2.1 水准测量概述(课件）-《建筑工程测量》同步教学（中国石油大学出版社）

模块2 水准测量 2.1 水准测量概述 2.2 水准测量的器具及其使用 2.3 普通水准测量 2.4 微倾式水准仪的检 验与校正 2.5 水准测量误差 模块2 水准测量 技能目标 能够熟练掌握水准仪的操作方法。 能够进行水准测量的成果计算。 能够进行水准仪的检校。 知识目标 了解水准仪的基本结构及组成。 了解水准测量的误差来源和消除方法。 掌握水准测量的原理与方法。 熟悉DS3水准仪的读数方法与使用方法。 2.1 水准测量概述 水准测量的原理 2.1.1 水准测量是利用水准仪提供的一条水平视线读取竖立于地面两个点上水准尺的读数，测定出两点间的高差，然后，根据已知点的高程推算出待定点的高程。 如图2-1所示，已知A点的高程HA，欲求B点的高程HB，可在A、B两点的中间安置一台能提供水平视线的仪器——水准仪，并分别在A、B两点上竖立带有刻划的标尺——水准尺，当水准仪视线水平时，依次照准A、B两点上的水准尺并读数。若沿AB方向测量，规定A为后视点，其标尺读数a称为后视读数；B为前视点，其标尺读数b称为前视读数。根据几何学中平行线的性质可知，A、B两点的高差为 hAB= a－b （2-1） 2.1 水准测量概述 图2-1 水准测量图示 2.1 水准测量概述 在计算高程的过程中，高差应连同符号一并运算。由图2-1可知，待定点B的高程为 HB=HA+hAB （2-2） 在工程测量中还有一种应用比较广泛的计算方法，即由视线高程计算B点的高程。由图2-1可知，A点的高程加上后视读数等于水准仪的视线高程，简称视线高，设为Hi，即 Hi=HA+a （2-3） 则B点的高程等于视线高减去前视读数，即 HB=Hi－b=（HA+a）－b（2-4） 2.1 水准测量概述 测站和转点 2.1.2 在水准测量中，每安置一次仪器进行观测的地点，称为一个测站。在实际工作中，已知点和待定点往往距离较远或高差较大，仅安置一次仪器不可能测得它们的高差，必须分成若干站，逐站安置仪器连续进行观测。如图2-2所示，当A、B两点相距较远或高差较大且安置一次仪器无法测得其高差时，就需要在两点间增设若干个作为传递高程的临时立尺点进行连续设站观测。这些立尺点称为转点（turning point，TP），如图2-2中的TP1，TP2，…，TPn点。 2.1 水准测量概述 设图2-2中测出的各站高差为 则A、B两点间高差的计算公式为 式（2-6）表明，A、B两点间的高差等于各测站后视读数之和减去前视读数之和。式（2-6）可以用来检核高差计算的正确性。 2.1 水准测量概述 图2-2 连续设站水准测量原理 2.2 水准测量的器具及其使用 微倾式水准仪 2.2.1 目前工程测量中常用的水准仪有微倾式水准仪，自动安平水准仪、精密水准仪和电子水准仪。国产微倾式水准仪的型号有DS05、DS1、DS3和DS10四个等级。其中，“D”和“S”分别是“大地测量”和“水准仪”的汉语拼音的第一个字母；数字是指各等级水准仪每千米往返测高差中数（平均高差）的中误差，以毫米（mm）为单位。在工程建设中使用最多的是DS3型普通水准仪。 图2-3为我国生产的DS3型微倾式水准仪，数字3表示用这种仪器进行水准测量时，每千米往返测高差中数的中误差为±3 mm。 2.2 水准测量的器具及其使用 图2-3 DS3型微倾式水准仪 1—准星；2—物镜；3—水平制动螺旋； 4—圆水准器校正螺丝； 5—圆水准器； 6—管水准器；7—管水准气泡观察窗；8—照门； 9—目镜；10—目镜调焦螺旋； 11—微倾螺旋；12—脚螺旋； 13—水平微动螺旋； 14—物镜调焦螺旋 2.2 水准测量的器具及其使用 望远镜是用来照准目标和对水准尺进行读数的设备。它由物镜、调焦对光透镜、十字丝分划板及目镜等组成，如图2-4所示。 如图2-4所示，物镜光心与十字丝交点的连线CC称为视准轴。视准轴是水准仪在测量中用来读数的视线。 望远镜 1. 图2-4 望远镜的构造 2.2 水准测量的器具及其使用 十字丝分划板的形式较多，常见的几种形式如图2-5所示。一般是在玻璃平板上刻有相互垂直的纵横细线，称为横丝（或中丝）和竖丝（或纵丝）。与横丝平行而等距的上下两根短细线，称为视距丝，用于测量距离。调节目镜调焦螺旋，可使十字丝成像清晰。 图2-5 十字丝分划板的常见形式 2.2 水准测量的器具及其使用 ① 水准气泡、分划线及