第2章 高程測量(fdm)

1、第二章 高程測量,§2-1 高程測量概述§2-2 水準測量的原理§2-3 水準儀和水準尺§2-4 水準測量的方法§2-5 水準儀的檢驗和校正§2-6 水準測量的誤差及其消減方法§2-7 精密水準儀和精密水準尺,§2-1 高程測量概述,水準測量是利用水平視線來測量兩點間的高差。由于水準測量的精度較高，所以是高程測量中最主要的方法。 三角高程測量是

2、測量兩點間的水平距離或斜距和豎直角(即傾斜角)，然后利用三角公式計算出兩點間的高差。三角高程測量一般精度較低，只是在適當的條件下才被采用。,高程測量的任務是求出點的高程，即求出該點到某一基準面的垂直距離。為了建立一個全國統(tǒng)一的高程系統(tǒng)，必須確定一個統(tǒng)一的高程基準面，通常采用大地水準面即平均海水面作為高程基準面。我國采用青島驗潮站1950～1956年觀測結果求得的黃海平均海水面作為高程基準面。根據這個基準面得出的高程稱為“1956黃海高程

3、系”。為了確定高程基準面的位置，在青島建立了一個與驗潮站相聯系的水準原點，并測得其高程為72.289m。水準原點作為全國高程測量的基準點。從1989年起，國家規(guī)定采用青島驗潮站1952～1979年的觀測資料，計算得出的平均海水面作為新的高程基準面，稱為“1985國家高程基準”。根據新的高程基準面，得出青島水準原點的高程為72.260m。,高程控制點稱水準點——BM(Bench Mark)。標石水準點墻腳水準點簡易標志水準點,

4、67;2-2 水準測量的原理,水準測量是利用水平視線來求得兩點的高差?！　∷疁食摺⑺疁蕛x　　讀數a稱為“后視讀數”；讀數b稱為“前視讀數”?！　↑c名(點號)：由大寫英文字母、阿拉伯數字、漢字、羅馬數字等組成?！　「叱蹋旱孛纥c沿鉛垂線方向到大地水準面的距離，當該地面點在大地水準面之上時取正值，反之取負值?！　「卟罹哂蟹较蛐?，記作h，其值可正可負。,,當兩點相距較遠或高差太大時，則可分段連續(xù)進行，從圖2-3中可得：　　

5、轉點：轉點起傳遞高程的作用?！　y站、測段,,§2-3 水準儀和水準尺,微傾式水準儀　　自動安平水準儀　　數字(電子)水準儀　　我國的水準儀系列標準分為：DS05、DS1、DS3和DS20 　　水準尺：　　尺墊：,一、微傾式水準儀的構造和使用　　(一) DS3微傾式水準儀的構造　　在一般水準測量中使用較廣的DS3型微傾式水準儀由下列三個主要部分組成：　　望遠鏡 它可以提供視線，并可讀出遠處水準尺上的讀數?！?/p>

6、　水準器 用于指示儀器或視線是否處于水平位置?！　』∽?用于置平儀器，它支承儀器的上部并能使儀器的上部在水平方向轉動。,1. 望遠鏡 十字絲分劃板 視準軸——視線,十字絲分劃板 視準軸——視線2. 水準器　　(1) 管水準器　　　　又稱水準管,(2) 圓水準器 圓水準器的分劃值，是頂蓋球面上2mm弧長所對應的圓心角值，水準儀上圓水準器的角值為8′至15′(R=0.46～0.86m)。,(二) DS3微傾式水準儀的

7、使用　　1. 安置水準儀　　首先打開三腳架，安置三腳架要求高度適當、架頭大致水平并牢固穩(wěn)妥，在山坡上應使三腳架的兩腳在坡下一腳在坡上。然后把水準儀用中心連接螺旋連接到三腳架上，取水準儀時必須握住儀器的堅固部位，并確認已牢固地連結在三腳架上之后才可放手?！　?. 儀器的粗略整平　　左手拇指法則，或右手食指法則：　　(1)先旋轉兩個腳螺旋，然后旋轉第三個腳螺旋；　　(2)旋轉兩個腳螺旋時必須作相對地轉動，即旋轉方向應相反。　　

8、(3)氣泡移動的方向始終和左手大拇指移動的方向一致。,3. 照準目標　　準星瞄準　　目鏡調焦、物鏡調焦　　使十字絲豎絲照準水準尺,視差：當觀測時把眼睛稍作上下移動，如果尺像與十字絲有相對的移動，即讀數有改變，這一現象叫視差。其原因是尺像沒有落在十字絲平面上。消除視差的方法是先調目鏡調調焦螺旋使十字絲清晰，然后一邊調節(jié)物鏡調焦螺旋一邊仔細觀察，直到不再出現尺像和十字絲有相對移動為止，即尺像與十字絲在同一平面上。,4. 視線的精確整平

9、　　粗平 → 精平　　每次讀數前都需要重新使氣泡符合　　5. 讀數　　用十字絲中間的橫絲讀取水準尺的讀數。從尺上可直接讀出米、分米和厘米數，并估讀出毫米數，所以每個讀數必須有四位數。,,,讀數方法示例,,,二、自動安平水準儀的構造和使用　　(一) 自動安平原理　　1. 移動十字絲的方法　　2. 移動像點的方法,三、數字水準儀,§2-4 水準測量的方法,一、水準路線的形式附合水準路線閉合水準路線

10、水準支線水準網測站、測段、路線,二、水準測量的施測方法,,,,,,,,,,,三、水準測量成果的檢核　　(一) 測站檢核　　1. 兩次儀器高法　　2. 雙面尺法　　(二) 水準路線的檢核　　1. 附合水準路線　　附合水準路線的高程閉合差為：高程閉合差的大小在一定程度上反映了測量成果的質量?！　?. 閉合水準路線,,,3. 水準支線理論上有：　　一般水準測量的容許高程閉合差為：　　鐵路線路水準測量的容許

11、高程閉合差則為：,,,,,四、閉合差的分配和高程的計算　　當實際的高程閉合差在容許值以內時，可把閉合差分配到各測段的高差上。顯然，高程測量的誤差是隨水準路線的長度或測站數的增加而增加，所以分配的原則是把閉合差以相反的符號根據各測段路線的長度或測站數按比例分配到各測段的高差上。故各測段高差的改正數為： 或,,,,,,,,,,§2-5 水準儀的檢驗和校正,一

12、、微傾式水準儀的檢驗和校正　　微傾式水準儀的主要軸線見圖2-24，它們之間應滿足的幾何條件是：　　1. 圓水準器軸應平行于儀器的豎軸；　　2. 十字絲的橫絲應垂直于儀器的豎軸；　　3. 水準管軸應平行于視準軸。,(一) 圓水準器的檢驗和校正,(二) 十字絲橫絲的檢驗和校正,(三) 水準管的檢驗和校正,§2-6 水準測量的誤差及其消減方法,一、儀器誤差　　(一) 視準軸與水準管軸不平行引起的誤差　　(二) 調焦引