03水准测量原理与水准仪操作

讲题03:水准测量原理与仪器操作内容提要：§2.1水准测量原理与仪器操作§2.2普通水准测量实施及成果整理第二章水准测量高程测量概念（HeightMeasurement）根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未知点的高程的方法。第二章水准测量高程测量的方法分类1、水准测量(leveling)2、三角高程测量(trigonometricleveling)3、气压高程测量(airpressureleveling)4、GPS测量。(GPSleveling)一.基本原理利用水准仪提供的“水平视线”，测量两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程。大地水准面hABABHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向§2.1水准测量原理与仪器操作A——后视点a——后视读数B——前视点b——前视读数bHaHHBAiABABhHH1、A、B两点间高差2.B点的高程3.视线高程bahAB大地水准面hABABHAHB=HA+hAB水平视线水准尺水准尺ab前进方向hAB=h1+h2++hn=(a1-b1)+(a2-b2)++(an-bn)=a-b4.转点TP(turningpoint)的概念若A、B两点间布设一些过渡点（转点）1、2、3…，将其分为n段，则用水准仪分别测得各段高差为h1，h2…hn，则有：1、望远镜(telescope)物镜目镜十字丝（上、中、下丝）三个部分组成。二.水准测量的仪器与工具（一）水准仪(level)组成圆水准器(circularbubble)：用于整平。水准管(bubbletube)：用于精平。特性：气泡始终向高处移动。3、基座(tribrach)2、水准器(bubble)（二）水准尺(levelingstaff)主要有单面尺、双面尺和塔尺。1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖端）注有阿拉伯数字。2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另一把为4787mm。（三）尺垫(staffplate)放在转点上，以防水准尺下沉。三.水准仪的使用操作程序：粗平—瞄准—精平—读数（一）粗平调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。1．方法：对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。三、水准仪的使用图形：粗平的操作方法示意图a123b312c3122．规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。（二）瞄准1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。2．视差：•概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标像有相对运动。•产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。•消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。（三）精平1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准管气泡成像抛物线符合。2、说明：自动安平水准仪（compensatorlevel），不需进行精平。（四）读数精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。1．方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。2．规律：读数在尺面上由小到大的方向读。故仪器若成倒像的，从上往下读；若成正像，即从下往上读。