第4章水准测量和水准仪.

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1、第四章 水准测量和水准仪4.1水准测量原理与方法二hAB=a_bH b = H A +a_b水准测童原理Hb=Ha +HbHA=HB-hAB一-z准面一 .JhAB =hA +人2 + 心=（0）一人）+ （。2 -2）+ + （d”| 一b”J卄1”+1 打+1%=召7)=孕,+孕,孕视读数之和减前视读数之/ 地球曲率改正/大气折光影响三、地球曲率和丸折光彩响1、地球曲率改正S 2R2.大气折光影响f = K 2Rs2R三、地球曲率和大折光彩响球气差：地球曲率与大气折 光的共同影响。般取K=O11K=O1125 = 1 OO/z =/= p- f = （1一 K） = 0.7/7?m2R/?

2、 = 637 km4.2水准仪与水准尺斗川水准仪糸列分级及主要用逾兰世水准仪系列 型号DS05DS1DS3DS10每千米往返 测高差中数 偶然中误差M 0.5mmM 1mmM 3mmM 10mm主要用途国家一等水 准测量及地 震监测国家二等水 准测量及其 它精密水准 测量国家三、四 等水准测量 及一般工程 水准测量一般工程水 准测量 4.2*水准仪与水准尺一、水准仪基本结构准星缺D4.2水准仪与水准恨一、水准仪基本结构调总炎$做倾邈钮做动逢钮水谁管4.2水准仪与水准尺二、望运僥物镜I划板二. 璽遗镜视差：当望远镜瞄准目标后，眼睛在目镜处上下左右作少量的 移动，发现十字丝和目标有相对的运动，这种

3、现象称为 视差.视差产生的原因：目标通过物镜之后的像没有与十字丝分划板测量望远镜的瞄准与视差二.望运镜十字丝分划板13)没有谑现象(b)有视差现象消除视差的方法：对准明亮背景，转动目镜，使十字丝由 不清晰至清晰的初始位置，然后再瞄准目标由物镜调焦螺 旋使目标也能看清楚.眼睛应放松.三、水准春 水准器用来置平仪器，分为水准管和圆水准器.1.水准管Ia水准管的零点、：在水准管上刻有2mm的分划线与中间的O点 成对称，O点称为零点.水准管轴：过零点O与圆弧相切的切线LL水准管的分划值：相邻两分划线间弧长(2mm )所对的圆心角r2mm水准管的分划值 与灵敏度的关系分划值：“三、水准春为了提高目估水准

4、管气泡居中的精度，一般在水准管上装有符合檢镜系统，通过符合稜 镜系统将气泡两端的影像反射到同一平面上,影像底端符合，则气泡居中.气泡符合时气泡不符合时盒顶面的内壁磨成圆球形，顶面的中央 划一小EJ,其圜心O即为KJ水准器的 零点.通过零点O与球面的球心的连 线（O点的法线）/0称为圆水准轴.分划值：57 2mm107 2mm当气泡位于圆内中央位置时,于零点的平面也就成水平了.圆水准器的灵敏度较低, 常用于粗略整平.、得有光学测做春裝JL的水准仪152 ISO-精确的水平视线不可能恰好对准水准标尺上的分划线，光学测 微器可以精确地测定小于分划线间格值的零数。148146144 转动测微螺旋，平行

5、玻璃板作前俯，使水平视线向下 梢密水准尺平移与就近的14X分划重合，这时测微分划尺上的读数6.50mm,而水平视线的平移量应为6.50 - 5mm最后读数为：a = 148cm + 6.50/w/h 5mm五、水准尺和尺垫水准尺：材料干燥的木料、铝合金.锢钢尺构造折尺.塔尺、直尺。长度2ni、3m、5in 水准尺的要求：直、变形小、刻划精确、观测时应竖直.常用三、 四等水准测量的水准尺为木质3m的.双面水准尺，黑面尺 （主尺）底端刻划为0,而红面尺（辅助尺）底端刻划分别 为 4687mm、4787mm.尺垫：放在过渡点上即转点上，传递高程用。夫.水准仪的使用1、安置水准仪：将仪器安置在三脚架上

6、2、粗平： 第一种方法：固定两条腿，前后移动、左右摆动一条腿,使圆水准器；气泡居中。第二种方法：旋转脚螺旋，使圆水准器气泡居中.3、瞄准：使十字丝和目标的成像清晰，消除视差。4、精平：用微倾螺旋使符合水准管气泡居中。5、读数：用十字丝中丝.下丝.上丝分别读数，通常 读四位数。14656252红面的起始4687m m或4787mm七.角动姿平水准仪大大缩短水准测量的工作时间； 提高了水准测量的精度 在光路中装萱一个器”使光线偏转而通过十字丝交f a = S 0电子水准仪电子水准仪将原有的用人眼观测读数改变为由光电设 备自动探测水平视准轴的水准尺读数。速度快、精度高读数客观 使用方便、能减轻作业劳

7、动强度易于实现水准测量内外业一体化在望远镜中装置了一个由光敏二极管构成的线阵探测器， 仪器采用数字图像识别处理系统，并配用条码水准标尺。 4.3水准测量外业施测.“q水准测量統述7水准测董的主要目的是测出一系列水准点的髙程逋 过水准点的高程，可以了解地表的形状.地壳的变化，以 及指导工程的设计.施工.监测。水准测量必须有统一的 高程系.我国统一的高程系是1985年国家高程系.水准测量的等级分为：” 一二等水准测童科学研究.提供高程起算数据厂 三.四等水准测量工程建设.提供高程起算数据厂 普通水准测量工程建设.测图等。衣水准点之间遠行水灌测受所经过的珞找、水准珞线1、单一水准路线 因线路中已知点

8、的个 数不同又分为三种： 附合水准路线 闭合水准路线3附合水准路线支水准路线S水准珞线2、水准网由几条单一水准路线相互连接构成网形，网中单一水准路 线相联接的水准点称为结点.根据水准网中已知点个数的不同又分为： 附合水准网 独立水准网附合水准网S水准珞线2、水准网独立水准网5三、水准测量的外业施测1.普通水准测量测站点号水准尺读数高差5A转点1厶j. 上r转点2-4A4B后视0347前视16311284030S152826240694+1027167A高程H46.21544.631三、水准测量的外业施测三、水准测量的外业施测2、国家三、四等水准测量施测方向观测程序 前2、国家三、四等水准测量采

9、用红黑面双面标尺三.四等水准测量的作业限差等级仪器类 型标准视 线长度 /m后前视 距差/m后前视 距差累 计/m黑红面 读数姜 /mm黑红面 所测高 差之差 /mm检测间 歇点、高 差之差/mm三等S3653.06.02.03.03.0四等S3805.010.03.05.05.0读取下.上.中丝读数 读取中、下.上丝读数 读取中丝读数1.2.3、4.照准后视尺黑面， 照准前视尺黑面， 照准前视尺红面，照准后视尺红面，读取中丝读数三.四等水准测量观测程序为：后.前、前、后 （黑、黑、红.红）三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向1号 方及尺+X-红K-高差中数尺丝 上 尺S面

10、 红/7(5后173 (612)6)(971 /VXI/3 1 fvXI/61 (A7 7 1 r11(15 1 zvA1751937 o5 后48311716O7911363 o*T6O93251I473673后3 3 8 O +2 3 9 O4-1 +5 2 3 8 O +2O2 o三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向1号 方及尺+X-红 K一高差中数丝 上 尺丝 上 尺-)(5后(3(8612)(前)- (91 (XJX31 /k前61(71)1 1 xrk4)1 (A/5 1 rv12126916 后3491i266on2181*082069761473一573后4

11、 7 r001 +-OU1 O3 o测站编号后下丝前下丝方向 及 尺号标尺读数红备 考尺上丝尺上丝黑面红面后距前距视距差dXd(1)(5)后(3)(8)(10)(2)(6)前(4)(7)(9)(12)(13)后-前(16)(17)(11)(14)(15)19142055后5172665130Q15391678前618666554-1375377后前0丄40-0041+1-0140.5-0.205三.四等水准测量的观测手簿测站编号丝 下 后丝 下 前向良号 方及尺*红一高差中数丝 上 尺丝 上 尺E差n1 (1(5后3) (861A/6) (前(9)131ZIV6)1(7111ZIK4)151z

12、k569114 丄25 后238I19156O47816 前7 O O239761 +r562762- 后15 4 7 1 OT2 o-7 O测站编号丝 下 后丝 下向1号 方及尺*红 A一高差中数备考丝 上 尺丝 上 尺0)后3) (SJ O XC9 N (V6) (BU/1-1丿 / C1)1(1 31 (一 后6)1 (7)1(11(4)1A/ 5 1 fv98O421 O5 后4530 O248416 前577416974 后33 O OOO3.3 O O5 O21三.四等水准测量的观测手簿1、单_附合水准路线1 )计算闭合差fh = ha +D -H2 ）判断闭合差是否超限/ T:水准管分划 兀=竺亠s：距离Ppz 20622、估读误差与十字丝横丝的粗细、望远镜的放大倍率、人眼的局限 性，视距长度等有关.所以各级水准测量规定了望远镜 的放大率、并限制了最大视距长度.