水准测量方法

关于水准测量方法第1页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量水准测量的原理水准仪及其使用普通水准测量及其成果整理水准测量注意事项主要内容第2页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量1、复习水准测量原理，掌握高差特性；2、掌握水准点、转点、三种水准路线的含义和区别；3、掌握水准测量的观测步骤和施测方法；4、能够正确地进行读数、记录、计算和检核；5、知道如何整理、完成好外业测量手簿。学习目标第3页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三复习：水准仪的使用安置：安置三脚架和水准仪；粗平：使圆水准器气泡居中；瞄准：粗瞄和精瞄；精平：使长水准管气泡居中；读数：用中丝读数；第4页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三复习：水准仪的使用安置仪器在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。第5页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准仪的使用粗平使圆水准器气泡居中b312c312

a13

2气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。第6页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准仪的使用准星水平粘结制动水平微动螺旋

对光螺旋消除视差瞄准目标粗瞄、对光、精瞄和消除视差第7页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准仪的使用1213111.251m0.717m读数用中横丝读数第8页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的原理计算未知点的高程高差法hABABab前进方向大地水准面HAHBHB视线高度第9页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的原理∑hAB大地水准面HB=?ＨA连续水准测量

hAB=∑h=h1+h2

+…

=(a1

－b1)+(a2

－b2)+…=∑a－∑b第10页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线水准点：我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。水准点记为BM(BenchMark)。水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。国家等级永久性水准点第11页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线BM23BM24BM259.0m9.8m8.4mH23＝56.437mH24＝58.392mH25＝53.168m水准点的“点之记”土木工程水准点临时性水准点水准点第12页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线单一水准路线附和水准路线闭合水准路线支水准路线水准网水准路线第13页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线水准路线附和水准路线从已知高程的水准点BMA出发，沿待定高程的水准点1、2、…进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BMB所构成的水准路线，称为附合水准路线。BMABMB第14页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线水准路线闭合水准路线从已知高程的水准点BMA出发，沿各待定高程的水准点1、2、3、4进行水准测量，最后又回到原出发点BM1的环形路线，称为闭合水准路线。BMA第15页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线水准路线支水准路线从已知高程的水准点BMA出发，沿待定高程的水准点1，2进行水准测量，这种既不闭合又不附合的水准路线，称为支水准路线。支水准路线要进行往返测量，以资检核。BMA第16页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准点和水准路线BM3BM1BM2结点通过平差方法求得各待定点的高程水准路线水准网第17页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业ABabhAB前进方向大地水准面HAHBHB第18页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业当已知高程的水准点距欲测定高程点较远或高差较大时，不能安置一次仪器即可测得两点间的高差。这时需要在两点间加设若干个立尺点，分段设站，连续进行观测。加设的这些立尺点并不需要测定其高程，它们只起传递高程的作用，故称之为转点，用TP（TurningPoint）表示。转点上需放置尺垫。第19页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业已知水准点BMA的高程HA＝32.432m，现欲测定B点的高程HB，由于A、B两点相距较远，需分段设站进行测量，具体施测步骤如下。HAHBhAB大地水准面AB第20页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面TP1Ⅰh1后视点前视点进行方向1.2301.647测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-32.432已知1BMATP11.6471.2300.41732.849第21页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面TP11h1后视点前视点进行方向2第22页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业AHABHBhAB大地水准面TP11h1后视点前视点进行方向0.82421.931测站测点水准尺读数/m高差/m高程/m备注后视读数前视读数+-1BMA1.6320.41732.432已知TP11.27132.8492TP11.9311.10733.956TP20.824第23页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业测站点号水准尺读数（m）高差高程(m)备注后视前视＋－1BM.A1.647

0.417

32.432

TP.1

1.23032,8492TP.11.931

1,10732,849

TP.2

0.82433.9563TP.22.345

1.933

33.956

TP.3

0.41235.8894TP.32.403

1.893

35.889

TP.4

0.51037.7825TP.40.724

-1.29137.782

TP.5

2.01535.0736TP.50.816-0.93335.073BMB1.74934.14计算检核9.8666.745.35-2.224

3.126

a－b=3.126h=3.126HB－HA＝3.126第24页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的外业注意事项：架仪器要注意前后视距大致相等；仪器不能架在路中央；转点注意选在稳固的地点；读数前要消除视差；后视完毕转向前视，一定要注意观察气泡是否偏离了分划圈，（但切记不能动脚螺旋）；视线要小于100米。第25页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算（三项检核）1、测站检核：在一个测站上观测两次高差，两次高差较差值应在允许范围内。方法有变仪器高法和双面尺法。

2、计算检核：当高差计算无错误时，应满足下式成立∑a-∑b=∑h=H终-H始，如上例中，∑a-∑b=∑h=HB–HA=+3.126m，说明表中计算正确。3、成果检核（线路检核）：把已知高程点和待测点布设成路线，线路观测高差和理论高差较差值应在允许范围内。线路方式主要有闭合水准路线、附合水准路线、往返水准路线第26页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差闭合差fh

：观测值与理论值的差值公式：对于闭合水准路线，有：对于附合水准路线，有：对于支水准路线，有：第27页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差闭合差的容许值（tolerance）对于普通水准测量：式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm；

L——水准路线长度，单位：km

；

n——测站数。第28页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三

小结:

概念：水准点，转点，三种形式水准路线，较差，闭合差水准观测步骤①选线；②定点；③自起点至终点；④安置水准仪和水准尺；⑤观测记录：先后视，再前视；⑥计算高差：后视读数减前视读数；⑦测站检核：在允许范围内；⑧计算检核：∑a-∑b=∑h=H终测-H始⑨成果检核：fh≤fh容闭合差闭合水准路线：fh=∑h测；附合水准路线：fh=∑h测-(H终知-H始知)；支水准路线：fh=∑h往+∑h返第29页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量注意事项观测前应认真按要求检验水准仪和水准尺；仪器应安置在土质坚实处，并踩实三角架；前后视距应尽可能相等；每次读数前要消除视差；注意对仪器的保护，做到“人不离仪器”；只有当一测站记录计算合格后才能搬站，搬站时先检查仪器连接螺旋是否固紧，一手托住仪器，一手握住脚架稳步前进。认真记录，边记边回报数字，准确无误的记入记录手簿相应栏中，严禁伪造和传抄；字体要端正、清楚、不准连环涂改，不准用橡皮擦，如按规定可以改正时，应在原数字上划线后再在上方重写；每站应当场计算，检查符合要求后，才能通知观测者搬站。扶尺人员认真竖立水准尺；转点应选择土质坚实处，并踩实尺垫；水准仪搬站时，应注意保护好原前视点尺垫位置不移动。第30页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算下图是一附合水准路线等外水准测量示意图，A、B为已知高程的水准点，HA＝6.543m，HB＝9.578m，1、2、3为待定高程的水准点。h1＝＋1.331mh2＝＋1.813mh3＝－1.424mh4＝＋1.340mL1＝0.60kmL＝2.0kmL＝1.6kmL4＝2.05km13BMBBMA2第31页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算原始数据填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmhi/mvhi/mHi’/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核第32页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差闭合差的计算：高差闭合差的计算和调整计算各点改正后的高差计算各点改正后的高差填表填表填表填表第33页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算辅助计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核返回第34页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025返回第35页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.035返回第36页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算高差改正数计算填表点号路线长度观测高差高差改正数改正后高差高程备注L/kmHi/mPhi/mhi/mH/mBM.A0.60+1.3316.543已知12.00+1.83121.60-1.42432.05+1.340BM.B9.578已知6.25+3.060计算检核-0.002-0.008-0.007-0.008-0.025+1.329+1.805-1.431+1.332+3.0357.8729.6778.246第37页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算Excel表格实现第38页，讲稿共47页，2023年5月2日，星期三水准测量的内业计算Excel表格实现第39页，讲