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水準儀培訓(xùn)ppt課件

上傳人:good****022 文檔編號:116488637 上傳時間:2022-07-05 格式:PPTX 頁數(shù):32 大?。?.21MB
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1、水準儀的使用,1.使用原理,1. 水準測量基本原理 目的:測定兩點的高差 儀器:水準儀 原理:利用水準儀提供的水平視線對豎立在兩點之 間的水準尺進行 觀測 ,并通過其 中一個點(M點) 的高程推算另一 個點(N點)的高 程,2.觀測方法,1)高差法: 在M、N兩點間安置水準儀,在M、N兩點分別豎立水準尺,利用水準移的水平視線分別讀取M點、N點上的讀數(shù)a、b,則兩點的高差為,永遠是后視減前視,則N點的高程HN為 a:后視讀數(shù)(后視觀測讀數(shù)); b:前視讀數(shù)(前視觀測讀數(shù))。 M:后視點 N:前視點,2)視線高法(單站多測法) 安置一次儀器可以測算多個點高程的方法。首先算出水準儀的視線高程Hi,然

2、后分別計算出各個點的高程,bj為第j個前視點的讀數(shù), Hj為第j個前視點的高程。 這種方法常用于路線縱 斷面測量,3.線路測量,應(yīng)用前提:兩待測點之間距離較遠、高差較大,或中間有障礙。 方法:加設(shè)若干個臨時立尺點(稱為轉(zhuǎn)點ZD),依此測定相鄰兩個點的高差,取各高差的代數(shù)和即得到起終兩個點的高差,則M、N兩點的高差為,4.提精度高的觀測方法 “中間法”觀測:各測站前、后視線長度大致相等,中間法觀測的作用,削弱水準管軸與視準軸不平行的儀器誤差,地球曲率和大氣折光的影響,對光透鏡運行誤差,1. 水準儀:提供水平視線(平行大地水準面)的設(shè)備 2. 水準儀類型: (1)微傾式水準儀 (2)自動安平水準儀

3、 (3)電子水準儀 3. 水準儀的表示方法(國產(chǎn)儀器) DSn:D表示大地測量S表示水準儀,n為數(shù)字表示儀器精度,數(shù)值n越小,表示儀器精度越高。如DS0.5,表示每公里往返測量高差中數(shù)的偶然中誤差小于或等于0.5mm,5.使用說明,4. 常用水準儀的等級劃分及主要用途,5. 水準儀的主要結(jié)構(gòu)組成 主要為三部分: (1)望遠鏡 (2)水準器 (3)基座 其中望遠鏡為主要組成部分。下圖為WILD NAK-0X型水準儀,6. 望遠鏡組成及其成像原理,望遠鏡由物鏡、目鏡、對光凹透鏡和十字絲四個主要部分組成。 成像原理:目標經(jīng)過物鏡和對光凹透鏡的作用,在鏡筒內(nèi)造成倒立、縮小的實像,通過調(diào)節(jié)對光凹透鏡,就

4、可以使像清晰地成在十字絲平面上。 (望遠鏡的放大倍數(shù),目鏡的作用:放大,人眼經(jīng)過目鏡,可以看到目標的小實像與十字絲一起放大了的虛像。 十字絲的作用:提供照準目標的標準。其中心交點和物鏡光心的連線稱為視準軸,即視線。玻璃片上的上、下短絲稱為視距絲。水準測量就是當(dāng)視線水平時,用中間橫絲截取水準尺讀數(shù)。 視準軸:十字絲中央交點和物鏡 光心的連線 (水準儀四條軸線 之一) 豎軸:望遠鏡底部與基座相連的 軸的中心線。 (水準儀四條軸 線之一,7. 水準器,1)水準器的用途: 衡量視線是否水平、豎軸是否鉛垂的標志。 (2)水準器種類:水準盒及水準管 水準盒用于粗調(diào)整平,水準管則用于精密整平,3)水準盒軸線

5、:水準盒頂面中心(水準盒零點)的球面法線(水準儀四條主要軸線之一) (4)水準管軸線: 過水準管圓弧中心點(水準管零點)與頂面圓弧內(nèi)壁相切的直線(水準儀四條主要軸線之一) (5)水準器靈敏度: 用分劃值表示,即當(dāng)氣泡移動2mm時,水準盒(管)軸相應(yīng)傾斜的角度,8. 水準尺,用途:用于水準測量的目標點觀測 種類:塔尺和板尺兩種。塔尺是可以伸縮的塔尺一般長3米,由三節(jié)組成。板尺一般2米。 水準尺的刻度與標注,精度比較:板尺精度高于塔尺。 用 途:板尺一般常用于三、四等水準測量,而塔尺則用于等外水準測量。 使用注意事項:使用前應(yīng)認清尺子刻劃線與數(shù)字之間的位置關(guān)系,是否為正、倒數(shù)字,尺底的數(shù)值。對于塔

6、尺,當(dāng)使用兩節(jié)以上時應(yīng)注意兩節(jié)接口位置是否對準、卡簧是否卡住,對光照準 消除視差,照準讀數(shù),三角架腳螺旋,目、物鏡對光螺旋,水平微調(diào)螺旋,儀器 安放整平,腳架張開 角度勿太 大或太小,不可對準 太陽,刻度大小 正、倒像,注意:如何辨別及消除視差,6.使用方法,用腳螺旋整平儀器,視差存在的根本原因: 目標像和十字絲 分劃板不重合,水準尺讀數(shù)方法,2.375m,1. 水準點及其選擇 水準測量必須要有已知水準點(即其高程已知的點,用BM表示,如BM0、BM1等) 水準點選擇:結(jié)合測區(qū)內(nèi)水準點的分布情況、被測點的分布以及地形地勢情況、所采取的路線形式選擇。 水準點類型:永久性和臨時性 水準點制成:依照

7、永久性及臨時性水準點而制做,7.水準測量的實施,2. 水準路線的類型 (1)閉合水準路線 高差閉合差: (2)附合水準路線 高差閉合差,3,閉合水準路線,附合水準路線,3)支水準路線:從一水準點出發(fā),沿線測量各待定點,其線路既不閉合到原來的已知點,也不附合到另一已知點。而是通過往返觀測來檢查觀測差。理論上往返高差應(yīng)為絕對值相等而符號相反,高差閉合差,3. 水準測量施測,1)觀測與記錄:采用連續(xù)水準路線測量方法進行測量。點與點之間的距離大小取決于通視條件、讀數(shù)清晰度以及保證視線在尺子范圍內(nèi),一般為50100米。注意:待測點必須要立尺觀測。對每一測站分別記錄后視讀數(shù)及前視讀數(shù)。注意:記錄方法,2)

8、測量結(jié)果校核,1)計算校核:檢查計算結(jié)果有無錯誤:高差計算結(jié)果;采用公式是否正確等。 2)測站校核:對每一站的觀測和記錄都及時地在現(xiàn)場進行校核。校核方法有:變動儀器高法、雙面尺法或雙儀器法; 3)路線校核:根據(jù)計算的閉合差,與規(guī)定的允許誤差比較,判斷觀測精度是否合格。 平地 (L 為水準路線總長度km) 山地 (n為測站總數(shù),4. 水準測量的高程計算,1)高差閉合差計算 計算閉合差及閉合差允許值,寫在“路線校核”欄內(nèi)。 (2)高差閉合差分配及高程計算 當(dāng)導(dǎo)線閉合差滿足技術(shù)要求時,可進行閉合差分配。分配的原則:改正數(shù)v與測站數(shù)n(或路線長度L)成正比,與閉合差反號,即 各點高程值 H0:已知點的

9、高程,Hi為改正前的高程值,5.水準路線測量成果表,1)閉合水準路線測量成果表,2)附合水準路線測量成果表,3)支水準路線測量成果表,1. 消除視差 2. 相同人觀測 3. 嚴格調(diào)平儀器 4.立尺豎正,儀器誤差(水準 儀、水準尺,觀測誤差(視差、 估讀、氣泡、尺傾斜,外界條件影響 (設(shè)備下沉、地球 曲率、大氣折光等,1. 校正儀器 2. 偶數(shù)測站數(shù)觀測,1. 往返觀測取平均 2. 控制前后視點距離 3. 選擇良好氣候觀測 4.視線盡量高于地面,8.誤差原因及消減措施,1. 水準儀軸線幾何關(guān)系 (1)水準盒軸平行豎軸; (2)十字絲橫絲垂直豎軸; (3)水準管軸平行視準軸,9.儀器校驗,2. 檢

10、驗方法: (1)檢驗水準盒軸與豎軸是否平行: 調(diào)平水準盒氣泡居中,然后旋轉(zhuǎn)望遠鏡180度,若氣泡依然居中則兩軸平行。 (2)檢驗十字絲橫軸與豎軸是否垂直: 將十字絲橫絲左端對準某一目標,旋轉(zhuǎn)水平微動螺旋使目標移到十字絲的右端,若目標依然位于十字絲橫絲上則表明兩軸垂直。 (3)檢驗水準管軸是否平行視準軸: 在已知高差的兩點間架設(shè)儀器,并使儀器距兩點之間的距離懸殊,首先在其中一個點立尺觀測讀數(shù)a,并根據(jù)a計算出儀器對另一點的應(yīng)該讀數(shù)b。然后對其進行觀測讀數(shù)得b,利用b、b及兩測點之間的距離DMN可以計算出兩軸線的夾角 (單位為秒) , 若 大于20秒 不平行,10.其它用于水準測量的儀器,1.精密水準儀 光學(xué)測微器+精密水準尺 2.自動安平水準儀 自動補償裝置,補償視準軸出現(xiàn)輕微傾斜帶領(lǐng)的誤差。 3.電子水準儀(數(shù)字水準儀) 分光鏡和探測器+條紋編碼標尺+圖象處理電子系統(tǒng)。自動讀數(shù)、記錄和計算。 4.激光水準儀 激光發(fā)射器,測定激光雙程走時計算兩點間的距離。 5.全站儀 光學(xué)理論+幾何理論+計算機理論+計算方法。可在一個測站上同時測角(水平角和豎直角)和測距(斜距、水平距離和高差),并能自動計算出待測點的三維坐標

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