第二章水准测量(风景园林)

第二章水准测量（4学时）2第一章绪论（2学时）1第四章小地区控制测量（4学时）4第三章角度测量（4学时）3第五章园林工程测量（2学时）5实训一：自动安平水准仪的认识与使用（2学时）实训二：普通水准测量（3学时）实训三：水准路线测量（6学时）实训四：电子经纬仪的认识与使用（3学时）实训五：水平角测量（3学时）实训六：竖直角测量（3学时）实训八：全站仪的认识与使用（6学时）实训七：经纬仪导线测量（6学时）一、牢记：视准轴、高差闭合差、水准测量原理、水准路线、自动安平水准仪的构造二、应用：自动安平水准仪的使用方法、普通水准测量、水准路线观测,记录和成果校核2019/8/988/9/2019一、水准测量原理水准测量的原理是借助水准仪提供的水平视线，配合水准尺测定地面上两点间的高差，然后根据已知点的高程来推求未知点的高程。§2.1水准测量原理2019/8/998/9/2019二、计算高程的方法1、高差法2、视线高法当ab时，hAB为正，B高于A；当ab时，hAB为负，B低于A。8/9/2019★高差=后视读数-前视读数如果测定高差的工作是从A向待测点B方向进行，则A为后视点，读数a为后视读数，B为前视点，读数b为前视读数。★判断点的高低：读数越大点越低。2019/8/9118/9/2019一、概述1、水准测量使用的仪器和工具仪器为：水准仪工具为：水准尺（水准测量时用于读数）三脚架（支撑水准仪）§2.2自动安平水准仪的构造与使用水准仪是任何一种测量仪器都不可取代的测高差的必备仪器。2019/8/9138/9/20192、水准仪的分类按精度分D——大地测量仪器S——水准仪数字——表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（mm）。工程测量中常使用DS3（DSZ3）水准仪，该仪器标称精度为±3mm/km。普通水准仪精密水准仪DS10DS3DS1DS052019/8/9148/9/2019按构造分本章主要介绍自动安平水准仪的构造与使用。自动安平水准仪激光水准仪数字水准仪微倾水准仪内置激光器、电源2019/8/9158/9/2019二、自动安平水准仪的构造及其作用2019/8/9198/9/2019三、自动安平水准仪与微倾式水准仪的异同自动安平水准仪是利用安装在望远镜内的自动补偿器，自动获得水平视线的一种水准仪。相同之处：测量原理相同不同之处：自动安平水准仪不需要精平，瞄准目标就可以读数；自动安平水准仪成像成正像；自动安平水准仪有水平度盘，可以观测水平角。2019/8/9208/9/2019目镜水准管观察窗圆水准器校正螺钉微动螺旋制动螺旋物镜调焦螺旋物镜准星照门水准管圆水准器三脚架脚螺旋微倾螺旋基座2019/8/9238/9/2019四、自动安平水准仪的使用1、安置仪器打开三脚架，将仪器固连在架头上。高度适中、架头大致水平，固定仪器。2019/8/9248/9/20192、粗略整平转动三个脚螺旋，使圆水准器气泡居中。方法：对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向的中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。规律：气泡移动方向与左手大拇指运动方向一致。2019/8/9258/9/20193、瞄准（1）目镜调焦：望远镜朝向远处，调清十字丝（2）粗瞄：用粗秒器将望远镜对准水准尺（3）物镜调焦：调清水准尺（4）精瞄：转动微动螺旋，将十字丝竖丝靠近水准尺面2019/8/9268/9/20194、读数用中丝读数，在水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。如读数为0.860m02019/8/9278/9/2019五、一个测站的普通水准测量工作1、安置仪器于AB大致中间，立尺于A、B点上；2、粗略整平；3、瞄准后视A尺，读数a，记录1.568m；瞄准前视B尺，读数b，记录1.471m；4、计算：hAB=a-b=1.568-1.471=0.097m；双面尺法：5、用水准尺另一面按以上步骤测量，测得a尺读数为1.570m，b尺读数为1.472m；6、计算：hAB=a-b=1.570-1.472=0.098m；7、误差不大于±5mm，hAB==0.098m；即A点比B点低0.098m。改变仪器高法：5、升高或降低仪器10cm以上，测得a尺读数为1.670m，b尺读数为1.571m；6、计算：hAB=a-b=1.670-1.571=0.099m；7、误差不大于±5mm，hAB==0.098m；即A点比B点低0.098m。测量前进方向2019/8/9288/9/2019已知Ha=25.250，求Hb的高程？测量前进方向2019/8/9298/9/2019六、自动安平水准仪使用注意事项1、将仪器放置两点大致中间位置，并注意点的前后视关系；2、一个测站的测量粗略整平只需要一次；3、注意先调目镜后调物镜的调节顺序；4、读数要估读至毫米，读成四位数，以米为单位进行记录。1、指明仪器各部件名称及作用。2、自动安平水准仪的操作使用步骤。2019/8/9318/9/2019一、水准点1、水准点为了统一全国高程系统，按水准测量方法测定的，达到规定精度的高程控制点。以BM(BenchMark）为代号。永久性水准点：标石采用混凝土结构，顶部嵌入半球状金属标志表示点位，埋于地下。临时性水准点：在坚硬地面上可用油漆画十字标记；在松软地面上可用木桩打入地面，桩顶钉半圆头铁钉作为点位。2、转点当水准点之间的距离较大或高差较大、不能安置仪器一次就可以测得两点之间高差时，应在两水准点之间加设若干个临时立尺点进行高差传递。这种临时立尺点称为转点，以TP（TurningPoint）为代号。§2.3水准测量外业工作2019/8/9338/9/2019二、水准路线1、概念在多个点之间进行水准测量时所经过的路线称为水准路线，它是将地面点依次相连接形成的。2、布设形式闭合水准路线附和水准路线支水准路线2019/8/9348/9/2019闭合水准路线：设水准点BM1的高程已知由该点开始依次测定1、2、3高程后再回到BM1点组成闭合水准路线。检核条件：理论上，闭合水准路线的各测段高差代数和等于零。即，∑h理=0。2019/8/9358/9/2019附合水准路线：设BM1点的高程H始和BM2点的高程H终均为已知，现从点BM1开始，依次测定1、2、3点的高程，最后附合到BM2点上组成附合水准路线。检核条件：理论上，附合水准路线的各测段高差代数和等于终点已知高程减去起点已知高程。即，∑h理=H终知-H始知。2019/8/9368/9/2019支水准路线：从已知的水准点BM1开始，依次测定1、2、3点的高程后，既不附合到另一个已知水准点，也不闭合到原水准点的水准路线。检核条件：理论上，支水准路线的往测高差与反测高差，其大小相等符号相反。即，∑h往=-∑h返。2019/8/9378/9/2019三、外业工作成果检核1、成果检核限差:《规范》规定的高差闭合差的允许值；用fh允表示。水准测量要求：平地：fh允=±40（mm）L—水准路线的长度，单位km。山地：fh允=±12（mm）n—水准路线的测站数。要求：fh≤fh允Ln2019/8/9388/9/20192、闭合差的概念指测量的观测值偏离理论值的总水平，是反映测量成果精度的指标。3、闭合差的计算闭合水准路线：闭合差fh=∑h测-∑h理=∑h测附合水准路线：闭合差fh=∑h测-∑h理=∑h测-(H终知-H始知)支水准路线：闭合差fh=∑h往+∑h返4、成果检核步骤（1）计算fh（2）计算fh允（3）比较fh和fh允2019/8/9398/9/2019四、水准测量实施方法B1、实施方法例：设A为已知水准点（HA=123.446m），B为已知水准点（HB=123.858m）。欲求1、2、3的高程。ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4A2019/8/9408/9/2019例：注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074ⅠⅡⅣⅢHA=123.446mHB大地水准面前进方向测站点号水准尺读数后视（a）前视（b）高差（m）高程（m）备注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B2.1421.258+0.8840.9281.235-0.3071.6641.431+0.2331.6722.074-0.402计算检核Σ6.4065.998测站点号水准尺读数后视（a）前视（b）高差（m）高程（m）备注∑a－∑b＝0.4080.4080.412123.446123.858水准测量手簿已知已知2019/8/9428/9/20192、水准测量外业工作步骤（1）选择水准路线布设形式；（2）确定测点（水准点和转点），做点位标志、编号；（3）从第一测段起，沿测量方向，依次对各测段（相邻测点区间）进行观测；（4）各测段的中间位置安置水准仪（测站），后、前两测点各立水准尺；（5）对每一测段，先读后视读数，再读前视读数，并记录；（6）对每一测段，按后视读数减前视读数计算高差，即h=a-b；（7）进行“检核”，完成外业手簿（数据记录表）。判断题（正确的打√，错误的打×)1、水准路线布设形式不同,fh允的计算公式也不同（）2、若fhfh允,必须重新测量（）3、在fh允=±40mm中，L以mm为单位代入公式来计算fh允（）4、无论测区的地形是平坦还是坡度较大,可以任意选择fh允的计算公式（）L5.612m5.400m计算题（判断是否在误差允许范围内）2019/8/9458/9/2019§2.4水准测量内业计算水准测量外业工作结束后，要检查手簿，再计算各点间的高差。经检核无误后，才能进行计算和调整高差闭合差。最后计算各点的高程。2019/8/9468/9/2019一、水准路线的成果计算1、附合水准路线的成果计算某较平坦地形，A、B为已知水准点，HA=65.376m，HB=68.623m，点1、2、3为待测点，各测段高差、测站数、距离见下图：kmLnh0.18575.1111kmLnh2.112036.2222kmLnh4.114742.1333kmLnh2.216446.1444AB123前进方向备注测段点名距离km实测高差m改正数m改正后的高差m高程mΣ1234A123B1.08+1.5751.212+2.0361.414-1.7422.216+1.4465.850+3.315辅助计算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420+3.24765.37666.93968.96167.20368.623mmfh68mmmmfh968.540允附合水准测量成果计算表已知已知测站数2019/8/9488/9/20192、闭合水准路线的成果计算2019/8/9498/9/20193、支水准路线的成果计算(HA=186.785m)AmhA357.11（往）mhA396.11（返）n=16站点号往测站数返测站数往测高差返测高差改正后高差高程备注A149.86933+1.298-1.316+1.3071151.17622+1.385-1.363+1.3742152.550333+0.356-0.378+0.367∑16+3.039-3.057152.917已知fh=∑h测-∑h理=∑h往+∑h返=-0.018=-18mmmmmmnfh4812允2019/8/9508/9/2019二、水准路线的成果计算步骤小结1、对于闭合、附和水准路线（1）闭合差的计算与检验（2）高差改正（四舍六入五凑偶）（3）改正后的高差计算（4）高程的计算2、对于支水准路线（1）闭合差的计算与检验（2）高差计算（取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同）（3）高程的计算2019/8/9518/9/2019一、名词解释1、视准轴：2、高差闭合差：3、闭合水准路线：4、附和水准路线：5、支水准路线：二、单项选择题1、在水准测量中转