1、习题二一、填空题1、水准测量直接求待定点高程的方法有两种,一种是高差法,计算公式为hAB = a - b, H B = H A + hAB ,该方法适用于根据一个已知点确定单个点高程的情形; 另一 种是视线高法, 其计算公式为Hi = H A + a, H B = Hi - b ,该方法适用于根据一个已知点确定多个前视点高程的情形。2、写出水准仪上四条轴线的定义:A、视准轴 望远镜物镜光心与十学丝交点的连线。B、水准管轴 过水准管零点圆弧的切线。C、圆水准器轴 过圆水准器零点的球面法线。D、竖轴 水准仪旋转轴的中心线。3、水准管的分划值是指 水准管 2 圆弧所对应的圆珠笔心角,分划值愈小,水准
2、管的灵敏度愈 高。4、水准测量中,调节圆水准气泡居中的目的是使仪器竖轴处于铅垂位置;调节管水准气泡居中的目的是 使视准轴处于水平位置。5、水准路线的布设形式有 闭合水准路线、 附合水准路线和 支水准路线。6、水准测量测站检核方法有 两次仪高法和 双面尺法。7、 水准测量中,转点的作用是 传递高程。8、水准尺的零点差,可采用 每测段测偶数站予以消除。9、DS3 微倾式水准仪中,数字 3 的含义是指 每公里往返测高差中数的中误差。10、设 A 点为后视点,B 点为前视点,若后视读数为 1.358m,前视读数为 2.077m,则 A、B 两点高差为 -0.719m,因为 高差为负,所以 A点高;若
3、A 点高程为 63.360m,则水平视线高为 64.718m,B 点的高程为62.641m。11、将水准仪圆水准器气泡居中后,再旋转仪器 180, 若气泡偏离中心,表明 圆水准器轴不平行于竖轴。二、问答题1、试简述水准测量的基本原理。答:水准测的原理:利用水准仪的水平视线,在已知高程点(A)和未知高程点(B)上立水准尺并读取读数,测定两面三刀点间的高差,从而由已知点高程推算未知点高程。如图:hAB = a - b, H B = H A + hAB前进方向a水平视线水准尺bB水准尺AhABHAHB=HA+hAB大地水准面2、水准仪能够正常使用,必须满足哪些几何轴线关系?答:水准管轴平行于视准轴,
4、圆水准器轴平行于竖轴,十字丝横丝垂直于竖轴。 3、水准测量时,把仪器安置在前、后视距大致相等的地方,能消除哪些误差的影响?答:视准轴不平行于水准管轴的误差(i 角误差),地球曲率的影响,大气折光的影响(只能削弱)。 4、何谓视差?产生视差的原因是什么?怎样消除视差?答:视差及其产生的原因:由于望远镜对光不完善,目标的像与十字丝板没有重合,当观测者的眼睛上下移动时,目标的像与十字丝有相对移动,这种现象称为视差。消除方法:先目镜对光,使十字丝清晰,再物镜对光,使目标像清晰,直到眼睛移动而目标像与十字丝无相对移动为止。5、为什么水准测量读数时,视线不能太靠近地面?答:由于越靠近地面,大气受地面温度影
5、响越大,大气折射也越大,大气折光对观测数据的影也就越严重。三、计算题1、 已知 A 点高程为 60.352m,将水准仪置于 A、B 两点之间,在 A 点尺上的读数 a1.585m,在 B 点尺上的读数 b0.465m,试分别用高差法和视线高法求 B 点高程,并以图说明水准测量的原理。解:前进方向a水平视线水准尺bB水准尺AhABHAHB=HA+hAB大地水准面hAB = a - b = 1.585 - 0.465 = +1.120m, H B = H A + hAB = 60.352 +1.120 = 61.472m Hi = H A + a = 60.352 +1.585 = 61.937m
6、, H B = Hi - b = 61.937 - 0.465 = 61.472m1.8992.1082.2291.9921.6661.3561.8881.518ZD2ZD3BZD1BMAHA=73.556m2、如图所示为某水准测量观测略图,试将已知数据、观测数据填入表中,并计算出各测站高差和 B 点高程。水准测量手簿水准尺读数测点高差(m)高程(m)备注后视(a)前视(b)+-BMA ZD1 ZD2 ZD3 B计算18881666189922297682151813562108199269740370031002370917020902097355674264校核 a - b = 0.708
7、07083、调整下表闭合水准路线观测成果,并计算各点高程1H BM = 56.518 m测测站数水准测量成果调整表高差值高程备注点10+2.134+10+2.144158.6628+1.424+8+1.432260.0948-1.787+8-1.779358.31511-1.714+12-1.702456.61312-0.108+13-0.095BM156.518BM1观测值 m改正数 mm调整值 mm56.51849-0.051+510高差闭合差 fh=-0.051容许闭合差 f h容 = 12 n = 84mm4、如图所示为某闭合水准路线普通水准测量观测成果,试按表进行成果处理,并计算各待
8、求点的高程。1h1=+1.042ms1=1.2kmh2=-1.424ms2=2.0km2BMAHA=49.749mh5=+0.411ms1=0.8kmh4=-1.773ms4=1.0kmh3=+1.785ms1=3.0km34测点BMA测段长(km)观测值 m高差值改正数 mm调整值 m高程m49.749备注8.0+0.041-410高差闭合差 fh= +0.041m容许闭合差 f h容 = 40 L = 113mm水准测量成果调整表1.2+1.042-6+1.036150.7852.0-1.424-10-1.434249.3513.0+1.785-16+1.769351.1201.0-1.7
9、73-5-1.778449.3420.8+0.411-4+0.407BMA49.7495、调整下表附合水准路线观测成果,并计算各点高程测点BM1测站数观测值 m高差值改正数 mm调整值 m高程m62.892备注38-0.853+38-0.815高差闭合差 fh= -0.038m容许闭合差 f h容 = 12 n = 74mm水准测量成果调整表10+0.748+10+0.758163.6508-0.423+8-0.415263.2357+0.543+7+0.550363.7854-0.245+4-0.241463.5449-1.476+9-1.467BM262.077测点BM1测段长(km)观测
10、值 m高差值改正数 mm调整值 m+26+18.279高程m68.933备注1.5+18.253187.2121.3-10.202+22-10.180277.0320.9+1.343+15+1.358378.3900.7+7.648+12+7.660BM286.0504.4+17.042+75+17.117高差闭合差 fh= -0.075m容许闭合差 f h容 = 40 L = 84mm6、如图所示为某附合水准路线普通水准测量观测成果,试按表进行成果处理,并计算各待求点的高程。h4=+7.648mH1=+18.253ms4=0.7kms1=1.5kmh2=-10.202ms2=1.3kmBM2
11、H2=86.050m1h3=+1.343ms3=0.9kmBM1H1=68.933m32水准测量成果调整表21BMAHA=86.21h1 = 2 h1 往 - h1 返 = +2.018m,h2= 1 h22往2返- h= -1.843mH1 = H A + h1 = 88.268m, H 2 = H1 + h2 = 86.425m8、完成下表四等水准测量的外业观测记录手簿的计算0940257110862010ZD1BM2ZD2ZD37、如图所示支水准路线普通水准测量(箭头表示往测方向),试计算待求点高程。h1 往=+2.025mh1 返=-2.012mh2 往=-1.836mh2 返=+1.
12、850m解: f h = h往+ h返 = +0.027mL1=2.4kmL2=3.0kmf h 容 = 40L = 93mm, f h f h 容2770082026775509(红)7465(红)07402585BM11079088008855667(红)5572(红)068906882566208220816769(红)6867(红)159315961523170612106494(红)5896(红)14000900测站编号后尺上丝下丝前尺上丝下丝标 尺 读 数方向及尺号K+黑- 红高差中数备注后视距视距差 d前视距d黑 面红 面1234每页检核四等水准测量记录计算表0.9402.770
13、后 A0.8205.509-2ka= 4.6870.7402.585前 B2.6777.465-1kb= 4.78720.018.5后-前-1.857-1.956-1-1.8565+1.5+1.51.0861.079后 A0.8805.66700.6890.688前 B0.8855.572039.739.1后-前-0.005+0.0950-0.0050+0.6+2.12.5712.566后 A2.0826.76901.5931.596前 B2.0816.867+197.897.0后-前+0.001-0.098-1+0.0015+0.8+2.92.0101.523后 A1.7066.494-11
14、.4000.900前 B1.2105.896+161.062.3后-前+0.496+0.598-2+0.4970-1.3+1.6后距218.5a5.48824.439前距216.9b6.85325.800后-前+1.6h-1.365-1.361h 中-1.3630总视距435.4(h 黑+h 红)/2=-1.3639、在地面上选择相距 80m 的 A、B 两点,水准仪安置在中点 C,测得 A 尺上读数 a1=1.553m,B 尺上读数b1=1.822m,将仪器搬至 B 点附近,测得 B 尺读数 b2=1.659m,A 尺读数 a2=1.373m。试问:(1) 、水准管轴是否平行于视准轴?(2)
15、、如不平行,视准轴倾斜方向如何?(3)、如何校正?解:(1)、h AB = a1 - b1 = -0.269m, A尺应有读数为 : a 2 = b2 + h AB = 1.390m,由于a 2 a 2 , 故水准确性轴不平行于视准确轴 。(2)、 由于a 2 20 , 故需校正 。DAB校正 : 仪器在 B点附近不动 , 转动微倾螺旋使中丝对准A点标尺上的正确读数 a 2 , 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像符合 。10、水准测量有哪些误差来源?如何消除或消弱这些误差?答:(1)、仪器误差: 仪器校正不完善的误差 其中主要是视准轴不平行于水准管轴的误差,可采用前后视距相
16、等或每测段前后视距总和相等的方法消除; 对光误差 对光时,对光透镜非直线移动而造成光路变化,可采用前后视距相等,前视必重生对光,可以消除。 水准尺误差 水准尺长度刻划不准确不均匀,水准尺总长不准确,水准尺零点位置不准确即零点误差,零点误差可采用每测段测偶数站来消除。(2) 、观测误差: 整平误差 观测时切实使水准管气泡居中,控制视线长。 照准误差 使用望远镜放大倍就率大的仪器观测,控制视线长度。 视差带来的误差 观测时很好地消除视差。 估读误差 使用望远镜放大倍就率大的仪器观测,控制视线长度。 水准尺竖不直的误差 观测时,竖直水准尺,视线不要过高。(3) 、外界条件影响产生的误差: 地球曲率影响 采用前后视距相等的方法消除。 大气折光的影响采用前后视距相等的方法消除,观测时,视线不能过低。 温度影响 选择合适的时间段观测,观测时打伞。 仪器升降 采用“后前前后”的观测程序削弱。 尺垫升降 对同一路线进行住返观测可以削弱该误差。