔn)點高程：指標(biāo)志點頂面的高程。8、轉(zhuǎn)折點：水準(zhǔn)測量中起傳遞高程作用的中間點。水準(zhǔn)點返回第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月三、連續(xù)水準(zhǔn)測量

當(dāng)兩點相距較遠(yuǎn)或高差較大時，需連續(xù)安置水準(zhǔn)儀測定相鄰各點間的高差，最后取各個高差的代數(shù)和，可得到起終兩點間的高差。B如圖：A、B兩水準(zhǔn)點之間，設(shè)3個臨時性的轉(zhuǎn)點。

h1=a1-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B兩點高差計算的一般公式：hAB==n—為測站數(shù)第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月例：注意：為保證高程傳遞的準(zhǔn)確性，在相鄰測站的觀測過程中，必須使轉(zhuǎn)點保持穩(wěn)定（高程不變）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074ⅠⅡⅣⅢHA=123.446mHB大地水準(zhǔn)面前進(jìn)方向第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B

2.142

1.258+0.884

0.928

1.235-0.307

1.664

1.431+0.233

1.672

2.074-0.402計算檢核Σ6.4065.998測站點號

水準(zhǔn)尺讀數(shù)后視（a）前視（b）高差（m）高程（m）備注∑a－∑b＝0.4080.4080.408123.446123.854水準(zhǔn)測量手簿已知第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（一）、測站檢核目的：保證前后視讀數(shù)的正確。方法：變動儀器高法、雙面尺法1、變動儀器高法在同一測站上變動儀器高（>10cm），兩次測出高差；等外水準(zhǔn)測量其差值|Δh

|≤6mm，取其平均值作為最后結(jié)果。2、雙面尺法采用黑紅面的水準(zhǔn)尺，利用雙面的零點差檢核觀測質(zhì)量。（黑-黑-紅-紅）四、水準(zhǔn)測量檢核第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）、計算檢核目的：檢核計算高差和高程計算是否正確。檢核條件：如上表所示：等式條件成立，說明計算正確。第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月(三)、成果檢核

水準(zhǔn)測量時，一般將已知水準(zhǔn)點和待測水準(zhǔn)點組成一條水準(zhǔn)路線；在水準(zhǔn)測量的施測過程中，測站檢核只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差是否超限；計算檢核只能發(fā)現(xiàn)每頁計算是否有誤；對一條水準(zhǔn)路線來講必須進(jìn)行成果檢核。返回第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月1、水準(zhǔn)路線的布設(shè)形式附合水準(zhǔn)路線（見圖1）閉合水準(zhǔn)路線（見圖2）支水準(zhǔn)路線（見圖3）BMABMB1234圖1123圖3BMA1234圖2BMA§3.5

水準(zhǔn)測量的內(nèi)業(yè)計算內(nèi)容：閉合差計算及分配、水準(zhǔn)點高程計算第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月2、檢核的主要內(nèi)容閉合差：觀測值與理論值的差值。高差閉合差就是高差的觀測值與理論值之差；用fh表示，即fh=∑h測

-∑h理限差：《規(guī)范》規(guī)定的的高差閉合差的允許值；用fh允表示。等外水準(zhǔn)測量要求：平地：fh允≤±40（mm）

L—水準(zhǔn)路線的長度，單位km。山地：fh允≤±12（mm）

n—水準(zhǔn)路線的測站數(shù)。要求：fh≤fh允

第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3、不同形式水準(zhǔn)路線fh的計算

附和水準(zhǔn)路線：∑h測=h1+h2+h3+······+hn∑h理=H終

–H始

fh=∑h測-∑h理=∑h測-（H終

–H始）

閉合水準(zhǔn)路線：∑h測=h1+h2+h3+······+hn∑h理=0fh=∑h測-∑h理=∑h測

支水準(zhǔn)路線：∑h測=∑h往+∑h返∑h理=0fh=∑h測-∑h理=∑h往+∑h返第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月一、附合水準(zhǔn)路線：A、B為已知水準(zhǔn)點，HA=65.376m，HB=68.623m點1、2、3為待測水準(zhǔn)點，各測段高差、測站數(shù)、距離見下圖：AB123前進(jìn)方向第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月1、計算閉合差：2、檢核：故其精度符合要求。第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月3、計算改正數(shù)

分配原則：按與測段距離（或測站數(shù)）成正比，并反其符號改正到各相應(yīng)的高差上，得改正后高差。按距離：按測站數(shù)：以第1測段為例，測段改正數(shù)為：檢核：第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月4、計算改正后高差檢核：以第1測段為例，改正后的高差為：5、計算高程如：檢核：否則說明高程計算有誤。第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月符合水準(zhǔn)測量成果計算表備注測段

點名

距離

km測站數(shù)實測高差

m改正數(shù)

m改正后的高差

m高程

m123456789Σ1234A123B1.08+1.5751.212+2.0361.414-1.7422.216+1.4465.850+3.315輔助計算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420+3.24765.37666.93968.96167.20368.623已知已知第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、閉合水準(zhǔn)路線成果計算

1、計算閉合差：

2、檢核：

3、計算高差改正數(shù)：

閉合水準(zhǔn)路線的計算與附合水準(zhǔn)路線基本相同。4、計算改正后高差：

5、計算各測點高程：第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月三、支水準(zhǔn)路線成果計算11、計算閉合差：2、檢核：，故精度符合要求。3、計算高差（取往、返測絕對值的平均值，其符號與往測相同）4、計算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)返回An=16站第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月一、觀測誤差

1、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)認(rèn)真果斷）

3、水準(zhǔn)器泡居中誤差（符合后立即讀數(shù)）

4、水準(zhǔn)尺傾斜的影響（認(rèn)真扶尺、氣泡居中）二、外界條件的影響

1、儀器下沉（踩緊腳架、減少觀測時間）

2、尺墊下沉（尺墊踩實、往返測取中數(shù)）

3、地球曲率和大氣折光（前后視距相等可消除）

4、大氣溫度和風(fēng)力（打傘遮陽、選擇好的天氣）

5、視準(zhǔn)軸與水準(zhǔn)管軸不平行（前后視距相等）

6、水準(zhǔn)尺零點誤差（水準(zhǔn)點間的設(shè)站數(shù)為偶數(shù)）補(bǔ)充：水準(zhǔn)測量的誤差第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月精密水準(zhǔn)儀主要用于一、二等水準(zhǔn)測量和精密工程測量。特點：1、結(jié)構(gòu)精密、性能穩(wěn)定、測量精度高；2、望遠(yuǎn)鏡放大率不小于40倍；3、水準(zhǔn)管分劃值為10"/2mm；4、采用