1. 建築工程測量中水平測量常用方法
一、水準測量原理 測定地面點高程的測量工作,稱為高程測量,根據儀器不同分為水準測量,三角高程測量,氣壓高程測量。 水準測量原理是利用水準儀提供一條水平線,藉助豎立在地面點的水準尺,直接測定地面上各點間的高差,然 而根據其中一點的已知高程,推算其他各點的高程。
二、水準儀和水準尺 水準測量所用的儀器有:水準儀,水準尺和尺墊三種。 DS3型微傾水準儀由望遠鏡,水準器和基座等部件構成。 水準尺有雙面水準尺和塔尺兩種。 尺墊用於水準測量中豎立水準尺和標志轉點。 使用微傾水準儀的基本*作程序為:安置儀器、粗略整平(簡稱粗平)、調焦和照準、精確整平(簡稱精平)和讀數。
三、水準測量方法 為了統一全國的高程系統、滿足各種比例尺測圖、各項工程建設以及科學研究的需要,在全國各點埋設了許多 固定的高程標志,稱為水準點,常用「BM」表示。水準點有永久性和臨時性兩種。 水準測量通常是從某一已知高程的水準點開始,引測其他點的高程。 在一般的工程測量中,水準路線主要有三種形式:閉合水準路線,附合水準路線,支線水準路線。 水準測量的方法和記錄。 水準測量的測站檢核方法有變動儀高法和雙面尺法。
四、水準測量成果計算 計算水準測量成果計算時,要先檢查野外觀測手簿,計算各點間高差,經檢核無誤,則根據野外觀測高差計算 高差閉合差。若閉合差符合規定的精度要求,則調整閉合差,最後計算各點的高程。
五、微傾水準儀的檢驗與校正 微傾水準儀有四條軸線,軸線應滿足的條件:園水準器軸‖儀器豎軸、十字絲橫絲⊥儀器豎軸、水準管軸平行於視准軸。 水準測量誤差及其消減方法 水準測量誤差包括:儀器誤差、水準尺誤差、水準管氣泡居中誤差、讀數誤差、視差影響、水準尺傾斜誤差、 儀器和尺墊下沉、地球曲率和大氣折光的影響、溫度的影響等。
六、精密水準儀和水準尺 精密水準儀是能夠提供水平視線和精確照準讀數的水準儀。主要用於國家一、二等水準測量和高精度的工程測量中。如國產DS1型精密水準儀。
七、自動安平水準儀和激光掃平儀 自動安平水準儀不用水準管和微傾螺旋,而是在望遠鏡中設置一個補償裝置進行水平調整。 的測量方法,了解經緯儀的檢驗與校正 希望能幫助到你
2. 四等水準測量數據都要進行哪幾方面的檢核
一般進行五方面檢核:
①視距:水準尺黑面上下絲讀數之差即視距,限差≤100m
②前後視距差:即後尺視距-前尺視距,限差≤3m
③前後視距累計差:指多個站點累計的前後視距差,等於每個站點前後視距差之和,限差≤10m
④黑紅面讀數差:即 後尺黑面中絲讀數-紅面中絲讀數、前尺黑面中絲讀數-紅面中絲讀數,限差≤3mm
⑤黑紅面所測高差之差:即(後尺黑面中絲讀數-前尺黑面中絲讀數)-(後尺紅面中絲讀數-前尺紅面中絲讀數),限差≤5mm
一般就記住3、3、5、10、100這五個數就好
以上
3. 水準測量的檢核
1.計算檢核
B點對A點的高差等於各轉點之間高差的代數和,也等於後視讀數之和減去前視讀數之和,因此,此式可用來作為計算的檢核。但計算檢核只能檢查計算是否正確,不能檢核觀測和記錄時是否產生錯誤。
2.測站檢核
B點的高程是根據A點的已知高程和轉點之間的高差計算出來。若其中測錯任何一個高差,B點高程就不會正確。因此,對每一站的高差,都必須採取措施進行檢核測量。
1)變動儀器高法:同一測站用兩次不同的儀器高度,測得兩次高差以相互比較進行檢核。
2)雙面尺法:儀器高度不變,立在前視點和後視點上的水準尺分別用黑面和紅面各進行一次讀數,測得兩次高差,相互進行檢核。
3.成果檢核
測站檢核只能檢核一個測站上是否存在錯誤或誤差超限。由於溫度、風力、大氣折光、尺墊下沉和儀器下沉等到外界條件引起的誤差,尺子傾斜和估讀的誤差,以及水準儀本身的誤差等,雖然在一個測站上反映不很明顯,但隨著測站數的增多使誤差積累,有時也會超過規定的限差。
1)附合水準路線檢核
2)閉合水準路線檢核
3)支水準路線檢核
4. 水準測量路線校核方法有幾種,各有何優缺點,應用場合又如何
一、水準路線有幾種,校核時有所不同:在閉合水準路線中,起始點和終止點都是同一個點,將各段高差求和,與理論值0進行比較。在附合水準路線總,用終點高程和起點高程之間的差值作為高差理論值,將高程求和,求誤差。支水準路線用往返測量的方法,比較往返測量的高差絕對值進行檢核。
二、優缺點:閉合路線對於起始點的精度過於依賴,一旦點位變動,無法發現;附合水準路線因為需要兩個水準點,其精度可靠性好,控制點有問題時容易發現;支水準路線可靠性和精度稍差,如果不往返測量,就很難確定精度,往返測量時,與閉合水準路線類似。
三、校核時,高差測量值的限差有兩種方法計算:其一是根據測站數進行計算,比如±12√n,其二是根據路線長度進行計算,比如±12√L。
前者缺點是:如果每站視距較小,則n多,限差偏大,適合坡度大的地方和山地進行測量。後者適合多種情況。
四、每站測量的方法有兩種:兩次儀器高法和雙面尺法。各有優缺點,前者測量時間長,後者更快速;前者適合於單面尺,後者適合紅黑尺和基輔分劃尺。
5. 水準測量的校核方法
1.掌握水準測量的原理。
2.掌握水準儀、水準尺的結構及用法。
3.學會高差測量及高程計算的方法,掌握水準路線測量的方法。
4.學會水準儀的檢驗與校正方法。
教學重點:1、水準測量原理
2、路線校核
3、水準儀的檢驗與校正方法
教學難點:1、路線校核
2、水準儀的檢驗與校正方法
教學資料:測量學教材、教學課件。
教學方法:講授法、演示法。
講授新課:
第二章 水準測量
高程是確定地面點位置的一個要素,水準測量是測定地面點高程的主要方法之一。
第一節 水準測量原理
一、水準測量原理
水準測量的原理是藉助水準儀提供的水平視線,配合水準尺測定地面上兩點間的高差,然後根據已知點的高程來推求未知點的高程。
如右圖所示,已知A點高程為HA,要測出B點高程HB,在A、B兩點間安置一架能提供水平視線的儀器—水準儀,並在A、B兩點各豎立水準尺,利用水平視線分別讀出A點尺子上的讀數α及B點尺子上的讀數b,則A、B兩點間的高差為
HAB= a-b (2—1)
如果測量是由A→B的方向前進,則A點稱為後視點,B點稱為前視點,a及b分別為後視讀數和前視讀數,兩點間的高差就等於後視讀數減去前視讀數。如果B點高於A點,則高差為正,反之,高差為負。
二、計算高程的方法
(一)由高差計算高程
B點(未知點)的高程等於A點(已知點)的高程加上兩點間的高差,即
HB=HA+HAB=HA+(a-b) (2—2)
(二)由視線高程計算高程
由圖可知,A點高程加後視讀數等於儀器視線的高程,設視線高程為Hi,即Hi=HA+a
則B點高程等於視線高程減去前視讀數,即
HB=Hi-b=(HA+a)-b (2—3)
(備註:利用課件採取啟發式教學手段,調動同學分析問題、解決問題的能力)
第二節水準儀和水準尺
6. 水準測量路線成果校核的方法有幾種
閉合路線、附合路線和往返路線三種
閉合路線一般用於場地的環形測量,從一個水準點出發然後又環形回到起點,如果起始點的高程有錯誤,則發現不了,只能是用於測量與起點的相對高程。
附合路線一般用於公路、鐵路等帶狀線路測量,從一個已知點附合到另一個已知點,進行對比。如是某一個點有錯誤則可以通過測量復核發現錯誤。一般的高等級測量都用這種方式。
返往測量用於沒有附合點的帶狀路線測量,從起點出發,從原路返回。
(6)水準測量檢核方法有擴展閱讀:
閉合水準路線是從已知水準點BM.A出發,沿待測點B、C、D、E進行水準測量,最後測回到BM.A。相鄰兩點稱為一個測段。各測段高差的代數和應等於零,即理論值應為零。
但在測量過程中,不可避免的存在誤差,使得實測高差之和(測量值)往往不為零,從而產生高差閉合差。所謂閉合差,就是測量值和理論值(或已知值)之差,用Fh來表示。因此,閉合水準路線的高差閉差為: Fh=∑h測-∑h理=∑h測。
7. 普通水準測量中採取哪些措施減少誤差
水準測量是確定水利工程中地面點高程的方法之一,是高程測量中精度較高且常用的方法。實施過程中,需要幾個人合作才能完成,誤差允許范圍內的精度由於儀器和人為的影響而不容易控制,而且易出現隱蔽性錯誤,如果不能及早發現,基礎資料是錯誤的,從而水準點高程不正確,直接影響水利工程的設計和施工。
一、水準測量的誤差分析及控制方法
水準測量誤差有儀器誤差、觀測誤差和外界條件的影響。
1、儀器誤差之一是水準儀的望遠鏡視准軸不平行於水準管軸所產生的誤差。
儀器雖在測量前經過校正,仍會存在殘余誤差。因此造成水準管氣泡居中,水準管軸居於水平位置而望遠鏡視准軸卻發生傾斜,致使讀數誤差。這種誤差與視距長度成正比。觀測時可通過中間法(前後視距相等)和距離補償法(前視距離和等於後視距離總和)消除。針對中間法在實際過程中的控制,立尺人是關鍵,通過應用普通皮尺測距離,之後立尺,簡單易行。而距離補償法不僅繁瑣,並且不容易掌握。
2、儀器誤差之二是水準尺誤差
主要包含尺長誤差(尺子長度不準確)、刻劃誤差(尺上的分劃不均勻)和零點差(尺的零刻劃位置不準確),對於較精密的水準測量,一般應選用尺長誤差和刻劃誤差小的標尺。尺的零誤差的影響,控制方法可以通過在一個水準測段內,兩根水準尺交替輪換使用(在本測站用作後視尺,下測站則用為前視尺),並把測段站數目布設成偶數,即在高差中相互抵消。同時可以減弱刻劃誤差和尺長誤差的影響。
3、觀測誤差之一是符合水準管氣泡居中的誤差
由於符合水準氣泡未能做到嚴格居中,造成望遠鏡視准軸傾斜,產生讀數誤差。讀數誤差的大小與水準管的靈敏度有關,主要是水準管分劃值τ的大小。此外,讀數誤差與視線長度成正比。水準管居中誤差一般認為是0.1•τ,根據公式m居=0.1•τ•S/ρ,DS3級水準儀水準管的分劃值一般為20″,視線長度S為75m,ρ=206265″,那麼,m居=0.4mm。由此看來,只要觀測時符合水準管氣泡能夠認真仔細進行居中,且對視線長度加以限制,與中間法一致,此誤差可以消除。
4、觀測誤差之二是視差的影響
當存在視差時,尺像不與十字絲平面重合,觀測時眼睛所在的位置不同,讀出的數也不同,因此,產生讀數誤差。所以在每次讀數前,控制方法就是要仔細進行物鏡對光,消除視差。
5、觀測誤差之三是水準尺的傾斜誤差
水準尺如果是向視線的左右傾斜,觀測時通過望遠鏡十字絲很容易察覺而糾正。但是,如果水準尺的傾斜方向與視線方向一致,則不易察覺。尺子傾斜總是使尺上讀數增大。它對讀數的影響與尺的傾斜角和尺上讀數的大小(即視線距地面的高度)有關。尺的傾斜角越大,對讀數的影響就越大;尺上讀數越大,對讀數的影響就越大。因此,在水準測量中,立尺是一項十分重要的工作,一定要認真立尺,使尺處於鉛垂位置。尺上有圓水準的應使氣泡居中。必要時可用搖尺法,即讀數時尺底置於點上,尺的上部在視線方向前後慢慢搖動,讀取最小的讀數。當地面坡度較大時,尤其應注意將尺子扶直,並應限制尺的最大讀數。最重要的是在轉點位置。
6、外界條件和下沉的影響
用水平面代替水準面對高程的影響,可以用公式Δh=D2/(2R)表示,地球半徑R=6371Km,當D=75m時,Δh=0.44cm;當D=100m時,Δh=0.08cm;當D=500m時,Δh=2cm;當D=1Km時,Δh=8cm;當D=2Km時,Δh=31cm;顯然,以水平面代替水準面時高程所產生的誤差要遠大於測量高程的誤差。所以,對於高程而言,即使距離很短,也不能將水準面當作水平面,一定要考慮地球曲率對高程的影響。實測中採用中間法可消除。大氣折光使視線成為一條曲率約為地球半徑7倍的曲線,使讀數減小,可以用公式Δh=D2/(2x7R)表示,視線離地面越近,折射越大,因此,視線距離地面的角度不應小於0.3m,並且其影響也可用中間法消除或減弱。此外,應選擇有利的時間,一日之中,上午10時至下午4時這段時間大氣比較穩定,便於消除大氣折光的影響,但在中午前後觀測時,尺像會有跳動,影響讀數,應避開這段時間,陰天、有微風的天氣可全天觀測。
儀器下沉是指在一測站上讀的後視讀數和前視讀數之間儀器發生下沉,使得前視讀數減小,算得的高差增大。為減弱其影響,當採用雙面尺法或變更儀器高法時,第一次是讀後視讀數再讀前視讀數,而第二次則先讀前視讀數再讀後視讀數。即「後、前、前、後」的觀測程序。這樣的兩次高差的平均值即可消除或減弱儀器下沉的影響。
水準尺下沉的誤差是指儀器在遷過程中,轉點發生下沉,使遷站後的後視讀數增大,算得的高差也增大。如果採取往返測,往測高差增大,返測高差減小,所以取往返高差的平均值,可以減弱水準尺下沉的影響。最有效的方法是應用尺墊,在轉點的地方必須放置尺墊,並將其踩實,以防止水準尺在觀測過程中下沉。
二、水準測量注意事項
由於測量誤差是不可避免的,我們無法完全消除其影響。但是可採取一定的措施減弱其影響,以提高測量成果的精度。同時應絕對避免在測量成果中存在錯誤,因此在進行水準測量時,應注意以下各點: ⑴、觀測前對所用儀器和工具,必須認真進行檢驗和校正。 ⑵、在野外測量過程中,水準儀及水準尺應盡量安置在堅實的地面上。三腳架和尺墊要踩實,以防儀器和尺子下沉。 ⑶、前、後視距離應盡量相等,以消除視准軸不平行水準管軸的誤差和地球曲率與大氣折光的影響。 ⑷、前、後視距離不宜太長,一般不要超過100m。視線高度應使上、中、下三絲都能在水準尺上讀數以減少大氣折光影響。 ⑸、水準尺必須扶直不得傾斜。使用過程中,要經常檢查和清除尺底泥土。塔尺銜接處要卡住,防止二、三節塔尺下滑。 ⑹、完數後應再次檢查氣泡是否仍然吻合,否則應重讀。 ⑺、記錄員要復誦讀數,以便核對。記錄要整潔、清楚端正。如果有錯,不能用橡皮擦去而應在改正處劃一橫,在旁邊註上改正後的數字。 ⑻、在烈日下作業要撐傘遮住陽光避免氣泡因受熱不均而影響其穩定性。
三、水準測量的檢核方法
1、測站檢核
待定點的高程是根據水準點和沿線各測站所測的高差計算出來的。為了確保觀測高差正確無誤,須對各測站的觀測高差進行檢核,這種檢核稱為測站檢核。常用的檢核方法有變儀高法和雙面尺法
雙面尺法是在一測站上,儀器高度不變,分別用雙面水準尺的黑面和紅面兩次測定高差。若兩次測得高差之差未超過6mm,則取其平均值作為該測站的高差。否則需要重測。
2.路線檢核
雖然每一測站都進行了檢核,但一條水準路線是否有錯還是沒有保證。例如,在前、後視某一轉點時,水準尺未放在同一點上,利用該轉點計算的相鄰兩站的高差雖然精度符合要求,但這一條水準路線卻含有錯誤,因此必須進行路線檢核。水準路線檢核方法一般有以下三種:閉合水準路線、附合水準路線、支水準路線。
減小和消除誤差的方法都是以增加時間或採取更多的步驟為代價。在測量中操作熟練,才能提高觀測的速度,採取規范的辦法,嚴格執行正確步驟,司儀與立尺互相配合,才能得到正確結果。通過實踐證明,將控制方法應用到實際工作中後,沒有出現過錯誤,達到了「多幹事、動作快、效率好、省時間」的目的。
8. 水準測量時測站檢核方法有哪幾種
測站檢核方法有變動儀器高度法和雙面尺法
9. 水準測量的測站校核一般用什麼法
水準測量的測站校核方法一般有
1,雙儀器法
2、雙面尺法
3.改變儀高法。
准測量,最後附合到另外一個已知高程的水準點BM2上,其檢核條件為:
(2)閉合水準路線: 從一個已知高程的水準點BM5處發,沿各高程待定點1、2、3、4、5進行測量,最後仍回到原水準點BM5上,其檢核條件是:
(3)支水準路線: 從一個已知高程的水準點BM8出發,沿各高程待定點1、2進行水準測量。支水準路線應進行往返測量,其檢核條件為:
二、水準路線的實施
水準測量按一定的水準路線進行。
HB=HA+ hAB
hAB= ∑h =h1+h2 +…
=(a1-b1)+(a2-b2)+ … = ∑a-∑b
水準測量方法:在進行連續水準測量時,如果任何一測站的後視讀數或前視讀數有錯誤,都將影響所測高差的正確性。在每一測站的水準測量中,為了能及時發現觀測中的錯誤,通常採用兩次儀器高法或雙面尺法進行觀測,以檢核高差測量中可能發生的錯誤,這種檢核稱測站檢核。
1)兩次儀器高法
在每一測站上用兩次不同儀器高度的水平視線(改變儀器高度應在250px以上)來測定相鄰兩點間的高差;如果兩次高差觀測值不相等,對圖根水準測量,其差的絕對值應小於5mm,否則應重測。
2)雙面尺法
用雙面尺法進行水準測量就是同時讀取每一把水準尺的黑面和紅面分劃讀數,然後由前後視尺的黑面讀數計算出一個高差,前後視尺的紅面讀數計算出另一個高差,以這兩個高差之差是否小於某一限值來進行檢核。在每一測站上儀器高度不變,這種方法可加快觀測的速度。立尺點和水準儀的安置同兩次儀器高法。
在每一測站上,儀器經過粗平後,其觀測程序為:
①瞄準後視點水準尺黑面分劃→精平→讀數;
② 瞄準前視點水準尺黑面分劃→精平→讀數;
③ 瞄準前視點水準尺紅面分劃→精平→讀數;
④ 瞄準後視點水準尺紅面分劃→精平→讀數。
其觀測順序簡稱為「後一前一前一後」,對於尺面分劃來說,順序為「黑一黑一紅一紅」。
由於在一對雙面水準尺中,兩把尺子的紅面零點注記分別為4687和4787,零點差為100mm,在每站觀測高差的計算中,當4787水準尺位於後視點,4687水準尺位於前視點時,採用紅面尺讀數計算出的高差比採用黑面尺讀數計算出的高差大100mm;當4687水準尺位於後視點,4787水準尺位於前視點時,採用紅面尺讀數計算出的高差比採用黑面尺讀數計算出的高差小100mm。因此在每站高差計算