水准测量课件PPT推荐.ppt
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物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。
水准仪水准器,是用以指示视线水平或竖轴是否竖直的装置。
水准器又分为圆水准器和管水准器。
水准仪水准器圆水准器,用以粗平仪器。
过零点的球面法线LL,称为圆水准器轴。
圆水准器轴LL平行于仪器竖轴VV。
分气泡中心偏离零点2mm时竖轴所倾斜的角值,称为圆水准器的分划值。
水准仪水准器管水准器,管水准器(亦称水准管)用于精确整平仪器。
水准管上2mm圆弧所对的圆心角,称为水准管的分划值,水准管分划愈小,水准管灵敏度愈高,用其整平仪器的精度也愈高。
DS3型水准仪的水准管分划值为20,记作20/2mm。
水准仪水准器管水准器,为了提高水准管气泡居中的精度,采用符合水准器。
水准仪基座,基座的作用是支承仪器的上部,并通过连接螺旋与三脚架连接。
改革基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。
方法转动脚螺旋,可使圆水准气泡居中。
水准尺和尺垫,尺垫是由生铁铸成。
一般为三角形板座,其下方有三个脚,可以踏入土中。
尺垫上方有一突起的半球体,水准尺立于半球顶面。
尺的双面均有刻划,一面为黑白相间,称为黑面尺(也称主尺);
另一面为红白相间,称为红面尺(也称辅尺)。
水准仪的使用,安置:
安置三脚架和水准仪;
粗平:
使圆水准器气泡居中;
瞄准:
粗瞄和精瞄;
精平:
使长水准管气泡居中;
读数:
用中丝读数;
水准仪的使用安置仪器,在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋,按需要的高度调整架腿长度,再拧紧固定螺旋,张开三脚架将架腿踩实,并使三脚架架头大致水平。
从仪器箱中取出水准仪,用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。
水准仪的使用粗平,使圆水准器气泡居中,气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
水准仪的使用瞄准目标,粗瞄、对光、精瞄和消除视差,消除视差,水准仪的使用精平,使长水准管气泡居中,水准仪的使用读数,用中横丝读数,1.251m,0.712m,普通水准测量及其成果整理,水准点:
我们将用水准测量的方法测定的高程控制点,称为水准点。
水准点记为BM(BenchMark)。
水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。
国家等级永久性水准点,水准点,建筑工程水准点,临时性水准点,水准路线,水准网,水准路线附和水准路线,从已知高程的水准点BM1出发,沿待定高程的水准点1、2、进行水准测量,最后附合到另一已知高程的水准点BM2所构成的水准路线,称为附合水准路线。
h=h测-(H终-H始),水准路线闭和水准路线,从已知高程的水准点BM1出发,沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量,最后又回到原出发点BM1的环形路线,称为闭合水准路线。
h=h测,水准路线支水准路线,从已知高程的水准点BM0出发,沿待定高程的水准点1,2进行水准测量,这种既不闭合又不附合的水准路线,称为支水准路线。
支水准路线要进行往返测量,以资检核。
h=h往+h返,水准路线水准网,若干条单一水准路线相互连接构成网形。
结点,通过平差方法求得各待定点的高程,水准测量的外业,水准测量的外业,水准测量的外业,当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较大时,不能安置一次仪器即可测得两点间的高差。
这时需要在两点间加设若干个立尺点,分段设站,连续进行观测。
加设的这些立尺点并不需要测定其高程,它们只起传递高程的作用,故称之为转点,用TP(TurningPoint)表示。
水准测量的外业,已知水准点BMA的高程HA19.153m,现欲测定B点的高程HB,由于A、B两点相距较远,需分段设站进行测量,具体施测步骤如下。
水准测量的外业,表2.2普通水准测量记录手簿测区仪器型号观测者时间年月日天气记录者,水准测量的外业,1,BMA,TP1,1.632,1.271,0.361,19.514,水准测量的外业,水准测量的外业,水准测量外业,水准测量外业,1,BM1,TP1,1.563,0.986,+0.577,19.431,2,TP1,A,A,1.762,1.828,0.066,3.325,2.814,+0.511,+0.511,水准测量外业,注意事项:
架仪器要注意前后视距大致相等;
仪器不能架在路中央;
尺垫只在转点处使用;
读数前要精平;
后视完毕转向前视,一定要重新精平再读数,(但切记不能动脚螺旋);
视线要小于100米。
水准测量的内业计算,测站校核:
在一个测站上观测两次高差,两次高差不符值应在允许范围内。
方法有变仪器高法和双面尺法。
线路校核:
把已知高程点和待测点布设成路线,线路观测高差和理论高差不符值应在允许范围内。
线路方式主要有闭合水准路线、附合水准路线、往返水准路线,水准测量的内业计算,计算高差闭合差(closingerror),公式:
故对于闭合水准路线,有:
水准测量的内业计算,高差闭合差的容许值(tolerance),对于普通水准测量:
式中,fh容高差闭合差限差,单位:
mm;
L水准路线长度,单位:
km;
n测站数。
水准测量的内业计算,下图是一附合水准路线等外水准测量示意图,A、B为已知高程的水准点,HA6.543m,HB9.578m,1、2、3为待定高程的水准点。
水准测量的内业计算,原始数据填表,水准测量的内业计算,高差闭合差的计算:
高差闭合差的计算和调整,计算各点改正后的高差,计算各点改正后的高差,填表,填表,填表,填表,水准测量的内业计算,辅助计算填表,返回,水准测量的内业计算,高差改正数计算填表,返回,水准测量的内业计算,高差改正数计算填表,返回,水准测量的内业计算,高差改正数计算填表,水准测量的内业计算,Excel表格实现,水准测量的内业计算,Excel表格实现,水准仪的检验与校正,水准仪应满足的几何条件:
圆水准器轴LL应平行于仪器的竖轴VV;
十字丝的中丝应垂直于仪器的竖轴VV;
水准管轴LL应平行于视准轴CC。
水准仪的检验与校正圆水准器的检校,检校目的:
当圆水准管气泡居中时,仪器的竖轴基本上处于铅垂位置LLVV?
检验方法:
转动三个脚螺旋使圆水准器的气泡居中,然后将望远镜旋转180,如果仍然居中,说明满足此条件。
如果气泡偏离中央位置,则需校正。
水准仪的检验与校正圆水准器的检校,校正方法:
转动脚螺旋,使气泡向中间移动偏离量的一半,然后用改正针校正气泡,使其居中。
水准仪的检验与校正十字丝的检验,检校目的:
当仪器的竖轴处于铅垂位置时,横丝应处于水平位置。
横丝竖轴VV?
整平仪器,瞄准墙上的固定点,水平微动,固定点是否离开十字丝横丝。
如果偏离十字丝横丝,则需校正。
校正方法:
拨正十字丝环。
水准仪的检验与校正i角的检验,检校目的:
使长水准管轴平行于视准轴,提供水平视线。
LLCC?
在比较平坦的地面上,相距约4060m左右的地方打两个木桩或放两个尺垫作为固定点A和B。
检验时先将水准仪安置在距两点等距离处,在符合气泡居中的情况下,分别读取A、B点上的水准尺的读数a1和b1,求得高差h1=a1-b1。
(h1不含有该项误差的影响),水准仪的检验与校正i角的检验,将仪器搬至B点附近(相距约3米处),在符合气泡居中的情况下,对远尺A和近尺B,分别读得读数a2和b2,求得第二次高差h2=a2-b2。
若h2=h1,说明仪器的水准管平行于视准轴,无需校正。
若h2h1,则计算如果i角大于20,则需要进行校正。
水准仪的检验与校正i角的检验,校正方法:
算出远尺的正确读数a2,a2=h1+b2。
转动微倾螺旋,令远尺A上读数恰为a2,此时视线已水平,而符合气泡不居中,用校正针拨动水准管上、下两校正螺丝,使气泡居中,这时水准管轴就平行于视准轴。
水准测量误差与注意事项,仪器误差:
水准仪在使用前应进行严格的检验,但由于检验不完善或其他方面的影响,使仪器存在残差。
例如水准管轴与视准轴不平行的残余误差,可采用等距离观测可以消除。
此外水准尺误差如尺长、弯曲、零点误差等,可采用采用前后视交替放置尺子,凑成偶数站等方法加以消除。
观测误差:
水准管气泡的居中误差:
水准管居中误差主要与水准管分划值及人眼的分辨率有关。
实践证明一般人判断气泡居中误差约为0.15,采用符合水准器后,居中精度约提高一倍即:
0.15/2,引起的读数误差为:
例如:
=20,D=100米时,则:
水准测量误差与注意事项,估读水准尺的误差:
估读毫米数的误差与十字丝粗细、望远镜放大率、视线长度有关。
一般认为在100米内。
m估=1.2mm。
照准误差:
照准误差与人眼的分辨能力、望远镜的放大率、视线长度有关。
V28,D100米,则:
水准尺倾斜的影响误差:
由于扶尺不直引起读数变大。
其误差为:
b=b-b=b(1cos),可见与尺上读数和倾角有关,当b=2.5m,2时,b1.5mm。
视差对读数的影响:
必须消除视差。
水准仪与尺垫下沉和反弹误差:
可采用“后前前后”的观测顺序。
水准测量误差与注意事项,外界环境的影响,地球曲率对读数的影响,大气折光对读数的影响,地球曲率和大气折光的共同影响,水准测量误差与注意事项,观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺;
仪器应安置在土质坚实处,并踩实三角架;
前后视距应尽可能相等;
每次读数前要消除视差,只有当符合水准气泡居中后才能读数;
注意对仪器的保护,做到“人不离仪器”;
只有当一测站记录计算合格后才能搬站,搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧,一手托住仪器,一手握住脚架稳步前进。
认真记录,边记边回报数字,准确无误的记入记录手簿相应栏中,严禁伪造和传抄;
字体要端正、清楚、不准连环涂改,不准用橡皮擦,如按规定可以改正时,应在原数字上划线后再在上方重写;
每站应当场计算,检查符合要求后,才能通知观测者搬站。
扶尺人员认真竖立水准尺;
转点应选择土质坚实处,并踩实尺垫;
水准仪搬站时,应注意保护好原前视点尺垫位置不移动。
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