11 300 1.52 结论:当面积P为100km2时,进行水平角测量时,可以用水平面代替水准面,而不必考虑地球曲率对距离的影响。
三、对高程的影响
如图1-10所示,地面点B的绝对高程为HB,用水平面代替水准面后,B点的高程为HB?,HB与HB?的差值,即为水平面代替水准面产生的高程误差,用△h表示,则
(R??h)2?R2?D?2
D?2?h?2R??h
上式中,可以用D代替D?,相对于2R很小,可略去不计,则
D?h?2R (1-12)
以不同的距离D值代入式(1-12),可求出相应的高程误差△h,如表1-3所示。
表1-3 水平面代替水准面的高程误差
距离D/km △h/mm 0.1 0.8 0.2 3 0.3 7 0.4 13 0.5 20 1 78 2 5 10 2314 1 962 7 848 结论:用水平面代替水准面,对高程的影响是很大的,因此,在进行高程测量时,即使距离很短,也应顾及地球曲率对高程的影响。
第四节 测量工作概述
一、测量的基本工作 1.平面直角坐标的测定
12 如图1-11所示,设A、B为已知坐标点,P为待定点。首先测出了水平角β和水平距离DAP,再根据A、B的坐标,即可推算出P点的坐标。
P B β DAP A 图1-11 平面直角坐标的测定
测定地面点平面直角坐标的主要测量工作是测量水平角和水平距离。 2.高程的测定
P
hAP A HP HA 大地水准面 图1-12 高程的测定
如图1-12所示,设A为已知高程点,P为待定点。根据式(1-4)得:
HP?HA?hAP (1-13)
只要测出A、P之间的高差hAP,利用式(1-13),即可算出P点的高程。
测定地面点高程的主要测量工作是测量高差。
测量的基本工作是:高差测量、水平角测量、水平距离测量。
二、测量工作的基本原则
1.“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则 2.“前一步工作未作检核不进行下一步工作”的原则
三、测量工作的基本要求
“质量第一”的观点,严肃认真的工作态度,保持测量成果的真实、客观和原始性,要爱护测量仪器与工具。
13 四、测量的计量单位 1.长度单位
1km=1000m, 1m=10dm=100cm=1000mm
2.面积单位
面积单位是m2,大面积则用公顷或km2表示,在农业上常用市亩作为面积单位。
1公顷=10 000m2=15市亩, 1km2=100公顷=1 500市亩, 1市亩=666.67m2
3.体积单位
体积单位为m3,在工程上简称“立方”或“方”。 4.角度单位
测量上常用的角度单位有度分秒制和弧度制两种。 (1)度分秒制 1圆周角=360?,1?=60?,1?=60?
(2)弧度制 弧长等于圆半径的圆弧所对的圆心角,称为一个弧度,用ρ表示。
1圆周角?2?
1弧度?
180???57.3??3438??206265??
第二章 水准测量
教学要点
一、教学内容
(1)水准测量的原理; (2)DS3水准仪的构造及使用; (3)水准测量的施测方法及成果整理;
14 (4)水准仪的检验与校正; (5)水准测量误差及注意事项;
(6)自动安平水准仪、精密水准仪和电子水准仪的使用。
二、重点和难点
(1)重点 DS3水准仪的使用,水准测量的施测方法及成果整理; (2)难点 水准测量的成果整理。
三、教学要求
(1)了解水准测量的等级,水准测量路线的布设,水准仪的检验与校正,水准测量误差及注意事项,自动安平水准仪、精密水准仪和电子水准仪的使用方法。
(2)掌握水准测量的原理,DS3水准仪的构造及使用,普通水准测量的施测方法及成果整理。
四、教学方法
多媒体教学,课件讲解,实物教学。
五、思考题与习题
1.水准仪是根据什么原理来测定两点之间的高差的? 2.何谓视差?发生视差的原因是什么?如何消除视差?
3.水准仪有哪些轴线?它们之间应满足哪些条件?哪个是主要条件?为什么?
5.结合水准测量的主要误差来源,说明在观测过程中要注意哪些事项? 6.后视点A的高程为55.318m,读得其水准尺的读数为2.212m,在前视点
B尺上读数为2.522m,问高差hAB是多少?B点比A点高,还是比A点低?B点高程是多少?试绘图说明。
7.为了测得图根控制点A、B的高程,由四等水准点BM.1(高程为29.826m)以附合水准路线测量至另一个四等水准点BM.5(高程为30.586m),观测数据及部分成果如图1所示。试列表(按表2-1)进行记录,并计算下列问题:
15 (1)将第一段观测数据填入记录手薄,求出该段高差h1。 (2)根据观测成果算出A、B点的高程。
1.567 2.111 1.897 0.793 1.738 0.714 1.567 1.381 BM1 1 n2=3站 n3=3站 B h2=+1.293m TP1 2
h2=-0.251m BM5 TP2
3 TP3
4 A
图1 附合水准路线测量示意图
8.如图2所示,为一闭合水准路线等外水准测量示意图,水准点BM.2的高程为45.515m,1、2、3、4点为待定高程点,各测段高差及测站数均标注在图中,试计算各待定点的高程。
n=3站
h=+1.424m n=8站
h=-1.787m n=10站 h=+2.224m BM2 HBM2=45.515m 1 2
3 4
n=11站 h=-1.714m
n=12站 h=-0.108m
图2 闭合水准路线示意图
9.已知A、B两水准点的高程分别为:HA=44.286m,HB=44.175m。水准仪安置在A点附近,测得A尺上读数a=1.966m,B尺上读数b=1.845m。问这架仪器的水准管轴是否平行于视准轴?若不平行,当水准管的气泡居中时,视准轴是向上倾斜,还是向下倾斜?如何校正?
第一节 水准测量原理
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线,借助于带有分划的水准尺,直接测