数字测图原理与方法

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1、数字测图原理与方法数字测图原理与方法4.3 4.3 水准测量外业施测水准测量外业施测 4.3.14.3.1 高程传递的方法高程传递的方法 4.3.2 4.3.2 普通水准测量普通水准测量 施测程序如下：施测程序如下：1.将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，水准仪置将水准尺立于已知高程的水准点上作为后视，水准仪置于施测路线附近合适的位置，在施测路线的前进方向上取于施测路线附近合适的位置，在施测路线的前进方向上取仪器至后视大致相等的距离放置尺垫，在尺垫上竖立水准仪器至后视大致相等的距离放置尺垫，在尺垫上竖立水准尺作为前视。尺作为前视。2.观测员将仪器用圆水准器粗平之后瞄准后视标尺，用微观测员将

2、仪器用圆水准器粗平之后瞄准后视标尺，用微倾螺旋将水准管气泡居中，用中丝读后视读数，读至毫米。倾螺旋将水准管气泡居中，用中丝读后视读数，读至毫米。3.掉转望远镜瞄准前视标尺，此时水准管气泡一般将会偏掉转望远镜瞄准前视标尺，此时水准管气泡一般将会偏离少许，用微倾螺旋将气泡居中，用中丝读前视读数。离少许，用微倾螺旋将气泡居中，用中丝读前视读数。4.记录员根据观测员的读数在手簿中记下相应的数字，并记录员根据观测员的读数在手簿中记下相应的数字，并立即计算高差。立即计算高差。以上为第一个测站的全部工作。以上为第一个测站的全部工作。4.3.4.3.3 3 普通水准测量普通水准测量 手簿手簿普通水准测量手簿观

3、测：王一测自3005至30182014年11月12日记录：李二测 站点 号视 距(m)后视前视高差高程(m)备注+-13005560347-128446.215转点5416312转点720306-231810174262442.6133101980833-0683转点9615164转点411528+1027转点4305015转点792368+167410277069444.6314.3.4.3.4 4 三四等水准测量三四等水准测量 三、四等水准测量一测站上的观测读数程序三、四等水准测量一测站上的观测读数程序 1 1）照准后尺黑面，读下、上、中三丝读数；）照准后尺黑面，读下、上、中三丝读数；2

4、2）照准前尺黑面，读取中、下、上三丝读数；）照准前尺黑面，读取中、下、上三丝读数；3 3）照准前尺红面，读取中丝读数；）照准前尺红面，读取中丝读数；4 4）照准后尺红面，读取中丝读数；）照准后尺红面，读取中丝读数；此观测程序可简称为此观测程序可简称为后前后前后前后前 或或 黑黑红红黑黑红红。除了以上观测程序外，四等水准测量还可以采用：除了以上观测程序外，四等水准测量还可以采用：后后前前后后前前 或或 黑红黑红黑红黑红 的观测读数程序。的观测读数程序。4.3.4三四等水准测量三四等水准测量 手簿手簿三（四）等水准测量观测手簿测自201至2072004年11月12日时刻始08时05分天气：晴末11

5、时42分成像：清晰测站编号后视下丝前视下丝方向及尺号标尺读数K+黑减红高差中数备考上丝上丝后距前距黑面红面视距差dd（1）（5）后（3）（8）（10）（2）（6）前（4）（7）（9）（12）（13）后-前（16）（17）（11）（14）（15）11571157107390739 后 513841384617161710 01197119703630363 前 60551055152395239-1-137.437.437.637.6 后-前+0833+0833+0932+0932+1+1+0832.5+0832.5-0.2-0.2-0.2-0.24.3.4三四等水准测量三四等水准测量 手簿手簿

6、三（四）等水准测量观测手簿测自201至2072004年11月12日时刻始08时05分天气：晴末11时42分成像：清晰测站编号后视下丝前视下丝方向及尺号标尺读数K+黑减红高差中数备考上丝上丝后距前距黑面红面视距差dd221212196 后19346621017471821 前20086796-137.437.5后-前-0074-0175+1-0074.5-0.1-0.33191420552055 后 517261726651365130 01539153916781678 前 61866186665546554-1-137.537.537.737.7 后-前-0140-0140-0041-004

7、1+1+1-0140.5-0140.5-0.2-0.2-0.5-0.54.3.4.3.4 4 三四等水准测量三四等水准测量作业限差作业限差等级仪器类型标准视线长度后前视距差后前视距差累计黑红面读数差黑红面所测高差之差检测间歇点高差之差三等S365m3.0m6.0m2.0mm3.0mm3.0mm四等S380m5.0m10.0m3.0mm5.0mm5.0mm4.3.4.3.5 5 水准观测中的注意事项水准观测中的注意事项 避免外界环境的影响，如温度、土质、过往车辆和行人等。避免外界环境的影响，如温度、土质、过往车辆和行人等。注意仪器操作过程中的一些细节，例如微倾螺旋的零点，读注意仪器操作过程中的一

8、些细节，例如微倾螺旋的零点，读数顺序，同一测站不得重复调焦；数顺序，同一测站不得重复调焦；每一测站标尺和仪器应尽量在一条直线上；每一测站标尺和仪器应尽量在一条直线上；每一测段往返测的测战数均应为偶数站，而且往测转为反测每一测段往返测的测战数均应为偶数站，而且往测转为反测时，两根标尺应互换位置；时，两根标尺应互换位置；在观测间歇时，最好能结束在两个水准点上，否则应选择在观测间歇时，最好能结束在两个水准点上，否则应选择2至至3个固定点作为间歇点。间歇后对间歇点的高差进行检测，符个固定点作为间歇点。间歇后对间歇点的高差进行检测，符合要求后才能继续进行水准测量。合要求后才能继续进行水准测量。4.4 4

9、.4 水准测量的误差分析水准测量的误差分析 仪器带来的仪器带来的 仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差 水准尺误差水准尺误差 作业过程操作带来的作业过程操作带来的 人的因素人的因素 水准管气泡居中的误差水准管气泡居中的误差 在水准尺上的估读误差在水准尺上的估读误差 水准尺数立不直水准尺数立不直外界环境带来的外界环境带来的 仪器和尺子升沉的误差仪器和尺子升沉的误差 大气折光大气折光4.4.1 4.4.1 仪器误差仪器误差视准轴应与水准管轴不平行（视准轴应与水准管轴不平行（i角角）的误差）的误差 望远镜的视准轴和水准管的水准轴是空间的两条直线。望远镜的视准轴和水准管的水准轴是空间的两条直线。在

10、竖直面上的投影投影的夹角称为在竖直面上的投影投影的夹角称为 i i角误差。角误差。在水平面上的投影的夹角称为交叉误差。在水平面上的投影的夹角称为交叉误差。4.4.1 4.4.1 仪器误差仪器误差视准轴应与水准管轴不平行（视准轴应与水准管轴不平行（i角角）的误差）的误差 i角对水准读数的影响角对水准读数的影响iSiSxtan视线上倾，i角符号为正视线下倾，i角符号为负ABABbabaABhhxxbaxbxah)()()()(4.4.1 4.4.1 仪器误差仪器误差视准轴应与水准管轴平行（视准轴应与水准管轴平行（i角角）的误差）的误差 i角对角对高差高差的影响的影响的影响的影响iSxaaiSxbb

11、)(babaABSSixxh0ABbahSS时，4.4.1 4.4.1 仪器误差仪器误差 水准尺的误差水准尺的误差 水准尺刻划不准确，尺长变化、弯曲等。水准尺刻划不准确，尺长变化、弯曲等。一对水准尺的尺底磨损不一样带来尺子的零点差。一对水准尺的尺底磨损不一样带来尺子的零点差。4.4.2 4.4.2 观测误差观测误差 作业过程操作带来的作业过程操作带来的水准管气泡居中的误差水准管气泡居中的误差:整平不严格，人眼的局限性，水准管壁与液体间的磨差和粘滞作用带来的影响。Sm 1.0居中Sm 21.0居中4.4.2 4.4.2 观测误差观测误差 作业过程操作带来的作业过程操作带来的 调焦误差调焦误差4.

12、4.2 4.4.2 观测误差观测误差 作业过程操作带来的作业过程操作带来的水准尺上估读误差：水准尺上估读误差：受望远镜的放大率、人眼的局限性，视距长度等影响。1591?中丝读数：1592?1593?4.4.24.4.2观测误差观测误差 作业过程操作带来的作业过程操作带来的 水准尺竖立不直水准尺竖立不直)cos1(coscoscos212211aaaaaaaaaa一个测站：一个测站：)cos1()cos1)(hbabah一条水准路线：一条水准路线：)cos1)(hh对读数的影响：对读数的影响：4.4.34.4.3外界环境带来的外界环境带来的 仪器下沉的误差仪器下沉的误差 条件：条件：1、尺子不升

13、沉，、尺子不升沉，仪器下沉仪器下沉 2、和时间成比例和时间成比例 3、观测速度均匀、观测速度均匀2()(2)()()22112211babahhhbahbah红黑红黑 采用后前前后的观测程采用后前前后的观测程序、作业很熟练、硬的路面序、作业很熟练、硬的路面观测可减小误差观测可减小误差4.4.34.4.3外界环境带来的外界环境带来的尺子升沉的误差尺子升沉的误差)()()(11222211ababhbabah返往）（2返往hhh往返观测往返观测取平均可减取平均可减小尺子的升小尺子的升沉误差。沉误差。4.4.34.4.3外界环境带来的外界环境带来的 大气折光大气折光 此外，外界环境还有温度、气压、日

14、照方向，风等。此外，外界环境还有温度、气压、日照方向，风等。1）视线高出地面）视线高出地面0.3m，2）选择合适的天气选择合适的天气（阴（阴 天、晚上、无风等）天、晚上、无风等）3）避开不利的环境（）避开不利的环境（日日出后、日落前半小时、中午、出后、日落前半小时、中午、大风等）大风等）在晴天，地面温度高，在晴天，地面温度高，空气的密度较上面的稀，空气的密度较上面的稀，光线向上折射。光线向上折射。4.5 4.5 水准仪的检验和校正水准仪的检验和校正4.5.1 4.5.1 水准仪应满足的条件水准仪应满足的条件 应满足的主要条件有应满足的主要条件有水准管的水准轴和望远镜的视准轴平行水准管的水准轴和

15、望远镜的视准轴平行 望远镜的视准轴不因调焦而变动位置望远镜的视准轴不因调焦而变动位置 应满足的次要条件有：应满足的次要条件有：圆水准器的水准轴和仪器的旋转轴平行圆水准器的水准轴和仪器的旋转轴平行 十字丝的横丝应当与仪器的旋转轴垂直十字丝的横丝应当与仪器的旋转轴垂直4.5.1 水准仪应满足的条件水准仪应满足的条件CCLLVVL L 横丝横丝VV4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正圆水准器的水准轴与仪器圆水准器的水准轴与仪器竖轴平行的检验与校正竖轴平行的检验与校正4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正十字丝横丝应与仪器竖轴垂直的检验与校正十字丝横丝应与

16、仪器竖轴垂直的检验与校正4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正视准轴应与水准管轴平行的检验与校正视准轴应与水准管轴平行的检验与校正 ABABbabaABhhxxbaxbxah)()()()(4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正视准轴应与水准管轴平行（视准轴应与水准管轴平行（i角角）的检验与校正）的检验与校正 iSxaaiSxbb视准轴应与水准管轴平行（视准轴应与水准管轴平行（i角角）的检验与校正）的检验与校正 检验的基本思想：检验的基本思想：对对A、B两点间的高差进行两次两点间的高差进行两次观测，两次设站时，距两根水准尺的间距不同，则有：观测，两次

17、设站时，距两根水准尺的间距不同，则有：4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正)(baABABSSihh)(baABABSSihh)()(babaABABSSSShhi02:i要求三、四等水准测量4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正视准轴应与水准管轴平行（视准轴应与水准管轴平行（i角角）的检验与校正）的检验与校正 i角角的检验的检验中点法中点法 BAABABSShhibaSS)()(babaABABSSSShhi4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正)()(babaABABSSSShhi i角角的检验的检验端点法端点法4.5.2

18、 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正i角角的校正的校正:仪器仪器B B点端时，计算点端时，计算A A标尺的正确读数标尺的正确读数 用微倾用微倾螺旋使对准读数螺旋使对准读数 ，调节校正螺钉使水准管气泡居中，调节校正螺钉使水准管气泡居中。2a2a4.5.2 4.5.2 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 自动按平水准仪补偿器性能的检验自动按平水准仪补偿器性能的检验4.5.4 4.5.4 水准尺的检验水准尺的检验 一般检视一般检视 圆水准器的检验与校正圆水准器的检验与校正 水准尺分划的检验水准尺分划的检验 区格式木质水准尺区格式木质水准尺水准尺每米平均真长的测定水准尺每米平均真长的测定 每米长度误差，不得超过每米长度误差，不得超过0.50.5mmmm水准尺每分米分划误差的测定水准尺每分米分划误差的测定 不得超过不得超过0.10.1mmmm水准尺红黑面零点差的测定水准尺红黑面零点差的测定 应为应为46874687或或47874787mmmm一对水准尺黑面零点差一对水准尺黑面零点差 设置偶数测站设置偶数测站