水准测量第二课时水准仪的使用.ppt

第三节 水准仪的使用,安置仪器 粗略整平 瞄准水准尺 精确整平和读数,基本操作程序：,安置仪器,要点： 松开三脚架架腿的固定螺旋，按调整架腿长度，再拧紧固定螺旋 张开三脚架将架腿踩实，使架头大致水平 取出水准仪，记清所放位置，盖好盒盖，脚螺旋调至中间位置 用连接螺旋将水准仪固定在架头上,粗略整平,调节脚螺旋使圆水准器气泡居中 气泡移动的方向与左手大拇指移动方向一致 操作步骤： 如图所示，用两手按箭头所指的相对方向转动脚螺旋1和2，使气泡沿着1、2连线方向由a移至b 用左手按箭头所指方向转动脚螺旋3，使气泡由b移至中心左手拇指法则,瞄准水准尺,目镜调焦 松开制动螺旋，转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰 初步瞄准 照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋 物镜调焦 转动物镜对光螺旋，尺像清晰 精确瞄准 转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央 消除视差 视差：眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动的现象 产生原因：水准尺的尺像与十字丝平面不重合 消除方法：重新仔细地转动目镜和物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合精确整平简称精平眼睛观察水准气泡观察窗内的气泡影像，用右手缓慢地转动微倾螺旋，使气泡两端的影像严密吻合。

微倾螺旋的转动方向与左侧半气泡影像的移动方向一致 符合水准器气泡居中后，应立即用十字丝中丝在水准尺上读数读数时应从小到大，从上到下读取直接读取米、分米和厘米，并估读出毫米，共四位数读数后再次检查符合水准器气泡是否居中精确整平和读数,,1.464m,第四节 水准测量的实测方法,一、水准点与水准路线 水准点：用水准测量的方法测定的高程达到一定精度的高程控制点，简记为BM水准路线检核,闭合水准路线 附合水准路线,支水准路线,,,,,水准测量的实测方法,,,步骤 （1）立尺 （2）安置仪器 （3）瞄准后视尺 （4）瞄准前视尺 （5）迁站 （6）顺序观测 （7）计算,水准测量记录手簿表,（1）测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等 （2）在已知高程点和待定高程点上立尺时，不能放尺垫，直接放在标石或木桩上 （3）估读要准确，读数时要仔细对光，消除视差，必须使水准管气泡居中，读完以后，再检查气泡是否居中 （4）扶尺者要身体站正，双手扶尺，保证扶尺竖直 （5）读数时，记录员要复诵，以便核对，并应按记录格式填写，字迹要整齐、清楚、端正 （6）记录要原始，当场填写清楚在记错或算错时，应在错字上划一斜线，将正确数字写在错数上方。

观测注意事项,为了保证记录表中数据计算正确，应对表中计算的高差和高程进行检核，即：后视读数总和减前视读数总和=各段高差总和=B点高程与A点高程之差,计算检核,测站检核,改变仪器高法： 改变仪器高度10CM以上两次高差差值容许值不超过5mm，取两次高差平均值作为该测站高差的最后结果，否则应重测 双面尺法： 即在一个测站上，不改变仪器高度， 先后用水准尺的黑红面两次测量高差，进行校核第五节 水准测量的成果计算,计算高差闭合差 高差闭合差fh＝观测值－理论值＝∑h测—∑h理 产生原因：测量中存在各种误差 单一水准路线的高差闭合差如下表 水准路线 支水准 附合水准 闭合水准,fh,计算高差闭合差限差fh容,,(mm),《工程测量规范》（GB50026—93）规定，五等水准测量的高差闭合差容许值为：,国家《城市测量规范》（CJJ8—99）中规定图根水准测量路线的高差闭合差容许值为：,（mm）,式中，L指路线总长度，单位为公里，N为测站总数山地一般指每公里测站数在16个以上的地形根据附合水准路线的测站数及路线长度计算每公里测站数,,闭合差的调整 按与距离或测站数成正比反符号分配。

vi=- (fh /∑L) ·Li或vi=- (fh / ∑n) .ni 校核：∑vi＝－fh，若满足则说明计算无误 高差改正值: (hi)=hi +vi 检核： ∑(hi)=∑h理 各点高程计算： 经检核无误，用改正后的高差，便可由起点开始，逐点推算各点高程，直至回到已知点，并与已知高程相等第六节 微倾式水准仪的检验,1、水准仪主要轴线应满足的条件 水准管轴LL平行于视准轴CC――－应满足的主要条件； 圆水准轴L0L0平行于仪器竖轴VV； 十字丝的横丝ＩＩ应垂直于仪器的竖轴VV2、检验方法,1）圆水准器轴L′L′平行于仪器的竖轴 旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，然后将仪器绕竖轴旋转180˚，如果气泡仍居中，则表示该几何条件满足；如果气泡偏出分划圈外，则需要校正 校正方法见教材2）十字丝中丝垂直于仪器的竖轴的检验方法 安置水准仪，使圆水准器的气泡严格居中后，先用十字丝交点瞄准某一明显的点状目标M，然后旋紧制动螺旋，转动微动螺旋，如果目标点M不离开中丝，则表示中丝垂直于仪器的竖轴；如果目标点M离开中丝，则需要校正 校正方法见教材3）.水准管轴平行于视准轴的检验方法 在较平坦的地面上选择相距约80m的A、B两点，打下木桩或放置尺垫。

用皮尺丈量，定出AB的中间点C 在C点处安置水准仪，用变动仪器高法，连续两次测出A、B两点的高差，若两次测定的高差之差不超过3mm，则取两次高差的平均值hAB作为最后正确结果 在离B点大约3m左右的D点处安置水准仪，精平后读得B点尺上的读数为b2，看作正确读数, 算出A点尺上视线水平时的应读读数为：,,然后，瞄准A点水准尺，读出中丝的读数a2，如果a2′与a2相等，表示两轴平行否则存在ί角，其角值为：,,对于DS3型水准仪来说，ί角值不得大于20″,测正确高差,,检查是否存在ί角,第七节 水准测量误差与注意事项,测量误差主要有三种： 仪器误差 操作误差 外界的影响 其它,水准测量也具有这些误差 水准测量的仪器误差 水准仪误差 水准尺误差 水准零点误差,水准测量的操作误差,仪器误差 气泡居中不准引起的误差 水准尺倾斜引起的误差 瞄准和读数的误差,观测误差 水准管气泡居中误差 读数误差 视差 水准尺倾斜误差,外界条件的影响 仪器下沉误差 尺垫下沉误差 地球曲率及大气折光误差 温度变化误差,地球曲率的影响,工作时水准仪的视准轴是水平直线，而大地水准面是曲面由此，在读数中就有误差 对策： 如果前视水准尺和后视水准尺到测站的距离相等，则在前视读数和后视读数中含有相同的 。

这样在高差中就没有这误差的影响了因此，放测站时要争取“前后视相等”,大气折光的影响,接近地面的空气温度不均匀，所以空气的密度也不均匀光线在密度不匀的介质中沿曲线传布这称为“大气折光” 总体上说，白天近地面的空气温度高，密度低，弯曲的光线凹面向上； 晚上近地面的空气温度低，密度高，弯曲的光线凹面向下接近地面的温度梯度大大气折光的曲率大 由于空气的温度不同时刻不同的地方一直处于变动之中所以很难描述折光的规律 对策： 避免用接近地面的视线工作 尽量抬高视线 用前后视等距的方法进行水准测量,大气抖动的影响,除了规律性的大气折光以外，还有不规律的部分：白天近地面的空气受热膨胀而上升，较冷的空气下降补充因此，这里的空气处于频繁的运动之中，形成不规则的湍流湍流会使视线抖动，从而增加读数误差 对策： 夏天中午一般不做水准测量 在沙地，水泥地……湍流强的地区，一般只在上午10点之前作水准测量高精度的水准测量也只在上午10点之前进行测量实习注意事项,测量仪器操作注意事项,各种水准仪图片,美国天宝电子水准仪,南方自动安平水准仪NL20-32,瑞士徕卡精密水准仪,日本索佳精密水准仪及铟钢尺,苏一光自动安平水准仪,精密水准仪简介,能够精密地整平视线和精确地读取读数。

结构特点： 水准器具有较高的灵敏度如DS1水准仪的管水准器τ值10″/2mm 望远镜具有良好的光学性能如DS1水准仪望远镜的放大倍数为38倍，望远镜的有效孔径47mm，视场亮度较高十字丝的中丝刻成楔形，能较精确地瞄准水准尺的分划 具有光学测微器装置可直接读取水准尺一个分格（1cm或0.5cm）的1/100单位（0.1mm或0.05mm），提高读数精度 视准轴与水准轴之间的联系相对稳定精密水准仪均采用钢构件，并且密封起来，受温度变化影响小。