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水准测量的基本原理

发布时间:2020-10-06 06:05 作者:6UP

  水准测量的基本原理_商业计划_计划/解决方案_实用文档。现代测量学 第五章 高程控制测量 §5.1 概述 一、建立高程控制网的方法 1、水准测量:用仪器提供的水平视线,读取竖立在两点 的标尺上读数,以测定两点间的高差。 2、三角高程:测量已知点

  现代测量学 第五章 高程控制测量 §5.1 概述 一、建立高程控制网的方法 1、水准测量:用仪器提供的水平视线,读取竖立在两点 的标尺上读数,以测定两点间的高差。 2、三角高程:测量已知点与未知点之间的垂直角与距离, 计算未知点高程的方法。 3、GPS高程测量:利用GPS测量数据,计算未知点高程的 方法。 4、物理高程测量:气压高程测量、重力水准测量。(0) Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.1 二、国家高程控制网 概述 建立方法:水准测量,因此又称国家水准网 布网原则:高级到低级、从整体到局部,分四个等级 等级 作用 布设 长度(km) 限差 (mm/km) 一等 基础 沿稳定、平 缓交通路线 二等 基础 沿铁路、公 路、河流等 500-750 1.0 三等 四等 地形测量、工程 根据需要 300 80 3.0 5.0 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.1 三、水准点及水准标石 概述 按用途区分:基本水准标石 普通水准标石 基岩水准标石 Modern Survey 普通水准标石 现代测量技术室 现代测量学 §5.2 水准测量的基本原理 水准测量:利用水准仪提供的水平视线,直接读取竖立在 两点的标尺上读数,以测定两点间的高差,从而由已知的 高程推算未知点的高程的过程。 hAB = a - b HB=HA+hAB hAB Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 复合水准测量 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.2 水准测量的基本原理 复合水准测量 hi = ai-bi HB=HA+hAB Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.3 水准仪及水准标尺 一、水准仪 望远镜、管水准器、基座、圆水准器、脚架 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.3 水准仪及水准标尺 水准仪结构特点 (1) 没有水平轴,望远镜只能在照准面内作微小俯仰。 (2)管水准器与望远镜固定在一起而成为一个整体。 (3)为了提高置平精度,水准仪采用符合水准器。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 符合水准器 §5.3 水准仪及水准标尺 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.3 水准仪及水准标尺 二、水准标尺与尺台 1、三、四等水准测量一般使用全长3米的木 质或璃玻钢双面水准标尺。标尺采用黑红两 面刻划,最小分划为1厘米 。 2、每分米注记数字,数字倒写,以便在望远 镜中成正像。 3、黑面从0毫米起刻划,红面从4687(或 4787)毫米开始刻划。红黑面刻划零点差一 般为4687(或4787)毫米。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.3 水准仪及水准标尺 使用标尺应注意 (1)标尺必须成对使用,4687 和 4787毫米 (2)标尺零点朝下,在望远镜视场为正像 (3)水准标尺上装有圆水准器,测量时能将标尺竖直 (4)正确使用尺台和尺桩 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.3 水准仪及水准标尺 尺桩 Modern Survey 尺台 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 一、水准标尺的检验校正 检验校正项目有: ? 标尺上圆水准器的检校; ? 标尺每米平均值的测定; ? 每分米分划误差的测定; ? 标尺红黑面零点差的测定。 三、四等水准测量一般只进行标尺圆水准器的检校 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 标尺圆水准器的检校方法有以下几种: (1)整置好水准仪后,照准竖立的标尺,并使标尺的 边缘棱线与望远镜的纵丝重合,这时若圆水准器的气泡 不居中,改正圆水准器的校正螺丝使气泡居中,然后旋 转标尺90度,重复上述操作。直到气泡居中为至;这时 圆水准器的水准轴与标尺平行。 (2)在避风处悬挂一垂球,竖立标尺,使标尺边缘与 垂球线平行,若圆水准器的气泡不居中,用校正螺丝使 其居中。 (3)选择一处比较平直的墙角,将标尺紧靠在墙角, 如果圆水准器气泡不居中,用校正螺丝使气泡居中。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 二、水准仪的检验校正 水准仪应当满足的基本条件是: ? 符合水准器的水准轴应与照准轴平行; ? 圆水准器的水准轴应与仪器的垂直轴平行; ? 十字丝的水平丝应保持水平。 1、圆水准器的水准轴应平行于垂直轴 先用基座螺旋使圆水准器气泡居中,然后将仪器绕垂 直轴旋转180度,若气泡不居中,则说明圆水准器的水准轴 与垂直轴不平行;这时用基座螺旋改正一半,再用校正螺 丝改正一半。此项检验应反复进行,直到仪器旋转180度后 的气泡居中。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 2、十字丝的横丝应保持水平 水准测量时是用十字丝的横丝在标尺上读数的,横丝 水平与否,是保证读数正确的关键。 检验方法:整平仪器后,用十字丝横丝的一端照准一点状 目标,然后徐徐转动水平微动螺旋,使目标到达横丝的另 一端,若目标始终不离开横丝。则表明横丝是水平的;若 目标离开横丝有一段距离e,则应进行校正 。 校正方法:拧开十字丝护盖。松开十字丝的固定螺丝,旋 转十字丝环,使十字丝横丝照准e/2处,此项检验也应反复 进行,直到转动仪器时,目标始终不明显离开横丝为至。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 3、管水准轴应平行于照准轴 交叉误差:管水准轴与照准轴在水平面上投影的夹角。 i角误差:管水准轴与照准轴在铅垂面上投影的夹角。 (over) Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 i角检验方法: hAB = a1’ –b1’ = (a1-△)﹣(b1﹣2△) = a1﹣ b1+△ hAB = a2’﹣b2’ =(a2﹣2△)﹣(b2﹣△) =a2﹣b2﹣△ △=[(a2-b2)-(a1-b1)]/2 i=△ρ″/SAB Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.4 水准仪与水准标尺的检验校正 i角校正方法: 当i20″时,应进行校正 安置读数: A点:a2-2△,用校正螺丝使气泡居中 B点读数:b2-△ Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 一、水准路线的布设 附合水准路线 闭合环线 水准网 水准支线 测段: 两个水准点(包括已知点与待求点)之间的路线 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 二、四等水准测量的实施 1、一般要求 ? 以测段为单位逐段的进行; ? 测段的观测,应从水准点开绐连续设站,逐站观测; ? 每站观测时,凡已知点和待求高程的控制点,标尺应直 接立在水准点标志上或控制点的木桩中心,而其它作为传 递高程的过渡点(称为转点)标尺应立在转点的尺台上 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 ? 附合水准路线和闭合水准路线,只需进行单程观测,而 水准支线必须进行往返测。 水准观测中,每一测站上的各项限差: 前后 视距 前后视 距差 前后视距 红黑面读 红黑高差 差累积 数差 之差 100m 3m 10m 3mm 5mm Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 2、测站上的观测和记薄 四等水准测量一般采用双面水准标尺和中丝测高法进 行;每站按后、前、前、后和黑、黑、红、红的顺序进行 观测。 ? 前后概略视距; ? 后尺黑面上下中丝读数; ? 前尺黑面上下中丝读数; ? 前尺红面中丝读数; ? 后尺红面中丝读数; 注意:读数时调符合水准器使气泡居中 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 3、每测站的计算与检核 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 4、工作间歇 每天作业结束或因故需临时中断作业时,应尽量完成 测段而终止于一个水准点上;如果不可能,则应选择三个 坚稳可靠、突出的固定地物(如桥墩,墓碑等)作为转点, 这样的转点称为工作间歇点;当无法找到理想的地物作为 间歇点时,可以用钉有圆帽铁钉的三个木桩打入地下作为 间歇点。间歇后继续作业时,应首先检测最后两个转点间 的高差,如果间歇前后高差之差不超过5mm,则可以接着进 行观测;否则退至前两个间歇点检查。 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 三、单一水准路线、检查观测手薄,并计算出相邻两点间的距离、测站数及 高差。 2、计算高程闭合差W W = ∑h + (H起-H闭) 3、求高差改正数,求高差改正数有按两点间的距离进行改 正和按每测段测站数改正两种方法,改正数为: vi = -W/∑S × Si vi = -W/∑n×ni 4、计算高程 Hi=Hi-1+hi+vi i = [1,n] Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 §5.5 四等水准测量的实施 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 Modern Survey 现代测量技术室 现代测量学 Modern Survey 现代测量技术室


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