第2章 水准测量(现代测绘技术)
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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。
第二章水准测量本章摘要:本章将着重介绍水准测量原理、微倾式水准仪的构造和使用、水准测量的施测方法及成果检核和计算等内容。
水准测量是高程测量中最基本的和精度较高的一种测量方法,在国家高程控制测量、工程勘测和施工测量中被广泛采用。
§2-1 水准测量原理摘要内容:本节主要介绍水准测量概念、测站概念、测点概念、前后视概念、视线高程概念;高差计算公式、高程计算公式。
讲课重点:水准测量概念、测站概念、测点概念、前后视概念;高差计算公式、高程计算公式。
讲课难点:高差与高程关系。
讲授重点内容提要:1.水准测量概念:水准测量是利用一条水平视线(由提供水准仪),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。
2.水准测量原理如何测定A、B两点之间的高差h AB方法:如图所示,在A、B两点分别竖立水准尺(A、B称为测点);在A、B两点之间Ⅰ安置水准仪(Ⅰ称为测站)。
在A点尺上读数,设为a;在B点尺上读数b。
定义测量方向:由A→B进行的,A点称为后视点,尺上读数a称为后视读数;B点称为前视点,尺上读数b称为前视读数。
定义A、B两点的高差:h AB= a-b高差等于后视读数减去前视读数。
a>b,高差为正;a<b,高差为负。
如何由A高程推算B高程?高差法:若H A已知,则H B=H A+ h AB仪高法:视线高程H i=H A+a,则H B=H i-b例:设A为后视点,B为前视点;H A是20.016m。
当后视读数a为1.124m,前视读数b为1.428m。
(1)A、B两点高差?(1.124-1.428=-0.304)(2)B点比A点高还是低?(3)B点的高程?(20.016-0.304=19.712)(4)绘图说明。
§2-2 水准测量的仪器和工具摘要内容:本节主要介绍微倾式水准仪的构造和使用。
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DS0.5、DS1、DS3和DS10等四个等级。