水准仪的操作与水准测量-水准测量（工程测量）

第二章水准测量第一节水准测量原理水准测量是测出两点间的高差。即在两个点上分别竖立水准尺，利用水准测量的仪器提供的一条水平视线，瞄准并在水准尺上读数，从而求得两点间的高差。后视尺hab大地水准面HibAHA水平视线前进方向HB前视尺

BhAB=abhAB>0a>bB高于A=0a=b同高<0a<bB低于A高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则HB=HA+hAB=HA+(a-b)。

如图，已知HA，求HB？HBhAB大地水准面后视尺前视尺HA

bBA水平视线前进方向视线高法：B点高程也可以通过水准仪视线高程Hi（也称为仪器高程）来计算；即：Hi=HA+a；则HB=(HA+a)-b=Hi-b。如图，已知HA，求HB？HBhAB大地水准面前视尺HAA水平视线前进方向HB前视尺bB后视尺

Hi第二节水准测量的仪器和工具DS3微倾式水准仪的构造物镜目镜水准管圆水准器脚螺旋制动螺旋微倾螺旋制动螺旋调焦螺旋微动螺旋粗瞄器水准尺和尺垫水准尺有双面尺和塔尺两种；标准水准尺为一对双面尺，其中：A尺和B尺黑面0－3m；尺红面4.687－7.687m，B尺红面4.787－7.787m。尺垫半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。第三节水准仪的使用水准仪的使用水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤：安置水准仪；粗略整平：调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。

abc水准仪的使用水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤：安置水准仪；粗略整平；瞄准水准尺：首先通过瞄准器瞄准目标，转动目镜调焦螺旋使十字丝清晰，转动望远镜瞄准水准尺，再转动物镜调焦螺旋使目标清晰。水准仪的使用水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤：注意消除视差！什么是视差？产生的原因？如何消除？当眼睛在目镜端上下微微移动时，若发现十字丝与目标像有相对运动，这种现象称为视差。水准仪的使用水准仪的使用包括仪器的安置、粗略整平、瞄准水准尺、精平和读数等操作步骤：安置水准仪粗略整平瞄准水准尺精平与读数读数：0.730第四节水准测量的方法水准点及水准路线水准点国家等级水准点一般水准点在两水准点之间进行水准测量所经过的路线称为水准路线。水准路线的布设形式：闭合水准路线、附合水准路线、支水准路线。水准点及水准路线水准点1BM.A234闭合水准路线

附合水准路线BM.ABM.B123支水准路线BM.A12水准测量的实施转点：如果两点间高差较大或相距较远，仅安置一次仪器不能测得它们的高差，这时需要加设若干个临时的立尺点，作为传递高程的临时点。水准测量的实施连续水准测量：依次连续地在两个立尺点中间安置水准仪来测定相邻各点间高差，最后取各个测站高差的代数和，即求得两点间的高差值。第五节水准测量的成果计算水准测量外业计算水准测量的实施观测步骤已知HA，求高程HB，中间临时放置标尺的过度点1，2….称为转点,起高程传递作用,常用ZD表示，实测时转点上应使用尺垫。水准测量外业计算水准测量的实施每测站高差：各测站高差之和：待定点B点高程：水准测量外业计算水准测量的实施水准测量外业计算水准测量的实施水

准

测

量

手

簿

日

期

仪

器

观

测

天

气

地

点

记

录

水准测量外业计算水准测量的检核方法计算检核计算检核只能检查计算是否正确，并不能检核观测和记录时是否产生错误。测站检核变动仪器高法：是在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差以相互比较进行检核。双面尺法：是仪器的高度不变，而立在前视点和后视点上的水准尺分别用黑面和红面各进行一次读数，测得两次高差，相互进行检核。水准测量外业计算水准测量的成果整理计算检核计算高差闭合差附合水准路线高差理论值高差闭合差闭合水准路线高差闭合差支水准路线高差闭合差返往⊗2h11h2BMABMB水准测量外业计算水准测量的成果整理高差闭合差容许误差图根水准测量山地：平地：国家四等水准测量山地：平地：式中，L为水准路线长度，以公里计；为测站数。水准测量外业计算水准测量的成果整理判断闭合差是否超限水准测量外业计算水准测量的成果整理判断闭合差是否超限闭合差的调整闭合、附合水准路线：与测站数（或距离）成正比例反符号进行分配：高程的计算闭合、附合水准路线：支水准：水准测量外业计算水准测量的成果整理例：如图，BM.A和BM.B为已知水准点，按普通水准测量的方法测得各测段观测高差和测段路线长度分别标注在路线的上、下方。将计算成果列于表中。水准测量外业计算水准测量的成果整理1.计算高差闭合差2.判断闭合差是否超限3.计算各测段观测高差的改正数4.计算各测段的改正后的高差5.计算各点的高程值=±88mm其精度符合要求水准测量外业计算水准测量的成果整理水准测量成果计算表测段编号点名距离L（km）测站数实测高差（m）改正数（m）改正后的高差（m）高程（m）备注1234567891A0.812+2.785-0.010+2.77556.345

159.12021.318-4.369-0.016-4.385

254.73531.113+1.980-0.011+1.969

356.70440.711+2.345-0.010+2.335

B59.0393.954+2.741-0.047+2.694

辅助计算

第六节水准仪的检验与校正精密水准仪的检验与校正水准仪应满足的条件四条轴线视准轴CC，水准管轴LL，圆水准轴L/L/，竖轴VV。应满足的三个条件：（1）L/L///VV（2）横丝⊥VV（3）LL//CC(主要条件)CCLLVVL'L'第七节水准测量的误差分析水准测量误差及减弱其影响的措施水准测量误差来源及处理措施水准测量误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。1.仪器误差：仪器校正后的残余误差：i角误差；处理方法：前、后视距离相等。01水准尺误差：水准尺刻划不准确、尺长变化、弯曲等。02处理方法：检验水准尺；对于零点差，还可用一水准测段中使测站为偶数的方法予以消除。水准测量误差及减弱其影响的措施水准测量误差来源及处理措施2.观测误差(1)水准管气泡居中误差(2)读数误差(3)视差影响(3)视差影响(4)水准尺倾斜影响3.外界条件的影响(1)仪器下沉：采用“后、前、前、后”观测程序，减弱其影响(2)尺垫下沉：采用往返观测，取成果的中数，减弱其影响水准测量误差及减弱其影响的措施水准测量误差来源及处理措施外界条件的影响：（3）地球曲率及大气折光影响：前、后视距离相等处理。用水平视线代替大地水准面在尺上读数产生的误差为：大气折光的大小对水准尺读数产生的影响为：折光影响与地球曲率影响之和为:如果使前后视距离D相等,值则相等，地球曲率和大气折光的影响将得以消除或大大减弱。（4）温度影响：观测时应注意撑伞遮阳。水准测量注意事项读数前观察符合水准气泡居中后，方可读数，读完数后应检查符合水准气泡是否居中。1）读尺时不能误读整米数，或误把6读成9。2）未读下一站的后视，立尺员不能将转点上的尺垫碰撞或拔起。3）水准测量注意事项用塔尺作水准测量进，尺节自动下滑未被发现。4）记录人听错、记错，或把前、后视读数位置搞错。5）误把十字丝的上、下视距丝当作十字丝横丝在水准尺上读数。6）第八节自动安平水准仪、

精密水准仪和电子水准仪自动安平水准仪特点：自动安平水准仪不需要水准管