建筑工程测量-第二章 水准测量ppt课件

1、第二章第二章 水准丈量水准丈量教教 学学 要要 点点一、教学内容一、教学内容1 1水准丈量的原理；水准丈量的原理； 5 5水准丈量的内业计算水准丈量的内业计算2 2水准仪的构造和水准丈量工具水准仪的构造和水准丈量工具 6 6水准仪的检验与正；水准仪的检验与正；3 3水准仪的运用；水准仪的运用； 7 7水准丈量的误差；水准丈量的误差； 4 4水准丈量的施测方法；水准丈量的施测方法； 8 8其他水准仪简介。其他水准仪简介。二、重点和难点二、重点和难点1 1、重点：、重点： 水准仪的运用，水准丈量的施测方法；水准仪的运用，水准丈量的施测方法； 2 2、难点：、难点： 水准丈量的内业计算和水准仪的检验

2、与校正。水准丈量的内业计算和水准仪的检验与校正。三、教学要求三、教学要求1 1、了解水准丈量道路的布设，水准仪的检验与校正，水准测、了解水准丈量道路的布设，水准仪的检验与校正，水准测 量误差及本卷须知，自动安平水准仪、精细水准仪和电子水准仪量误差及本卷须知，自动安平水准仪、精细水准仪和电子水准仪 的运用方法。的运用方法。2 2、掌握水准丈量的原理，、掌握水准丈量的原理，DS3DS3水准仪的构造及运用，普通水准水准仪的构造及运用，普通水准丈量的施测方法及内业计算。丈量的施测方法及内业计算。四、方案教学时数：实际教学四、方案教学时数：实际教学6 6学时，操作练习学时，操作练习2 2学时。学时。 第

3、一节第一节 水准丈量原理水准丈量原理一、水准丈量原理一、水准丈量原理 水准丈量是利用水准仪提供的程度视野，读取竖立在两个水准丈量是利用水准仪提供的程度视野，读取竖立在两个地面点上的水尺的读数，直接测定地面上两点间的高差，然地面点上的水尺的读数，直接测定地面上两点间的高差，然后根据知点高程和测得的差，推算出未知点高程。后根据知点高程和测得的差，推算出未知点高程。ABabHAHBhABHi大地水准面前进方向图2-1 水准丈量原理图图2-12-1如示，设水准丈量是由如示，设水准丈量是由A A 向向B B 进展的，那么进展的，那么A A点为后视点，点为后视点，B B点为点为前视点前视点A A 点尺上的

4、后视读数为点尺上的后视读数为a a，B B尺上的前视读数为尺上的前视读数为b b。A A、B B 两点间高两点间高差差hABhAB为：为：因此，高差等于后视读数减去前视读数。因此，高差等于后视读数减去前视读数。 bahAB 2-1二、计算未知点高程二、计算未知点高程 1高差法高差法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHB 假设知假设知A点的高程点的高程HA，那么，那么B点的高程点的高程HB为：为：ABABhHH 2视野高法视野高法ABabhAB前进方向前进方向大地水准面大地水准面HAHBHBHi B点高程也可以经过水准仪的视野高程点高程也可以经过水准仪的视野高程Hi来计算

5、，即来计算，即 bHHaHHiBAi前往前往下一节下一节 在丈量中，有时安顿一次仪器，需测定多个地面点的高程，在丈量中，有时安顿一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用视野高法就比较方便。采用视野高法就比较方便。 第二节第二节 水准丈量的仪器和工具水准丈量的仪器和工具 水准丈量所运用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。水准丈量所运用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。国产水准仪按其精度分国产水准仪按其精度分DS05，DS1，DS3及及DS10等几种型号。等几种型号。05、1、3 和和10表示水准仪精度等级。表示水准仪精度等级。DS表示大地水准仪。表示大地水准仪。精度等级表示每千米往返测得的高差中

6、数的中误差毫米值。精度等级表示每千米往返测得的高差中数的中误差毫米值。一一 、DS3微倾式水准仪的构造微倾式水准仪的构造DS3水准仪主要由望远镜、水准器及基座组成。如图水准仪主要由望远镜、水准器及基座组成。如图23所示所示图23 DS3水准仪立体图1 1、望远镜、望远镜 望远镜的作用是准确瞄准远处目的并对水准尺进展读数的部件望远镜的作用是准确瞄准远处目的并对水准尺进展读数的部件望远镜由物镜、目镜、对光透镜望远镜由物镜、目镜、对光透镜 和十字丝分划板组成，如图和十字丝分划板组成，如图2-42-41 1、物镜和目镜、物镜和目镜 ： 物镜是水准仪对准目的的镜头，物镜是水准仪对准目的的镜头， 目镜是眼

7、睛观看的镜头。物镜和目镜采用复合目镜是眼睛观看的镜头。物镜和目镜采用复合 图图2-4 2-4 望远镜纵望远镜纵平面图平面图 透镜组，目的经过物镜成像后构成一个减少实像。透镜组，目的经过物镜成像后构成一个减少实像。2 2、十字丝分划板、十字丝分划板 十字丝分划板由光学玻璃制成，如图十字丝分划板由光学玻璃制成，如图2525 所示。十字丝分划板的作用是瞄准目的和读所示。十字丝分划板的作用是瞄准目的和读 数用的。挪动对光透镜，可使不同间隔的目数用的。挪动对光透镜，可使不同间隔的目 标均能明晰地成像在十字丝平面上。标均能明晰地成像在十字丝平面上。3 3、视准轴、视准轴 十字丝交点与物镜光心的连线，称为视

8、准轴十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴C-CC-C。视准轴的延。视准轴的延伸线即为视野，水准丈量就是在视准轴程度时，用十字丝的中丝伸线即为视野，水准丈量就是在视准轴程度时，用十字丝的中丝在在 水准尺上截取读数的。水准尺上截取读数的。上丝下丝中丝竖丝图25十字丝分划板2 2水准器水准器1 1、管水准器、管水准器 管水准器用于准确整平仪器。如图管水准器用于准确整平仪器。如图2-62-6所示，它是玻璃管，其纵剖面方向的内壁所示，它是玻璃管，其纵剖面方向的内壁研磨成一定半径的圆弧形，水准管上普通研磨成一定半径的圆弧形，水准管上普通刻有间隔为刻有间隔为2mm2mm的分划线，分划线的中点的分划线，分划

9、线的中点O O称为水准管零点，经过零点与圆弧相切的称为水准管零点，经过零点与圆弧相切的纵向切线纵向切线LLLL称为水准管轴称为水准管轴L-LL-L。糜。糜 水准管轴平行于视准轴。如图水准管轴平行于视准轴。如图2525所示水准管上所示水准管上2mm2mm圆弧所对的圆心角圆弧所对的圆心角，称为水准管的分划值，水准管分划愈称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。器的精度也愈高。DS3DS3型水准仪的水准型水准仪的水准管分划值为管分划值为2020，记作，记作20/2mm20/2mm。如图如图2727所示。所示。 OLL图2-6 管

10、水准器图2-7 管水准器分划值2 2、符合水准器、符合水准器为了提高水准管气泡居中的精度采为了提高水准管气泡居中的精度采用符合水准器。如图用符合水准器。如图2828所示。所示。图2-8 符合水准器3 3、圆水准器、圆水准器 圆水准器装在水准仪基座上用圆水准器装在水准仪基座上用 于粗略整平。圆水准器顶面的玻内外于粗略整平。圆水准器顶面的玻内外表研磨成球面，球面的正中刻有圆圈，表研磨成球面，球面的正中刻有圆圈，其圆心称为圆水准器的点。过零点的其圆心称为圆水准器的点。过零点的球面法线球面法线LLLL，称为圆水准器轴。，称为圆水准器轴。如图如图2929所示所示气泡LL图2-9 圆水准器3 3、基座：、

11、基座： 支座作用是支承仪器的上部，并通支座作用是支承仪器的上部，并通 过衔接螺旋与三脚架衔接。它主要由轴座、过衔接螺旋与三脚架衔接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。转动脚螺旋，脚螺旋、底板和三脚压板构成。转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。可使圆水准气泡居中。二、水准尺二、水准尺 水准尺是进展水准丈量时与水准仪配合运用的标尺。水准尺是进展水准丈量时与水准仪配合运用的标尺。 常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。1 1、塔尺、塔尺 是一种逐节减少的组合尺，其长度为是一种逐节减少的组合尺，其长度为3m3m5m5m，有两节，有两节 或三节衔接在一同，尺面上有宽度为或三

12、节衔接在一同，尺面上有宽度为1cm1cm黑白相间的刻划。黑白相间的刻划。2 2、双面水准尺、双面水准尺 尺长为尺长为3m3m，两根尺为一对。尺的双面均有刻划，一面为，两根尺为一对。尺的双面均有刻划，一面为 黑白相间，称为黑面尺，尺底为黑白相间，称为黑面尺，尺底为0.000m0.000m；另一面为红白相；另一面为红白相 间，称为红面尺，不断尺的尺底为间，称为红面尺，不断尺的尺底为4.787m,4.787m,另不断尺的尺另不断尺的尺 底为底为4.6874.687；两尺差为常数；两尺差为常数0.1m,0.1m,这个常数称为尺常数。这个常数称为尺常数。三、尺垫三、尺垫 尺垫是由生铁铸成。普通为三角形尺

13、垫是由生铁铸成。普通为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立于半球顶面。于半球顶面。 图图2-10 2-10 水准尺和尺垫水准尺和尺垫 第三节第三节 水准仪的运用水准仪的运用 微倾式水准仪的根本操作程序为：微倾式水准仪的根本操作程序为： 安顿仪器、粗略整平、瞄准水准尺、准确整平和读数安顿仪器、粗略整平、瞄准水准尺、准确整平和读数一、安顿仪器一、安顿仪器1 1、调整安顿脚架、调整安顿脚架 松开三脚架架腿的固定松开三脚架架腿的固定 螺旋，调整架腿长度，再螺旋，调整架腿长度，再 拧紧固定螺旋，

14、张开三脚拧紧固定螺旋，张开三脚 架将架腿踩实，使三脚架架将架腿踩实，使三脚架 架头大致程度。架头大致程度。2 2、架头上衔接水准仪、架头上衔接水准仪 图图2-11 2-11 水准仪的衔接水准仪的衔接 从仪器箱中取出水准仪，用衔接螺旋将水准仪固定在三脚从仪器箱中取出水准仪，用衔接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。如图架架头上。如图2-112-11所示。所示。二、粗略整平二、粗略整平 经过调理脚螺旋使圆水准器气泡居中。经过调理脚螺旋使圆水准器气泡居中。1 1、先调平两个脚螺旋、先调平两个脚螺旋 将园水准器置于两脚螺将园水准器置于两脚螺 旋之间，用两手按相对方旋之间，用两手按相对方 向转动两脚螺旋，使

15、气泡向转动两脚螺旋，使气泡 沿两脚螺旋连线方向由沿两脚螺旋连线方向由a a 移至移至b b，调平两个脚螺旋。，调平两个脚螺旋。2 2调平另一个脚螺旋调平另一个脚螺旋 用手转动另一个脚螺旋使气泡由用手转动另一个脚螺旋使气泡由b b 移至中心，调平脚螺移至中心，调平脚螺旋。旋。 整平常，气泡挪动的方向与左手大拇指旋转脚螺旋的方向整平常，气泡挪动的方向与左手大拇指旋转脚螺旋的方向一致，一致， 与右手大拇指旋转脚螺旋时的挪动方向相反。如图与右手大拇指旋转脚螺旋时的挪动方向相反。如图2-122-12所所示示图2-12 圆水准器整平三、瞄准水准尺三、瞄准水准尺1 1、目镜调焦、目镜调焦 松开制动螺旋，将望

16、远镜转向亮堂的背景，松开制动螺旋，将望远镜转向亮堂的背景， 转动目镜对光螺旋，使十字丝成像明晰。转动目镜对光螺旋，使十字丝成像明晰。2 2、初步瞄准、初步瞄准 经过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准经过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准 尺，旋紧制动螺旋。尺，旋紧制动螺旋。3 3、物镜调焦、物镜调焦 转动物镜对光螺旋，使水准尺的成转动物镜对光螺旋，使水准尺的成像明晰。像明晰。4 4、准确瞄准、准确瞄准 转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准准水准 尺边缘或中央，直至尺像与十字丝平面重合，如图尺边缘或中央，直至尺像与十字丝平面重合，如图2-132-13、1414所示所示

17、图2-13 准确瞄准与读数a存在视差 b没有视差图2-14 视差景象四、准确整平四、准确整平 准确整平简称精平。准确整平简称精平。察看水准气泡窗内的气泡察看水准气泡窗内的气泡影像，用右手缓慢地转动影像，用右手缓慢地转动微倾螺旋，使气泡两端的微倾螺旋，使气泡两端的影像严密吻合。此时视野即为程度视野。如图影像严密吻合。此时视野即为程度视野。如图2-152-15所示。所示。 五、读数五、读数 符合水准器气泡居中后，应立刻用十字丝符合水准器气泡居中后，应立刻用十字丝中丝在水准尺上读数。读数时应从小数向大中丝在水准尺上读数。读数时应从小数向大数读，直接读取米、分米和厘米，并估读出数读，直接读取米、分米和

18、厘米，并估读出毫米，共四位数。如图毫米，共四位数。如图2-162-16所示，读数是所示，读数是1.336m1.336m。读数后再检查符合水准器气泡能否。读数后再检查符合水准器气泡能否居中，假设不居中，应再次精平，重新读数。居中，假设不居中，应再次精平，重新读数。 图图2-16 2-16 水准尺读水准尺读数数 图2-15 准确整平 第第 三三 讲讲 教教 学学 要要 点点 一、教学内容一、教学内容 1 1、水准丈量的施测方法、水准丈量的施测方法 2 2、水准丈量的内业计算、水准丈量的内业计算 二、教学重点和难点二、教学重点和难点 1 1、重点：、重点： 水准丈量的施测方法水准丈量的施测方法 2

19、2、难点：、难点： 水准丈量的内业计算水准丈量的内业计算 三、教学要求三、教学要求 1 1、了解水重点和水准道路的布设。、了解水重点和水准道路的布设。 2 2、掌握水准丈量的方法和内业计算方法。、掌握水准丈量的方法和内业计算方法。四、思索题和作业四、思索题和作业 1 1、思索题：、思索题： 2-5 2-5、 2-7 2-7 2 2、作、作 业：业： 2-6 2-6、 2-8 2-8 第四节第四节 水准丈量的施测方法水准丈量的施测方法一、水准点及水准道路的布设方式一、水准点及水准道路的布设方式 1 1、水准点、水准点用水准丈量的方法测定的高程用水准丈量的方法测定的高程控制点称为水准点，记为控制点

20、称为水准点，记为BMxBMx。水准点有永久性和暂时性两种。水准点有永久性和暂时性两种。1 1、永久性水准点、永久性水准点 国家等级水准点设为永久性国家等级水准点设为永久性水准点如图水准点如图2-172-17和图和图2-182-18所示。所示。建筑工地上的永久性水准点，建筑工地上的永久性水准点，其方式如图其方式如图2-1892-189所示。所示。图图2-17 国家就等级水准点国家就等级水准点图图2-18 墙上水准点墙上水准点2、暂时性水准点、暂时性水准点 暂时性水准点可用地面上暂时性水准点可用地面上突出的巩固岩石或用大木桩打突出的巩固岩石或用大木桩打入地下，桩顶钉铁钉，作为水准点的标志，如图入地

21、下，桩顶钉铁钉，作为水准点的标志，如图2-19b示。示。 图2-19 建筑工程水准点a永久性水准点 b暂时性水准点2 2、水准道路的布设方式分类、水准道路的布设方式分类 在水准点间进展水准丈量所经过的道路，称为水准道路。在水准点间进展水准丈量所经过的道路，称为水准道路。1 1附合水准道路附合水准道路 从知高程水准点出发，沿待从知高程水准点出发，沿待定高程的水准点进展丈量，最后定高程的水准点进展丈量，最后附合到另一知高程水准点的水附合到另一知高程水准点的水准道路，称附合水准道路。如图准道路，称附合水准道路。如图2-202-20BMABMBh1h2h3h4123图2-20 附 合水准道路3、支水准

22、道路、支水准道路 从知高程水准点出发，沿待定高程从知高程水准点出发，沿待定高程水准点进展水准丈量，既不闭合又不水准点进展水准丈量，既不闭合又不附合的水准道路，称为支水准道路。附合的水准道路，称为支水准道路。支水准道路要进展往返丈量。图支水准道路要进展往返丈量。图2-22 2、闭合水准道路、闭合水准道路 从知高程水准点出发，沿各待定从知高程水准点出发，沿各待定高程点进展水准丈量，最后又回到原高程点进展水准丈量，最后又回到原出发点的环形道路，称为闭合水准道路出发点的环形道路，称为闭合水准道路BMA1hfhb图2-22 支水准道路BMAh1h2h3h4h51234图2-21 闭合水准道路二、水准丈量

23、的施测方法二、水准丈量的施测方法 转点用转点用TPxTPx表示，在水准丈量中它们起传送高程的作用。表示，在水准丈量中它们起传送高程的作用。如图如图2-232-23所示，知水准点所示，知水准点BMA BMA 的高程为的高程为HA HA ，现欲测定，现欲测定B B点的高点的高程程HB HB 。1 1、水准丈量观测：、水准丈量观测：AHABHBhAB大地水准面D1000mTP1TP4TP3h1TP2进展方向h22.3120.4502.4240.5582.0141.2231.9011.1081.9550.7402.0770.866h32.4130.9012.2870.771h40.4180.5332.

24、4672.350h5 图2-23 水准丈量的施测2观测与记录观测与记录 表表2-1 2-1 水水 准准 测测 量量 手手 簿簿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+ +12345671BM.A1.4530.580132.815TP.10.8732TP.12.5320.770TP.21.7623TP.21.3721.337TP.30.0354TP.30.8740.929TP.41.8035TP.41.0200.564B 1.584134.009计算检核计算检核7.2516.0572.6871.493ab=1.194h

25、=1.194hAB=HBHA=1.1943 3计算与计算检核计算与计算检核1 1计算计算 每一测站都可测得前、后视两点的高差，即：每一测站都可测得前、后视两点的高差，即： . . . . . .111bah 222bah 555bah 将上述各式相加，得：将上述各式相加，得： bahhAB 那么那么B B点高程为：点高程为： hHhHHAABAB2 2计算检核计算检核 为了保证记录表中数据的正确，应对后视读数总和减为了保证记录表中数据的正确，应对后视读数总和减前视读总和、高差总、前视读总和、高差总、B B点高程与点高程与A A点高程之差进展检核，点高程之差进展检核，这三个数字应相等这三个数字应

26、相等m194. 1m057. 6m251. 7 bam194. 1m493. 1m687. 2 hm194. 1m815.132m009.134 ABHH 三、水准丈量成果检测三、水准丈量成果检测1、水准道路丈量成果检测、水准道路丈量成果检测2 2闭合水准丈量道路成果检核闭合水准丈量道路成果检核 闭合水准道路各测段高差代数和应等于零，即闭合水准道路各测段高差代数和应等于零，即: : 假设不等于零，那么高差闭合差为：假设不等于零，那么高差闭合差为： 0thh mhhW 3 3支水准丈量道路的成果检核支水准丈量道路的成果检核 支水准道路往测高差与返测高差的代数和应等于零。支水准道路往测高差与返测高

27、差的代数和应等于零。0 bfhh 假设不等于零，那么高差闭合差为：假设不等于零，那么高差闭合差为： bfhhhW 1附合水准丈量的成果检核附合水准丈量的成果检核 附合水准道路各测段高差代数和应等于两个知高程的水准点间的高差，附合水准道路各测段高差代数和应等于两个知高程的水准点间的高差，即即)(ABmthmhHHhhhW 实测高差代数和与其实际高实测高差代数和与其实际高 差的差称为高差闭合差差的差称为高差闭合差 ABthHHh2 2水准丈量的测站检核水准丈量的测站检核1 1变动仪器高法变动仪器高法 在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进展

28、检核。要求：改动仪器高度应大于差进展检核。要求：改动仪器高度应大于10cm10cm，两次所，两次所测高差之差不超越允许值等外水准丈量允许值为测高差之差不超越允许值等外水准丈量允许值为6mm6mm，取其平均值作为该测站最后结果，否那么需求，取其平均值作为该测站最后结果，否那么需求重测。重测。2 2双面尺法双面尺法 分别对双面水准尺的黑面和红面进展观测。利用前、分别对双面水准尺的黑面和红面进展观测。利用前、后视的黑面和红面读数，分别算出两个高差。假设不符后视的黑面和红面读数，分别算出两个高差。假设不符值不超越规定的限差四等水准丈量允许值值不超越规定的限差四等水准丈量允许值5mm5mm，取，取其平均

29、值作为该测站最后结果，否那么需求重测。其平均值作为该测站最后结果，否那么需求重测。3 3、普通水准丈量的高程闭合差允许值规定：、普通水准丈量的高程闭合差允许值规定： 普通水准丈量的高差闭合差均不得超越规定的允许值，普通水准丈量的高差闭合差均不得超越规定的允许值，即即fhfh fh fh容容 1 1平地平地 fh fh容容= =40L mm40L mm 2 2山地山地 fh fh容容= =12 n mm12 n mm 注：注：L L为水准道路长度为水准道路长度kmkm；n n为测站数。为测站数。 第第 四四 讲讲 教教 学学 要要 点点 一、教学内容一、教学内容 1 1、水准仪的检验与校正、水准

30、仪的检验与校正 2 2、水准丈量的误差、水准丈量的误差 3 3、其他水准仪简介、其他水准仪简介 二、重点和难点二、重点和难点 1 1、重点：、重点： 水准仪的检验与校正水准仪的检验与校正 2 2、难点：、难点： 其他水准仪简介其他水准仪简介 三、教学要求三、教学要求 1 1、了解其他水准仪的构造和运用原理，了解水准丈量、了解其他水准仪的构造和运用原理，了解水准丈量 误差缘由及减小方法和措施。误差缘由及减小方法和措施。 2 2、掌握水准仪的检验和校正方法。、掌握水准仪的检验和校正方法。 四、思索题和作业四、思索题和作业 1 1、思索题：、思索题： 2-10 2-10、 2-12 2-12 2 2

31、、作、作 业：业： 2-11 2-11 第六节第六节 微倾式水准仪的检验与校正微倾式水准仪的检验与校正一、水准仪应满足的几何条件一、水准仪应满足的几何条件 根据水准丈量的原理，水准仪必需能提供一条程度的视根据水准丈量的原理，水准仪必需能提供一条程度的视野，它才干正确地测出两点间的高差。为此，水准仪在构造野，它才干正确地测出两点间的高差。为此，水准仪在构造上应满足以下的几何条件。上应满足以下的几何条件。图2-24 水准仪的轴线1 1圆水准器轴圆水准器轴LLLL应应 平行于仪器的竖轴平行于仪器的竖轴VVVV；2 2十字丝的中丝应垂直十字丝的中丝应垂直 于仪器的竖轴于仪器的竖轴VVVV；3 3水准管

32、轴水准管轴LL LL 应平行应平行 于视准轴于视准轴CC CC 。 如图如图2-42-4所示所示 在水准丈量之前，应对水准在水准丈量之前，应对水准 仪进展检验和校正。仪进展检验和校正。二、水准仪的检验与校正二、水准仪的检验与校正1 1圆水准器轴圆水准器轴LLLL平行于仪器的竖轴平行于仪器的竖轴VVVV的检验与校正的检验与校正1 1、检验方法、检验方法 旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中，旋转脚螺旋使圆水准器气泡居中， 然后将仪器绕竖轴旋转然后将仪器绕竖轴旋转180180，假设气，假设气 泡仍居中，那么表示该几何条件满足；泡仍居中，那么表示该几何条件满足； 否那么需求校正。否那么需求校正。 2 2、校

33、正方法、校正方法 先调整脚螺旋，使气泡向零点方向挪动偏离值的一先调整脚螺旋，使气泡向零点方向挪动偏离值的一半，此时竖轴处于铅垂位置。然后稍旋松圆水准器底部半，此时竖轴处于铅垂位置。然后稍旋松圆水准器底部的固定螺钉，用校正针拨动三个校正螺钉，使气泡居中，的固定螺钉，用校正针拨动三个校正螺钉，使气泡居中，紧固定螺钉。紧固定螺钉。 圆水准器校正螺钉的构造如图圆水准器校正螺钉的构造如图2-252-25所示。此项校正，所示。此项校正，需反复进展，直至仪器旋转到任何位置时，圆水准器气需反复进展，直至仪器旋转到任何位置时，圆水准器气泡皆居中为止。最后旋紧固定螺钉。泡皆居中为止。最后旋紧固定螺钉。图2-25

34、圆水准器校正螺钉2 2十字丝中丝垂直于仪器的竖轴的检验与校正十字丝中丝垂直于仪器的竖轴的检验与校正1 1、检验方法、检验方法 安顿水准仪，使圆水准器的气泡严厉居中。安顿水准仪，使圆水准器的气泡严厉居中。 用十字丝交点瞄准某一明显的点状目的用十字丝交点瞄准某一明显的点状目的M M ，旋紧制动，旋紧制动螺旋。螺旋。 转动微动螺旋，假设目的点转动微动螺旋，假设目的点M M不分开中丝，中丝垂直于不分开中丝，中丝垂直于仪器竖轴假设目的点仪器竖轴假设目的点M M 分开中丝，如图分开中丝，如图2-26c2-26c所示，那所示，那么需求校正。么需求校正。2 2、校正方法、校正方法 松开十字丝分划板座松开十字丝

35、分划板座的固定螺钉，转动十字丝的固定螺钉，转动十字丝分划板座，使中丝一端对分划板座，使中丝一端对准目的点准目的点M M，再将固定螺，再将固定螺钉拧紧。此项校正也需反钉拧紧。此项校正也需反复进展。复进展。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轴的检验与校正1 1、检验方法、检验方法 1 1、在较平坦的地面上选择相距约、在较平坦的地面上选择相距约80m80m的的A A、B B 两点，两点，打木桩或放置尺垫。用皮尺丈量定出打木桩或放置尺垫。用皮尺丈量定出AB AB 的中间点的中间点C C。 2 2、在、在C C点安顿水准仪，用变动仪器高法，延续两次点安顿水准仪，用变动仪器高法，延续

36、两次测出测出A A、B B 两点的高差，假设两次测定的高差之差不超两点的高差，假设两次测定的高差之差不超越越3mm3mm，那么取两次高差的平均值作为高差，那么取两次高差的平均值作为高差hAB hAB 。由于。由于间隔相等，前、后视读数误差间隔相等，前、后视读数误差x1x1相等，故高差相等，故高差hABhAB不受不受视准轴误差的影响。视准轴误差的影响。图图227水准管轴平行视准轴的检验水准管轴平行视准轴的检验 3 3在离在离B B点大约点大约3m3m左右的左右的D D点处安顿水准仪，精平后读得点处安顿水准仪，精平后读得B B点尺上点尺上的读数为的读数为b2b2。根据。根据b2b2和高差和高差hA

37、BhAB算出算出A A点尺上视野程度时的应读读点尺上视野程度时的应读读数为：数为：ABhba 22 4 4瞄准瞄准A A点水准尺，读出中丝点水准尺，读出中丝 的读数的读数a2a2，假设，假设a2a2与与a2a2相等，表示相等，表示 两轴平行。否那么需求校正。如图两轴平行。否那么需求校正。如图2-282-28所示所示 2 2校正方法校正方法 1 1转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准转动微倾螺旋，使十字丝的中丝对准A A点尺上应读读数点尺上应读读数a2a2， 2 2用校正针拨松水准管一端左、右和上、下校正螺钉，使气泡用校正针拨松水准管一端左、右和上、下校正螺钉，使气泡居居 中，将校正螺钉旋紧。如图中

38、，将校正螺钉旋紧。如图2-352-35所示所示 3 3再进展检验，直至到达要求。再进展检验，直至到达要求。第七节第七节 水准丈量误差与本卷须知水准丈量误差与本卷须知一、仪器误差一、仪器误差1 1、水准管轴与视准轴不平行误差、水准管轴与视准轴不平行误差 经校正任存在的剩余误差。这种误经校正任存在的剩余误差。这种误差的影响与间隔成正比，观测时使前、差的影响与间隔成正比，观测时使前、后视间隔相等，可消除此项误差。后视间隔相等，可消除此项误差。2 2、水准尺误差、水准尺误差 因水准尺刻划不准确、尺长变化、因水准尺刻划不准确、尺长变化、弯曲等缘由产生的误差。因此，水准尺弯曲等缘由产生的误差。因此，水准尺

39、要经过检核才干用。要经过检核才干用。 二、观测误差二、观测误差 1 1水准管气泡的居中误差水准管气泡的居中误差 气泡不居中存在误差，致使视野偏离程度位置，气泡不居中存在误差，致使视野偏离程度位置，产生的读数误产生的读数误 差为减小该误差，每次读数时，都要使差为减小该误差，每次读数时，都要使水准管气泡严厉居中。水准管气泡严厉居中。2 2读数误差读数误差 估读水准尺毫米数的误差为读数误差。估读水准尺毫米数的误差为读数误差。 读数误差的大小与望远镜的放大倍率以及视野长度有关。读数误差的大小与望远镜的放大倍率以及视野长度有关。 丈量任务中，对不同等级的水准丈量应满足对望远镜放丈量任务中，对不同等级的水

40、准丈量应满足对望远镜放大倍率和最大视野长度的规定，以保证估读精度。大倍率和最大视野长度的规定，以保证估读精度。 3 3视差的影响误差视差的影响误差 存在视差时，由于十字丝平面与水准尺影像不重合，存在视差时，由于十字丝平面与水准尺影像不重合，假设眼睛的位置不同，便读出不同的读数，而产生读数假设眼睛的位置不同，便读出不同的读数，而产生读数误差。因此，观测时要仔细调焦，严厉消差。误差。因此，观测时要仔细调焦，严厉消差。 4 4水准尺倾斜的影响误差水准尺倾斜的影响误差 水准尺倾斜，将使尺上读数增大，从而带来误差。水准尺倾斜，将使尺上读数增大，从而带来误差。 为了减少这种误差的影响，水准尺必需扶直。为了

41、减少这种误差的影响，水准尺必需扶直。三、外界条件的影响误差三、外界条件的影响误差1 1水准仪下沉误差水准仪下沉误差 由于水准仪下沉，使视野降低，而引起高差误差。如采用由于水准仪下沉，使视野降低，而引起高差误差。如采用“后、前、前、后的观测程序，可减弱其影响。后、前、前、后的观测程序，可减弱其影响。2 2尺垫下沉误差尺垫下沉误差 假设在转点发生尺垫下沉，将使下一站的后视读数添加，假设在转点发生尺垫下沉，将使下一站的后视读数添加，也将引起高差的误差。采用往返观测的方法，取成果的中数，也将引起高差的误差。采用往返观测的方法，取成果的中数，可减弱其影响。可减弱其影响。为了防止水准仪和尺垫下沉，测站和转

42、点应选在土质实处，为了防止水准仪和尺垫下沉，测站和转点应选在土质实处，并踩实三脚架和尺垫，使其稳定。并踩实三脚架和尺垫，使其稳定。3 3地球曲率及大气折光的影响地球曲率及大气折光的影响 水准丈量时用程度视野水准丈量时用程度视野替代水准面在水准尺上的读替代水准面在水准尺上的读数产生的误差为数产生的误差为RDc22 由于大气折光的影响由于大气折光的影响, ,视视线要发生弯曲，在水准尺上线要发生弯曲，在水准尺上的读数将减小的读数将减小r r值就是大气折值就是大气折光对读数的影响光对读数的影响, ,在稳定的气候条件下在稳定的气候条件下,r ,r 约为约为c c的的1/71/7， 地球曲率和大气折光的共

43、同影响为：地球曲率和大气折光的共同影响为： RDcr207. 071 RDrcf243.0 地球曲率和大气折光影响，采用前、后视间隔相等的方法可消除地球曲率和大气折光影响，采用前、后视间隔相等的方法可消除4 4、温度的影响误差、温度的影响误差温度的变化不仅会引起大气折光的变化，而且产生水准管变形和管内温度的变化不仅会引起大气折光的变化，而且产生水准管变形和管内液体温度的升高，气泡向着温度高的方向挪动，影响水准管轴的程度，产液体温度的升高，气泡向着温度高的方向挪动，影响水准管轴的程度，产生了气泡居中误差。生了气泡居中误差。丈量中应随时留意为仪器打伞遮阳。丈量中应随时留意为仪器打伞遮阳。 第八节第

44、八节 其他水准仪简介其他水准仪简介一、精细水准仪和精细水准尺一、精细水准仪和精细水准尺 1 1、精细水准仪、精细水准仪 精细水准仪与普通水准仪比较，精细水准仪与普通水准仪比较， 在构造具有如下特征：在构造具有如下特征：1 1、水准器具有较高的灵敏度。、水准器具有较高的灵敏度。 水准仪的管水准器水准仪的管水准器值较小。值较小。2 2、望远镜具有良好的光学性能。、望远镜具有良好的光学性能。 图图2-31 2-31 精细水准精细水准仪仪 如如DS1DS1水准仪望远镜放大倍数为水准仪望远镜放大倍数为4040倍，能较准确地瞄准倍，能较准确地瞄准 水准尺的划水准尺的划3 3、具有光学测微器安装。可直接读取

45、水准尺一个分格，、具有光学测微器安装。可直接读取水准尺一个分格， 提高读数精度。提高读数精度。4 4、视准轴与水准轴间的联络相对稳定，受温度变化小。、视准轴与水准轴间的联络相对稳定，受温度变化小。2 2精细水准尺精细水准尺 精细水准仪必需配精细水准尺运用。精细水准尺普通有精细水准仪必需配精细水准尺运用。精细水准尺普通有两种两种1 1、基辅分划水准尺、基辅分划水准尺 尺身刻有左右两排分划，右边为根本分划，左边为尺身刻有左右两排分划，右边为根本分划，左边为辅助划。根本分划的注记从零开场，辅助分划的注记从辅助划。根本分划的注记从零开场，辅助分划的注记从某一常数某一常数K K开场。开场。2 2、双根本

46、分划尺、双根本分划尺 尺身两排均为根本划分，但彼此错开尺身两排均为根本划分，但彼此错开5mm5mm。尺身两侧。尺身两侧分别注记米数和分米数。尺身标有大小三角形分别表示分别注记米数和分米数。尺身标有大小三角形分别表示分米的起始线和半分米处。水准尺上的注记数字比实践分米的起始线和半分米处。水准尺上的注记数字比实践长度增大了一倍，运用这种水准尺丈量时，要将观测高长度增大了一倍，运用这种水准尺丈量时，要将观测高差除以差除以2 2才是实践高差。如图才是实践高差。如图2-302-30示示3 3精细水准仪的操作方法精细水准仪的操作方法 精细水准仪的操作方法与普通水准仪根本一样，只精细水准仪的操作方法与普通水

47、准仪根本一样，只是读数方法有些差别。在水准仪精平后，要转动测微轮是读数方法有些差别。在水准仪精平后，要转动测微轮使视野上、下平行挪动，使十字丝的楔形丝正好夹住一使视野上、下平行挪动，使十字丝的楔形丝正好夹住一个整分划线，被夹住的分划线读数为个整分划线，被夹住的分划线读数为m m、dmdm、cmcm。此时。此时视野上下平移的间隔那么由测微器读数窗中读出视野上下平移的间隔那么由测微器读数窗中读出mmmm。实。实践读数为全部读数的一半。践读数为全部读数的一半。 二、自动安平水准仪二、自动安平水准仪 自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远镜的光学系自动安平水准仪没有水准管和微倾螺旋，而是在望远

48、镜的光学系统中安装了补偿器，不须精平。统中安装了补偿器，不须精平。 1 1视野自动安平的原理视野自动安平的原理 圆水准器气泡居中后，视准轴圆水准器气泡居中后，视准轴仍存在一个微小倾角仍存在一个微小倾角，在望远镜，在望远镜的光路上安顿一补偿器，使经过物的光路上安顿一补偿器，使经过物镜光心的程度光线经过补偿器后偏镜光心的程度光线经过补偿器后偏转一个转一个角，仍经过十字丝交点，角，仍经过十字丝交点，使十字丝交点上读出的水准尺读数，使十字丝交点上读出的水准尺读数， 图图2-32 2-32 自动安平水准仪自动安平水准仪为视野程度时应该读出的数。由于无需精平，可以缩水准丈量的为视野程度时应该读出的数。由于

49、无需精平，可以缩水准丈量的 观测时间，提高水准丈量的观测精度。观测时间，提高水准丈量的观测精度。2 2自动安平水准仪的运用自动安平水准仪的运用运用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，运用自动安平水准仪时，首先将圆水准器气泡居中，然后瞄准水准尺，读数前按补偿器按钮等待读数前按补偿器按钮等待2 24 4秒后，即可进展读数。秒后，即可进展读数。三、激光水准仪三、激光水准仪 1 1、激光水准仪的构造、激光水准仪的构造 如图如图2-342-34所示，激光水准仪由激光器、水准仪和电源所示，激光水准仪由激光器、水准仪和电源组成。组成。 2 2、激光水准仪的特点、激光水准仪的特点 受大气折光影响小、观测精度高受大气折光影响小、观测精度高 3 3、激光水准仪的原理、激光水准仪的原理 将激光器发出的激光导入水准仪的望远镜内，在望远将激光器发出的激光导入水准仪的望远镜内，在望远镜的视准轴方向射