測(cè)量高程測(cè)量.ppt

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1、2.1水準(zhǔn)測(cè)量原理2.2DS3水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺2.3精密水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺2.4自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀2.5電子水準(zhǔn)儀簡(jiǎn)介2.6水準(zhǔn)測(cè)量方法和成果計(jì)算2.7微傾式水準(zhǔn)儀的檢驗(yàn)與校正2.8水準(zhǔn)測(cè)量的誤差來(lái)源及消減方法2.9三角高程測(cè)量本章內(nèi)容如下：第2章高程測(cè)量2.1水準(zhǔn)測(cè)量原理測(cè)定地面點(diǎn)高程的工作，稱(chēng)為高程測(cè)量(heightmeasurement)。高程測(cè)量是測(cè)量的基本工作之一。高程測(cè)量按所使用的儀器和施測(cè)方法的不同，可以分為:(1)水準(zhǔn)測(cè)量(leveling)；(2)三角高程測(cè)量(trigonometriclev

2、eling)；(3)GPS高程測(cè)量(GPSleveling)；(4)氣壓高程測(cè)量(airpressureleveling)。水準(zhǔn)測(cè)量是目前精度較高的一種高程測(cè)量方法。水準(zhǔn)測(cè)量的原理是利用水準(zhǔn)儀(level)提供的水平視線(horizontalsight)，讀取豎立于兩個(gè)點(diǎn)上的水準(zhǔn)尺(levelingstaff)的讀數(shù)，來(lái)測(cè)定兩點(diǎn)間的高差，再根據(jù)已知點(diǎn)高程計(jì)算待定點(diǎn)高程。1.高差法：A、B兩點(diǎn)間的高差為：式中a為后視讀數(shù)；b為前視讀數(shù)。若已知A點(diǎn)的高程，則B點(diǎn)的高程為：2.視線高法：在一個(gè)面狀區(qū)域內(nèi)測(cè)定

3、多個(gè)點(diǎn)的高程時(shí)，可先求出儀器的視線高程（即水平視線的海拔高程），其值為：某測(cè)點(diǎn)的高程為：2.2DS3水準(zhǔn)儀與水準(zhǔn)尺水準(zhǔn)測(cè)量所用的儀器為水準(zhǔn)儀，工具有水準(zhǔn)尺和尺墊(staffplate)。2.2.1光學(xué)水準(zhǔn)儀的構(gòu)造通過(guò)調(diào)整水準(zhǔn)儀使管水準(zhǔn)氣泡居中獲得水平視線的水準(zhǔn)儀稱(chēng)為微傾式水準(zhǔn)儀(titlelevel)；通過(guò)補(bǔ)償器獲得水平視線讀數(shù)的水準(zhǔn)儀稱(chēng)為自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀(compensatorlevel)。國(guó)產(chǎn)微傾式水準(zhǔn)儀的型號(hào)有：DS05、DS1、DS3等，其中字母D、S分別為“大地測(cè)量”和“水準(zhǔn)儀”漢語(yǔ)拼音的第一

4、個(gè)字母，字母后的數(shù)字表示以mm為單位的、儀器每公里往返測(cè)高差中數(shù)的中誤差。DS05、DS1、DS3水準(zhǔn)儀每公里往返測(cè)高差中數(shù)的中誤差分別為±0.5mm、±1mm、±3mm。DS05、DS1為精密水準(zhǔn)儀(preciselevel)，主要用于國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量和精密工程測(cè)量；DS3為普通水準(zhǔn)儀(generallevel)，主要用于國(guó)家三、四等水準(zhǔn)測(cè)量和常規(guī)工程建設(shè)測(cè)量。工程建設(shè)中，使用最多的普通水準(zhǔn)儀是DS3水準(zhǔn)儀。水準(zhǔn)儀主要由望遠(yuǎn)鏡(telescope)、水準(zhǔn)器(bubble)和基座(tribrach

5、)組成。圖為微傾式水準(zhǔn)儀望遠(yuǎn)鏡望遠(yuǎn)鏡是用來(lái)照準(zhǔn)遠(yuǎn)處豎立的水準(zhǔn)尺并讀取水準(zhǔn)尺上的讀數(shù)，要求望遠(yuǎn)鏡能看清水準(zhǔn)尺上的分劃和注記并有讀數(shù)標(biāo)志。根據(jù)在目鏡端觀察到的物體成像情況，望遠(yuǎn)鏡可以分為正像望遠(yuǎn)鏡和倒像望遠(yuǎn)鏡。倒像望遠(yuǎn)鏡由物鏡、調(diào)焦透鏡、十字絲分劃板和目鏡組成。十字絲分劃板：在一直徑約1cm的光學(xué)玻璃圓片上刻出三根橫絲和一根垂直于橫絲的縱絲；中間的長(zhǎng)橫絲稱(chēng)為中絲，用于讀取水準(zhǔn)尺上分劃的讀數(shù)；上、下兩根較短的橫絲稱(chēng)為上絲和下絲，總稱(chēng)為視距絲，用來(lái)測(cè)定水準(zhǔn)儀至水準(zhǔn)尺的距離。用視距絲測(cè)量出的距離稱(chēng)為視距(sta

6、dia)。望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸CC：望遠(yuǎn)鏡物鏡光心與十字絲中央交點(diǎn)的連線稱(chēng)為望遠(yuǎn)鏡的視準(zhǔn)軸(collimationaxisoftelescope)，用CC表示。望遠(yuǎn)鏡的放大率：從望遠(yuǎn)鏡內(nèi)所看到的目標(biāo)影像的視角與人眼直接看該目標(biāo)的視角之比。2.水準(zhǔn)器水準(zhǔn)器用于置平儀器。水準(zhǔn)器有管水準(zhǔn)器(bubbletube)和圓水準(zhǔn)器(circularbubble)兩種。①管水準(zhǔn)器管水準(zhǔn)器由玻璃圓管制成，其內(nèi)壁磨成一定半徑R的圓弧，如圖所示。將管內(nèi)注滿(mǎn)酒精或乙醚，加熱封閉冷卻后，管內(nèi)形成的空隙部分充滿(mǎn)了液體的蒸汽，稱(chēng)為水準(zhǔn)氣

7、泡。因?yàn)檎羝谋戎匦∮谝后w，所以水準(zhǔn)氣泡總是位于內(nèi)圓弧的最高點(diǎn)。水準(zhǔn)管軸LL：過(guò)水準(zhǔn)管圓弧中點(diǎn)所做的切線。水準(zhǔn)管分劃值：水準(zhǔn)器上每2mm弧長(zhǎng)所對(duì)的圓心角值。一般微傾式水準(zhǔn)儀采用符合水準(zhǔn)器，可使氣泡居中進(jìn)度提高一倍。DS3水準(zhǔn)儀的分劃值一般為20″/2mm。②圓水準(zhǔn)器圓水準(zhǔn)器由玻璃圓柱管制成，其頂面內(nèi)壁是磨成一定半徑R的球面，中央刻有小圓圈，其圓心O是圓水準(zhǔn)器的零點(diǎn)；圓水準(zhǔn)器軸L0L0：過(guò)零點(diǎn)O的球面法線為圓水準(zhǔn)器軸(circularbubbleaxis)；當(dāng)氣泡不居中，氣泡偏移零點(diǎn)2mm時(shí)，軸線所傾斜

8、的角度值，稱(chēng)為圓水準(zhǔn)器的分劃值。一般為8′~10′。制造水準(zhǔn)儀時(shí)，使圓水準(zhǔn)器軸平行于儀器豎軸。旋轉(zhuǎn)基座上的三個(gè)腳螺旋使圓水準(zhǔn)氣泡居中時(shí)，圓水準(zhǔn)器軸處于豎直位置，從而使儀器豎軸也處于豎直位置?；褐饕奢S座、腳螺旋、底板和三角壓板構(gòu)成。水平制動(dòng)和微動(dòng)螺旋：控制照準(zhǔn)部在水平面內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)光螺旋：調(diào)節(jié)水準(zhǔn)尺目標(biāo)成像清晰。目鏡調(diào)焦螺旋：調(diào)節(jié)十字絲清晰。微傾螺旋：調(diào)節(jié)符合水準(zhǔn)氣泡居中。腳螺旋：調(diào)節(jié)圓水準(zhǔn)氣泡居中。2.2.2水準(zhǔn)尺和尺墊水準(zhǔn)尺一般用優(yōu)質(zhì)木材制成，長(zhǎng)