《水准测量原理》PPT课件
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第二章水准测量第一节水准测量原理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,这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。
设后视A尺读数为a ,前视B尺读数为b ,则A、B两点高差为高差法:视线高法:第二节水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪,工具为水准尺和尺垫。
水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。
建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。
因此,本章着重介绍这类仪器。
一、水准仪的结构根据水准测量的原理,水准仪的主要作用是提供一条水平视线,并能照准水准尺进行读数。
因此,水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。
1.望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。
物镜和目镜多采用复合透镜组,十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线,竖直的一条称竖丝,横的一条称为中丝,是为了瞄准目标和谈取读数用的。
在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线,是用来测定距离的,称为视距丝。
十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的,平板玻璃片装在分划板座上,分划板座固定在望远镜筒上。
十字丝交点与物镜光心的连线,称为视准轴或视线。
水准测量是在视准轴水平时,用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。
对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝乎面上。
再通过目镜,便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。
从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比,称为望远镜的放大率。
DS3级水准仅望远镜的放大率一般为28倍。
2.水准器:分为管水准器和圆水准器。
水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。
有管水准器和圆水准器两种。
管水准器用来指示视准轴是否水平;圆水准器用来指示竖轴是否竖直。
(1)管水准器又称水准管,是一纵向内壁磨成圆弧形的玻璃管,管内装酒精和乙醚的混合液,加热融封冷却后留有一个气泡。
由于气泡较轻,故恒处于管内最高位置。
水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线,分划线的中点0,称为水准管零点。
第一节水准测量原理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,这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。
设后视A尺读数为a ,前视B尺读数为b ,则A、B两点高差为高差法:视线高法:第二节水准测量的仪器和工具水准测量所使用的仪器为水准仪,工具为水准尺和尺垫。
水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。
建筑工程测量广泛使用DS3级水准仪。
因此,本章着重介绍这类仪器。
一、水准仪的结构根据水准测量的原理,水准仪的主要作用是提供一条水平视线,并能照准水准尺进行读数。
因此,水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。
1.望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。
物镜和目镜多采用复合透镜组,十字丝分划板上刻有两条互相垂直的长线,竖直的一条称竖丝,横的一条称为中丝,是为了瞄准目标和谈取读数用的。
在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线,是用来测定距离的,称为视距丝。
十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的,平板玻璃片装在分划板座上,分划板座固定在望远镜筒上。
望远镜成像原理。
十字丝交点与物镜光心的连线,称为视准轴或视线。
水准测量是在视准轴水平时,用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。
对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝乎面上。
再通过目镜,便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。
从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比,称为望远镜的放大率。
DS3级水准仅望远镜的放大率一般为28倍。
2.水准器:分为管水准器和圆水准器。
水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。
有管水准器和圆水准器两种。
管水准器用来指示视准轴是否水平;圆水准器用来指示竖轴是否竖直。
(1)管水准器又称水准管,是一纵向内壁磨成圆弧形的玻璃管,管内装酒精和乙醚的混合液,加热融封冷却后留有一个气泡。
由于气泡较轻,故恒处于管内最高位置。
水准管上一般刻有间隔为2mm的分划线,分划线的中点0,称为水准管零点。
2.1 水准测量原理水准仪的作用:提供一条水平视线.原理:利用水平视线,借助水准尺直接测量各点间高差,然后根据已知高程推算待求高程。
hAB=a-bHB=HA +(a-b)2.1.1高差法如果水准测量是由A到B进行的,如图2.1中的箭头所示,则A点尺上的读数称为后视读数,记为a;B点为待定高程点,B点尺上的读数称为前视读数,记为b;两点间的高差等于后视读数减去前视读数,即h(AB)=a-b。
若a大于b,则高差为正,B点高于A点;反之高差为负,则B点低于A点。
因为水准仪提供的水平视线可认为与大地水准面平行,由图2.1可知H B=H A+h AB=H A+(a-b) -----高差法例1:图中已知A点高程H A=452.623m,后视读数a=1.571m,前视读数b=0.685m,求B点高程。
解:B点对于A点高差: h AB=1.571-0.685=0.886mB点高程为:H B=452.623+0.886=453.509m例2:图2.2中,已知A点桩顶标高为±0.00,后视A点读数 a=1.217m,前视B点读数b=2.426m,求B点标高。
解:B点对于A点高差:h AB=a-b=1.217-2.426=-1.209mB点高程为:H B=H A+h AB=0+(-1.209)=-1.209m2.1.2、视线高法如图所示,B点高程也可以通过仪器视线高程H i,求得。
i,求得。
视线高H i=H A+a (2.3)待定点高程H B=H i-b(2.4)由式(2.4)通过视线高推算待定点高程的方法称为视线高法。
例3:图2.3中已知A点高程H A=423.518,要测出相邻1、2、3点的高程。
先测得A点后视读数a=1.563m,接着在各待定点上立尺,分别测得读数b.1=0.953m,b、2=1.152,b 、3=1.328m。
解:先计算出视线高程H i=H A+a=423.518+1.563=425.081m各待定点高程分别为:H1=H i-b1=425.081-0.953=424.128mH2=H i-b2=425.081-1.152=423.929mH3=H i-b3=425.081-1.328=423.753m高差法和视线高法的测量原理是相同的,区别在于计算高程时上次序的不同。
o o jV M B 水准测量水准测量原理、计算未知点咼程1 •高差法高差法一直接利用高差计算未知点B 高程的方法。
测得A 、B 两点间高差h AB 后,如果已知A 点的高程H A ,则B 点的咼程H B 为:H B =H A +h AB2 •仪高法仪高法一利用仪器视线高程H i 计算未知点B 点高程的方法。
如图所示,B 点高程也可以通过水准仪的视线高程 H i 来计算, 即:H i =H B = H i - b 水准测量原理、水准测量原理 水准测量是利用水准仪提供的水平视线, 借助于带有分划的水准尺,直接测 定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程 如图所示,在地面点A 、B 两点竖立水准尺,利用水准仪提供的水平视线,截取 尺上的读书a 、b ,则A 、B 两点间的高差h AB 为:h AB a b 高差等于后视读数减去前视读数 大地水准面在施工测量中,有时安置一次仪器,需测定多个地面点的高程,采用仪高法就比较方便。
3•中间法当欲测点B离已知点A较远,安置一次仪器就不可能测出它们的高差,这时,选择一条施测路线,在A、B之间加设一些转点,每相邻两点测一测站,求出它们的高差,则AB的高差即为这些高差的总和。
转点:临时立尺点,作为传递高程的过渡点。
(一般转点上均需使用尺垫)测站:每安置一次仪器,称为一个测站。
对于精度较高的测量,必须将仪器置于前后视点之间大致等距离处D A D B,利用地球曲率等距等影响h A h B的原则,使测站高差计算中自动消除曲率对前后视读数的影响,这种方法称为中间法,是精密测量中常用的方法。
水准仪和水准尺仪器:水准仪DQ (D—大地测量,S—水准仪,下标05、1、3、10表示每公里往、返测得高差中数的偶然中误差值)。
工具:水准尺、尺垫。
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成1、望远镜两大功能:提供一条找准目标的视准轴;看清不同距离的目标(1)物镜和目镜1-物镜2-目镜3-调焦透镜4-十字丝分划板5-物镜对光螺旋6-目镜对光螺旋(2)十字丝分划板望远镜的十字丝(3)视准轴视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线,用CC表示。