文档介绍：第一节水准测量原理水准测量的基本测法是:在图2-1中,已知A点的高程为HA,只要能测出A点至B点的高程之差,简称高差hAB。,则B点的高程HB就可用下式计算求得:HB=HA+hAB(2-1)图2-1水准测量原理示意图用水准测量方法测定高差hAB。的原理如图2-1所示,在A、B两点上竖立水准尺,并在A、B两点之间安置—架可以得到水平视线的仪器即水准仪,设水准仪的水平视线截在尺上的位置分别为M、N,过A点作一水平线与过B点的竖线相交于C。因为BC的高度就是A、B两点之间的高差hAB。,所以由矩形MACH就可以得到计算hAB的式:hAB=a-b(2-2)测量时,a、b的值是用水准仪瞄准水准尺时直接读取的读数值。因为A点为已知高程的点,通常称为后视点,其读数a为后视读数,而B点称为前视点,其读数b为前视读数。即hAB=后视读数-前视读数视线高Hi=HA+a(2-3)B点高程HB=Hi-b(2-4)综上所述要测算地面上两点间的高差或点的高程,所依据的就是一条水平视线,如果视线不水平,上述公式不成立,测算将发生错误。因此,视线必须水平,是水准测量中要牢牢记住的操作要领。第二节水准仪和水准尺一、微倾式水准仪的构造如图2-2所示,微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。水准仪的望远镜能绕仪器竖轴在水平方向转动,为了能精确地提供水平视线,在仪器构造上安置了一个能使望远镜上下作微小运动的微倾螺旋,所以称微倾式水准仪。、目镜和十字丝三个主要部分组成,它的主要作用是能使我们看清远处的目标,并提供一条照准读数值用的视线。十字丝是在玻璃片上刻线后,装在十字丝环上,用三个或四个可转动的螺旋固定在望远镜筒上,十字丝的上下两条短线称为视距丝,上面的短线称上丝,下面的短线称下丝。由上丝和下丝在标尺上的读数可求得仪器到标尺间的距离。十字丝横丝与竖丝的交点与物镜光心的连线称为视准轴。。水准器有管水准器和圆水准器两种形式。圆水准器是一个玻璃圆盒,圆盒内装有化学液体,加热密封时留有气泡而成。圆水准器内表面是圆球面,中央画一小圆,其圆心称为圆水准器的零点,过此零点的法线称为圆水准器轴。当气泡中心与零点重合时,即为气泡居中。此时,圆水准轴线位于铅垂位置。也就是说水准仪竖轴处于铅垂位置,仪器达到基本水平状态。管水准器简称水准管,它是把玻璃管纵向内壁磨成曲率半径很大的圆弧面,管壁上有刻划线,管内装有酒精与乙醚的混合液,加热密封时留有气泡而成,如图2-6所示。水准管内壁圆弧中心为水准管零点,过零点与内壁圆弧相切的直线称为水准管轴。当气泡两端与零点对称时称气泡居中,这时的水准管轴处于水平位置,也就是水准仪的视准轴处于水平位置。符合式水准器,它是提高管水准器置平精度的一种装置。在水准管上方装有一组符合棱镜组,如图2-7a)所示。气泡两端的半影像经过折反射之后,反映在望远镜旁的观测窗内。、脚螺旋和连接板组成。仪器上部通过竖轴插入座内,由基座承托整个仪器,仪器用连接螺旋与三脚架连接。二、水准尺水准尺是与水准仪配合进行水准测量的工具。水准尺分为直尺、折尺和塔尺,如图2-8a)所示。双面水准尺的分划,一面是黑白相间的称黑色面(主尺),黑面分划尺底为零,另一面是红白相间的称红色面(辅助尺),红面刻划尺底为一常数:4687mm或4787mm。使用水准尺前一定要认清刻划特点。尺垫是供支承水准尺和传递高程所用的工具。第三节水准仪的技术操作在水准仪的使用过程中,应首先打开三脚架,把架头大致水平,高度适中,踏实脚架尖后,将水准仪安放在架头上并拧紧中心螺旋。水准仪的技术操作按以下四个步骤进行:粗平—照准—精平—读数。一、粗平粗平就是通过调整脚螺旋,将圆水准气泡居中,使仪器竖轴处于铅垂位置,视线概略水平。具体做法是:用两手同时以相对方向分别转动任意两个脚螺旋,此时气泡移动的方向和左手大拇指旋转方向相同,然后再转动第三个脚螺旋使气泡居中,如图2-10b)所示。如此反复进行,直至在任何位置水准气泡均位于分划圆圈内为止。在操作熟练后,不必将气泡的移动分解为两步,视气泡的具体位置而转动任两个脚螺旋直接使气泡居中。二、照准照准就是用望远镜照准水准尺,清晰地看清目标和十字丝。当眼睛靠近目镜上下微微晃动时,物像随着眼睛的晃动也上下移动,这就表明存在着视差。有视差就会影响照准和读数精度,如图2-11a)b)所示。消除视差的方法是仔细且反复交替地调节目镜和物镜对光螺旋,使十字丝和目标影像共平面,且同时都十分清晰,三、精平精平就是转动微倾螺旋将水准管气泡居中,使视线精确水平,其做法是:慢慢转动微倾螺旋,使观察窗中符合水准气泡的影象符合。左侧影像移动的方向与右手大拇指转动方向相同。由于气泡影像移动有惯性,在转动微倾螺旋时要慢、