第一节水准测量的原理
确定地面点高程的测量工作,称为高程测量。高程测量又是测量三项基本工作之一。根据使用仪器和施测方法的不同,高程测量可分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。用水准仪测量高程,称为水准测量,它是高程测量中最常用、最精密的方法。水准测量的原理:水准测量是利用一条水平视线,并借助水准尺,来测定地面两点间的高差,这样就可由已知点的高程推算出未知点的高程。测定待测点高程的方法有高差法和仪高法两种。1.高差法如图21所示,若已知A点的高程HA,欲测定B点的高程HB。在A、B两点上竖立两根尺子,并在A、B两点之间安置一架可以得到水平视线的仪器。假设水准仪的水平视线在尺子上的位置读数分别为A尺(后视)读数为a,B尺(前视)读数为b,则A、B两点之间的高程差(简称高差hAB)为
hABab
(21)
hAB
A
于是B点的高程HB为
H
H
B
B
H
A
A
(22)
ab
H
hABH
(23)
这种利用高差计算待测点高程的方法,称高差法。这种尺子称为水准尺,所用的仪器称为水准仪。
图21
水准测量原理
1
f2.仪高法由式23可以写为如图22所示,即
H
B
H
A
abH
B
(24)
Hib
上式中Hi是仪器水平视线的高程,常称为仪器高程或视线高程。仪高法是,计算一次仪高,就可以测算出几个前视点的高程。即放置一次仪器,可以测出数个前视点的高程。综上所述,高差法和仪高法都是利用水准仪提供的水平视线测定地面点高程。必须注意①前视与后视的概念一定要清楚,不能误解为往前看或往后看所得的水准尺读数。②两点间高差hAB是有正负的,计算高程时,高差应连其符号一并运算。在书写hAB时,注意h的下标,hAB是表示B点相对于A点的高差;hBA则表示是A点相对于B点的高差。hAB与hBA的绝对值相等,但符号相反。
图22
仪高法水准测量
第二节水准仪使用
水准测量所使用的仪器为水准仪,工具为水准尺和尺垫。水准仪按其精度可分为DS05、DSl、DS3和DSl0等四个等级。工程测量广泛使用DS3级水准仪,因此,本章着重介绍这类仪器。一、水准仪的结构根据水准测量的原理,水准仪的主要作用是提供一条水平视线,并能照准水准尺进行读数。因此,水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。如图23所示。
2
f图23
DS3微倾式水准仪及其构造
第三节水准仪的使用
一、水准仪的基本操作程序水准仪的基本操作程序包括安置仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤。分述r