水准仪测量原理

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所属分类:实操图文
一、水准测量原理

水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测定地面上两点间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差,推算出未知点高程。

如图所示,在地面点AB两点竖立水准尺,利用水准仪提供的水平视线,截取尺上的读书a、b,则AB两点间的高差hAB为:

高差等于后视读数减去前视读数。

水准仪测量原理

水准测量原理

二、计算未知点高程

1.高差法

高差法直接利用高差计算未知点B高程的方法。

测得AB两点间高差hAB后,如果已知A点的高程HA

B点的高程HB为:HB=HA +hAB

2.仪高法

仪高法—利用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程的方法。

如图所示,B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算,

即:

 

Hi= HA+a

HB= Hi- b

在施工测量中,有时安置一次仪器,需测定多个地面点的高程,采用仪高法就比较方便。

3.中间法

当欲测点B离已知点A较远,安置一次仪器就不可能测出它们的高差,这时,选择一条施测路线,在A、B之间加设一些转点,每相邻两点测一测站,求出它们的高差,则AB的高差即为这些高差的总和。

转点:临时立尺点,作为传递高程的过渡点。(一般转点上均需使用尺垫)

测站:每安置一次仪器,称为一个测站。

对于精度较高的测量,必须将仪器置于前后视点之间大致等距离处,利用地球曲率等距等影响的原则,使测站高差计算中自动消除曲率对前后视读数的影响,这种方法称为中间法,是精密测量中常用的方法。

 

2.2  水准仪和水准尺

仪器:水准仪  DS3(D—大地测量,S—水准仪,下标05、1、3、10表示每公里往、返测得高差中数的偶然中误差值)。

工具:水准尺、尺垫。

水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成。

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1、望远镜

两大功能:提供一条找准目标的视准轴;看清不同距离的目标。

(1)物镜和目镜

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1-物镜 2-目镜 3-调焦透镜 4-十字丝分划板 5-物镜对光螺旋 6-目镜对光螺旋

(2)十字丝分划板

是为了瞄准目标和读数用的

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(3)视准轴

视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线,用CC表示。

视准轴的延长线即为视线,水准测量就是在视准轴水平时,用十字丝的中丝在水准尺上截取读数的。

(4)水平制动螺旋和微动螺旋

控制望远镜水平转动。

2、水准器

(1)圆水准器

①作用:用于仪器的粗略整平;

②水准器的零点: 圆形分划圈的中心

③圆水准器轴:过零点的球面法线LL′,称为圆水准器轴。

圆水准器轴LL′平行于仪器竖轴VV

④分划值:气泡中心偏离零点2mm时竖轴所倾斜的角值,称为圆水准器的分划值,一般为8′/2mm——10′/2mm,精度较低。

(2)管水准器

①作用:精确整平仪器

②水准管零点: 2mm分划线的对称中心

③水准管轴:通过零点与圆弧相切的纵向切线LL称为水准管轴。水准管轴平行

于视准轴。

④分划值:水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ

水准管划愈小,水准管灵敏度愈高,用其整平仪器的精度也愈高DS3型水准仪的水准管分划值为20″,记作20″/2mm。

为了提高水准管气泡居中的精度,采用符合水准器。

3.基座

①组成:轴座、脚螺旋、三角压板和底板。

②作用:支承仪器的上部,并通过连接螺旋与三脚架连接。

转动脚螺旋,可调节圆水准气泡

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