水准测量原理 - 用于合并.doc

水准测量
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第二章→第一节→水准测量原理
求算待定点的高程时,只要测定两点间的高差,根据一个已知点高程,就可以推算出待定点的高程,这一测量过程称为高程测量。高程测量的实质就是高差测量。高程测量的常用方法有水准测量和三角高程测量。水准测量是利用水准尺配合水准仪提供水平视线来测定两点间高差的方法。水准测量具有较高的精度,因此是高程测量中最主要的方法。
第一节水准测量原理
一、水准测量原理
如图2-1所示,已知高程点的高程为,欲求待定点的高程。当两点相距较近时,在、两点中间安置一台水准仪,在、两点分别铅直竖立底部为零的水准尺,利用水准仪提供的水平视线在两尺上分别读得视线截尺读数和,由图2-1可知、两点间的高差为:
(2-1)
—已知高程点上的水准尺读数,称为后视读数;
—待求高程点上的水准尺读数,称为前视读数;
—为已知点,称为后视点;
—为待测高程点,称为前视点。
用文字表示,高差=后视读数-前视读数。高差计算规定是后视读数减前视读数,为此高差有正负之分,高差为正(>时),即前视读数小,表示前视点比后视点高;高差为负(<时),即前视读数大,表示前视点比后视点低。
以上安置一次仪器测定两点高差的施测过程称为水准测量的基本原理。

二、高程计算方法
测量工作中,根据不同的需要,高程的计算一般有两种方法,高差法和视线高法
1、高差法
利用两点间的高差计算未知点高程的方法,称为高差法。从图中可以得出计算公式:

或(2-2)
【例题2-1】如图所示,已知点的高程=,待测点为
点,在两点之间安置水准仪,读取后视读数=,前视读数=。计算待测点高程。
点相对于点的高差为:
=-=
点的高程为: =+=
或=+-=
2、视线高法
当安置一次仪器,根据一个后视点的高程,需要测定多个前视点的高程时,利用仪器高程来计算多个未知点高程的方法,称为视线高法,也称为仪器高法。从图2-2中可以得出各未知点高程的计算公式为:
视线高程: (2-3)
点高程: (2-4)
点高程:
【例题2-2】如图2-2所示,已知点的高程=,待测点为点,在适当位置安置水准仪,读取后视点立尺读数=,读得各待定点立尺读数=、=。计算待测点高程的高程。
视线高程:
=+=
点高程: =-=
点高程: =-=
第二章→第二节→水准仪构造与水准尺
水准仪是提供水平视线的仪器。水准仪有三种:微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水准仪。微倾式水准仪是用微倾螺旋手动精平;自动安平水准仪是利用补偿器自动精平;电子水准仪也称数字水准仪是一种高科技数字化水准仪,配合条纹编码尺实现自动识别、自动记录,显示高程和高差,实现了高程测量外业完全自动化。工程常见的水准仪有、、,“D”和“S”分别为大地测量仪器和水准仪汉语拼音的第一个字母,、1、3表示仪器精度,为每公里高差中数的中误差。、、适用于精密水准测量。适用于普通水准测量,是常用的一种仪器。
一、DS3型微倾式水准仪的构造
(一)水准仪的各部位名称
图2-3是型水准仪。
1、外瞄准器、2、目镜、3、管水准器、4、圆水准器、5、定平螺旋、6、物镜7、水平制动螺旋、8、基座、9、目镜对光螺旋、10、物镜对光螺旋、11、微倾螺旋、12、水平微动螺旋。
(二)水准仪的构造及作用
水准仪的构造主要由三部分组成:望远镜、水准器和基座。
1、望远镜
如图2-4所示,望远镜由物镜、目镜和十字丝分划板三个主要部件组成。它的主要作用是提供观测视线,放大物像和十字丝。物镜的作用是将远处的目标在望远镜内成像,转动物镜对光螺旋能使远近水准尺上的分划成像清晰。目镜是一个放大镜,能将物像和十字丝同时放大,转动目镜可使十字丝清晰。十字丝分划板是刻有十字丝的透明玻璃板,安装在目镜前端,由水平丝(横丝)和纵丝组成,且相互垂直。十字丝的作用是瞄准目标,横丝用于读取水准尺读数。十字丝分划板上下两根短丝称为视距丝,用于测量距离。物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴,即视线。
2、水准器
水准器是用来标志视线是否水平、仪器竖轴是否