文档介绍：第二章水准测量
高程测量的概念
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。
高程测量的方法分类
按使用的仪器和测量方法分为:
水准测量(leveling)
三角高程测量(trigonometric leveling)
气压高程测量(air pressure leveling)
§ 水准测量原理与仪器操作
教学目标:使学生掌握水准测量原理及如何操作水准仪
重点难点:
重点:水准测量原理;
难点: 视差的概念。
教学内容
一、基本原理
水准测量是利用水准仪提供一条水平视线,借助竖立在地面点上的水准尺,直
接测定地面上各点之间的高差,然后根据其中一点的已知高程推算其它各点的高程。
如下图所示:
已知 HA,求 H B=?则在 A、B 两点间安置水准仪。图中:A、B 分别为后、前视点,
a、b 分别为后、前视读数,仪器到 A、B 的距离分别为后、前视距离。显然有下式:
hAB=a-b (1)
1
HB=HA+hAB
HB=(HA+a)-b (2)
2-1 水准测量原理
结论:A、B 两点间的高差等于后视读数之和减去前视读数之和。
二、仪器和工具
水准测量所用的仪器和工具主要有水准仪、水准尺和尺垫三种。
(一)水准仪(level)
(telescope)
望远镜是构成水平视线,瞄准目标并对水准尺进行读数的主要部件。目前主要
为内对光望远镜。主要有物镜、对光透镜、十字丝网和目镜构成。
各部作用:
物镜成缩小倒立实像;
对光透镜使像落在十字丝分划板上;
十字丝对准目标,读取水准尺上读数;
目镜是使十字丝网目标清晰,目镜对光螺旋调节十字丝清晰度;
十字丝分划板构造:由纵丝、横丝、中丝组成。
十字丝交点与物镜光心的连线,称为望远镜的视准轴。此轴即水准仪提供的水
平视线轴。
(bubble)
水准器是整平仪器的装置,有管水准器(水准管)和圆水准器两种。
(1).水准管
2
原理:气泡永远处于管内最高处。据原理可如此设计:用玻璃管制成密封容器,
管内壁研磨成一定半径的圆弧,管内注液体形成气泡,管两端各有刻划间隔 2mm 的
分划线。如图,分划线的对称中心,称为水准管零点,过零点与圆弧相切的切线(LL)
称为水准管轴。
这样当气泡居中时,LL 便处于水平位置,若时水准管轴平行于水准轴,则气泡
居中时,水准轴处于水平位置。
水准管上 2mm 间隔的弧长所对的圆心角 T,称为水准管分划值。即 T=2/R·˝β
(206265〞)
T 反映了水准管灵敏度的大小、圆弧半径越大,T 越小,灵敏度越高,用其整平
仪器的精度也越高,一般工程用水准仪,T=20˝。记作 20˝/2mm。
为提高水准管的精度和调平速度,目前生产的水准仪都在水准管的上方,设有
棱镜组,使气泡两端的半影像符合在一起,即气泡居中,所以这种水准管又叫符合
水准器。
(2).圆水准器
圆水准器装在仪器的基座上,用来对水准仪进行粗平。其原理同水准管。顶面
为球面,中央小圆圈中