单元一讲义.docVIP

学习情境一： 常用测量仪器认识与使用 测定工作和测设工作是测量的最为基本的工作，这些基本测量工作的施测，必需采用相关的测量仪器，按照仪器的正确操作方法及工作的实施步骤进行，方可完成相应的测量工作任务。以下逐一学习各种常规测量的操作方法，以及各项基本测量工作方法的工作原理及施测步骤，并通过技能训练来掌握，初步养成一定的测量工作技能。 单元一：水准仪的认识与使用 水准测量是确定地面点高程的主要方法之一，是使用水准仪和水准尺，根据水准仪建立的水平视线测量地面点间的高差，进而由已知高程点推求未知点高程的测量工作方法。而高程放样是使用水准仪和水准尺等工具，依据高程控制点，按照拟定点的设计高程在场地上标定出实地空间高度位置的工作方法。 1．水准测量工作原理 水准测量是高程测量工作的常规测量方法，其工作原理是根据水准仪建立的一条水平视线以测取地面两点间高差，然后依据已知点高程，推求计算出未知点高程。如图1-1，已知点的高程为，欲求未知点的高程，首先得测出点和点之间的高差，于是点的高程为： (1-1) 由此计算出未知点的高程。 测量高差的原理为：在、两点上各竖立一根水准尺，并在、两点之间的适当位置安置一架水准仪。采取正确的操作方法调整仪器，完成仪器精平操作，以建立一条水平视线，并根据水准仪所提供的水平视线，分别在、两点的标尺上读得读数和，则、两点的高差等于两个标尺读数之差。即两点的高差为： (1-2) 由此根据已知高程点，可计算出待求高程点的高程为： (1-3) 设水准测量的方向是从点往点进行。则点为后视点，尺上的读数为后视读数点为前视点，尺上的读数为前视读数安置仪器称为测站，竖立水准尺的点称为测点。的值可能为正，也可能为负。其值若为正，表示待求点高于已知点；若为负值表示待求点低于已知点。此外，高差的正负号又与测量工作的前进方向有关，例如图1-1中测量由向行进，高差用表示，其值为正；反之由向行进，则高差用表示，其值为负。所以高差值必须标明高差的正、负号，同时要规定出测量的前进方向。 图1-1 水准测量工作原理 从图1－1中还可以得知，点的高程也可以利用水准仪的视线高程（也称仪器高程）来计算： （1－4） （1－5） 即仪器的视线高程（简称视线高）等于点的高程加上后视读数，通常用表示视线高。则点的高程等于仪器的视线高减去尺的读数。 式直接用高差计算点高程，称为高差法；式利用的视线高程计算点高程，称为高法。高法、两点相距不远的情况，这时通过安置一次水准仪便可以直接在水准尺上读数，且能保证一定的读数精度，计算高差推求出未知点的高程。但在实际工作中，如果已知点到待定点之间的距离较远或高差较大时，仅安置一次仪器便不可能测得两点间的高差，此时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的过渡点，称为转点，用加注下标表示。如图1-2，欲求、两点的高差，选择一条施测线路，用水准仪依次测出、的高差，、的高差等，直到最后测出、的高差。每安置一次仪器，称为一个测站，而，，…，等点即为转点。各站两点间的高差均为每站的后视读数减去前视读数，即： … 则测段两点间得高差为： (1-6) 式中，等号右端用下标、、…、表示第一站、第二站、…、第站的高差和各站的后视读数及前视读数。从(1-10)式可知，测段两点的高差等于连续各站高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和。在实际工作中，通常要求应分别用和()来进行计算高差，并进行比较，以此来检核计算是否有误。 在图1-2中，在，，…，等转点上应连续立尺，它们在前一测站是前视点，而在下一测站则是后视点；转点是一种起传递高程作用的过渡点，但非常重要，转点上产生的任何差错，都会影响到高差的计算，间接地影响到高程的推算。 水准测量的实质就是将高程从已知点经过转点传递到待求高程点，进而计算出其高程。 图1-2 转点与测站 3．水准仪和水准尺 水准仪是进行水准测量工作的主要仪器。目前常用的水准仪从构造上可分为两大类：一类是利用水准管来获得水平视线的水准仪，称为