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第二章 水准测量 本章将从以下几个方面进行阐述： 1，水准测量的原理 2，水准仪的结构 3，水准仪的使用 4，水准测量的方法 5，水准仪的主要轴系和它们之间的关系 6，水准测量的误差及其解决的办法 第二章 水准测量 引言： 1，地面点位的确定有哪三个要素？ 距离、角度、高程 2，高程测量的概念 测定地面点的高程的工作叫高程测量 3，高程测量的方法？ 1）水准测量： 精度高。可做 一、二、三、四等水准测量 2）三角高程测量 可做四等及以下水准 3）GPS测高 可做五等和等外水准，需要考虑高程异常问题 4）气压高程 精度很差 第一节 水准测量的原理 1，水准测量的原理： 利用水准仪（也可以是其他仪器，如激光扫平仪等）提供的一条水平视线，对地面上所竖立的水准标尺进行读数，根据读数求出高差，再根据已知点的高程，求出待求点的高程。 如图： 水准测量方向——A→B。 A尺——后视尺， 读数a——后视读数。 B尺——前视尺， 读数b——前视读数。 A→B高差 hAB=a－b A点高程HA已知， 求出B点高程 HB= HA + hAB 水准测量中常见的两种方法：高差法、视线高法 高差法：Hb=Ha+(a-b) 视线高法：Hb=(Ha+a)-b 常用于施工测量，放样点的高程。 当要求的点距离已知点较远时，则进行连续水准测量，进行高程的传递。 如图：A，B两点相距较远时，连续水准测量。 中间设置转点(TP)，放置尺垫。 转点：临时传递高程的点 h1=a1－b1， h2=a2－b2， h3=a3－b3，……， hn=an－bn。 hAB= h1＋ h2 ＋ h3＋……＋ hn=Σ hi hAB=Σai－Σbi HB=HA+hAB 本节的重点内容 1，掌握水准测量的原理， 2，掌握点位的高程的计算， 3，掌握转点的概念，尺垫应该安放的位置 第二节 水准测量的仪器与工具 水准仪，水准尺，尺垫, 脚架。 水准尺 尺垫 微倾式水准仪：调整微倾螺旋→管水准气泡居中→水平视线， 水准仪的主要结构——望远镜、水准器、基座。 1) 望远镜 作用——照准竖立水准尺并读取水准尺上的读数。 组成——物镜、调焦透镜、十字丝分划板、目镜。 倒像望远镜，正像望远镜。 视准轴CC——物镜中心与十字丝分划板中心连线。 中丝——读取视准轴CC与标尺交点的读数。 上下丝——读取水准仪到标尺的距离( 视距)。 倒像望远镜成像原理 放大倍数——V=β÷α DS3水准仪——V=28 现在一般的水准仪放大倍数为24、28、30、32倍 视差：标尺像没成在十字丝分划板上成清晰的像引起的读数误差 消除：望远镜对准天空(或明亮背景)， 旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。 望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。 它的表现为： 它的调整方法：望远镜对准标尺，先旋转目镜，使十字丝分划板清晰，再旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。 2) 水准器 分类——圆水准器，管水准器。 自动安平的水准仪只有圆水准器 圆水准器轴L’L’——内圆弧中点的法线， 气泡居中时，L’L’铅垂。 圆水准器格值τ——内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的τ =8′~10′。 圆水准器轴L’L’∥竖轴VV， 圆水准器的作用：用于粗略整平仪器。它决定整平的快慢，对测量的精度没有大的影响 管水准器轴LL——内圆弧中点切线， 气泡居中时，LL水平。 管水准器格值τ——内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的τ =20″。 管水准器轴LL∥望远镜视准轴CC，管水准器的作用：精确整平仪器。 对测量的精度有影响 管水准器安装。 管水准器符合棱镜系统，提高管水准气泡的居中精度。 3) 水准尺与尺垫 水准尺：一般为2m、3m、5m， 思考：学校用的为2m，那么3m、5m的有什么用，在哪些地方有优势呢？ 直尺——A、B尺，两把一对， 每把有黑、红两面分划与注记。 A尺——黑面分划0~2m，红面分划4.687m~6.687m。 上部顶端为66 B尺——黑面分划0~2m，红面分划4.787m~6.787m。上部顶端为67 A、B尺黑面注记的零点差为0， 一对尺的红面注记的零点差为0.1m。 尺垫——转点处放置水准尺用。 生铁铸成的三角形板座。 第三节 微倾式水准仪的操作程序 水准测量操作步骤：粗平→瞄准水准尺→精平→读数 粗平——旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中。 遵循的原则：气泡在哪边，哪边高 瞄准：先目镜对光，再物镜对光，消除视差。 粗略瞄准：松开制动螺旋，照准标尺， 使准星、照门、标尺在一直线上。 精确瞄准：拧紧制动螺旋，从望远镜观察标尺像， 旋转微动螺旋，使十字丝竖丝位