水准测量方法

大地水准测量水准测量的原理水准仪的技术操作水准仪的检验与校正水准测量的方法与成果处理。精密水准仪和精密水准尺。【重点内容】：水准仪的技术操作和检验校正待定点高程的观测与计算方法【难点内容】：闭合水准路线和附合水准路线的内业计算水准测量误差的消除方法项目一待定点高程的确定项目二水准路线的施测项目三水准仪的检验项目总结巩固与提高模块一水准测量目录项目一待定点高程的测定1、能够掌握高程的定义、高差等相关基础知识。2、能够掌握水准仪各个部件的名称和作用。3、能够掌握水准仪的整平、照准和读数等基本操作。4、能够熟练使用水准仪进行待定点高程的测定。学习目标学习任务1、水准仪的使用。2、待定点高程的测定。项目一待定点高程的测定水准仪测高程，必须保证水准仪能过提供一条水平视线，同时要求水准尺处于竖直状态。另外借助望远镜瞄准目标，进行读数。任务背景任务一水准仪的使用【任务实施】微倾式水准仪的基本操作程序为安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数。一、安置水准仪架设脚架：三脚架高度适中，架头大致水平，脚架腿安置稳固，脚架伸缩螺旋拧紧。架设仪器：打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头，用连接螺旋将仪器固定。注意：三脚架上注意若在松软的泥土地面,为防止仪器因自重而下沉,还要把三脚架的两腿踩入土中踏实。项目一待定点高程的测定脚螺旋转动方向与圆水准气泡移动方向规律项目一待定点高程的测定二、粗略整平任务一水准仪的使用三.瞄准水准尺（1）目镜对光（2）对准目标（3）物镜对光（4）消除视差项目一待定点高程的测定瞄准水准尺任务一水准仪的使用四.精平与读数项目一待定点高程的测定（1）精平任务一水准仪的使用四.精平与读数项目一待定点高程的测定任务一水准仪的使用（2）读数【知识链接】一、DS3型微倾式水准仪1、望远镜2、水准器3、基座微倾螺旋制动螺旋调焦螺旋微动螺旋物镜目镜水准管圆水准器脚螺旋制动螺旋粗瞄器1－物镜；2－目镜；3－物镜调焦透镜；4－十字丝分划板；5－物镜调焦螺旋；6－目镜调焦螺旋图1-1-5望远镜构造【知识链接】（1）、望远镜（2）、水准器水准器是测量人员判断水准仪安置是否正确的重要装置。水准仪上通常装置的圆水准器和管水准器（简称水准管）两种。1）圆水准器：（2）、水准器2）管水准器：图1-1-8水准管分划值OLL图1-1-7管水准器（3）、基座二、水准尺和尺垫三、水准仪的精度等级DS05--每㎞往返测量高差中数的中误差为±0.5mm，用于高等级水准测量；DS1---每㎞往返测量高差中数的中误差为±1.0mm，用于高等级水准测量DS3---每㎞往返测量高差中数的中误差为±3.0mm，用于一般工程测量和地形测量DS10--每㎞往返测量高差中数的中误差为±10.0mm，用于一般工程测量和地形测量【知识拓展】一、地球的形状与大小地球是一个南北极稍扁，赤道稍长，平均半径6371㎞的椭球。测量工作是在地球表面上进行的，而地球的自然表面有高山、平原、盆地、湖泊、河流和海洋等高低起伏的形态，其中海洋面积约占71%，陆地面积占29%。1、铅垂线2、水准面与大地水准面3、参考椭球面1、绝对高程2、相对高程任务二待定点高程的测定高程是确定地面点位置的三要素之一。水准测量不是直接测定地面点的高程，而是利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，通过读取竖立在两点上水准尺的读数，求得两点间的高差，从而由已知点高程推求得到未知点高程。高差测量是测量的三项基本工作之一。包括高差法和视线高法【任务背景】项目一待定点高程的测定【任务实施】一、待测点高程的确定（一测站）hAB=a-b即高差=后视读数-前视读数hABabHAHB前视后视水平视线项目一待定点高程的测定二、待测点高程的确定（多测站）项目一待定点高程的测定【知识链接】利用水准仪提供的一条“水平视线”，在立于两点的水准尺上读取读数，计算两地面点之间的高差，然后根据已知点高程和高差，推算出未知点高程。水准测量原理的认识【知识拓展】：测站检核1、双仪器高的方法2、双面尺法【项目小结】介绍了水准仪的构造和使用。如何利用水准仪进行高差测量以获得待定点的高程。介绍水准仪的使用和高差测量方法。任务一介绍了水准仪各部件的作用和功能任务二介绍了待定点高程的施测【巩固与提高】1、何谓视准轴？何谓视差？产生视差的原因是什么？怎样消除视差？2、转点在水准测量中起什么作用？转点立尺时，是否需要加尺垫？3、用水准仪测定、两点间高差，已知点高程为=12.658m，尺上读数为1.526mm，尺上读数为1.182mm，求、两点间高差为多少？点高程为多少？绘图说明。4、按书中所示闭合水准路线，图上注明了各测段高差及相应的水准路线测站竖，将测量观测的数据填入表中，试计算各点高程。项目二水准路线的施测1、掌握水准点、水准路线的概念。2、掌握水准路线的布设及计算原理。3、掌握水准路线的内业计算。【学习目标】学习任务1、水准仪的使用。2、待定点高程的测定。【任务背景】在水准测量中，为了限制误差的传播和积累，往往把路线布设成一定的形式，并根据测量精度的不同把它们分为不同的等级。水准路线观测成果在精度允许的范围内，必须进行高差闭合差的合理分配，最终才能得到未知点的高程。项目二水准路线的施测【任务实施】一、水准点的选择和埋设项目二水准路线的施测【任务实施】点之记项目二水准路线的施测BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH23＝56.437mH24＝58.392mH25＝53.168m【任务实施】二、水准路线的施测1、闭合水准路线2、附合水准路线3、支水准路线项目二水准路线的施测一、水准路线的定义及检核原理1、闭合水准路线∑h理＝0fh＝∑h测一∑h理＝∑h测2、附合水准路线3、支水准路线fh＝∑h往+∑h返【知识链接】)(始终测理测HHhhhfh【知识链接】二、水准的等级：水准等级分为一、二、三、四等及图根（等外）。一等水准网是国家高程控制网的骨干。二等水准网布设于一等水准环内，是国家高程控制网的全面基础。三、四等水准网为国家高程控制网的进一步加密。建立国家高程控制网，采用精密水准测量的方法。城市首级高程等级：二等42%；三等42%；四等16%。各级公路及构造物的水准测量等级应按规范要求选定。【知识链接】三、水准测量内业成果处理：1、掌握水准测量的精度要求2、成果处理•（1）高差闭合差的计算•（2）闭合差容许值•（3）高差闭合差的分配•（4）高差改正计算•（5）高程计算【知识拓展】精密水准仪和精密水准尺项目三水准仪的检验1、能够掌水准仪的轴线及各轴线之间的几何关系。2、能够熟掌握水准仪检验方法。学习目标学习任务水准仪的检验水准仪满足几何条件LL⊥VV，气泡居中时，竖轴铅直，视准轴水平。任务背景项目三水准仪的检验圆水准器的检验任务实施：水准仪的检验项目三水准仪的检验水准管轴的检验与校正任务实施：水准仪的检验掌握水准仪所需满足的各项条件1、圆水准器轴L′L′应平行于仪器的竖轴VV（L′L′∥VV）2、十字丝的横丝应垂直于仪器的竖轴VV3、水准管轴LL应平行于视准轴CC(LL∥CC)【知识链接】精密水准仪的操作方法与读数【知识拓展】【项目小结】各轴线之间的几何关系水准仪的检验和校正方法【巩固与提高】1、列表说明经纬仪检验和校正方法。2、设A、B两点相距80m，水准仪安置于中点C，测得A点尺上读数a1=1.321m，B点尺上的读数b1=1.117m；仪器搬至B点附近，又测得B点尺上的读数b2=1.466m，A点尺上读数a2=1.695m。试问该仪器水准管轴是否平行于视准轴？如不平行，应如何校正？