第二章 水准测量(续)

1、2-3水准测量的方法及成果处理水准测量的方法及成果处理一、水准点和水准路线一、水准点和水准路线1、水准点水准点BM永久性水准点永久性水准点临时性水准点临时性水准点按等级不同，埋设的要求不同按等级不同，埋设的要求不同标注：等级标注：等级2 2、水准路线、水准路线三种水准路线的布置形式三种水准路线的布置形式3.3.支水准路线支水准路线BM.ABM.ATBM1TBM1TBM2TBM2TBM1TBM1BM.ABM.ATBM2TBM2TBM3TBM3TBM4TBM41.1.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BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM1TBM2TBM2TBM3TB

2、M31.水准测量的方法水准测量的方法二、水准测量的外业实施二、水准测量的外业实施1 1、连续水准测量、连续水准测量 BMABMB1.4441.444 1.3241.324TP2TP2h h2 2=+0.120=+0.1201.8221.8220.8760.876TP3TP3h h3 3=+0.946=+0.9461.8201.8201.4351.435TP4TP4h h4 4=+0.385=+0.3851.4221.4221.3041.304h h5 5=+0.118=+0.118前进方向前进方向1.1341.1341.6771.677TP1TP1h h1 1=-0.543=-0.543水准测

3、量记录表2、水准测量的记录水准测量记录表1 12 23 34 45 5BMA 1.134BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP3 1.820TP4 1.435 +0.385TP4 1.435 +0.385TP4 1.422 TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118BMB 1.304 +0.118 7642 661

4、6 +1.026 7642 6616 +1.0263、水准测量的检核、水准测量的检核 计算检核计算检核 测站检核测站检核 路线检核路线检核水准测量记录表水准测量记录表水准测量记录表1 12 23 34 45 5BMA 1.134BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.324 +0.120TP2 1.822 TP2 1.822 TP3 0.876 +0.946TP3 0.876 +0.946TP3 1.820TP3 1.820TP4 1.435 +0.385TP4 1.4

5、35 +0.385TP4 1.422 TP4 1.422 BMB 1.304 +0.118BMB 1.304 +0.118 7642 6616 +1.026 7642 6616 +1.026（一）计算检核（一）计算检核两种方法：两种方法：(1)(1)两次仪器高法两次仪器高法(2)(2)双面尺法双面尺法 （二）（二）测站检核测站检核对每一站高差进行检核，保证每一站高差正确。对每一站高差进行检核，保证每一站高差正确。（1）两次仪器高法）两次仪器高法已知已知HA，求，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2f=5mm瞄准读数的顺序：后瞄准读数的顺序：后前前前前后后测站水准尺读数点号后尺

6、前尺高差( h )平均高差 改正后高差高 程（H）1A113410.0001011TP.11677-0.5431554-0.543-0.543TP.1 14441624TP.21324+0.12021508+0.116+0.118水准测量记录（两次仪器高法）水准测量记录（两次仪器高法）（2）、双面尺法）、双面尺法已知已知HA，求，求HBa1b1a2b2h1=a1-b1h2=a2-b2h1-h2f=5mm顺序：后顺序：后前前前前后后 黑黑黑黑红红红红黑面高差为黑面高差为 红面高差为红面高差为水准测量记录（双面尺法）（三）（三）路线检核路线检核对整条路线的总高差进行检核对整条路线的总高差进行检核2

7、.2.支水准路线支水准路线BM.ABM.ATBM1TBM1TBM2TBM2TBM1TBM1BM.ABM.ATBM2TBM2TBM3TBM3TBM4TBM41.1.闭合水准路线闭合水准路线3.3.附合水准路线附合水准路线BM.ABM.ABM.BBM.BTBM1TBM1TBM2TBM2TBM3TBM3 h h允允= = 4040 L mm L mm（平地）（平地）或或 h h允允= = 1212 n mm n mm（山地）（山地）L L为路线长，为路线长，n n为测站数为测站数检核公式检核公式 h h理理=0=0fh=fh= h h测测 fh fh fhfh允允fh=fh= h h往往+ + h

8、h返返 fhfh fhfh允允检核公式检核公式 h h理理= =H H终终- -H H始始fh=fh= h h测测- - h h理理 fh fh fhfh允允三、水准三、水准测量的内业计算测量的内业计算计计算算步步骤：骤： 高差闭合差的计算 路线闭合差检验 闭合差分配： 计算每公里（每站）高差改正数 计算测段高差改正数 计算改正后高差 计算各点高程h h允允始始终终测测h hf fH HH Hh hf f（mm）（mm）L L4040f fh允h允L Lh hf f每公里改正数v每公里改正数vi ii il lv vV V计算步骤：计算步骤： 1、高差闭合差的计算高差闭合差的计算 路线闭合差检

9、验路线闭合差检验 闭合差分配：闭合差分配： 计算每公里（每站）高差改正数计算每公里（每站）高差改正数 计算测段高差改正数计算测段高差改正数 2、计算改正后高差计算改正后高差 检核：检核： 3、计算各点高程计算各点高程按与按与L L或或N N成正比，反符号分配成正比，反符号分配（ 为第为第i段改正后的高差）段改正后的高差） 水准测量成果整理A123B+2.3311.6KM+2.8132.1KM-2.2441.7KM+1.4302.0KMHA=45.286MHB=49.579M)(10940)(037. 0293. 4330. 4)()(293. 4286.45579.49MMLfMHHhfMHH

10、hhABhAB容理ioiholvVkmmmLfv)/(54 . 737水准测量成果整理三、四等水准测量测站技术要求Koni007自动安平水自动安平水准仪准仪2-4自动安平水准仪自动安平水准仪和精密水准仪简介和精密水准仪简介一、自动安平水准仪一、自动安平水准仪特点：特点：1、视准轴自动安平；、视准轴自动安平；2、提高水准测量精度；、提高水准测量精度；3、减少操作步骤，、减少操作步骤， 提高工作效率。提高工作效率。 自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的气泡居中后，

11、借助一种居中后，借助一种“补偿器补偿器”的特别装置，使视线自的特别装置，使视线自动处于水平状态。动处于水平状态。自动安平水准仪自动安平水准仪准准 星星反光镜反光镜物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋基座基座二.精密水准仪精密水准仪精密水准测量的两个重要条件：精密水准仪精密水准仪提供精确的水平视线；精密水准尺精密水准尺刻度精确(铟钢带水准尺)， 能读得精确的读数。二.精密水准仪用途：精密水准仪用途：精密水准仪(precise level)(precise level)主要用于国家主要用于国家一、二等水准测量、地震水准测量、精密工程测量一、二等水准测量、地震水准测量、精密工程测量和变形观测中。例如建构筑物的沉

12、降观测，大型桥和变形观测中。例如建构筑物的沉降观测，大型桥梁工程的施工测量和大型精密设备安装测量等。梁工程的施工测量和大型精密设备安装测量等。 精密水准仪、水准尺精密水准仪、水准尺WILD N3、精、精密水准尺密水准尺WILD N3WILD N3精密精密自动安平水准仪自动安平水准仪精精密密水水准准尺尺1.1.水准器灵敏度高：水准器灵敏度高：水准器格值达到水准器格值达到5”5” 10”10”2mm2mm。采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、 精确地完成精平。精确地完成精平。2.2.望远镜放大率大，孔径大：望远镜放大率大，孔径大：放大率放大率V V在

13、在4040倍以上，孔径倍以上，孔径D D大于大于50mm50mm，照准精，照准精 度高。度高。3.3.望远镜结构严密，视准轴变化小：望远镜结构严密，视准轴变化小：有隔热罩。有隔热罩。4.4.装有平行玻璃板测微装置：装有平行玻璃板测微装置：测微范围测微范围1010（5 5）mmmm，测微器刻度，测微器刻度100100格，格值格，格值 为为0.10.1（0.050.05）mmmm，可估读至，可估读至0.010.01（0.005)mm0.005)mm。精密水准仪的特点精密水准仪的特点电子水准仪电子水准仪也称也称“数字水准仪数字水准仪” 具有自动安平功能。具有自动安平功能。 自动显示水平视线读数和视距

14、。自动显示水平视线读数和视距。 通过物镜获取水准尺图象，通过通过物镜获取水准尺图象，通过 仪器的处理系统，将图象信息转仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。换成数字显示。 能与计算机实现数据通讯。能与计算机实现数据通讯。 基本避免了人为的观测误差（视基本避免了人为的观测误差（视 差、水准器精平误差、瞄准误差、差、水准器精平误差、瞄准误差、 估读数误差。估读数误差。电子水准电子水准仪图仪图电子水准仪图电子水准仪图条条码码尺尺测量键测量键电子水准仪的电子水准仪的瞄准瞄准要求竖丝要求竖丝位于条码位于条码带上带上电子水准仪的瞄准电子水准仪的瞄准SDL30数字水准仪数字水准仪数字水准仪一一.水准仪

15、的轴线及其应满足的条件水准仪的轴线及其应满足的条件CCLLVVLL1.四条轴线四条轴线 视视 准准 轴轴 CC 水准管轴水准管轴 LL 圆水准轴圆水准轴 LL 竖竖 轴轴 VV(1) LL/ VV(2) 横丝横丝VV(3) LL / CC (主要条件主要条件) 2. 应满足的三个条件应满足的三个条件对以上三个条件进行检验和校正对以上三个条件进行检验和校正2-5 水准测量的检验和校正水准测量的检验和校正二二.水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正1.1.圆水准器的检验和校正圆水准器的检验和校正 2.2.十字丝的检验和校正十字丝的检验和校正 3.3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正水准管轴平行于视准

16、轴的检验与校正 2-6 水准测量的误差分析及注意事项水准测量的误差分析及注意事项1、仪器误差仪器误差仪器校正的残余误差仪器校正的残余误差( (主要是主要是i i角的误差角的误差) )。 水准管轴与视准轴不平行，存在一个角，称水准管轴与视准轴不平行，存在一个角，称i角角 观测时保持前后视距相等，能抵消观测时保持前后视距相等，能抵消i i角误差的影响。角误差的影响。水准尺误差：水准尺误差： 原因：水准尺分划不准确、尺长变化、尺弯曲等。原因：水准尺分划不准确、尺长变化、尺弯曲等。 方法：检验水准尺上真长与名义长度，加方法：检验水准尺上真长与名义长度，加尺长改正尺长改正数；数；2 2、观测误差观测误差

17、 气泡居中误差气泡居中误差 读数误差读数误差 水准尺倾斜水准尺倾斜（尤其注意前后倾斜）（尤其注意前后倾斜） 视差的影响视差的影响 这些误差须严格认真操作、读数，来避免误差的影响这些误差须严格认真操作、读数，来避免误差的影响 3、外界环境的影响外界环境的影响 仪器下沉：（在软土或植被上时容易发生下沉）仪器下沉：（在软土或植被上时容易发生下沉） 采用采用“后后前前前前后后” 的观测顺序的观测顺序，可以削弱，可以削弱其影响。其影响。 尺垫下沉：尺垫下沉：采用往返观测取观测高差的中数采用往返观测取观测高差的中数可以可以削弱其影响。削弱其影响。 地球曲率和大气折光影响：地球曲率和大气折光影响： 地球曲率影响：地球曲率影响： （前后视距相等前后视距相等来消除）来消除） 大气折光影响：大气折光影响： （由于大气折光，视线会发生（由于大气折光，视线会发生弯曲。越靠近