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【汇旺担保】 水准测量

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[拼音]:shuizhun celiang

[英文]:leveling

用水准仪和水准标尺测定地面两点间高差的方法。它是高程测量的主要方法,用于建立国家水准网,监测地壳垂直运动和人为原因引起的地面沉降,以及建立工程测量所需要的高程控制网。

施测方法

水准测量的实施采取逐点向前推进的方式。例如,为了测量地面点A和B之间的高差(图1),先在A点垂直地安置水准标尺1,于一定距离的ɑ点安置另一水准标尺2,在Aɑ的中间安置水准仪。水准仪照准前、后标尺时,视线保持水平,两标尺的读数差,就是A、ɑ两点间的高差h1。第一站测量完毕后,A点的水准标尺1移至b点,ɑ点的水准标尺 2保持不动,水准仪移至ab的中间,测量ɑ、b两点间的高差h2。如此继续进行,直至水准标尺1或2安置在B点上为止。

为了长期储存水准测量成果,供各种测量工作和科学研究之用,沿水准路线每隔一定的距离须埋设稳固的水准标石。这些埋设标石的点称为水准点。中国国家水准点上的标石分为基岩水准标石、基本水准标石和普通水准标石3种。

基岩水准标石只布设在一等水准路线上,大约每隔500公里一座,作为研究地壳垂直运动的主要依据,它的高程变化直接显示地壳垂直运动。基本水准标石埋设在一、二等水准路线上,大约每隔60公里一座,用于长期储存水准测量成果和研究地壳垂直运动,其型式可以是基岩标石,也可以是混凝土标石。普通水准标石埋设在各等水准路线上,一般每隔2~6公里一座,直接为地形测量和各项工程建设提供高程控制,其结构可以是混凝土标石或岩层标石,也可以是钢管标志或墙脚标志。

要使水准测量获得精密的结果,必须采用现代精密的水准仪和精密水准标尺,并采取完善的测量方法。例如,采用带有测微器的精密水准仪,以提高读数精度;采用温度膨胀系数极小的因瓦水准标尺,以削弱外界温度变化对测量结果的影响;安置水准仪的位置必须与前、后标尺的距离大致相等,以消减水准仪残馀的微小倾斜所带来的误差和其他误差;最后,精密水准测量的视线长度限制为35~60米,以消减作为主要误差来源的大气折光影响。

资料处理

由于不同高程处的水准面互不平行,引起了水准测量资料处理的复杂性。

如图2,AB和A′B′是通过A和B′的两个水准面,设想由A向B′取两条路线进行水准测量。第一条路线先取道AB,得出测量结果为零,再沿垂线BB′进行水准测量,所得出的高差之和为∑h,也就是垂线BB′的长,这就是B′点超出A点的高。第二条路线先取道AA′,再沿水准面A′B′,得出B′点超出A点的高是AA′。由于AA′不等于BB′,所以水准测量随测量路线的不同,所得的B′点超出A点的高也不同。又设想由A点出发,围绕四边形ABB′A′进行水准测量,又闭合到A点,则水准测量结果∑h=BB′-AA′厵0。即水准面的不平行性使闭合环水准测量的高差之和∑h不为零,称为环线闭合差。

由水准测量结果所得到的∑h具有多值性,也就是将一点的高程加上或减去∑h,并不能得到另一点的正确高程。为了解决这个问题,有几种不同的处理方法,从而产生了不同的高程系统,如正高系统、正常高系统等。这两种系统都是在测量结果中加入重力改正,从而使水准测量所得的高差h是单值的。(见彩图)

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