02-水准仪及水准测量
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2-3普通水准测量一、水准点1、水准点(Bench Mark),通过水准测量建立的高程控制点。
通常用水准测量的方法测出这些点的高程,以此作为引测其他点的高程,工程上常用BM来标记。
2、水准点的等级及埋设水准点可根据需要设置成永久性水准点和临时性水准点。
需要长期保存的永久性水准点(国家水准点分为一、二、三、四等四个等级)按规范要求埋设永久性标石标记。
三、四等水准点一般用混凝土标石制成,深埋到地面冻结线以下,在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀的材料制成的半球状标志。
图根水准点和一些施工测量使用的水准点常采用临时性标志,例如:木桩(桩顶钉一半圆球状铁钉)或大铁钉打入地面,也可在地面上突出的坚硬岩石或房屋四周水泥面、台阶等处用红油漆标记。
3、水准点的位置:选在土质坚硬、便于长期保存和使用方便的地点。
埋设水准点后,应绘出水准点的点之记。
二、水准路线安置水准仪的地方称为测站,立水准尺的地方称测点,两点间的路线称侧段,若干侧段组成水准路线。
在水准点之间进行水准测量所经过的路线称为水准路线,水准路线有单一的水准路线和结点水准路线(水准网)两种,这里给大家介绍单一水准路线;单一的水准路线有三种基本布设形式:1、附合水准路线从一个已知高程的水准点BM1出发,沿各高程待定点1、2、3进行水准测量,最后附合到另外一个已知高程的水准点BM2上,(a)2、闭合水准路线从一个已知高程的水准点BM1处发,沿各高程待定点1、2、3、4、5进行测量,最后仍回到原水准点BM1上所构成的环形路线,(b)3、支水准路线从仪已知水准点出发,进行水准测量,终点既不闭合也不符合到已知水准点的路线叫支水准路线。
一般的闭合水准路线水准点的编号按逆时针走向进行编号,符合水准路线和支水准路线水准点的编号按水准测量走向进行编号;三、水准测量的施测方法水准测量是按一定的水准路线进行的,现仅就由一已知点的高程点(水准点)测定另一点(待测高程点)的高程为例,说明进行水准测量的一般方法:连续水准测量:在两点间连续地多次安置仪器所进行的水准测量。
水准测量基础知识一、仪器介绍1、DSZ2表示,D-大地,SZ-水准,2-每公里往返中误差2mm。
2、水准仪按精度分为DSZ03、05、1、2、3。
其中2、3属于普通水准仪,05、1属于精密水准仪,03属于高精密水准仪。
3、介绍水准仪各部位名称及用途主要:目镜下方小圆按钮是可以直接触动补偿器,防止补偿器贴靠周围的部件,保证其处于自动悬挂状态.读数前可轻按此按钮,以检查补偿器是否处于正常工作状态,也可以消除补偿器有轻微的贴靠现象.如果每次触动按钮后,水准尺读数变动后又能恢复原有读数,则表示工作正常!目镜十字丝里面横丝有上、中、下三丝,其中中间的用来测量读数。
上丝和下丝用来测距(上丝减下丝*100就是仪器到水准尺距离,也就是水准尺上1cm就是1米)二、解释下水准测量中常出现的名词1、水准面:与重力方向垂直的连续曲面称为水准面。
任何自由静止的水面都是水准面。
2、水平面:与水准面相切的平面称为水平面。
3、高程:地面点到大地水准面的铅垂线长称为该点的绝对高程,简称高程4、高程测量:测量地面点高程的工作,称为高程测量。
5、水准测量:是测定地面两点间的高差,然后通过已知点高程,求出未知点的高程。
6、视差:当眼睛在目镜端上下微微移动时,若发现十字丝的横丝在水准尺上的位置随之变动,这种现象称为视差,产生视差的原因是目标成像的平面和十字丝平面不重合。
三、水准仪的使用包括:水准仪的安置、粗平、瞄准、精平、读数五个步骤。
1. 安置安置是将仪器安装在可以伸缩的三脚架上并置于两观测点之间。
首先打开三脚架并使高度适中,用目估法使架头大致水平并检查脚架是否牢固,然后打开仪器箱,用连接螺旋将水准仪器连接在三脚架上。
2. 粗平粗平是使仪器的视线粗略水平,利用脚螺旋置圆水准气泡居于圆指标圈之中。
具体方法:用仪器练习。
在整平过程中,气泡移动的方向与大拇指运动的方向一致。
3. 瞄准瞄准是用望远镜准确地瞄准目标。
首先是把望远镜对向远处明亮的背景,转动目镜调焦螺旋,使十字丝最清晰。
第2章 水准测量重点提示:介绍了高程测量的常用方法,重点讲述了水准测量的原理、方法,介绍了水准仪的构造,讲述了水准仪的使用、水准测量的实施过程、水准测量的测站校核、路线校核及数据处理、介绍了水准仪的检验和校正方法、简要分析了水准测量误差的来源。
地球表面是高低起伏很不规则的。
要确定地面点的空间位置,除了确定其平面位置外,还要确定其高程。
为了测定地面点高程而进行的测量工作叫做高程测量。
根据测量原理和使用仪器与施测方法的不同,高程测量的方法主要有水准测量、三角高程测量和物理高程测量三种。
水准测量是利用水准仪提供的水平视线,分别在地面两点垂直竖立的水准标尺上读取读数,推算出两点间的高差,进而求得待定点的高程的方法。
水准测量的精度较高,是精确测定地面点高程的主要方法,但工作量较大且受地形条件限制;三角高程测量是利用仪器在测站点上测定仪器中心至照准点的垂直角,量取测站点仪器高和照准点觇标高,若已知两点间的水平距离,根据三角学原理推算出两点间的高差,进而求得待定点的高程的方法。
三角高程测量的精度低于水准测量,仅作为高程测量的辅助方法,但其作业简单,布设灵活,是一种测定地面点高程的常用方法。
物理高程测量是根据地球的物理性质,利用仪器来确定地面点高程的方法。
物理高程测量主要有两种方法:一种是根据大气气压随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大,大气压力愈小的原理),用气压计测定出待定点高程的方法。
称为气压测高法;另一种方法是根据重力加速度随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大,重力加速度愈小的原理),利用重力仪测定两点间重力变化量来确定高差,进而推算出待定点高程的方法,称为重力测高法。
物理高程测量的精度最低,但仪器简单,施测方便,一般仅用于勘查工作,本教材不予介绍。
高程控制主要通过水准测量的方法建立,而在地形起伏大、直接利用水准测量方法较困难的地区建立低精度的高程控制网以及图根高程控制网时,可采用三角高程测量的方法建立。
1 水准仪及水准测量重点难点:水准测量的原理;内业数据处理。
教学方法:重点讲授第一、二、三、四、六、九节,第五、八节可略讲和自学。
第七节以渠道线路为主。
本章内容在课堂教学的基础上,结合演示课和实验课进行。
引子:基本观测元素:距离、角度、高差高程测量方法:①水准测量;②三角高程测量;③气压高程测量。
1.1 水准测量的原理A 原理:测高差,算高程。
B 方法:图C 概念:后视点(尺、读数),前视点(尺、读数) 高差h=后视读数a-前视读数bD 高程计算:1.高差法:b a H h H H A AB A B −+=+= 2.视线高法:b H b a H b a H H i A A B −=−+=−+=)( 问题:1.h AB >0, h AB =0, h AB <0,A,B哪点高? 2. h AB 与h BA 的关系1.2 水准测量的仪器与工具 1.2.1 水准仪微倾水准仪:DS 05,DS 1,DS 3,DS 10,DS 20 自动安平水准仪:DSZ 31、构造:(仪器演示)(1)望远镜:A:组成B:成象原理(放大的倒(正)象)C:视准轴:物镜光心与十字丝交点的连线。
D:十字丝分划板(2)水准器:A:圆水准器:粗平;圆水准轴;分化值τ=4′,8′,10′B:长水准管:精平;水准管轴;分化值τ=20″,40″,60″, C:符合水准器:精平,提高观察精度。
(3)基座2、水准仪提供视线的基本原理(1) 水准管轴//视准轴(2) 气泡居中,水准管轴水平→视准轴水平1.2.2 水准尺1)作用:用于读数2)分类:直尺(3m);折尺(4m);塔尺(3-5m)(木质、铝合金) 3)刻划:最小刻划为0.5cm,1cm。
1.2.3 尺垫:防止尺子下沉,便于尺子转动1.3 水准仪的基本操作1、安置: 要求高度适中,架头大致水平2、粗平: 1)目的; 2)方法; 3)技巧3、照准: 1)目镜调焦;2)粗略照准:3)物镜调焦;4)精确照准:5)消除视差4、精平: 1)目的; 2)方法; 3)技巧5、读数: 1)方法 2)读后检查气泡精平。
《工程测量》第二章水准测量作业与习题答案一、选择题1.水准测量的基本原理是( B )。
A.利用水准仪读取标尺读数,计算竖直角,从而求取两点间高差;B.利用水准仪的水平视线,求取两点间高差;C.利用水准仪读取标尺红黑面读数,通过黑面红面读数差求取两点间高差。
2.倾式水准仪的精平指的是( C )。
A.用脚螺旋使水准管气泡居中;B.用脚螺旋使圆水准气泡居中;C.用微倾螺旋水准管气泡居中;D.用微倾螺旋使圆水准气泡居中。
3.视准轴是指( B )的连线。
A.目镜中心与物镜中心; B.十字丝中央交点与物镜光心;C.目镜光心与十字丝中央交点; D.十字丝中央交点与物镜中心。
4.在水准测量中,前后视距相等可消除( B )对高差的影响。
A.整平误差; B.地球曲率和大气折光的影响;C.圆水准轴不平行竖直轴的误差; D.仪器和水准尺下沉的误差。
5.附合水准路线A123B 中,水准点A、B 的高程分别为104.350m、107.215m,又测得高差hAB=+2.850m,则高差闭和差fh 为( B )。
A.+0.015m; B.-0.015m; C.+2.850m; D.+5.715m。
6.已知A、B 两点的高程分别为200m、100m,则B、A 两点的高差hBA 为( A )。
A.+100m;B.-100m;C.+300m ;D.-300m 。
7.水准仪的i 角误差是( A )。
A.水准管轴与视准轴在铅垂面内投影的夹角;B.水准管轴与视准轴在水平面内投影的夹角;C.水准管轴与水平线在铅垂面内投影的夹角;8.用望远镜观测中,当眼睛晃动时,如目标影像与十字丝之间有相互移动现象称为视差现象,产生的原因是( A )。
A.目标成像平面与十字丝平面不重合; B.仪器轴系未满足几何条件;C.人的视力不适应; D.目标亮度不够。
9.消除视差的正确方法是( C )。
A.调节目镜;B.仔细地进行物镜对光;C.目镜和物镜都需重新对光。
10.水准测量是利用水准仪提供( D )求得两点高差,并通过其中一已知点的高程,推算出未知点的高程。