1、1一、高程原点 我国采用黄海平均海水面作为全国高程系统的基准面,在青岛设立验潮站和“青岛水准原点”,其高程为 72.2604m这个高程基准面和水准原点称为:“1985国家高程基准”23 4大地水准 面假定 高程 起算面平均海水面验潮站A点铅垂线B点铅垂线ABHHHHAABBABhA点水准面B点水准面 -56ABabhHHHiABAB大地水准面水平视线(前视)水准仪前进方向水准尺水准尺水平视线(后视)7)(bbbaaa)(bbaaba当 Da=Db时,bbaa水准仪至两支水准尺等距水准仪至两支水准尺等距 abABhbah(消除水准面曲率影响)ABHAHBaabbhAB水 平 视 线通 过水准仪的
2、水准面通过B点水准面通过A点水准面大地 水 准面DADB bahAB877779MB.ABM.BhhhhhRRRRRRhABHBHATP1TP2TP3TP4大地水准面1122132412512345ababababab1122334455h1h2h3h4h5hAB10一、水准尺和尺垫 单面尺水准尺仅一面有分划 双面尺(黑面,红面,尺常数 4.687m 或 4.787m)用于三等以下水准测量。塔尺可伸缩,伸足为3米、5米,用于一般工程测量。尺垫在转点上立尺用。117712二、水准仪二、水准仪水准仪等级(精度系列):S05 S1 S3 S10 型号下标:毫米数,表示 1公里往、返测量的高差平 均值
3、的中误差。S3 水准仪外型 13望远镜望远镜望远镜望远镜水准管支架支架基座基座圆水准14 按圆水准器初步置平仪器旋转15圆水准器微倾螺旋微倾螺旋管水准器管水准器符合棱镜气泡观察镜1677符合棱镜水准管水准管水准气泡观察镜圆水准器微倾螺旋微倾螺旋17符合棱镜的设置符合棱镜的观察窗口气泡居中气泡未居中安置水准仪安置水准仪,用连接螺旋把仪器固定在三脚架上。用连接螺旋把仪器固定在三脚架上。(一)粗平 根据圆水准器气泡,用脚螺旋粗略置平仪器;(二)瞄准 将望远镜对准水准尺,进行目镜和物镜调焦,使十字丝和尺像清晰;(三)精平 旋转微倾螺旋,使水准管气泡严格居中;(四)读数 按十字丝的中横丝在水准尺上读数。
4、1819151314171618尺上读数 157520用连接螺旋把仪器固定在三脚架上,固定两个架腿,动第三个架腿,使三脚架架头大致水平;转动脚螺旋,使圆水准器的气泡居中。21(左手拇指法则)1233212223视差现象:眼睛在目镜前上下左右微动时,十字丝与目标的像也有相对移动。视差产生原因:望远镜内目标像与十字丝 分划板未重合。12313123(a)(b)十字丝与目标像重合十字丝与目标像重合十字丝与目标像未重合十字丝与目标像未重合24(a)(b)(c)气泡居中气泡未居中微倾螺旋转动方向25151314171618:1.575(1575)26 bc a读数读数 07470747读数读数 6254
5、6254读数读数 1535153527282930目镜目镜物镜测微螺旋物镜调焦螺旋水平方向微动螺旋测微平行测微平行玻璃板玻璃板物镜调焦螺旋圆水准器DSZ2水准仪DSZ2加装测微器31df物镜a(b)aa水准尺(a)cfcd补偿器bb十字丝视准轴水平视准轴水平视准轴倾斜视准轴倾斜使水平视线经补偿器仍到达十字丝中心水平视线32物镜物镜调焦螺旋测微螺旋操作按钮圆水准器观察镜水平方向微动螺旋脚螺旋目镜调焦螺旋7733圆水准器测微系统反射镜电池343530204070 cm50402010代表高程的球面标志3637a1ba2b2h1=a1-b1 h2=a2-b2h1-h2=f 5mm)(2121hhh1
6、容许高差之差:ABh3839测站点号水准尺读数高 差平距高差改正后高差高程后 视前 视1BM.A113413.4281011TP11677-0.5431554-0.543-0.5432TP114441624TP21324+0.1201508+0.116+0.118表2-2 水准测量记录(两次仪器高法)一站的操作程序:后视读数前视读数计算第一次高差计算第二次高差计算平均高差前视读数后视读数 40a1b1a2b2)(2121hhhABh4142四等水准测量四等水准测量 双面尺法操作方法 读取每一支水准尺的黑面和红面分划读数,前、后视尺的黑面读数计算出黑面高差;前、后视尺的红面读数计算出红面高差,两
7、次高差之差应小于5mm;同一尺的红黑面读数之差应小于尺常数3mm;否则,该测站读数应重测。观测成果合格,则取红、黑面高差的平均数。43 观测步骤(顺序):瞄准后视点水准尺黑面分划精平读数;瞄准前视点水准尺黑面分划精平读数;瞄准前视点水准尺红面分划精平读数。瞄准后视点水准尺红面分划精平读数;上述观测顺序简称为:“后前前后”44双面尺法计算如下:双面尺法计算如下:(1)视距部分后视距离:(15)(1)(2)前视距离:(16)(4)(5)视线长度:(15)100m;:(16)100m;前、后视距差:(17)(15)(16)5.0m视距累积差:(18)本站(17)+前站(18)10.0m(2)高差部分
8、前尺红黑面读数差:(9)(6)+K(7)3.0mm后尺红黑面读数差:(10)(3)+K(8)3.0mm两尺黑面高差:(11)(3)(6)两尺红面高差:(12)(8)(7)黑面高差与红面高差之差:(13)=(11)-(12)+/-100=(10)-(9)=5.0mm高差中数:(14)=(11)+(12)+/-100)/245式中常数100是两水准尺红面零点读数之差,即4.687和4.787之差。作业时,对每一个测站,心谤腹非遵循全部计算完毕并确认符合限差要求之后,才能移动后尺尺垫并迁站,否则可能会造成全测段的重测。4647理测hhfh理h0(闭合水准线路)HB HA=H终H始(附合水准线路)无(
9、支水准)返往hhfh4849A123B+2.331m1.6km+2.813m2.1km-2.244m1.7km+1.430m2.0kmHA=45.286mHB=49.579m)m(037.0293.4330.4)()m(293.4286.45579.49ABhABHHhfHHh理)mm(10940Lfh容50)km/mm(54.737LfvhoioilvV51)m(037.0293.4330.4)()m(293.4286.45579.49ABhABHHhfHHh理)mm(10940Lfh容点号距 离 (km)测得高差(m)改 正 值 (m)改正后高差(m)高 程 (m)BM.A 45.286
10、1.6+2.331 0.008+2.323 BM.1 47.609 2.1+2.813 0.011 2.802 BM.2 50.411 1.7 2.244 0.008 2.252 BM.3 48.159 2.0+1.430 0.010+1.420 BM.B 49.57 9 7.4+4.330-0.037+4.293 表2-4 望远镜视准轴水准管轴纵轴圆水准轴52CCLLVVLL1111CCLLVVLL11117753CCLLVVLL1111775415577(a)(b)(c)(d)L VLV LV LV2小,最后转紧固定螺丝。13244177567757P(a)(b)1234十字丝环固定螺丝十
11、字丝环校正螺丝5877十字丝的校正5977iABCxx12aaabbh2mD =60 80 miii12122AB。校正方法有二:6077212bha1234516177用校正针拨动上下一对水准管的校正螺丝校正水准管 (方法一)水准管的校正端ABCxx12aaabbh2mD =60 80 miii12122AB77622134 保持水准管气泡居中,即 LL水平;卸下望远镜 水准测量测量误差主要有四种:仪器轴系误差影响 仪器置平误差影响 水准仪下沉影响 水准尺倾斜和下沉影响CCLLVVLL111163 设水准管分划值 202mm,水准气泡偏离居中0.5格,则100m的视距引起读数误差:1000.
12、520/2062650.005m5mm 64 水准尺倾斜和下沉影响 水准尺必须竖直,水准尺在视线方向倾斜,观测者不会发觉。视线越高,影响越大。当观测者瞄准水准尺时,尺上的圆水准器气泡必须居中。水准尺下沉,使尺上读数增大,产生读数误差。水准测量的转点需用尺垫,尺垫必须踩实,才能避免沉降。651.日光和风力的影响 日光照射到水准仪时,使仪器部件受热不匀,产生不规则膨胀,破坏仪器轴线的正常关系,使置平、读数产生误差。因此,必须撑伞防晒。2.大气折光的影响 日光照射地面,使近地空气升温产生对流,视线通过时产生折射,使望远镜中成像不稳定。成像晃动时,应停止观测;视线必须高出地面0.2m以上6677677768单进双不进7769