课题序号

2

授课班级

授课课时

2

授课形式

课堂教学

授课章节

名称

水准测量原理

使用教具

课本教材

教学目的

1.能力目标：能了解高程测量的方法；自动安平水准仪与DS3级水准仪的区别；尺垫的作用及设置的位置

2.知识目标：理解水准测量原理；DS3级水准仪的构造及各部件的作用；水准尺刻划注记规律

3.情感目标：培养学生理解水准测量定义的能力

教学重点

水准测量原理

教学难点

水准测量原理

更新、补

充、删减

内容

无

课外作业

教科书p40  2、3

教学后记

授课主要内容或板书设计

水准测量原理

一、高程测量（测定地面点高程）的方法

二、水准测量原理

教学过程

主 要 教 学 内 容 及 步 骤

学习任务布置

1.了解高程测量的方法；自动安平水准仪与DS3级水准仪的区别；尺垫的作用及设置的位置；

2.理解水准测量原理；DS3级水准仪的构造及各部件的作用；水准尺刻划注记规律；

3.理解DS3级水准仪的构造及各部件的作用；水准尺刻划注记规律。

教学指导

一、高程测量（测定地面点高程）的方法

按所使用的仪器和施测方法分：水准测量（水准尺、水准仪）、三角高程测量（经纬仪、水准尺）、气压高程测量（气压计）和GPS高程测量（GPS接收机）。

建筑装饰施工中常用水平管和水平尺进行抄平。

二、水准测量原理

1.水准测量：水平视线（水准仪）+水准尺→待定点与已知点高差+已知点高程→未知点高程。

2.四平行线关系推导计算未知点高程的公式：

①高差法（由一点求另一点）：直接利用高差计算未知点高程。

（后视读数－前视读数）；

②视线高法（仪高法，由一点求多点）：用仪器视线高程Hi计算未知点B点高程。

3.注意事项

①区别仅在与计算方法不同；

②视线必须水平；

③水准仪安置的高度对测算地面点高程或高差无影响。

举例：设A点高程为101.352m，当后视读数为1.154m，前视读数为1.328m时，问高差是多少，待测点B的高程是多少？试绘图示意。

分析：高差为后视读数减去前视读数，B点高程可用仪高法或高差法，高差已求，故用后者。

解：h_AB=1.154-1.328=-0.174m

H_B=H_A+h_AB=101.352-0.174=101.178m

利用上图，AB对调即可，理解后视与已知的关系

举例：已知H_A=417.502m，a=1.384m，前视B₁，B₂，B₃各点的读数分别为：b₁=1.468m，b₂=0.974m，b₃=1.384m，试用仪高法计算出B₁，B₂，B₃点高程。

分析：仪高法先求视线高程，再按分别减去各前视读数，求得高程。

解：i=H_A+a=417.502+1.384=418.886m

H_B1=i-b1=418.886-1.468=417.418m

H_B2=i-b2=418.886-0.974=417.912m

H_B3=i-b3=418.886-1.384=417.502m

三、水准测量的仪器和工具

1.仪器：水准仪（型号DS₀₅、DS₁、DS₃，角标越小越精密），工具：水准尺和尺垫（转点立水准尺用）。

2.微倾水准仪构造：

①望远镜（看清水准尺）：

物镜、物镜对光螺旋、对光凹透镜：成像到十字丝分划板

十字丝分划板：

目镜、目镜对光螺旋：看清十字丝分划板及尺像

视准轴CC：十字丝交点与物镜光心的连线，延长线为视线。水准管轴应平行于视准轴。

②水准器（显示水平）：

管水准器：

水准管轴LL：过零点（分划线对称中心）与圆弧相切的切线，CC∥LL

水准管分划值：水准管上2mm圆弧所对的圆心角，水准管分划愈小，灵敏度愈高

圆水准器：

圆水准器轴：过零点（分划线对称中心）的球面法线，

③基座（支撑上部、连接三脚架、调节水平）：

竖轴VV：水准仪的旋转轴。

自动安平水准仪：自动补偿器（加磁阻尼）代替水准管；阻尼制动（摩擦）取代水平制动；增加直读1°水平度盘。

3.水准尺（水准测量时与水准仪配合使用的标尺）：

塔尺（3～5m）：分cm、12.5px、mm三种注记；

双面尺（3m）：cm注记；黑红面相差4687/4787（尺长数）

四、DS3微倾式水准仪的使用

安置仪器：架三脚架（高度适宜、稳定牢靠）；连接仪器

粗略整平：左手大拇指法则

瞄准水准尺：

目镜调焦：向白亮背景

初步瞄准：用照门准星

物镜调焦：看清尺像

精确瞄准：瞄准尺边或中央

消除视差：

①现象：眼睛在目镜端上下移动，十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动

②原因：水准尺的尺像与十字丝平面不重合

③消除：十字丝调到最清晰（原清晰尺像变模糊），物像调至最清晰，检查视差

精确整平：转动微倾（动作要轻）使气泡精确吻合成连续抛物线（转动方向与左泡一致）

读数：从小向大读（倒像应从上到下读）依次读取整（米）分米、厘米数，估读到毫米，检查精平

读数：1260

学习活动

学习情景：分组讨论水准仪的组成及使用方法

参与方式：课堂提问

活动形式：当堂点评

任务训练

1.测量的基本工作有哪些？各有什么应用？测量工作的基本原则是什么？

2.绝对高程、相对高程、高差的定义？

作业布置

教科书P40 2、3