测量学 第二章    水准测量 要求  1.重点掌握水准测量原理,DS3级水准仪的使用,水准测量的外业和内业; 2.了解水准仪的构造; 3.掌握水准仪的检验和水准仪轴的校正; 4.了解水准测量误差的来源及注意事项; 5.了解自动安平水准仪补偿器原理和仪器的使用方法。  2-1 水准测量原理 hAB  0，高差为正，前视点高，上坡；hAB  0，高差为负，前视点低，下坡。 水准测量等级：   从水准原点出发，用一、二、三、四等水准测量在全国范围内测定一系列水准点的高程。（BM：benchmark） 二、转点和测站 两点间距离远或高差大，不可能安置一侧仪器即可测得两点间的高差，应该在水准路线中间加设若干个临时的立尺点，称转点（TP：Turning  Point），转点的作用是传递高程。  测段、测站、转点  转点和测站 三、地球曲率（对水准测量）的影响 地球曲率（对水准测量）的影响 2-2 DS3微倾式水准仪 一、水准仪的分类  按精度 DS05、DS01、DS3、DS10 按结构 微倾式、自动安平和电子  二、 DS3微倾式水准仪基本构造 DS3水准仪：南京日华光电有限公司 1、望远镜 望远镜的成像原理 2、水准器 管水准器   灵敏度20”/2mm   用于仪器精平 符合水准器    通过微倾螺旋调整管水准器气泡进一步居中 三、水准尺和尺垫 1、水准尺：用干燥优质木材、铝材或玻璃钢制成，长度有2m、3m、5m；有整尺、折尺和塔尺。     单面水准尺：黑面尺，底部为0.000m；最小分划为cm。     双面水准尺：长度有2m、3m 两种，正面黑色分划，反面红色分划，两根尺为一对，黑面尺底自0开始，红面从某一常数开始（max.book118.com：称零点差）  2、尺垫：由平面为三角形的铸铁制成，下面有三个尖角，踩入土中，比较稳定；上面有一突起的半球形。 水准尺的刻划 水准尺和尺垫  直尺：   双面(黑、红)水准尺，尺常数4.687m、4.787m，用于三等以下水准路线测量。 塔尺：   可伸缩，伸足为3米、5米，用于一般工程测量。 水准尺和尺垫 四、DS3水准仪的使用 操作程序与方法   安置——粗平——瞄准——精平——读数 1、安置水准仪 松开3个制动螺旋，伸缩架腿，三角架高度适当，旋紧制动螺旋；  三角等距分开，使架头大致水平；  取出水准仪，放在架头上，连接螺旋旋入水准仪基座的螺孔内；  2、粗平： 目的：粗略整平仪器，使圆水准器气泡居中。  方法：转动脚螺旋（气泡移动方向和左手大拇指移动方向一致）,两手同时反方向转动两个脚螺旋；再转动另一脚螺旋。  3、瞄准目标：   先用瞄准器（准星和照门）对准目标；望远镜对准水准尺，进行目镜和物镜调焦，使十字丝和水准尺像清晰：    1)目镜对光：转动目镜，进行调焦，十字丝清晰；     2)粗略瞄准：准星和照门，照准目标，制动螺旋；    3)物镜调焦和精确瞄准：物镜调焦螺旋，物象清晰，微动螺旋，使物象位于十字丝竖丝附近；    4)消除视差：反复转动物镜调焦螺旋，直到目标像清晰。  消除视差：先将望远镜对向天空或白色明亮物体，转动目镜调焦螺旋，十字丝清晰；瞄准目标后，反复转动物镜物镜调焦螺旋，直到目标像清晰。（注意在经纬仪角度测量时有同样问题） 4、精平     转动微倾螺旋，由于水准泡的移动惯性，旋转动不能太快。使水准管气泡居中。  注意：水准仪多为倒像，读数应自上而下进行 水准尺的读数 自动安平水准仪原图 2.自动安平补偿器结构 自动安平水准仪 DS20 DS24 DS28 DS32 (天津欧波)  Koni007自动安平水准仪 二.精密水准仪 精密水准仪特点 精密水准仪、水准尺 平行玻璃板测微装置 精密水准尺与读数方法 三. 电子水准仪 电子水准仪图 电子水准仪的瞄准 2－5 水准测量的外业施测 一、水准点：永久性和临时性    永久性：  混凝土制成标识，标识顶部有金属标志，顶部标志该点的高程。    临时性：  大木桩打入地面，桩顶钉入铁钉。  二、水准路线布设 （2）附合水准路线从一已知高程的水准点出发，沿各高程待定的水准点进行水准测量，最后附合到另一个已知高程的水准点。 （高差总和理论上等于两端已知点间的高差）   （往返测量，往测高差与返测高差的总和绝对值相等，符号相反。可以通过往返测量来检核） 2、水准网 （1）附合水准网：         从多个已知高程水准点出发，由若干条单一水准路线相互连接构成网状图形 三、普通水准测量 1、施测的一般要求 检验DS3水准仪和水准尺，单程观测，满足规范要求。 三、四等水准测量测站技术要求 2、观测、记录和计算 水准测量记录手簿 计算检核  Σh＝ Σa－Σb       ＝HB－HA 3、普通水准测量的检核 1）计算检核： Σh＝ Σa－Σb＝HB－HA 2）测站检核：      变仪器高法（高差容许值：6mm）      双面尺法（水准尺黑面和红面读数之差：3mm；两次高差之差：5mm）  （一）两次仪器高法 已知HA，求HB  水准测量记录（两次仪器高法） （二）双面尺法 已知HA，求HB  水准测量记录（双面尺法） 2-6  单一水准路线的计算 一、附和水准路线的计算：   1、高差闭合差的计算 理论：Σh理＝ H终－H起          实测：Σh测≠H终－H起 2、高差闭合差的调整   若fh≤fh容（否则就要返工）可进行高差闭合差的调整，消除高差闭合差原则： 反符号、按比例改正数(v)调整到各测站  例如：一条附合水准路线的野外观测数据如下 fh＝Σh－（ HB－HA ）＝2.741－(59.039－56.345)=+0.047m              fh=47mm Fh 附合水准路线高程计算（列表） 附合水准路线的计算步骤： 二、闭合水准路线的计算（P33，例2-2） 三、支水准路线的计算（P34，例） 2－7 水准仪的检验和校正 二、微倾式水准仪的检验与校正 1、圆水准器的检验和校正： 目的： 旋转照准部，在各个方向圆水准器气泡都居中。 检验： 1、拧脚螺旋，圆水准器气泡居中；  2、照准部旋转180度，如果气泡偏离，说明两条轴线不平行。 校正：    1、拧脚螺旋，使气泡向圆水准器中心移动偏距的一半；    2、用校正针拨圆水准器底下的三个校正螺丝，气泡符合。  检校过程 2、十字丝的中丝垂直于竖轴的检验和校正 目的： 水准仪整平后，十字丝的横丝水平。  检验：  1、整平仪器，十字丝交点瞄准明显点P，拧紧制动螺旋；  2、转动微动螺旋，如果P点相对望远镜左右移动时离开横丝，表示纵轴铅垂时横丝不水平。 校正： 旋下靠目镜处的十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝组的四个固定螺丝，按横丝倾斜反方向转动十字丝组。 3、水准管轴平行于视准轴的检验和校正 目的： 水准管轴平行于视准轴 检验方法：  1、平坦地面选定68-80m的A、B两点，立水准尺；  2、将水准仪置于中点，精平后测高差；  3、水准仪搬到B点相距2m处，精平后测高差。  4、如果两高差相等或在误差范围内，说明水准管轴平行于视准轴，否则不平行 检验方法 校正1：    1、转动微倾螺旋，使横丝在水准尺上的读数正确（ a2’=b2+h，此时视准轴水平，但水准管气泡不居中）；     2、用校正针拨动水准管位于目镜一端的上下两个校正

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