水平仪的实验目的
水准测量是利用水平视线和水准尺测量地面上两点的高差,从而由已知点的高程计算出未知点的高程。水准测量通常从水准原点或任何已知的高程点开始,沿选定的水准路线逐站测量每个点的高程。由于不同高程的水准面不平行,沿不同路线测得的两点之间的高差会有所不同,因此在整理国家水准测量成果时,必须根据所采用的正常高系统进行必要的改正,以获得正确的高程。
一、调平原则
水准测量是利用水准仪提供的水平视线直接测量地面上两点之间的高差,然后根据已知点高程和测得的高差计算出未知点的高程。
如图所示,在地面点A和B处竖立一把水准尺,利用水准尺提供的水平视线截取水准尺上的读数A和B,则A和B两点之间的高差hAB为:
高度差等于向后读数减去向前读数。
二、计算未知点高程
1.高度差法
高差法——一种利用高差直接计算未知点B高程的方法。
在测量了A点和B点之间的高度差hAB之后,如果已知A点的高程HA,
那么B点的高程HB为:HB=HA +hAB。
2.仪器高度法
仪器高度法——利用仪器视线高程Hi计算未知点B高程的方法。
如图所示,B点的标高也可以通过水准仪的视线标高Hi来计算。
即:
Hi= HA+a
HB= Hi- b
在施工测量中,有时一次放置仪器需要测量多个地面点的高程,采用仪器高度法比较方便。
3.中间方法
当待测点B离已知点A较远时,放置一次仪器无法测出它们的高差。此时选择一条测量路线,在A和B之间增加一些转折点,每相邻两个点测量一个测站,求出它们的高差,那么AB的高差就是这些高差之和。
转折点:临时标尺点,作为传递高程的过渡点。(一般转点需要尺垫。)
工位:每放置一个仪器,就叫一个工位。
高精度测量时,仪器必须放置在前后视点距离大致相等的位置,利用地球曲率等距原理,在测站高差计算中可以自动消除曲率对前后读数的影响。这种方法称为中间法,常用于精密测量。