一、水準測量原理。
1.水準測量的基本原理。
目的:確定兩點的高差。
儀器:電子水平儀。
原理:用電子水平儀提供的水平視線觀察兩點之間豎立的水準尺,通過一個點(M點)的高程計算另一個點(N點)的高程。
2.水準測量觀測方法。
(1)高差法:在M.N兩點之間放置電子水平儀,在M.N兩點分別豎立水準尺,通過水準移動的水平視線分別讀取M.N點上的讀數(shù)a.b,然后兩點的高差為。
A:后視讀數(shù)(后視觀察讀數(shù));b:前視讀數(shù)(前視觀察讀數(shù))。M:后視點N:前視點。
(2)視線高法(單站多測法)
一次放置儀器可以計算多個點高程的方法。先計算電子水平儀的視線高程,再計算每個點的高程:
Bj是第j前視點的讀數(shù),Hj是第j前視點的高程。這種方法常用于路線縱斷面測量。
3.連續(xù)水準測量(路線水準測量)
應用前提:兩個待測點之間距離較遠,高差較大,或中間有障礙。
方法:增加幾個臨時立尺點(稱為轉點ZD),根據(jù)此確定相鄰兩個點的高差,取每個高差的代數(shù),即得到兩個高差。
M.N兩點高差為。
4.觀察方法提高精度。
中間法觀察:各測站前后視線長度大致相等。
二.電子水平儀
1.電子水平儀:提供水平視線(平行大地水準面)的設備。
2.電子水平儀類型:
(1)微傾式電子水平儀。
(2)自動安平電子水平儀。
(3)電子水準儀。
3.電子水平儀(國產儀器)的表示方法
DSN:D代表地球測量S代表水平儀器,N代表數(shù)字代表儀器精度。值越小,儀器精度越高。比如DS0.5,意味著每公里高差中數(shù)的偶然誤差小于或等于0.5毫米。
4.常用電子水平儀的等級劃分及主要用途。
5.電子水平儀的主要結構。
主要有三個部分:
(1)望遠鏡(2)水準器(3)基座。
其中,望遠鏡是主要的組成部分。ILDNAK-0X型電子水平儀下圖。
6.望遠鏡的組成及其成像原理。
望遠鏡由四個主要部分組成:物鏡、目鏡、光凹透鏡和十字絲。
成像原理:目標通過物鏡和光凹透鏡的作用導致鏡筒內倒置。通過調整光凹透鏡,可以在十字絲平面上清晰地形成圖像。
(望遠鏡的放大倍數(shù))
目鏡的作用:放大,人眼通過目鏡,可以看到目標的小實像和十字絲一起放大的虛像。
十字絲的功能:提供照明目標的標準。中心交點和物鏡光心之間的連接稱為視軸,即視線。玻璃上的上下短絲稱為視距絲。水平測量是在視線水平時,用中間水平絲截取水平尺讀數(shù)。
視軸:十字絲中心交點與物鏡光心的連接(電子水平儀四軸之一)
豎軸:望遠鏡底部與底座連接的軸的中心線。(四軸之一的水準儀器)
7.水準器
(1)水準器的使用:
測量視線是否水平,垂直軸是否垂直。
(2)水準器類型:水準箱和水準管。
水準箱用于粗調整平,水準管用于精密整平。
(3)水準箱軸線:
水準箱頂面中心球面法線(水準箱零點)(水準箱四大軸線之一)。
(4)水準管軸線:
與頂面圓弧內壁相切的直線(電子水平儀四個主軸之一)。
(5)水準器的靈敏度:
以劃分值表示,即當氣泡移動2mm時,水準箱(管)軸相應傾斜的角度。
8.水準尺
用途:目標點觀察用于水準測量。
類型:塔尺和板尺兩種。塔尺是可伸縮的,塔尺一般長3米,由三段組成。板尺一般為2米。
刻度和標注水準尺:
精度比較:板尺精度高于塔尺。
用途:板尺一般用于三等水準測量,塔尺用于等外水準測量。
使用注意事項:使用前,應識別尺子劃線與數(shù)字之間的位置關系,是否為正數(shù)、倒數(shù)、尺底值。對于塔尺,當使用兩個以上部分時,應注意兩個部分的接口位置是否對齊。彈簧是否卡住。
三、電子水平儀的使用方法。
注意:如何區(qū)分和消除視差?
用腳螺旋整平儀器。
視差存在的根本原因:目標圖像和十字絲分割不重合!
水準尺讀數(shù)法:
四、實施水準測量。
1.水準點及其選擇。
水準測量必須有已知的水準點(即高程已知的點,用BM表示,如BM0.BM1等)
水準點選擇:結合測量區(qū)域內水準點的分布情況。測量點的分布和地形條件。選擇路線形式。
水準點類型:性和臨時性。
水準點制成:按性和臨時性水準點制成。
1.水準點及其選擇。
水準測量必須有已知的水準點(即高程已知的點,用BM表示,如BM0.BM1等)
水準點選擇:結合測量區(qū)域內水準點的分布情況。測量點的分布和地形條件。選擇路線形式。
水準點類型:性和臨時性。
水準點制成:按性和臨時性水準點制成。
1.水準點及其選擇。
水準測量必須有已知的水準點(即高程已知的點,用BM表示,如BM0.BM1等)
水準點選擇:結合測量區(qū)域內水準點的分布情況。測量點的分布和地形條件。選擇路線形式。
水準點類型:性和臨時性。
水準點制成:按性和臨時性水準點制成。
2.水準路線布置。
附水準路線。
(3)分支水平路線:從一個水平點開始,沿線的每個測量點都需要固定。線路不會關閉到原來的已知點,也不會附加到另一個已知點。相反,通過往返觀察來檢查觀察差異。理論上,往返高差應為值相等,符號相反。
(4)結點水準網:由幾條單水準線相互連接而成的圖形。可分為附加水準網和獨立水準網。
3.測量水準。
(1)觀察和記錄:采用連續(xù)水準路線測量法進行測量。點與點之間的距離取決于通視條件。讀數(shù)清晰度和視線在尺子范圍內,一般為50~100米。注意:需要測量的點必須觀察。記錄每個測試站的后視讀數(shù)和前視讀數(shù)。注:記錄方法。
(2)測量結果結果。
1)計算校核:檢查計算結果是否有錯誤:高差計算結果,公式是否正確等。
2)測站校核:對每一站的觀察和記錄及時進行現(xiàn)場校核。校核方法有:變換儀器高度法、雙面尺法或雙儀法;
3)路線校核:根據(jù)閉合差的計算,與規(guī)定的允許誤差進行比較,判斷觀測精度是否合格。
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