水准测量内业

《测量学》徐州师范大学城市与环境学院纪亚洲电话：[phone]邮箱：[e-mail]:63879292第二讲大纲1.温故而知新；2.§2-5水准测量外业；3.§2-6水准测量的内业；4.§2-7微倾式水准仪的检验与校正；5.作业；温故而知新1.简述水准测量的原理？2.水准仪的构造？3.水准器的种类与作用？4.视准轴？5.简述视差现象，与消除视差的方法？6.简述水准仪的操作过程？第二章水准测量§2-5水准测量外业一、水准点（BenchMark）及水准测量路线形式为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点，这些点称为水准点(BenchMark)，简记为BM。水准测量通常是从水准点引测其它点的高程。水准点有永久性和临时性两种。国家等级水准点一般用石料或钢筋混凝土制成，深埋到地面冻结线以下。在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀材料制成的半球状标志。有些水准点也可设置在稳定的墙脚上，称为墙上水准点。第二章水准测量第二章水准测量建筑工地上的永久性水准点一般用混凝土或钢筋混凝土制成，临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，校顶钉以半球形铁钉。埋设水准点后，应绘出水准点与附近固定建筑物或其它地物的关系图，在图上还要写明水准点的编号和高程，称为点之记，以便于日后寻找水准点位置之用。水准点编号前通常加BM字样，作为水准点的代号。第二章水准测量二、水准测量的实施当欲测的高程点距水准点较远或高差很大时，就需要连续多次安置仪器以测出两点的高差。为测A、B点高差，在AB线路上增加1、2、3、4、……等中间点，将AB高差分成若干个水准测站。第二章水准测量BMABMB1.4441.324TP2h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543第二章水准测量显然，每安置一次仪器，便可测得一个高差，即h1=a1-b1h2=a2-b2…………hn=an-bn将上面各式相加，得∑h=∑a-∑b则B点的高程未HB=HA+∑h由上面过程可知，其中间点,1,2,3,4……仅起传递高程的作用，称为转点（TurningPoint），简写为TP。转点无固定标志，无需算出高程。第二章水准测量三、水准测量的检核1．计算检核B点对A点的高差等于各转点之间高差的代数和，也等于后视读数之和减去前视读数之和，因此，此式可用来作为计算的检核。∑h=∑a-∑b=HB-HA=Hab但计算检核只能检查计算是否正确，不能检核观测和记录时是否产生错误。第二章水准测量三、水准测量的检核（续）2．测站检核在连续水准测量中，仅仅通过计算检核无法保证每个测站成果的正确性（读错，听错，记错的情况），因此每个测站还必须采取措施进行检核，以保证每个测站的正确性。通常测站检核有两种方法，仪器高法和双面尺法。1）变动仪器高法：同一测站用两次不同的仪器高度，测得两次高差以相互比较进行检核。(注意：改变仪器高度要求：要求两次仪器高度应大于10CM，；高差之差小于5mm等外要求）第二章水准测量三、水准测量的检核（续）2）双面尺法：仪器高度不变，立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。（注意：同尺红黑面之差不得大于3mm,两次高差之差不大于5mm)3.成果检核测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差超限。由于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下沉等外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有时也会超过规定的限差。第二章水准测量三、水准测量的检核（续）1.闭合水准路线检核BM1BM.ABM2BM3BM4闭合水准路线第二章水准测量2.附合水准路线检核附合水准路线BM.ABM.BTBM1TBM2TBM3第二章水准测量支水准路线BM.ATBM1TBM23.支水准路线检核温故而知新1.测站成果检核的方法有哪些，如何检核？2.整个线路成果如何检核？第二章水准测量§2-6水准测量的内业水准测量外业式作结束后，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。一、附合水准路线闭合差的计算和调整1.高差闭合差的计算第二章水准测量一、附合水准路线闭合差的计算和调整2.计算限差高差闭合差可用来衡量测量成果的精度，等外水准测量的高差闭合差容许值，规定为第二章水准测量一、附合水准路线闭合差的计算和调整3.将闭合差与限差进行比较如果闭合差小于限差，则可以进行闭合差调整。第二章水准测量4.闭合差的调整在同一条水准路线上，假设观测条件是相同的，可认为各站产生的误差机会是相同的，故闭合差的调整按与测站数（或距离）成正比反符号分配的原则进行。(测站改正和测段改正）5.高程计算第二章水准测量二、闭合水准路线闭合差的计算与调整闭合水准路线各段高差的代数和应等于零，由于存在着测量误差，必然产生高差闭合差闭合水准路线高差闭合差的调整方法、容许值的计算，均与附合水准路线相同。第二章水准测量§2-7微倾式水准仪的检验与校正一、水准仪应满足的条件根据水准测量原理，水准仪必须提供一条水平视线，才能正确地测出两点间高差。为此，水准仪应满足的几何条件是：第二章水准测量1.圆水准器轴L′L′应平行于仪器的竖轴VV；2.十字丝的中丝（横丝）应垂直于仪器的竖轴；3.水准管轴LL平行于视准轴CC。第二章水准测量二、检验与校正1.圆水准轴平行于仪器竖轴的检验与校正检验用脚螺旋使圆水准器气泡居中，将仪器绕竖轴旋转180度，如果气泡不居中，表明圆水准轴不平行于竖轴，而离开零点弧长所对应的圆心角为两倍的α。第二章水准测量校正调整圆水准三个校正螺丝，使气泡向居中位置移动偏离量的一半。校正工作一般都难于一次完成，需反复进行直至仪器旋转到任何位置圆水准器气泡皆居中时为止。第二章水准测量2.十字丝横丝应垂直于仪器竖轴的检验与校正检验安置仪器后，先将横丝一端对准一个明显的点状目标M，固定制动螺旋，转动微动螺旋，如果标志点M不离开横丝，说明横丝垂直于竖轴，否则需要校正。第二章水准测量校正用螺丝刀松开分划板座固定螺丝，转动分划板座，改正偏离量的一半。第二章水准测量3．视准轴平行于水准管轴的检验校正检验在S1处安置水准仪，从仪器向两侧各量40米，定出等距离的A、B两点，打木桩或放置尺垫标志之。（1）在S1处用变动仪高法，测出A、B两点的高差。若两次测得的高差之差不超过3mm，则取其平均值hAB作为最后结果。由于距离相等，两轴不平行的误差△h可在高差计算中自动消除，故h值不受视准轴误差的影响。第二章水准测量（2）安置仪器于B点附近的S2处，离B点约3米左右，精平后读得B点水准尺上的读数为b2，因仪器离B点很近，两轴不平行引起的读数误差可忽略不计。故根据b2和A、B两点的正确高差h算出A点尺上应有读数为第二章水准测量校正转动微倾螺旋使中丝对准A点尺上正确读数c2，此时视准轴处于水平位置，但管水准气泡必然偏离中心。用拨针拨动水准管一端的上、下两个校正螺丝，使气泡的两个半象符合。第二章水准测量第二章水准测量第二章水准测量第二章水准测量第二章水准测量第二章水准测量