《测量学》第02章+水准测量

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1、第二章第二章 水准测量水准测量 2.1 水准测量原理水准测量原理 2.2 DS3水准仪和水准测量的工具水准仪和水准测量的工具 2.3 水准仪的使用水准仪的使用 2.4 水准测量的施测方法水准测量的施测方法 2.5 水准测量的内业计算水准测量的内业计算 2.6 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 2.7 水准测量的误差及注意事项水准测量的误差及注意事项 2.8 其他水准仪简介其他水准仪简介水准测量原理：水准测量原理： 利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，由已知点高程推求未知点高程。如图： hAB = a b HB = HA + hAB大地水准面HibHBHAhAB前进方

2、向高差法Hi= HA+ aHB= Hi-b视线高法AB当a b时，hAB 为正，B高于A ；当a b时， hAB 为负，B低于A。a 高差法：利用高差计算高程。（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用） 视线高法：利用视线高计算高程。（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用） 水准测量所使用的仪器、工具： 水准仪 水准尺 尺垫返回一、水准仪一、水准仪1、水准仪的等级、水准仪的等级 DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20 D大地测量仪器大地测量仪器 S水准仪水准仪 数字数字 表示仪器的精度，即每公里往、返表示仪器的精度，即每公里往、返 测得高差中数的中误差（测得高差中数的中误差（mm）。）。

3、u 水准仪的作用是提供一条水平视线；水准仪的作用是提供一条水平视线； u 工程测量中常使用工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器标称型水准仪，该仪器标称精度为精度为3mm/km。目镜水准管目镜圆水准器校正螺钉微动螺旋制动螺旋对光螺旋物镜准星缺口水准管圆水准器三脚架脚螺旋2、DS3型水准仪的主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。构造微倾螺旋（1）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数； 由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、 调焦螺旋组成；放大率一般为2530倍。视准轴：物镜中心 与十字丝交点的连线。（2）水准器水准器的作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。圆水准器 作用：粗略整平 结构：如图所示

4、 精度：一般为 8 10/2mm （气泡中心偏离零点2mm 所对的圆心角）管水准器 作用：精确整平结构：如图所示 精度：一般= 20/2mm 水准管的分划值： 气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角。 公式： 分析： R越大，越小，灵敏度越高。 DS3 : R=20.6265米 =20 R2（3）基座轴座：承托仪器上部脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中连接板：连接三脚架组成 轴座脚螺旋连接板二、水准尺和尺垫二、水准尺和尺垫1、水准尺塔尺 ：可以伸缩，一般全长3m、5m， 用于等外水准测量。双面尺：不可伸缩，一般全长3m， 用于三、四等水准测量。2、尺垫 仅在转点处竖立水准尺时使用， 防止点位移动

5、和水准尺下沉。返回一、操作步骤一、操作步骤1、安置仪器 高度适中、架头大致水平，固定仪器。 2、粗略整平 目的： 使圆水准气泡居中， 视准轴粗略水平。 方法（如图所示）：3、瞄准水准尺 目的：使目标和十字丝成像清晰。 方法： 初步瞄准（用准星对准目标） 目镜调焦（使十字丝清晰） 物镜调焦（使目标成像清晰） 精确瞄准（使纵丝对准目标）注意：瞄准时应消除视差。视差：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像 不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。消除方法：仔细进行目镜、物镜调焦。4、精确整平目的：使水准管气泡居中， 视准轴精确水平。方法：调节微倾螺旋，使 气泡影像符合。5、读数 用十字丝横丝在水准

6、尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。如图的读数 0.860m注意：读数前必须精平， 精平后立即读数。二、一个测站的水准测量工作二、一个测站的水准测量工作ABab1、安置仪器于、安置仪器于AB之间，之间， 立尺于立尺于A、B点上；点上；2、粗略整平；、粗略整平；3、瞄准、瞄准A尺，精平、读数尺，精平、读数a， 记录记录1.568m；4、瞄准、瞄准B尺，精平、读数尺，精平、读数b， 记录记录1.471m；5、计算：、计算：hAB = a b = 1.568-1.471=0.097m 即即B点比点比A点高点高0.097m。 hBA = hAB= 0.097m，即，即

7、 A点比点比B点低点低0.097m。三、概念三、概念1、测站：测量仪器所安置的地点。2、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。3、后视：水准路线的后视方向。4、前视：水准路线的前视方向。5、视线高程：后视高程+后视读数。6、视距：水准仪至标尺的水平距离。7、水准点：水准测量的固定标志。8、 水准点高程：指标志点顶面的高程。9、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。水准点返回nihi1一、连续水准测量一、连续水准测量 当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。B如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。 h1 =a1

8、-b1 h2 =a2-b2 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 hAB= h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B两点高差计算的一般公式：hAB= =niiiba1）（n为测站数例：注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074HA=123.446mHB大大 地地 水水 准准 面面前进方向测测站站点号点号 水准尺读数水准尺读数后视（后视（a a） 前视（前视（b b）高差高差 （m m）高程高程（m

9、m）备备注注 ATP1TP1TP2TP2TP3 TP3 B 2.142 1.258+0.884 0.928 1.235-0.307 1.664 1.431 +0.233 1.672 2.074 -0.402计算计算检核检核 6.406 5.998测测站站点号点号 水准尺读数水准尺读数后视（后视（a a） 前视（前视（b b）高差高差 （m m）高程高程（m m）备备注注 ab0.4080.408 0.408123.446123.854水 准 测 量 手 簿已知（一）测站检核（一）测站检核 目的：保证前后视读数的正确。方法：变动仪器高法、双面尺法1、变动仪器高法 在同一测站上变动仪器高（10cm