水利工程测量3课件.ppt

1、工工 程程 测测 量量任课教师任课教师：高高 飞飞合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系合肥工业大学土木与水利工程学院测量工程系水利水电工程专业09级22/6/2023 工工 程程 测测 量量 第第4 4章章 角度角度测量测量 4.1 角度测量原理角度测量原理 4.2 经纬仪及角度观测经纬仪及角度观测 4.3 电子经纬仪电子经纬仪 4.4 经纬仪的检验与校正经纬仪的检验与校正 3.5 角度测量误差分析及注意事项角度测量误差分析及注意事项现代普通测量学现代普通测量学 工工 程程 测测 量量 第第3 3章章 水准水准测量测量 3.1 水准测量原理水准测量原理 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用

2、 3.3 自动安平水准仪自动安平水准仪 3.4 数字水准仪数字水准仪 3.5 水准测量方法水准测量方法 3.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 3.7 水准测量的误差分析及注意事项水准测量的误差分析及注意事项 32/6/2023现代普通测量学现代普通测量学工工 程程 测测 量量第第3 3章章 水准水准测量测量测量三项基本工作之一：测量三项基本工作之一：高程测量高程测量高程测量：高程测量：测量地面上各点高程的工作测量地面上各点高程的工作高程测量有下列几种方法：高程测量有下列几种方法：1.几何水准测量几何水准测量是高程测量最主要的方法是高程测量最主要的方法 2.三角高程测量三角高程测量 3.

3、物理高程测量物理高程测量 包括包括:气压高程测量、液体静力水准测量气压高程测量、液体静力水准测量 4.GPS高程测量高程测量42/6/2023现代普通测量学现代普通测量学工工 程程 测测 量量第第3 3章章 水准测量水准测量主要内容：主要内容：水准测量原理、水准仪的构造及使用、水准水准测量原理、水准仪的构造及使用、水准测量的施测方法、水准仪的检验与校正。测量的施测方法、水准仪的检验与校正。主要目的：主要目的：掌握掌握水准测量原理、水准仪的使用，掌握地水准测量原理、水准仪的使用，掌握地面点位高程测量过程，从而精确求出地面点高程。面点位高程测量过程，从而精确求出地面点高程。52/6/2023 3.

4、1 水准测量原理原理：原理：利用水准仪提供的一条水平视线，借助水利用水准仪提供的一条水平视线，借助水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点的准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知点的高程和测得的高差，求出待定点的高程。高程和测得的高差，求出待定点的高程。1.高差法高差法:hAB=后视读数后视读数前视读数，即：前视读数，即：待定点待定点B点的高程：点的高程：bahABbaHhHHAABAB2.仪高法仪高法(视线高法视线高法):bHHaHHiBAi 第第3章章 水准测量水准测量62/6/2023 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用 水准测量所使用的仪器为水准测量所使用的仪器为水准仪水准

5、仪，所使用的，所使用的工具为工具为水准尺和尺垫。水准尺和尺垫。水准仪按其精度划分为四个等级：水准仪按其精度划分为四个等级：精密水准仪精密水准仪DS05DS05、DS1DS1；普通水准仪；普通水准仪DS3DS3、DS10DS10 DD大地测量；大地测量；SS水准仪；后面的数字代表仪器的测量水准仪；后面的数字代表仪器的测量精度（每公里往返测高差中数的中误差，即精度）。精度（每公里往返测高差中数的中误差，即精度）。水准仪按其构造可分为四种：水准仪按其构造可分为四种：微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水微倾式水准仪、自动安平水准仪、电子水准仪和数字水准仪准仪目前，普通工程测量中最常用的水准

6、仪是：目前，普通工程测量中最常用的水准仪是：DS3DS3微倾式水准仪微倾式水准仪（或（或DS3DS3自动安平水准仪）自动安平水准仪）第第3章章 水准测量水准测量72/6/2023一、一、DS3DS3微倾式水准仪及其使用微倾式水准仪及其使用 作用作用：为测量高差提供一条水平视线：为测量高差提供一条水平视线 组成：组成：望远镜、水准器、基座望远镜、水准器、基座132765498101412131115161.1.微倾螺旋；微倾螺旋；2.2.分划板护罩；分划板护罩；3.3.目镜；目镜；4.4.物镜调焦螺旋；物镜调焦螺旋；5.5.制动螺旋；制动螺旋；6.6.微微动螺旋；动螺旋；7.7.底板；底板；8.

7、8.三角压板；三角压板；9.9.脚螺旋；脚螺旋；10.10.弹簧帽；弹簧帽；11.11.望远镜；望远镜；12.12.物镜；物镜；13.13.管水准器；管水准器；14.14.圆水准器；圆水准器；15.15.连接小螺钉；连接小螺钉；16.16.轴座轴座 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用82/6/2023(1)望远镜望远镜由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成C C视准轴视准轴CCCC：物镜光心与十字丝交点的连线：物镜光心与十字丝交点的连线视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！3.2 3.2 水准

8、仪及其使用水准仪及其使用92/6/2023（2）水准器）水准器 水准器分为圆水准器和管水准器两种。水准器分为圆水准器和管水准器两种。管水准器管水准器用来指示视准轴是否水平用来指示视准轴是否水平 0 点点 2mmRo 管水准器又称为长水管水准器又称为长水准管准管 水准管分划值水准管分划值 ：是：是水准管表面水准管表面2mm圆弧圆弧所对应的圆心角所对应的圆心角 水准管轴水准管轴LL：过水准：过水准管零点所作圆弧面的管零点所作圆弧面的纵切线纵切线LL2062652 R 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用102/6/2023 2mm圆水准器用来指示仪器竖轴是否竖直 LL 圆水准器分划值圆水准

9、器分划值 ：是：是圆水准器表面圆水准器表面2mm圆弧所圆弧所对应的圆心角对应的圆心角 DS3水准仪水准器分划水准仪水准器分划值值 通常为：通常为：长水准管长水准管 圆水准器圆水准器 圆水准器轴圆水准器轴 ：过圆：过圆水准器零点所作圆球面的水准器零点所作圆球面的法线法线02 8LL 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用112/6/2023DS3水准仪水准仪常采用符合水准管系统常采用符合水准管系统目的是提高水准管气泡居中目的是提高水准管气泡居中的精度的精度 气泡符合气泡符合尚未符合尚未符合微倾螺旋微倾螺旋 符合气泡符合，符合气泡符合，水准管轴与视线水平水准管轴与视线水平 3.2 3.2 水

10、准仪及其使用水准仪及其使用122/6/2023（3 3）基座）基座基座通过连接螺旋与基座通过连接螺旋与三脚架相连三脚架相连基座用于支承水准仪基座用于支承水准仪上部，水准仪旋转轴插上部，水准仪旋转轴插入基座轴套可自由旋转入基座轴套可自由旋转基座上的三个脚螺旋基座上的三个脚螺旋用于调节圆水准气泡用于调节圆水准气泡仪器竖轴仪器竖轴VV：就是水就是水准仪的旋转轴准仪的旋转轴望远镜望远镜水准器水准器基座三脚架三脚架VV 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用132/6/2023水准仪的主要水准仪的主要构造特点构造特点水准仪的主要轴线：水准仪的主要轴线：视准轴视准轴CC 水准管轴水准管轴LL 圆水准

11、器轴圆水准器轴 仪器竖轴仪器竖轴VV必须满足的几何条件：必须满足的几何条件：VV 十字丝横丝十字丝横丝 VV LL CCLL LL 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用142/6/20232.2.水准尺和尺垫水准尺和尺垫（1）水准尺有单面尺、双面尺、）水准尺有单面尺、双面尺、塔尺三种塔尺三种（2）标准水准尺为一对双面尺，）标准水准尺为一对双面尺，其中其中:A尺和尺和B尺黑面尺黑面03m;A尺红面尺红面4.6877.687m,B尺红面尺红面4.7877.787m。（3）尺垫半球形顶部用来竖立水）尺垫半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。准尺，并标志转点位置。3.2 3.2 水准仪及其

12、使用水准仪及其使用152/6/20233.水准仪的使用水准仪的使用为测定为测定A、B两点的高差，首先将水准仪安置在两点的高差，首先将水准仪安置在A、B两点之间，然后按以下四个步骤进行操作：两点之间，然后按以下四个步骤进行操作：（1）粗平（粗略整平）粗平（粗略整平）目的是使仪器竖轴铅直目的是使仪器竖轴铅直 调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移动的方调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致向始终与左手大拇指的运动方向一致。3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用162/6/2023（2 2）瞄准（瞄准水准尺）瞄准（瞄准水准尺）首先转动目镜调焦螺旋使十字

13、丝清晰，转动望远镜首先转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转动望远镜瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。注意消除视差！除视差！什么是视差？产生的原因？如何消除？什么是视差？产生的原因？如何消除？3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用172/6/2023微倾螺旋微倾螺旋（3 3）精平（精确整平）精平（精确整平）在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观测窗，转在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合水准器的两端气泡动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合水准器的两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳定不动而又居中的时

14、候，水影像对齐，只有当气泡已经稳定不动而又居中的时候，水准管轴水平，视准轴亦水平，即提供了一条水平视线。准管轴水平，视准轴亦水平，即提供了一条水平视线。3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用182/6/2023（4 4）读数（精确整平）读数（精确整平）仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中丝）在水准尺上读数。丝）在水准尺上读数。读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、并仔细估读毫米数。并仔细估读毫米数。读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以读数记录一般均不加小数点，读记四位数，以毫米为单位。毫米为单位。黑

15、面读数黑面读数a=1274（mm）红面读数红面读数 b=5958（mm）3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用192/6/2023 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用202/6/2023精密水准仪（精密水准仪（DS05、DS1）主要用于国家一、）主要用于国家一、二等水准测量二等水准测量(the first and second order leveling)和高精度的工程测量中；和高精度的工程测量中；例如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施例如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施工测量和大型精密设备安装的水平基准测量等。工测量和大型精密设备安装的水平基准测量等。一、一、DS3D

16、S3微倾式水准仪及其使用微倾式水准仪及其使用 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用 第第3章章 水准测量水准测量212/6/2023 1)望远镜的放大倍数大，分辨率高，如规范要求望远镜的放大倍数大，分辨率高，如规范要求DS1不小于不小于38倍，倍，DS05不小于不小于40倍；倍；2)管水准器分划值为管水准器分划值为10/2mm，精平精度高；，精平精度高；3)望远镜的物镜有效孔径大，亮度好；望远镜的物镜有效孔径大，亮度好；4)望远镜外表材料一般采用受温度变化小的因瓦望远镜外表材料一般采用受温度变化小的因瓦合金钢，以减小环境温度变化的影响；合金钢，以减小环境温度变化的影响；5)采用平板玻璃

17、测微器读数，读数误差小；采用平板玻璃测微器读数，读数误差小；6)配备精密水准尺。配备精密水准尺。3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用222/6/2023 精密水准尺：是在木质尺身的凹槽内，精密水准尺：是在木质尺身的凹槽内，引张一根因瓦合金钢带，其中零点端固引张一根因瓦合金钢带，其中零点端固定在尺身上，另一端用弹簧以一定的拉定在尺身上，另一端用弹簧以一定的拉力将其引张在尺身上，以使因瓦合金钢力将其引张在尺身上，以使因瓦合金钢带不受尺身伸缩变形的影响。带不受尺身伸缩变形的影响。长度分划在因瓦合金钢带上，数字注记长度分划在因瓦合金钢带上，数字注记在木质尺身上，精密水准尺的分划值分在木质尺身上

18、，精密水准尺的分划值分为为基辅分划（基辅分划（10mm）和奇偶分划）和奇偶分划（5mm）两种。）两种。基辅分划差为：基辅分划差为：3.01550 m 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用232/6/2023 下图就是新下图就是新N3微倾式精密水准仪，其每微倾式精密水准仪，其每km往返往返测高差中数的中误差为测高差中数的中误差为0.3mm。为了提高读。为了提高读数精度，精密水准仪上设有平行玻璃板测微器。数精度，精密水准仪上设有平行玻璃板测微器。3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用242/6/2023 3.2 3.2 水准仪及其使用水准仪及其使用252/6/2023 旋转旋转N3的

19、平行玻璃板可以产生的最大视线平移量为的平行玻璃板可以产生的最大视线平移量为10mm，它对应测微尺上的，它对应测微尺上的100个分格。个分格。测微尺上测微尺上1个分格等于个分格等于0.1mm，如在测微尺上估读到，如在测微尺上估读到0.1分格，则可以估读到分格，则可以估读到0.01mm。实际读数为：实际读数为：如下图的读数为如下图的读数为148+0.655=148.655cm=1.48655m。262/6/2023 自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，借

20、助一种泡居中后，借助一种“补偿器补偿器”的特别装置，使视的特别装置，使视线自动处于水平状态。线自动处于水平状态。自动安平水准仪自动安平水准仪 3.3 3.3 自动安平水准仪自动安平水准仪 第第3章章 水准测量水准测量272/6/2023一、自动安平水准仪的结构一、自动安平水准仪的结构 3.3 3.3 自动安平水准仪自动安平水准仪 第第3章章 水准测量水准测量282/6/2023二、自动安平水准仪的补偿工作原理二、自动安平水准仪的补偿工作原理 3.3 3.3 自动安平水准仪自动安平水准仪 第第3章章 水准测量水准测量tanfl tantandf4fd 292/6/2023 数字水准仪（数字水准仪

21、（digital levels）是一种新型的智能化水）是一种新型的智能化水准仪，又称为电子水准仪。它最大的特点是用准仪，又称为电子水准仪。它最大的特点是用CCDCCD传感传感器代替眼睛对条码水准标尺读数，从而实现水准测量观器代替眼睛对条码水准标尺读数，从而实现水准测量观测自动化。测自动化。根据测量原理的不同，主要有：根据测量原理的不同，主要有：徕卡徕卡DNADNA系列采用相关法，蔡司（天宝）系列采用相关法，蔡司（天宝）DiNiDiNi系列、系列、索佳索佳SDLSDL系列都使用几何法，拓普康系列都使用几何法，拓普康 DLDL系列采用相位法系列采用相位法和国产南方系列竖直水准仪等。和国产南方系列竖

22、直水准仪等。目前数字水准仪高程测量的精度（每公里往返测高差目前数字水准仪高程测量的精度（每公里往返测高差中数的中误差）可达中数的中误差）可达0.3mm/km0.3mm/km，测距精度为，测距精度为测程为测程为1.5m1.5m100m100m，测量时间，测量时间3 3秒，补偿精度秒，补偿精度0.20.2，补偿工作范围补偿工作范围1515。3.4 3.4 数字水准仪数字水准仪 第第3章章 水准测量水准测量mD001.0302/6/2023一、数字水准仪的构造一、数字水准仪的构造望远镜望远镜基座基座 脚螺旋脚螺旋自动安平补偿器自动安平补偿器 电子电子水准水准 仪仪调焦螺旋调焦螺旋制动、微动螺旋制动、

23、微动螺旋调焦发送器：计算概略视距值；调焦发送器：计算概略视距值；补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态补偿监视器：监测安平补偿器的工作状态分光镜分光镜 ：将物镜金进入的光分为可见光和红外光：将物镜金进入的光分为可见光和红外光行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数行阵探测器：识别水准尺上的条码，进行读数（电子水准仪）（电子水准仪）3.4 3.4 数字水准仪数字水准仪 第第3章章 水准测量水准测量312/6/2023 3.4 3.4 数字水准仪数字水准仪 第第3章章 水准测量水准测量二、数字水准仪的测量原理二、数字水准仪的测量原理322/6/2023 3.4 3.4 数字水准仪数字水准仪 第第3章

24、章 水准测量水准测量三、数字水准仪的特点三、数字水准仪的特点 数字水准仪是光电、图像和计算机技术于一数字水准仪是光电、图像和计算机技术于一体的新型的水准仪，有如下特点：体的新型的水准仪，有如下特点：1无需人工读数，避免了人为误差；无需人工读数，避免了人为误差；2自动读数、显示、存储、传输，速度快，自动读数、显示、存储、传输，速度快，效率高；效率高；3使用多个条码计算视线高和视距，精度高，使用多个条码计算视线高和视距，精度高，数据可靠；数据可靠；4自动改正测量误差。自动改正测量误差。332/6/2023 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法一、水准测量的外业实施一、水准测量的外业实施1.水准

25、点水准点 事先埋设标志在地面上，用水准测量方法建事先埋设标志在地面上，用水准测量方法建立的高程控制点立的高程控制点(Bench Mark),常以常以BM表示。表示。水准点分为永久性和临时性两种，其顶部通常为水准点分为永久性和临时性两种，其顶部通常为凸起的半球面凸起的半球面,用于放置水准尺。用于放置水准尺。第第3章章 水准测量水准测量342/6/2023 一、水准测量的外业实施一、水准测量的外业实施2.待定点高程的测量和计算检核待定点高程的测量和计算检核已知已知HA，求高程求高程HB，中间中间临时放置标尺的过度点临时放置标尺的过度点1，2.称为称为转点转点,起高程传起高程传递作用递作用,常用常用

26、TP表示，实表示，实测时转点上应使用尺垫测时转点上应使用尺垫。3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法352/6/2023 每测站高差：每测站高差：各测站高差之和：各测站高差之和：待定点待定点B点高程：点高程：iiibahiiiABbahhABABhHH施测方法（动画）施测方法（动画）一、水准测量的外业实施一、水准测量的外业实施2.待定点高程的测量和计算检核待定点高程的测量和计算检核 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法362/6/2023普通水准测量记录表普通水准测量记录表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1ab=5.358 3.867=1.491h=2.209 0

27、.718=1.491HB HA=51.491 50.000=1.491HB HA=h=a b (计算无误计算无误)计计算算检检核核3.8675.35851.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m 50.0000.5830.7530.8731.851A前视前视+后后 视视备备 注注高高 程程（m）高高 差差标尺读数（标尺读数（m）测测点点0.718372/6/2023为保证每一测站的高差正确，或在误差允许范围之为保证每一测站的高差正确，或在误差允许范围之内，必须进行测站检核。内，必须进行测站检核。测站检核有测站检核有双仪

28、高法双仪高法和和双面尺法双面尺法（1）双面尺法双面尺法：黑面读数高差：黑面读数高差：红面读数高差红面读数高差：红黑面高差之差：红黑面高差之差：最后高差中数：最后高差中数：（2）双仪高法双仪高法：改变仪器高度改变仪器高度10cm以上，测出两以上，测出两次高差，进行检核。次高差，进行检核。黑黑黑bah红红红bahmmmmhhh5)100(红黑2)100(mmhhh红黑 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法 一、水准测量的外业实施一、水准测量的外业实施3.3.测站检核测站检核382/6/2023 双面尺法水准测量观测记录表双面尺法水准测量观测记录表392/6/2023 双仪高法水准测量观测记录表

29、双仪高法水准测量观测记录表402/6/2023 二、水准路线测量的成果检核二、水准路线测量的成果检核1.闭合水准路线闭合水准路线 从某已知点从某已知点BMA出发出发,经待定点经待定点1,2,3,4;再回到再回到A点。点。高差理论值：高差理论值：高差闭合差：高差闭合差：2.附合水准路线附合水准路线从已知点从已知点BMA出发到另一已知点出发到另一已知点B,高差理论值：高差理论值：高差闭合差：高差闭合差：0理hihhhhf理测BMA12340理hABHHh理)(ABihHHhfAB2h1h31 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法 OOOO412/6/20233.结点水准网结点水准网 （1）独立

30、水准网独立水准网 （2）单结点附合水准网）单结点附合水准网4.支水准路线支水准路线从已知点从已知点BMA出发到待定点出发到待定点1 BMA1234 BMABMB5 BMC1 二、水准路线测量的成果检核二、水准路线测量的成果检核 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法 OOOOO422/6/2023三、水准测量的内业计算三、水准测量的内业计算 按一定的原则将计算出的水准线路高差闭合差按一定的原则将计算出的水准线路高差闭合差进行分配，确保各测段（或各测站）高差经改正后进行分配，确保各测段（或各测站）高差经改正后严格满足检核条件。严格满足检核条件。等外水准测量等外水准测量高差闭合差容许误差：高差闭

31、合差容许误差：山地：山地：平地：平地：国家四等水准测量国家四等水准测量高差闭合差容许误差：高差闭合差容许误差：山地：山地：平地：平地：mmnfh12容mmLfh40容mmnfh6容mmLfh20容 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法432/6/2023内业计算步骤内业计算步骤h21）计算闭合差）计算闭合差2）判断闭合差是否超限）判断闭合差是否超限3）计算各测段观测高差的改正数）计算各测段观测高差的改正数5）计算各测段的改正后的高差）计算各测段的改正后的高差6）计算各点的高程值）计算各点的高程值4）检查闭合差是否分配完）检查闭合差是否分配完BAhHhhhHf321）（容许nffhh12hf

32、viihiihinnfSSfviiivhh；2212111vhHHvhHHAAB2附合水准路线附合水准路线h1h31 3.5 3.5 水准测量方法水准测量方法442/6/20231.3例：附合水准测量内业计算例：附合水准测量内业计算452/6/2023普通水准测量记录计算表普通水准测量记录计算表-0.016-0.014-0.119B56.9020964575415636348Bfh=h=0.016 m=16 mm检检核核BMA55.35207725560BMAE55.2432024671208765566ED56.3322100688609325720DC57.0791387607613506

33、035CHA=55.352m 55.35225127200BMA平均高差平均高差高差高差前视前视后后 视视备备 注注高高 程程（m）高高 差差标尺读数（标尺读数（m）测点测点7.23330.8697.24730.988+1.548+1.446+0.176+0.272-0.750-0.851-1.092-0.992+0.104+0.006 +3+1.547 +3+0.174 +3-0.750 +3-1.092 +4+0.105mmffhh8.26512容许462/6/2023 3.6 3.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 （微倾式光学水准仪）（微倾式光学水准仪）一、圆水准器的检验与校正

34、检验目的是保证：检验目的是保证：圆水准器轴圆水准器轴LL 仪器仪器VV二、十字丝的检验与校正 检验目的是保证：检验目的是保证：十字丝横丝十字丝横丝 仪器仪器VV三、管水准器的检验与校正 检验目的是保证：检验目的是保证：视准轴视准轴CC 水准管轴水准管轴LL（水准仪的主条件）（水准仪的主条件）第第3章章 水准测量水准测量472/6/2023 3.6 3.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正一、圆水准器的检验与校正一、圆水准器的检验与校正 第第3章章 水准测量水准测量482/6/2023 3.6 3.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正二、十字丝的检验与校正二、十字丝的检验与校正 第第3章

35、章 水准测量水准测量492/6/2023 3.6 3.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正三、管水准器的检验与校正三、管水准器的检验与校正 1首先在首先在A、B中点中点S1安置水准仪，两次测定安置水准仪，两次测定A、B间间高差小于高差小于3mm时，取其平均值得时，取其平均值得hAB。2将仪器移至将仪器移至S2点，当仪器点，当仪器CCLL时，时，A尺正确读数尺正确读数应为：应为：；当存在；当存在 i 角误差时，角误差时，A尺正确读数为尺正确读数为 第第3章章 水准测量水准测量ABhba222aABDhi22aah02 i要求：502/6/2023 3.7 3.7 水准测量误差分析及注意事项水

36、准测量误差分析及注意事项一、仪器误差一、仪器误差 1.仪器校正后的残余误差仪器校正后的残余误差 2.水准尺误差水准尺误差(包含包含:刻划、变形和零点误差等）刻划、变形和零点误差等）二、观测误差 1.读数误差读数误差;2.视差影响；视差影响；3.水准管气泡居中误差；水准管气泡居中误差；4水准尺倾斜误差。水准尺倾斜误差。三、外界条件的影响 1.仪器下沉和尺垫下沉误差仪器下沉和尺垫下沉误差 2.地球曲率和大气折光的影响地球曲率和大气折光的影响 3.温度的影响温度的影响 第第3章章 水准测量水准测量512/6/2023 3.7 3.7 水准测量误差分析及注意事项水准测量误差分析及注意事项 第第3章章

37、水准测量水准测量地球曲率和地球曲率和大气折光大气折光的影响的影响 rCfRDRDRDf22243.0722522/6/2023地球曲率和地球曲率和大气折光大气折光的影响的影响 1）视线高出地面）视线高出地面0.3m，2）选择合适的天气（阴天、晚上、无风等）选择合适的天气（阴天、晚上、无风等）3）避开不利的环境（日出后、日落前半小时、中）避开不利的环境（日出后、日落前半小时、中午、大风等）午、大风等）4）最主要的是要求）最主要的是要求前后视距离应相等前后视距离应相等！在晴天，地面温在晴天，地面温度高，空气的密度高，空气的密度较上面的稀，度较上面的稀，光线向上折射。光线向上折射。3.7 3.7 水

38、准测量误差分析及注意事项水准测量误差分析及注意事项 第第3章章 水准测量水准测量532/6/2023习题及思考题习题及思考题1高程测量有几种方法？高程测量有几种方法？2设设A为后视点，为后视点，B为前视点，为前视点，A点高程为点高程为20.123m。当后。当后视读数为视读数为1.456m，前视读数为前视读数为1.579m时，问时，问A、B两点两点高差是多少高差是多少?B、A两点的高差又是多少两点的高差又是多少?计算出计算出B点高程并点高程并绘图说明。绘图说明。3何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？4水准仪上的圆水准器和管水准器的作用有何不

39、同？何谓水准仪上的圆水准器和管水准器的作用有何不同？何谓水准器分划值？水准器分划值？5水准仪有哪几条主要轴线水准仪有哪几条主要轴线?它们之间应满足什么条件它们之间应满足什么条件?何何谓主条件谓主条件?为什么为什么?6水准测量时，要求选择一定的路线进行施测，其目的何水准测量时，要求选择一定的路线进行施测，其目的何在在?转点的作用是什么转点的作用是什么?7.水准测量时，为什么要求前、水准测量时，为什么要求前、后视距离大致相等后视距离大致相等?8试述水准测量的计算检核方法。试述水准测量的计算检核方法。第第3章章 水准测量水准测量542/6/2023习题及思考题习题及思考题9水准测量测站检核有哪几种？

40、如何进行？水准测量测站检核有哪几种？如何进行？10为什么使用水准仪时，仅需将圆水准器气泡居中即可进行为什么使用水准仪时，仅需将圆水准器气泡居中即可进行观测？观测？11简述自动安平水准仪的工作原理，测量时自动安平水准仪简述自动安平水准仪的工作原理，测量时自动安平水准仪的视线是否水平？的视线是否水平？12.简述数字水准仪的工作原理和读数方法。简述数字水准仪的工作原理和读数方法。13数字水准仪与普通光学水准仪相比，主要有哪些特点数字水准仪与普通光学水准仪相比，主要有哪些特点?14.自动安平水准仪与数字水准仪在结构上有哪些异同点？自动安平水准仪与数字水准仪在结构上有哪些异同点？15何谓光学视准轴？电子

41、何谓光学视准轴？电子i角角?16.将图将图3-40中的水准测量数据填入表中的水准测量数据填入表3-3中，中，A、B两点为已知两点为已知高程点，高程点，HA=23.456m，HB=25.080m，计算并调整高差闭，计算并调整高差闭合差，合差，最后求出各点高程。最后求出各点高程。第第3章章 水准测量水准测量552/6/2023 第第3章章 水准测量水准测量测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数实测高差实测高差 /m高差改正数高差改正数 /mm改正后高差改正后高差 /m高程高程/m后视后视前视前视BMA112233BMB辅助辅助计算计算562/6/2023习题及思考题习题及思考题 17.设设A、B两点

42、相距两点相距80m，在其中点安置水准仪，精确测得高，在其中点安置水准仪，精确测得高差差;仪仪器搬至器搬至B点附近点附近,又测得又测得B尺读数，尺读数，A尺读数为。试问该水准仪的尺读数为。试问该水准仪的水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正？水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正？18.试比较数字水准仪试比较数字水准仪i角检定的四种方法各自的优缺点。角检定的四种方法各自的优缺点。19试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响，并推导其计试分析水准尺倾斜误差对水准尺读数的影响，并推导其计算公式。算公式。20.调整图调整图3-41所示的闭合水准路线的观测成果，并求出各点高所示的闭合水准路线的观测成果，并求出各点高程。程。h1=+1.224m;n1=10站站 h2=-1.424m;n2=8站站 h3=+1.781m;n3=8站站 h4=-1.714m;n4=11站站 h5=+0.108m;n5=12站站 第第3章章 水准测量水准测量