水准测量法三角高程测量法.PPTVIP

第二章 水准仪与水准测量 第一节 水准测量原理 一、水准测量的原理 二、后视、前视读数和后视、前视距离 三、高差符号分析 四、高程的计算 一、水准测量的原理 1.高程测量概念 测定地面点高程的工作，称为高程测量。高程测量的方法：水准测量法、三角高程测量法、气压高程测量法、GPS高程测量法。水准测量是测出地面点高程的方法之一。 2.水准测量原理、实质 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺，来测定地面两点间的高差，这样就可由已知点高程推算出未知点高程。 水准测量的实质：确定地面两点间的高差,然后通过已知点的高程,求出未知点的高程。 二、后视、前视读数和后视、前视距离 ? a——后视读数 A——后视点(已知点) b——前视读数 B——前视点(未知点) ⑴ 后视读数：已知高程点上立尺的读数。 ⑵ 前视读数：未知高程点上立尺的读数。 ⑶ 后视距离：仪器到后视点的距离。 ⑷ 前视距离：仪器到前视点的距离。 测站和转点 解决相隔较远两点间高差的办法是： 在两点之间加若干个竖立尺子的点，连续地将相邻两点的高差测出来，每测一次相邻两点的高差称为一个测站 这些增加的竖立尺子的点，因其只限于传递高程用，其本身的高程可以不求出，故通常称为转点。 三、高差符号分析 高差hAB的符号： 若ab ，则hAB0 ，B点比A点高 若a=b ，则hAB=0 ，B点与A点同高 若ab ，则hAB0 ，B点比A点低 四、高程的计算 水准测量计算高程的方法有两种： ⑴高差法:由高差计算高程 hAB=a-b HB=HA+hAB ⑵仪器高法(视线高法)：由仪器的视线高程计算未知点高程 Hi=HA+a HB=Hi-b 第二节 水准测量的仪器与工具 一、微倾式DS3级水准仪的构造 二、水准尺和尺垫 三、水准仪的安置和使用 一、微倾式DS3级水准仪的构造 微倾式水准仪按精度不同，可分为DS05、DS1、DS3、DS10、DS20五个等级。 直接利用水准管来判断视准轴是否水平的水准仪称为水准管水准仪 水准仪应满足的主要条件 水准仪应满足的主要条件有： 一是水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行:LL//CC； 二是望远镜的视准轴不因调焦而变动位置（此条件是为满足第一个条件而提出）。 水准仪应满足的次要条件也有两个： 一是圆水准器的水准轴应与水准仪的旋转轴平行:LL′//VV； 二是十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴:HH⊥VV。 二、水准尺和尺垫 1.水准尺(leveling staff) 主要有直尺(单面尺、双面尺)、折尺和塔尺。 较高精度的水准测量规定只能用直尺。水准尺有3m和5m。 目前常用的水准尺以3m的直尺较为常见，两面均有分划，一面为黑白分划，称为主尺，也称黑面，一面为红白分划，称为辅尺，也称红面。尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字，黑面底段以零起算，是计算高差的基本面。 水准测量时有前视和后视，为节省水准尺由后视迁到前视的迁移时间，总是用两只尺子同时进行，常称为一对水准尺。 两只尺子红面底部的常数并不相同，一只为4687mm，另一只则为4787mm，这样由黑面计算的高差（后视-前视）为基本高差，而红面计算的高差将与基本高差相差100mm，目的也是为了检查读数或计算有无错误。 2.尺垫(staff plate) 尺垫有三角形、圆形等，放置在转点上，为防止观测过程中水准尺下沉。 三、水准仪的安置和使用 安置水准仪的目的是将仪器设置在测站上并用脚螺旋使圆水准器气泡居中。 2.水准仪的使用 操作程序：粗平——瞄准——精平——读数 ⑴粗平——调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。 方法：对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向的中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。 规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。 ⑵瞄准水准尺 （a）方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。目镜对光，使十字丝清晰――物镜对光，使目标清晰――消除视差。 （b）视差概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 消除方法：仔细反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。 ⑶精平 方法：微倾式水准仪(tilt level)，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。 说明：若使用自动安平水准仪（compensator level），仪器无微倾螺旋，故不需进行精平工作。 ⑷读数——精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。 方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以毫米为单位。 黑面读数a=1274（mm） 红面读数 b=5958（mm） 思考题：水准测量是沿水准路线