水准测量的方法介绍

1、第二章第二章 水准测量水准测量 第四节第四节 水准测量的方法水准测量的方法2.4水准测量的方法水准测量的方法一、水准点和水准路线一、水准点和水准路线 1. .水准点水准点 用水准测量方法测定的高程控制点。用水准测量方法测定的高程控制点。 水准点记为水准点记为BM (Bench Mark)。 根据水准点的重要程度及使用时间可把根据水准点的重要程度及使用时间可把水准点分为：水准点分为：永久性水准点永久性水准点临时性水准点临时性水准点2.4水准测量的方法水准测量的方法（1 1）永久性水准点）永久性水准点关键词语：永久保存，固定标志，国家关键词语：永久保存，固定标志，国家 等级等级2.4水准测量的方法

2、水准测量的方法（2 2）临时性水准点）临时性水准点关键词语：临时使用，简易标志关键词语：临时使用，简易标志 2.4水准测量的方法水准测量的方法（3 3）水准点的）水准点的“点之记点之记” 便于以后使用查找，需绘制说明点便于以后使用查找，需绘制说明点位的平面图，称之为点之记。位的平面图，称之为点之记。山西建院山西建院BM5坞城路学 府 街78.56m78.56m136.78m136.78m88.66m88.66m学府大厦学府大厦2.4水准测量的方法水准测量的方法 2. .水准路线水准路线 水准测量施测时所经过的路线。水准测量施测时所经过的路线。 水准路线的布设有单一水准路线和水水准路线的布设有单

3、一水准路线和水准网，其中单一水准路线有三种布设形式：准网，其中单一水准路线有三种布设形式： （1 1）闭合水准路线）闭合水准路线 （2 2）附合水准路线）附合水准路线 （3 3）支水准路线）支水准路线2.4水准测量的方法水准测量的方法（1）闭合水准路线）闭合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM3开始，沿各待开始，沿各待测高程点测高程点1、2、3等点进行水准测量，最等点进行水准测量，最后又回到原水准点后又回到原水准点BM3，这种水准路线称，这种水准路线称为闭合水准路线为闭合水准路线 BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h51234提出问题：提出问题： ?理h结论：正是上述结论：正是

4、上述 ，因此闭合水准路线才具检因此闭合水准路线才具检校功能。校功能。 0理h2.4水准测量的方法水准测量的方法（2）附合水准路线）附合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM1开始，沿各待开始，沿各待测高程测高程C、D、E等点进行水准测量，最后等点进行水准测量，最后又回到原水准点又回到原水准点BM2，这种水准路线称为，这种水准路线称为附合水准路线附合水准路线 12HHh理结论结论: 因因 ,所以附合水准路线所以附合水准路线也具检校功能。也具检校功能。 BM1(已知已知)BM2(已知已知)h1h2h3h4CDE2.4水准测量的方法水准测量的方法（3）支水准路线）支水准路线 从已知高程的水准

5、点从已知高程的水准点BM1出发，进行待定出发，进行待定高程水准点高程水准点A的的水准测量，这种既不闭合又不水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。附合的水准路线，称为支水准路线。BM1Ah往往h返返 由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测量，以资检核。返测量，以资检核。 2.4水准测量的方法水准测量的方法AHACHBhAB大地水准面大地水准面二、水准测量的方法二、水准测量的方法 如如 已知水准点已知水准点BMA的高程的高程 HA48.145m，现，现欲测定欲测定B点的高程点的高程HB，由于，由于A、B两点相距较远（或两点相距较远（

6、或地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。测步骤如下。B2.4水准测量的方法水准测量的方法AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点 (1)在已知高程的水准点在已知高程的水准点BMA，转点，转点 TP1上立尺，然后测站安置水准仪；上立尺，然后测站安置水准仪；前进方向前进方向2.4水准测量的方法水准测量的方法2.0361.547测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+-BMA48.145TP1 水准测量记录手册水准测量记录手册 (2)瞄准点瞄

7、准点A上水准尺上水准尺(后视尺后视尺)，精平，精平 读数读数,并记录手册并记录手册, 同样再瞄准同样再瞄准 TP1上水准尺，精平读数上水准尺，精平读数,也记录也记录手册手册;并计算两点间高差并计算两点间高差测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP1测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+-B

8、MA2.0360.48948.145TP11.547AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点前进方向前进方向测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m高差高差/m高程高程/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+-BMA2.03648.145TP11.5472.4水准测量的方法水准测量的方法AHABHChAB大地水准面TP1h1TP2前进方向前进方向2.0361.547后视点后视点前视点前视点后视点后视点前视点前视点 (3)第第测站测完后测站测完后,将水准仪搬至将水准仪搬至站站点点,A点水准尺移至点水准尺移至TP2上立尺，上立尺， TP1TP1上水准尺上水准尺

9、原地不动原地不动, ,只需翻转即可只需翻转即可; ;2.4水准测量的方法水准测量的方法测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMBMA A2.0362.0360.4890.48948.14548.145TP1TP11.5471.547TP1TP1TP2TP2AHABHBhAB大地水准面TP1h1TP2前进方向h21.7431.436后视点前视点后视读数前视读数 水准测量记录手册水准测量记录手册 (4)在在站上重复站上重复站操作步骤站操作步骤,读取读取 前、后视尺上读数前、后视尺上读数,并记录手册并记录手册

10、,计算高差；计算高差；测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMBMA A2.0362.0360.4890.48948.14548.145TP1TP11.5471.547TP1TP11.7431.743TP2TP2测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMBMA A2.0362.0360.4890.48948.14548.145TP1TP11.5471.547TP1TP11.7431.743TP2TP21.4361.

11、436测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMBMA A2.0362.0360.4890.48948.14548.145TP1TP11.5471.547TP1TP11.7431.7430.3070.307TP2TP21.4361.4362.4水准测量的方法水准测量的方法AHABHBHAB大地水准面TP1TP3h1TP2前进方向h21.7431.436 (5)重复上述过程重复上述过程,连续观测、记录，连续观测、记录， 直终点直终点B结束。结束。2.4水准测量的方法水准测量的方法AHABHBhAB大地水准面

12、TP1TP4TP3h1TP2前进方向h21.7431.436A2.0361.5471.6761.034h31.2441.765h41.4181.889h52.4水准测量的方法水准测量的方法测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMA2.0362.0360.4890.48948.14548.145 (已知已知)TP1TP11.5471.547TP1TP11.7431.7430.3070.307TP2TP21.4361.436TP2TP21.6761.6760.6420.642TP3TP31.0341.034

13、TP3TP31.2441.2440.5210.521TP4TP41.7651.765TP4TP41.1481.1480.7410.74148.32148.321BMBMB B1.8891.889(待定待定)辅辅助助计计算算 水准测量记录手册水准测量记录手册 对于记录表中的高差和高程必须进行计算对于记录表中的高差和高程必须进行计算校核。校核。校核内容如下：校核内容如下：2.4水准测量的方法水准测量的方法测站测站测点测点水准尺读数水准尺读数/m/m高差高差/m/m高程高程/m/m备注备注后视读数后视读数前视读数前视读数+ +- -BMA2.0362.0360.4890.48948.14548.14

14、5 (已知已知)TP1TP11.5471.547TP1TP11.7431.7430.3070.307TP2TP21.4361.436TP2TP21.6761.6760.6420.642TP3TP31.0341.034TP3TP31.2441.2440.5210.521TP4TP41.7651.765TP4TP41.1481.1480.7410.74148.32148.321BMBMB B1.8891.889(待定待定)7.8477.8477.6717.6711.4381.4381.2621.262辅辅助助计计算算 a-bb=7.847-7.761=+0.176m h=+1.438+(-1.26

15、2)=+0.176m 故故 a-b= b= h HB-HA=+0.176m 水准测量记录手册水准测量记录手册2.4水准测量的方法水准测量的方法水准测量应注意事项水准测量应注意事项: 1.水准仪到前后视水准尺的距离要大致相水准仪到前后视水准尺的距离要大致相 等；等； 2.水准尺要扶直水准尺要扶直,不能前后倾斜；不能前后倾斜； 3.不得涂改原始读数不得涂改原始读数,保证记录干净整齐。保证记录干净整齐。2.4水准测量的方法水准测量的方法 三、水准测量内业计算三、水准测量内业计算 内业计算前须对外业手册检查，检内业计算前须对外业手册检查，检查无误后方可进行内业计算。查无误后方可进行内业计算。 1.高差

16、闭合差及其允许值高差闭合差及其允许值 水准路线中实测高差与理论高差的水准路线中实测高差与理论高差的差值，称为高差闭合差。用差值，称为高差闭合差。用 表示。表示。hf2.4水准测量的方法水准测量的方法例如：例如：BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h512340理h理实测hhhhhhh54321 根据高差闭合差概念根据高差闭合差概念 闭合水准路线：闭合水准路线：实测hhf2.4水准测量的方法水准测量的方法同理：同理： 附和水准路线：附和水准路线： 支水准路线：支水准路线： 不难看出，不难看出， 的大小反映水准测量成果的大小反映水准测量成果的精度，要求的精度，要求 有一定限度。有一定限度。 因

17、此，测量规范规定，等外水准测量因此，测量规范规定，等外水准测量高差闭合差的允许值：高差闭合差的允许值：返往hhhf）始终实测HHfhh(hfhf）为水准路线长度，（平坦地区允KmLLfh,40为测站数）（山岭地区允nnfh,122.4水准测量的方法水准测量的方法 2.高差闭合差改正计算高差闭合差改正计算 高差闭合差在允许范围之内时，即可高差闭合差在允许范围之内时，即可进行高差闭合差的改正计算，即消除高差进行高差闭合差的改正计算，即消除高差闭合差。闭合差。 改正原则与方法：改正原则与方法： 按与测站数或测段长度成正比例的原按与测站数或测段长度成正比例的原则，将高差闭合差反号分配到各相应测段则，将

18、高差闭合差反号分配到各相应测段的高差上，得改正后高差。即：的高差上，得改正后高差。即：2.4水准测量的方法水准测量的方法ihinnfvihiLLfv 式中式中 ： vi 第第i测段的高差改正数（测段的高差改正数（mm）；）； 、 水准路线总测站数与总长度；水准路线总测站数与总长度； 、 第测段的测站数与测段长度。第测段的测站数与测段长度。 高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相高差改正数的总和与高差闭合差大小相等，符号相反。即反。即n LiniLhifv2.4水准测量的方法水准测量的方法 3.改正后的高差计算改正后的高差计算 各测段改正后高差等于各测段观测高差加各测段改正后高差等于各测段

19、观测高差加上相应的改正数，即上相应的改正数，即iiivhh测式中式中 第第 i 段的改正后高差（段的改正后高差（m）。）。ih 4.各点高程计算各点高程计算 由起点高程逐一推算出各点高程。由起点高程逐一推算出各点高程。四、实例讲解四、实例讲解 一、附合水准路线的计算一、附合水准路线的计算 下图是一附合水准路线等外水准测量示意下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，图，A、B为已知高程的水准点，为已知高程的水准点，HA72.536m，HB77.062m，1、2、3为待定高程的水准点。为待定高程的水准点。h +2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA

20、123BMB4点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789 辅助辅助 计算计算1填写观测数据和已知数据h +2.336mh8.653mh+7.357mh3.456mn16n210n38n46BMA123BMB点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/

21、mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA1 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA12 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA123 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改

22、正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 1234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 1234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 2.3361 234 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m

23、改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.3361 10 8.65323BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.3361 10 8.6532 8 +7.3573BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站测站数数实测高实测高差差/m/m改正改正数数/mm/mm改正后高改正后高差差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789

24、BMA 6 +2.3361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB 辅助辅助 计算计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 辅助辅助 计算计算2.计算高差闭合差及其允许值点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/mm/mm改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注1234567

25、89BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 3.高差闭合差改正计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.33672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4

26、.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号12345678BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.6532 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mmnfh66301212允允hhff mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测点号点号距离距离/km/k

27、m测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.3573 6 +3.456BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6

28、 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496 辅助辅助 计算计算mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0.0083 6 +3.456

29、+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff ihinnfv计算公式：mmv6630)30(1mmv101030)30(2mmv64mmv83hifv计算校核： 4. 改正后的高差计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高差改正后高差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.00672.5361 10 8.653+0.0102 8 +7.357+0

30、.0083 6 +3.456+0.006BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高改正后高差差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.46

31、2BMB77.062 30 +4.496+0.030 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高改正后高差差/m/m高程高程/m/m点号点号备备注注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.5361 10 8.653+0.010 8.6432 8 +7.357+0.008 +7.3453 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062 30 +4.49

32、6+0.030 +4.526 辅助辅助 计算计算 成果合格成果合格mHHfhh03. 0)536.72062.77(496. 4(）始终实测mmnfh66301212允允hhff 改正后高差总和改正后高差总和=终点高程终点高程 始点高程始点高程4.526=4.526=77.062-72.53677.062-72.536改正高差=实测高差+改正数(6)项项=(4)项项+(5)项项 5. 高程计算点号点号距离距离/km/km测站数测站数实测高差实测高差/m/m改正数改正数/m/m改正后高改正后高差差/m/m高程高程/m/m点号点号备注备注123456789BMA 6 +2.336+0.006 +2.34272.536BMA(已知)174.878BM1 10 8.653+0.010 8.643266.235BM2 8 +7.357+0.008 +7.345373.600BM3 6 +3.456+0.006 +3.462BMB77.062BMB(已知) 30 +4.496+0.030 +4.526 辅