测量水准测量

关于测量水准测量两个问题？？1、测量的基本任务和工作是什么？2、测量高差有哪些方法？大家有没有接触过？①气压测高-每升高11m，气压汞柱降低1mm②三角高程测量③水准测量第2页,共40页，2024年2月25日，星期天利用水准仪提供水平视线，读取水准尺的读数，测定两点间的高差，由已知点高程推求未知点高程。如图：大地水准面HibHBHAhAB前进方向ABa§3.1水准测量原理：第3页,共40页，2024年2月25日，星期天

高差法：利用高差计算高程。（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）

视线高法：利用视线高计算高程。（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）水准测量所使用的仪器、工具：

水准仪水准尺尺垫返回第4页,共40页，2024年2月25日，星期天1、水准仪的等级

DS05、DS1、DS3、DS10、DS20

D—大地测量仪器

S—水准仪

数字

—表示仪器的精度，即每公里往、返测得高差中数的中误差（mm）。水准仪的作用是提供一条水平视线；工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器标称精度为±3mm/km。§3.2DS3水准仪和水准测量的工具一、水准仪第5页,共40页，2024年2月25日，星期天目镜水准管目镜圆水准器校正螺钉微动螺旋制动螺旋对光螺旋物镜准星缺口水准管圆水准器三脚架脚螺旋2、DS3型水准仪的主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。构造微倾螺旋第6页,共40页，2024年2月25日，星期天（1）望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数；

由物镜、目镜、十字丝分划板、调焦透镜、调焦螺旋组成；放大率一般为25~30倍。视准轴：物镜中心与十字丝交点的连线。第7页,共40页，2024年2月25日，星期天（2）水准器水准器的作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。①圆水准器

作用：粗略整平结构：如图所示精度：一般为

8＇~10＇/2mm

（气泡中心偏离零点2mm

所对的圆心角）第8页,共40页，2024年2月25日，星期天②管水准器

作用：精确整平结构：如图所示精度：一般τ=20″/2mm

水准管的分划值τ：

气泡中心偏离零点2mm所对的圆心角。公式：

分析：R越大，τ越小，灵敏度越高。

DS3:R=20.6265米τ=20″

第9页,共40页，2024年2月25日，星期天（3）基座轴座：承托仪器上部脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中连接板：连接三脚架组成

轴座脚螺旋连接板第10页,共40页，2024年2月25日，星期天二、水准尺和尺垫1、水准尺塔尺：可以伸缩，一般全长3m、5m，用于等外水准测量。双面尺：不可伸缩，一般全长3m，用于三、四等水准测量。2、尺垫

仅在转点处竖立水准尺时使用，防止点位移动和水准尺下沉。返回第11页,共40页，2024年2月25日，星期天§3.3水准仪的使用1、安置仪器高度适中、架头大致水平，固定仪器。

2、粗略整平目的：使圆水准气泡居中，视准轴粗略水平。方法（如图所示）：左手拇指法则第12页,共40页，2024年2月25日，星期天3、瞄准水准尺目的：使目标和十字丝成像清晰。方法：①初步瞄准（用准星对准目标）②目镜调焦（使十字丝清晰）③物镜调焦（使目标成像清晰）④精确瞄准（使纵丝对准目标）注意：瞄准时应消除视差。视差：当目镜、物镜对光不够精细时，目标的影像不在十字丝平面上，以致两者不能同时被看清。消除方法：仔细进行目镜、物镜调焦。第13页,共40页，2024年2月25日，星期天4、精确整平目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。方法：调节微倾螺旋，使气泡影像符合。第14页,共40页，2024年2月25日，星期天5、读数用十字丝横丝在水准尺上按从小到大的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读数）四位数字。如图的读数0.860m注意：读数前必须精平，精平后立即读数。第15页,共40页，2024年2月25日，星期天§3.4水准测量外业工作一、一个测站的工作ABab1、安置仪器于AB之间，立尺于A、B点上；2、粗略整平；3、瞄准A尺，精平、读数a，记录1.568m；4、瞄准B尺，精平、读数b，记录1.471m；5、计算：hAB=a–b=1.568-1.471=0.115m

即B点比A点高0.115m。

hBA=

–

hAB=–0.115m，即A点比B点低0.115m。第16页,共40页，2024年2月25日，星期天二、相关概念1、测站：测量仪器所安置的地点。2、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。3、后视：水准路线的后视方向。4、前视：水准路线的前视方向。5、视距：水准仪至标尺的水平距离。6、水准点：水准测量的固定标志。7、水准点高程：指标志点顶面的高程。8、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。水准点返回第17页,共40页，2024年2月25日，星期天三、连续水准测量

当两点相距较远或高差较大时，需连续安置水准仪测定相邻各点间的高差，最后取各个高差的代数和，可得到起终两点间的高差。B如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。

h1=a1-b1h2=a2-b2h3=a3-b3h4=a4-b4hAB=h1+h2+h3+h4ATP1TP2TP3a1b1a2b2a3b3a4b4b2b4AA、B两点高差计算的一般公式：hAB==n—为测站数第18页,共40页，2024年2月25日，星期天例：注意：为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须使转点保持稳定（高程不变）。ATP1TP2TP32.142B1.2580.9281.2351.6641.4311.6722.074ⅠⅡⅣⅢHA=123.446mHB大地水准面前进方向第19页,共40页，2024年2月25日，星期天测站点号

水准尺读数后视（a）前视（b）高差（m）高程（m）备注ⅣⅢⅡⅠATP1TP1TP2TP2TP3TP3B

2.142

1.258+0.884

0.928

1.235-0.307

1.664

1.431+0.233

1.672

2.074-0.402计算检核Σ6.4065.998测站点号

水准尺读数后视（a）前视（b）高差（m）高程（m）备注∑a－∑b＝0.4080.4080.408123.446123.854水准测量手簿已知第20页,共40页，2024年2月25日，星期天（一）、测站检核目的：保证前后视读数的正确。方法：变动仪器高法、双面尺法1、变动仪器高法在同一测站上变动仪器高（>10cm），两次测出高差；等外水准测量其差值|Δh

|≤6mm，取其平均值作为最后结果。2、双面尺法采用黑红面的水准尺，利用双面的零点差检核观测质量。（黑-黑-红-红）四、水准测量检核第21页,共40页，2024年2月25日，星期天第22页,共40页，2024年2月25日，星期天（二）、计算检核目的：检核计算高差和高程计算是否正确。检核条件：如上表所示：等式条件成立，说明计算正确。第23页,共40页，2024年2月25日，星期天(三)、成果检核

水准测量时，一般将已知水准点和待测水准点组成一条水准路线；在水准测量的施测过程中，测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差是否超限；计算检核只能发现每页计算是否有误；对一条水准路线来讲必须进行成果检核。返回第24页,共40页，2024年2月25日，星期天1、水准路线的布设形式附合水准路线（见图1）闭合水准路线（见图2）支水准路线（见图3）BMABMB1234图1123图3BMA1234图2BMA§3.5

水准测量的内业计算内容：闭合差计算及分配、水准点高程计算第25页,共40页，2024年2月25日，星期天2、检核的主要内容闭合差：观测值与理论值的差值。高差闭合差就是高差的观测值与理论值之差；用fh表示，即fh=∑h测

-∑h理限差：《规范》规定的的高差闭合差的允许值；用fh允表示。等外水准测量要求：平地：fh允≤±40（mm）

L—水准路线的长度，单位km。山地：fh允≤±12（mm）

n—水准路线的测站数。要求：fh≤fh允

第26页,共40页，2024年2月25日，星期天3、不同形式水准路线fh的计算

附和水准路线：∑h测=h1+h2+h3+······+hn∑h理=H终

–H始

fh=∑h测-∑h理=∑h测-（H终

–H始）

闭合水准路线：∑h测=h1+h2+h3+······+hn∑h理=0fh=∑h测-∑h理=∑h测

支水准路线：∑h测=∑h往+∑h返∑h理=0fh=∑h测-∑h理=∑h往+∑h返第27页,共40页，2024年2月25日，星期天一、附合水准路线：A、B为已知水准点，HA=65.376m，HB=68.623m点1、2、3为待测水准点，各测段高差、测站数、距离见下图：AB123前进方向第28页,共40页，2024年2月25日，星期天1、计算闭合差：2、检核：故其精度符合要求。第29页,共40页，2024年2月25日，星期天3、计算改正数

分配原则：按与测段距离（或测站数）成正比，并反其符号改正到各相应的高差上，得改正后高差。按距离：按测站数：以第1测段为例，测段改正数为：检核：第30页,共40页，2024年2月25日，星期天4、计算改正后高差检核：以第1测段为例，改正后的高差为：5、计算高程如：检核：否则说明高程计算有误。第31页,共40页，2024年2月25日，星期天符合水准测量成果计算表备注测段

点名

距离

km测站数实测高差

m改正数

m改正后的高差

m高程

m123456789Σ1234A123B1.08+1.5751.212+2.0361.414-1.7422.216+1.4465.850+3.315辅助计算-0.012-0.014-0.016-0.026-0.068+1.563+2.022-1.758+1.420+3.24765.37666.93968.96167.20368.623已知已知第32页,共40页，2024年2月25日，星期天二、闭合水准路线成果计算

1、计算闭合差：

2、检核：

3、计算高差改正数：

闭合水准路线的计算与附合水准路线基本相同。4、计算改正后高差：

5、计算各测点高程：第33页,共40页，2024年2月25日，星期天三、支水准路线成果计算11、计算闭合差：2、检核：，故精度符合要求。3、计算高差（取往、返测绝对值的平均值，其符号与往测相同）4、计算高程H1=186.785-1.386=185.399m(HA=186.785m)返回An=16站第34页,共40页，2024年2月25日，星期天一、观测误差

1、视差（仔细调焦可消除）

2、读数误差（减小视线长度、读数认真果断）

3、水准器泡居中误差（符合后立即读数）

4、水准尺倾斜的影响（认真扶尺、气泡居中）二、外界条件的影响

1、仪器下沉（踩紧脚架、减少观测时间）

2、尺垫下沉（尺垫踩实、往返测取中数）

3、地球曲率和大气折光（前后视距相等可消除）

4、大气温度和风力（打伞遮阳、选择好的天气）

5、视准轴与水准管轴不平行（前后视距相等）

6、水准尺零点误差（水准点间的设站数为偶数）补充：水准测量的误差第35页,共40页，2024年2月25日，星期天精密水准仪主要用于一、二等水准测量和精密工程测量。特点：1、结构精密、性能稳定、测量精度高；2、望远镜放大率不小于40倍；3、水准管分划值为10"/2mm；4、采用光学测微器读数，可直接到0