《水准测量》PPT课件 (2).ppt

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1、教学课件2.1 水准测量原理一、定义：一、定义：一、定义：一、定义：1 1、利用水准仪测定地面点高程的方法称为、利用水准仪测定地面点高程的方法称为水准测量水准测量水准测量水准测量。2 2、利用水准仪提供的水平视线对竖立在两点之间的水准尺进行观、利用水准仪提供的水平视线对竖立在两点之间的水准尺进行观测测 ，并通过其中一个点（，并通过其中一个点（A A点）的高程推算另一个点点）的高程推算另一个点(B(B点点)的高程，称为的高程，称为水准测水准测水准测水准测量的原理；量的原理；量的原理；量的原理；即即即即，如图如图如图如图2-12-12-12-1所示：所示：所示：所示：AB大地水准面大地水准面大地水

2、准面大地水准面水准尺水平视线水平视线abhABHBHA 图2-1HihAB=a-b=后视读数后视读数-前视读数前视读数B点高程为点高程为：HB=HA+hAB=HA+(a-b)视线高程：视线高程：Hi=HA+aB点高程：点高程：HB=Hi-b前进方向前进方向二、二、二、二、水准测量观测方法：水准测量观测方法：水准测量观测方法：水准测量观测方法：（1 1 1 1）高高高高差差差差法法法法：在在M M、N N两两点点间间安安置置水水准准仪仪，在在M M、N N两两点点分分别别竖竖立立水水准准尺尺，利利用用水水准准移移的的水水平平视视线线分分别别读读取取M M点点、N N点点上上的的读读数数a a、b

3、 b，则两点的高差为：则两点的高差为：则则N N点的高程点的高程H HN N为为 a a：后视读数：后视读数(后视观测后视观测读数读数)；b b：前视读数：前视读数(前视观测前视观测读数读数)。M M：后视点后视点 N N：前视点前视点永远是永远是后视后视减减前视前视（2 2 2 2）视线高法（单站多测法）：）视线高法（单站多测法）：）视线高法（单站多测法）：）视线高法（单站多测法）：安安置置一一次次仪仪器器可可以以测测算算多多个个点点高高程程的的方方法法；首首先先算算出出水水准准仪仪的的视视线线高高程程H Hi i，然后分别计算出各个点的高程：然后分别计算出各个点的高程：b bj j为第为第

4、j j个前视点的读数；个前视点的读数；H Hj j为第为第j j个前视点的高程；个前视点的高程；这种方法常用于路线纵断面测量。这种方法常用于路线纵断面测量。高差法：高差法：利用高差计算高程。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）（安置一次仪器测定一个前视点高程时采用）视线高法：视线高法：利用视线高计算高程。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）（安置一次仪器测定多个前视点高程时采用）（3 3 3 3）连续水准测量（路线水准测量）：连续水准测量（路线水准测量）：连续水准测量（路线水准测量）：连续水准测量（路线水准测量）：应用前提：应用前提：两待测点之间距

5、离较远、高差较大，或中间有障碍。两待测点之间距离较远、高差较大，或中间有障碍。方方 法法：加加设设若若干干个个临临时时立立尺尺点点（称称为为转转点点ZDZD），依依此此测测定定相相邻邻两两个个点点的的高差，取各高差的代数和即得到起终两个点的高差，高差，取各高差的代数和即得到起终两个点的高差，即：即：即：即：则则M M、N N两点的高差为两点的高差为：（4 4 4 4）提高精度的观测方法：提高精度的观测方法：提高精度的观测方法：提高精度的观测方法：“中间法中间法”观测：观测：各测站前、后视线长度大致相等各测站前、后视线长度大致相等“中间法中间法”观测的作用观测的作用削弱水准管轴削弱水准管轴与视准

6、轴不平与视准轴不平行的仪器误差行的仪器误差地球曲率和大地球曲率和大气折光的影响气折光的影响对光透镜运行对光透镜运行误差误差注注意意要测算地面上两点间的高差，所要测算地面上两点间的高差，所依据的就是一条水平视线，如果依据的就是一条水平视线，如果视线不水平，上述公式不成立。视线不水平，上述公式不成立。因此，因此，视线必须水平视线必须水平，是水准测，是水准测量中要牢牢记住的操作要领。量中要牢牢记住的操作要领。2-2 水准仪和水准尺 （1 1 1 1）表示方法：）表示方法：）表示方法：）表示方法：DSnDSn：D D表示大地测量表示大地测量S S表示水准仪，表示水准仪，n n为数字为数字表示仪器精度，

7、数值表示仪器精度，数值n n越小越小,表示仪器精度越高。如表示仪器精度越高。如DSDS0.5,0.5,表示表示每每公里往返测量高差中数的偶然中误差小于或等于公里往返测量高差中数的偶然中误差小于或等于0.5mm0.5mm；（2 2 2 2）常用水准仪的等级划分及主要用途：）常用水准仪的等级划分及主要用途：）常用水准仪的等级划分及主要用途：）常用水准仪的等级划分及主要用途：一、水准仪的表示方法及其等级（国产仪器）：一、水准仪的表示方法及其等级（国产仪器）：一、水准仪的表示方法及其等级（国产仪器）：一、水准仪的表示方法及其等级（国产仪器）：二、二、DS3水准仪的构造：水准仪的构造：仪器各部件的名称仪

8、器各部件的名称管管管管水准器水准器水准器水准器准星准星准星准星缺口缺口缺口缺口目镜调焦螺旋目镜调焦螺旋目镜调焦螺旋目镜调焦螺旋目镜目镜目镜目镜符合水准器符合水准器符合水准器符合水准器影像观测镜影像观测镜影像观测镜影像观测镜管管管管水准器水准器水准器水准器校正螺钉校正螺钉校正螺钉校正螺钉园园园园水准器水准器水准器水准器园园园园水准器水准器水准器水准器校正螺丝校正螺丝校正螺丝校正螺丝基座基座基座基座脚脚脚脚螺旋螺旋螺旋螺旋2DS3水准仪的构造：水准仪的构造：仪器各部件的名称仪器各部件的名称基座基座基座基座底板底板底板底板微倾微倾微倾微倾螺旋螺旋螺旋螺旋物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋物镜调焦螺旋物镜调焦螺

9、旋望远镜望远镜望远镜望远镜物镜物镜物镜物镜望远镜制望远镜制望远镜制望远镜制 动螺旋动螺旋动螺旋动螺旋望远镜微望远镜微望远镜微望远镜微 动螺旋动螺旋动螺旋动螺旋DS3微倾式水准仪微倾式水准仪DS3自动安平水准仪（北京光学仪器）自动安平水准仪（北京光学仪器）目镜调目镜调焦螺旋焦螺旋目目镜镜圆圆水准器水准器校正螺丝校正螺丝堵盖堵盖粗粗瞄准器瞄准器反光镜反光镜圆圆水准器水准器度盘度盘指标指标脚脚螺旋螺旋制动微动螺旋制动微动螺旋1 1 1 1、望远镜：、望远镜：、望远镜：、望远镜：它主要由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板等组成；它的作用的照准和看清目标及读数的设备。2 2 2 2、水准器：、水准器：、

10、水准器：、水准器：它分为圆水准器和管水准器；它的作用是保证水准仪提供一条水平视线。（1 1 1 1）圆水准器）圆水准器）圆水准器）圆水准器：当圆气泡居中时，视线大概水平（即粗平）（2 2 2 2）管水准器）管水准器）管水准器）管水准器：当气泡居中时，视线水平（即精平）。为了便于观测长气泡的居中情况和提高居中的精度，在水准管的上方装有符合棱镜系统。当气泡居中时，在观察窗内看到两边的半圆弧吻合成一抛物线状。见图：3 3 3 3、基座：、基座：、基座：、基座：粗平精平DSDSDSDS3 3 3 3级微倾水准仪的构造：级微倾水准仪的构造：级微倾水准仪的构造：级微倾水准仪的构造：望远镜组成及其成像原理望

11、远镜组成及其成像原理望远镜由望远镜由物镜、目镜、对光凹透镜和十字丝物镜、目镜、对光凹透镜和十字丝四个主要部分组成。四个主要部分组成。成成像像原原理理：目目标标经经过过物物镜镜和和对对光光凹凹透透镜镜的的作作用用，在在镜镜筒筒内内造造成成倒倒立立、缩缩小小的实像，通过调节对光凹透镜，就可以使像清晰地成在十字丝平面上。的实像，通过调节对光凹透镜，就可以使像清晰地成在十字丝平面上。（望远镜的放大倍数望远镜的放大倍数）视准轴视准轴目镜的作用：目镜的作用：放大，人眼经过目镜，可以看到目标的小实像与十字放大，人眼经过目镜，可以看到目标的小实像与十字丝一起放大了的虚像。丝一起放大了的虚像。十字丝的作用：十字

12、丝的作用：提供照准目标的标准。其中心交点和物镜光心的连提供照准目标的标准。其中心交点和物镜光心的连线称为视准轴，即视线。玻璃片上的上、下短丝称为视距丝。水准测量线称为视准轴，即视线。玻璃片上的上、下短丝称为视距丝。水准测量就是当视线水平时，用中间横丝截取水准尺读数。就是当视线水平时，用中间横丝截取水准尺读数。视准轴：视准轴：十字丝中央交点和物镜光心的连线；十字丝中央交点和物镜光心的连线；（水准仪四条轴线（水准仪四条轴线之一）之一）竖轴：竖轴：望远镜底部与基座相连的望远镜底部与基座相连的轴的中心线；轴的中心线；（水准仪四条轴线之一）（水准仪四条轴线之一）视距丝视距丝横丝横丝水准器水准器（1）水准

13、器的用途：）水准器的用途：衡量衡量视线是否水平、竖轴是否铅垂视线是否水平、竖轴是否铅垂的标志；的标志；（2）水准器种类：）水准器种类：水准盒及水准管；水准盒及水准管；水准盒用于粗调整平，水准管则水准盒用于粗调整平，水准管则用于精密整平；用于精密整平；（3）水准盒轴线：）水准盒轴线：水准盒顶面中心（水准盒零点）的球面法线（水准仪四条水准盒顶面中心（水准盒零点）的球面法线（水准仪四条主要轴线之一）主要轴线之一）（4）水准管轴线：）水准管轴线：过水准管圆弧中心点（水准管零点）与顶面圆弧内壁相切过水准管圆弧中心点（水准管零点）与顶面圆弧内壁相切的直线（水准仪四条主要轴线之一）的直线（水准仪四条主要轴线

14、之一）（5）水准器灵敏度：）水准器灵敏度：用用分划值分划值表示，即表示，即当气泡移动当气泡移动2mm时，水准盒（管）轴相应倾斜的角度时，水准盒（管）轴相应倾斜的角度；（6）水准器水准器分类：分类：水准器水准器是用来标志视准轴是否水平或是用来标志视准轴是否水平或仪器竖轴是否铅垂的装置；仪器竖轴是否铅垂的装置；管水准器管水准器管水准器管水准器(水准管水准管水准管水准管)用来指示视准轴是否水平；用来指示视准轴是否水平；水水准准管管圆圆弧弧中中点点O O称称为为水水准准管管零零点点。过过零零点点与与内内壁壁圆圆弧弧相相切切的的直直线线LLLL，称称为为水水准准管管轴轴。当当水水准准管管气气泡泡中中心心

15、与与零零点点重重合合时时，称称气气泡泡居居中中，此此时时水水准准管管轴轴处处于于水水平平位位置置；若若气气泡泡不不居居中中，则则水水准准管管轴轴处处于于倾斜位置。倾斜位置。水准管零点水准管零点水准管轴水准管轴气泡居中气泡居中水水准准管管2mm2mm的的弧弧长长所所对对应应的的圆圆心心角角称称为为水准管分划值水准管分划值。(2-4)RR水准管圆弧半径，水准管圆弧半径，mmmm206265 206265 DS3DS3型型水准管分划值为水准管分划值为20/2mm20/2mm水准管分划值水准管分划值符合水准器符合水准器圆水准器圆水准器圆水准器圆水准器用来指示竖轴是否竖直。用来指示竖轴是否竖直。球球面面

16、中中央央圆圆圈圈，圆圆圈圈的的圆圆心心称称为为水水准准器器零零点点。过过零零点点的的球球面面法法线线，称称为为圆圆水水准准轴轴，当当圆圆水水准准器器气气泡泡居居中中时时，圆圆水水准准轴轴处处于于竖竖直直位位置置。圆圆水水准准器器分分划划值值是是指指通通过过零零点点的的任任意意一一个个纵纵断断面面上上，气气泡泡中中心心偏偏离离2mm2mm的的弧弧长长所所对对圆圆心角的大小。心角的大小。DS3DS3水水准准仪仪圆圆水水准准器器分分划划值值一一般般为为810/2mm，故故只只用用于于仪仪器器的的概概略整平。略整平。基座基座轴座：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

17、轴座脚螺旋连接板1 1 1 1、水准尺：、水准尺：、水准尺：、水准尺：三、水准尺和尺垫：三、水准尺和尺垫：三、水准尺和尺垫：三、水准尺和尺垫：塔塔塔塔尺尺尺尺由由两两节节或或三三节节套套接接而而成成，长长3m3m或或5 5米米，接接头头处处存存在在误误差差，多多用用于于精精度度较较低低的的水水准测量中。准测量中。双双双双面面面面尺尺尺尺(直直直直尺尺尺尺或或或或板板板板尺尺尺尺)：黑黑面面尺尺(基基本本分分划划)、红红面面尺尺(辅辅助助分分划划)；常常数数K1=4.687mK1=4.687m，K2=4.787mK2=4.787m。用用于三、四等精度以下的水准测量中。于三、四等精度以下的水准测量

18、中。2 2 2 2、尺垫、尺垫、尺垫、尺垫：水准尺水准尺用途：用途：用于水准测量的目标点观测用于水准测量的目标点观测种种类类：塔塔尺尺和和板板尺尺两两种种。塔塔尺尺是是可可以以伸伸缩缩的的塔塔尺尺一一般般长长3 3米米，由由三三节节组组成成。板板尺尺一般一般2 2米。米。水准尺的刻度与标注：水准尺的刻度与标注：精度比较：精度比较：板尺精度高于塔尺；板尺精度高于塔尺；用用途：途：板尺一般常用于三、四等水准测量，而塔尺则用于等外水准测量。板尺一般常用于三、四等水准测量，而塔尺则用于等外水准测量。使用注意事项：使用注意事项：使用前应认清尺子使用前应认清尺子刻划线与数字之间的位置关系刻划线与数字之间的

19、位置关系，是否，是否为正、倒数字，为正、倒数字，尺底的数值尺底的数值；对于塔尺，当使用两节以上时应注意；对于塔尺，当使用两节以上时应注意两节两节接口位置是否对准、卡簧是否卡住。接口位置是否对准、卡簧是否卡住。标准水准尺：标准水准尺：是一对双面尺，其中是一对双面尺，其中:A A尺和尺和B B尺黑面尺黑面0 03m;3m;A A尺红面尺红面4.6874.6877.687m7.687m；B B尺红面尺红面4.7874.7877.787m7.787m；脚架张开角度脚架张开角度勿太大或太小勿太大或太小四、水准仪的使用：四、水准仪的使用：四、水准仪的使用：四、水准仪的使用：安置仪器安置仪器粗平粗平瞄准瞄准

20、三角架三角架脚螺旋脚螺旋圆水准器泡圆水准器泡脚螺旋与左手脚螺旋与左手大拇指方向一致大拇指方向一致水准尺水准尺误差误差如何识别如何识别和消除误差和消除误差精平精平水准管气泡水准管气泡微倾螺旋微倾螺旋读数读数中丝读数中丝读数刻度大小刻度大小正、倒像正、倒像安置水准仪安置水准仪 打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，打开三脚架并使高度适中，目估使架头大致水平，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，检查脚架腿是否安置稳固，脚架伸缩螺旋是否拧紧，然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接然后打开仪器箱取出水准仪，置于三脚架头上用连接螺旋将仪器牢固地固连在三脚架头上。螺旋将仪器牢固地固连

21、在三脚架头上。粗平粗平目的目的目的目的：调节调节脚螺旋脚螺旋，使，使圆圆水准气泡居中。水准气泡居中。方法：方法：对向转动脚螺旋对向转动脚螺旋1 1、2 2使气泡移至使气泡移至1 1、2 2方向中间方向中间转动转动脚螺旋脚螺旋3 3，使气泡居中。，使气泡居中。规律：规律：气泡移动方向与气泡移动方向与左手大拇指左手大拇指运动的方向一致；运动的方向一致；瞄准目标瞄准目标 目的：使目标和十字丝成像清晰。方法：初步瞄准初步瞄准（用准星对准目标）目镜调焦目镜调焦（使十字丝清晰）物镜调焦物镜调焦（使目标成像清晰）精确瞄准精确瞄准（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

22、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。在每次读数之前，都应在每次读数之前，都应注视注视符合水准气泡观测窗，转动符合水准气泡观测窗，转动微倾螺旋微倾螺旋使水使水准管气泡居中，即符合水准器的准管气泡居中，即符合水准器的两端气泡影像对齐两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳定不，只有当气泡已经稳定不动而又居中的时候，动而又居中的时候，水准管轴水平，视准轴亦水平，即提供了一条水平视线水准管轴水平，视准轴亦水平，即提供了一条水平视线。微倾微倾螺旋螺旋精平（精确整平）精平（精确整平）方法：方法：方法：方法：仪器精确整平后，即可用仪器精确整平后，即可用十字丝横丝十字

23、丝横丝十字丝横丝十字丝横丝（即中丝）在水准尺上读数。（即中丝）在水准尺上读数。读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、并仔细读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘米、并仔细估读毫米数估读毫米数估读毫米数估读毫米数；读；读数记录一般均不加小数点，数记录一般均不加小数点，读记四位数，以毫米为单位。读记四位数，以毫米为单位。读记四位数，以毫米为单位。读记四位数，以毫米为单位。黑面黑面读数：读数：a=1274a=1274（mmmm）红面红面读数：读数：b=5958b=5958（mmmm）读读数数规律：规律：读数在尺面上由小到大的方向读，故仪器若成倒像的，读数在尺面上由小到大的方向读，故仪器若成倒像的

24、，从上往下读；若成正像，即从下往上读。从上往下读；若成正像，即从下往上读。图形：图形：水准仪水准仪读数实读数实例例水准仪读数实例：水准仪读数实例：6.2426.2421.5241.5240.7250.725 bc aABab1 1、安置仪器于、安置仪器于ABAB之间，之间，立尺于立尺于A A、B B点上；点上；2 2、粗略整平；、粗略整平；3 3、瞄准、瞄准A A尺，精平、读数尺，精平、读数a a，记录记录1.568m1.568m；4 4、瞄准、瞄准B B尺，精平、读数尺，精平、读数b b，记录记录1.471m1.471m；5 5、计算：、计算：h hABAB=a =a b=1.568-1.4

25、71=0.115m b=1.568-1.471=0.115m 即即B B点比点比A A点高点高0.115m0.115m。h hBABA =h hABAB=0.115m 0.115m，即，即 A A点比点比B B点低点低0.115m0.115m。五、一个测站的水准测量工作：五、一个测站的水准测量工作：五、一个测站的水准测量工作：五、一个测站的水准测量工作：1 1、测站：测量仪器所安置的地点。、测站：测量仪器所安置的地点。2 2、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。、水准路线：进行水准测量时所行走的路线。3 3、后视：水准路线的后视方向。、后视：水准路线的后视方向。4 4、前视：水准路线的前视方

26、向。、前视：水准路线的前视方向。5 5、视线高程：后视高程、视线高程：后视高程+后视读数。后视读数。6 6、视距：水准仪至标尺的水平距离。、视距：水准仪至标尺的水平距离。7 7、水准点：水准点：水准测量的固定标志。水准测量的固定标志。8 8、水准点高程：指标志点顶面的高程。、水准点高程：指标志点顶面的高程。9 9、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。、转折点：水准测量中起传递高程作用的中间点。水准点六、有关概念：六、有关概念：六、有关概念：六、有关概念：2-4 水准测量的外业和内业一、水准测量的外业一、水准测量的外业一、水准测量的外业一、水准测量的外业:1 1、水准点和水准路线、水准点和

27、水准路线:（1 1）水准点：）水准点：定义定义定义定义：用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点，用“BMBMBMBM”表示,符号“”分类分类分类分类:水准点分为永久性永久性永久性永久性和临时性临时性临时性临时性水准点。水准点按其精度和作用的不同，分别为国家等级水准点国家等级水准点国家等级水准点国家等级水准点和普通水准点普通水准点普通水准点普通水准点。国家国家国家国家等级水准点等级水准点等级水准点等级水准点作为全国范围内的高程控制点，以满足地形测量和各种工程测量的需要，需埋设规定形式的永久性的标志永久性的标志永久性的标志永久性的标志；普通水准点普通水准点普通水准点普通水准点则是从国家等级水准点

28、引测的、直接用于某一测区或施工场地的高程控制点，埋设永久性或临时性埋设永久性或临时性埋设永久性或临时性埋设永久性或临时性的水准点标志。永久性水准点永久性水准点永久性水准点永久性水准点用钢筋混凝土或石料制成，埋深应在冻土线以下，顶部嵌入金属或磁质半球标志。临时性水准点临时性水准点临时性水准点临时性水准点可选用地面上坚硬的地物点或用大木桩打入土中，在桩顶钉一铁钉。永久性水准点永久性水准点永久性水准点永久性水准点：临时性水准点临时性水准点临时性水准点临时性水准点：建筑场地永久性水准点建筑场地永久性水准点建筑场地永久性水准点建筑场地永久性水准点：临2点之记点之记点之记点之记：砖213.3m12.1m9

29、.8m（2 2）水准路线：）水准路线：定义：定义：即水准测量所经过的地面。即水准测量所经过的地面。水准路线检核的形式：水准路线检核的形式：a、闭合水准路线：闭合水准路线：见右图见右图BMABCBM BM86.668ABCb、附合水准路线：附合水准路线：见下图见下图BM1123BM2 BM188.363BM289.655123C、支水准路线：支水准路线：见右图见右图BM2G1G2G2G1闭合水准路线闭合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM3BM3开始，沿各待测高程点开始，沿各待测高程点1 1、2 2、3 3等等点进行水准测量，最后又回到原水准点点进行水准测量，最后又回到原水准点BM3B

30、M3，这种水准路线称为，这种水准路线称为闭合水准路线闭合水准路线 BM3 （已知）（已知）h1h2h3h4h51234提出问题：提出问题：结论：结论：正是上正是上述述 ，因，因此闭合水准路线才此闭合水准路线才具检校功能。具检校功能。附合水准路线附合水准路线 从一个已知水准点从一个已知水准点BM1开始，沿各待开始，沿各待测高程测高程C、D、E等点进行水准测量，最后等点进行水准测量，最后又回到原水准点又回到原水准点BM2，这种水准路线称为，这种水准路线称为附合水准路线附合水准路线 结论结论:因因 ,所以附所以附合水准路线也具检校功能。合水准路线也具检校功能。BM1(已知已知)BM2(已知已知)h1

31、h2h3h4CDE支水准路线支水准路线 从从已已知知高高程程的的水水准准点点BM1BM1出出发发，进进行行待待定定高高程程水水准准点点A A的的水水准准测测量量，这这种种既既不不闭闭合合又又不不附附合合的的水水准准路路线线，称称为为支支水水准准路线。路线。BM1Ah往往h返返 由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测量，由于支水准路线不具检校功能，因此要进行往返测量，以资检核。以资检核。二、水准测量的外业观测、记录和计算：二、水准测量的外业观测、记录和计算：二、水准测量的外业观测、记录和计算：二、水准测量的外业观测、记录和计算：水水准准测测量量通通常常是是从从一一个个已已知知高高程程的的水

32、水准准点点开开始始，按按照照一一定定的的水水准准路路线线，引测出所需各点的高程。引测出所需各点的高程。（1 1）两点距离较近时，设站一次进行测量；）两点距离较近时，设站一次进行测量；（2 2）两点相距较远或高差较大时，设中转站；）两点相距较远或高差较大时，设中转站；观测要求：观测要求：BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.120h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.946h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.385h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h h1 1=-0.54

33、3=-0.543（1 1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：每一测站可测得前、后视两点间的高差，即：h1=a1-b1h2=a2-b2hn=an-bn各式相加，得：各式相加，得：hAB=h=a-bB点高程为：点高程为：HB=HA+hhAB=h=a-bHB=HA+hAHACHBhAB大地水准面大地水准面水准测量的方法水准测量的方法实例实例讲解：讲解：已知水准点已知水准点BMABMA的高程的高程 H HA A48.145m48.1

34、45m，现欲测定，现欲测定B B点的高程点的高程H HB B，由于，由于A A、B B两点相距较远（或地势起伏较大），需分段设转两点相距较远（或地势起伏较大），需分段设转点进行测量，具体施测步骤如下。点进行测量，具体施测步骤如下。B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）。AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点 (1)(1)在在已已知知高高程程的的水水准准点点BMABMA，转转点点TP1TP1上上立立尺尺，然然后后测测站站安安置置水准仪；水准仪；前进方向前进方向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

35、数+-BMA48.145TP1 水准测量记录手册水准测量记录手册(2)瞄准点瞄准点A上水准尺上水准尺(后视尺后视尺)，精平，精平读数读数,并记录手册并记录手册,同同样样再再瞄瞄准准TP1上上水水准准尺尺，精精平平读读数数,也也记记录录手册手册;并计算两点间高差并计算两点间高差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+-BMA2.03648.145TP1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+-BMA2.03648.145TP1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+-BMA2.0360.48948.145TP11.5472.0361.5

36、47AHABHBhAB大地水准面大地水准面TP1h1后视点后视点前视点前视点前进方向前进方向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+-BMA2.03648.145TP11.547AHABHChAB大地水准面TP1h1TP2前进方向前进方向2.0361.547后视点后视点前视点前视点后视点后视点前视点前视点 (3)(3)第第测测站站测测完完后后,将将水水准准仪仪搬搬至至站站点点,A,A点点水水准准尺尺移移至至TP2上立尺，上立尺，TP1TP1上水准尺原地不动上水准尺原地不动,只需翻转即可只需翻转即可;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+-BMA2.03

37、60.48948.145TP11.547TP1TP2AHABHBhAB大地水准面TP1h1TP2前进方向h21.7431.436后视点前视点后视读数前视读数 水准测量记录手册水准测量记录手册(4)(4)在在站站上上重重复复站站操操作作步步骤骤,读读取取前前、后后视视尺尺上上读读数数,并并记记录手册录手册,计算高差；计算高差；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+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP2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+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.743TP

38、21.436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+-BMA2.0360.48948.145TP11.547TP11.7430.307TP21.436AHABHBHAB大地水准面TP1TP3h1TP2前进方向h21.7431.436 (5)(5)重复上述过程重复上述过程,连续观测、记录，直终点连续观测、记录，直终点B B结束。结束。AHABHBhAB大地水准面TP1TP4TP3h1TP2前进方向h21.7431.436A2.0361.5471.6761.034h31.2441.765h41.4181.889h5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+-B

39、MABMA2.0360.48948.145(已知)TP11.547TP11.7430.307TP21.436TP21.6760.642TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP41.1480.74148.321BMB1.889(待定)辅助计算 水准测量记录手册水准测量记录手册对对于于记记录录表表中中的的高高差差和和高高程程必必须须进进行行计计算算校校核核。校校核内容如下：核内容如下：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+-BMABMA2.0360.48948.145(已知)TP11.547TP11.7430.307TP21.436TP21.6760.6

40、42TP31.034TP31.2440.521TP41.765TP41.1480.74148.321BMB1.889(待定)7.8477.6711.4381.262辅助计算 a-b=7.847-7.761=+0.176m h=+1.438+(-1.262)=+0.176m 故 a-b=h HB-HA=+0.176m 水准测量记录手册水准测量记录手册BMTP1h（2 2）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用）为及时发现错误，通常采用“两次仪器高法两次仪器高法两次仪器高法两次仪器高法”或或或或“双面尺法双面尺法双面尺法双面尺法”。两次仪器高法：高差之差两次仪

41、器高法：高差之差h-h 5mm a.a.变动仪器高法：变动仪器高法：即在同一测站上，改变仪器高度在即在同一测站上，改变仪器高度在10cm10cm以上，两次测定高以上，两次测定高差。若两次测得高差之差在允许范围内（四等水准差。若两次测得高差之差在允许范围内（四等水准测量为测量为5mm5mm,等外水准测量为等外水准测量为6mm6mm)，则取其平均值作为该站的高，则取其平均值作为该站的高差。例如：差。例如：第一次测得高差：第一次测得高差：h=1.236h=1.236第二次测得高差：第二次测得高差：h=1.238h=1.238 两次高差之差为两次高差之差为2mm,2mm,则则该站平均高差为：该站平均高

42、差为：h=1.237mh=1.237m 双仪高法水准测量观测记录表484947480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底为尺底为0米起算米起算红面尺的红面尺的尺底为尺底为4.687米米或或4.787米起米起算算正正像像水水准准尺尺（正正像像水水准准仪仪使使用用）9b.b.双面尺法：双面尺法：即在一测站上仪器高度不变，分别用水准尺的黑面、红面各即在一测站上仪器高度不变，分别用水准尺的黑面、红面各自测出两点间的高差，若两次测出的高差不超过容许值，则取高差的平均值作自测出两点间的高差，若两次测出的高差不超过容许值，则取高差的平均值作为观测的结果。双面尺如下：为观测的结果。双面尺如下：48494

43、7480、013m470001黑面尺的黑面尺的尺底为尺底为0米起算米起算红面尺的红面尺的尺底为尺底为4.687米米或或4.787米起米起算算倒像水准尺（倒像水准仪使用）倒像水准尺（倒像水准仪使用）10ABhAB 双面水准尺：黑面尺的尺底为0.0000.000米，红面尺的尺底有两个尺常数，一把尺为4.6874.687米，另一把尺为4.7874.787米。K1=4.687K2=4.787 例如：A尺的黑面和红面读数分别为1.688和6.374m,B尺为1.359和6.147m.则A、B两点的高差为：黑面所测高差黑面所测高差：hAB=1.688-1.359=+0.329(m)红面所测高差：hAB=6

44、.374-6.147=0.227(m)由于由于由于由于A A尺尺尺尺K K比红面尺比红面尺比红面尺比红面尺K K小小小小0.1m,0.1m,因此，红面高差为因此，红面高差为因此，红面高差为因此，红面高差为h0.227+0.1=0.327(m)(注：当后视尺常数小于前视尺常注：当后视尺常数小于前视尺常数时，红面高差要加数时，红面高差要加.1m.1m反之要反之要减减0.1m)0.1m)黑面所测高差与红面所测黑面所测高差与红面所测高差之差不超过限差（等外水高差之差不超过限差（等外水准测量为准测量为mm),取平均值作为取平均值作为该站所测高差，即该站所测高差，即h h ABAB=0.329+0.327

45、=0.328(m)=0.329+0.327=0.328(m)11 双面尺法水准测量观测记录表 BMABMB1.444 1.324TP2h2=+0.120h2=+0.1201.8220.876TP3h3=+0.946h3=+0.9461.8201.435TP4h4=+0.385h4=+0.3851.4221.304h5=+0.118h5=+0.118前进方向1.1341.677TP1h1=-0.543h1=-0.543水准测量实施与记录对照图：水准测量实施与记录对照图：123BMA 1.134TP1 1.677 -0.543TP1 1.444 TP2 1.324 +0.120TP2 1.822

46、TP3 0.876 +0.946每测站高差：每测站高差：各测站高差之和：各测站高差之和：待定点待定点B B点高程：点高程：公式：公式：如图：如图：h1h2h3h4hAB12341.467 1.1241.385 1.2741.560 1.335 1.438 1.623TP1TP2TP3A BM 31.236 测测测测水准尺读数水准尺读数高高差（差（m）高高程程备备站站点点后视（后视（a）前视（前视（b）+（m）注注 1 BM1.467TP11.124 2 TP11.385TP21.274 3 TP21.560TP31.335 4 TP31.438A1.6230.3430.1110.2250.18

47、5计 算 校 核 a=5.850 b=5.356b=5.356 +0.679+0.679 -0.185-0.185 a-ba-b=+0.494 h=h=0.49486.668 已知(BM)87.011TP187.122TP287.347TP3 A87.162HA-HBM=87.162-86.668=+0.494水水准准测测量量手手簿簿观测者：观测者：记录者：记录者：水准测量实例：水准测量实例：练习：练习：待定点高程的测量和计算待定点高程的测量和计算普通水准测量记录表普通水准测量记录表0.7182.20950.5831.2681.425ZD1ab=5.3583.867=1.491h=2.2090

48、.718=1.491HBHA=51.49150.000=1.491HBHA=h=a b(计算无误计算无误)计计算算检检核核3.8675.35851.4910.346B50.6181.5811.219ZD351.3360.6720.863ZD2HA=50.000m50.0000.5830.7530.8731.851A前视前视+后后视视备备注注高高程程（m）高高差差标尺读数标尺读数（m）测测点点0.718三、水准测量的内业计算：三、水准测量的内业计算：三、水准测量的内业计算：三、水准测量的内业计算：（一）水准测量的精度要求：（一）水准测量的精度要求：水准测量的精度要求是根据外水准测量的精度要求是根

49、据外水准测量的精度要求是根据外水准测量的精度要求是根据外业水准测量求出水准路线的业水准测量求出水准路线的业水准测量求出水准路线的业水准测量求出水准路线的高差闭高差闭高差闭高差闭合差合差合差合差，其值不应超过规定的限值。，其值不应超过规定的限值。，其值不应超过规定的限值。，其值不应超过规定的限值。高差闭合差：高差闭合差：高差闭合差：高差闭合差：两点间的两点间的两点间的两点间的测量测量测量测量高差高差高差高差（h h h h测测测测）与其两点间的与其两点间的与其两点间的与其两点间的理理理理论高差论高差论高差论高差（h h 理理）之之之之差值差值差值差值称为称为称为称为水准路线的水准路线的水准路线的

50、水准路线的高差闭合差高差闭合差高差闭合差高差闭合差.用用用用fhfhfhfh表表表表示。即示。即示。即示。即fhfhfhfh=h=h=h=h测测测测 -h-h-h-h 理理理理 附合水准路线高差闭合差：附合水准路线高差闭合差：附合水准路线高差闭合差：附合水准路线高差闭合差：fhfh=h=h测测 -（H H终终 -H-H始始）闭合水准路线高差闭合差：闭合水准路线高差闭合差：闭合水准路线高差闭合差：闭合水准路线高差闭合差：fhfhfhfh=h=h=h=h测测测测 -（H H H H终终终终 -H-H-H-H始始始始）由于由于由于由于：H H H H终终终终 =H=H=H=H始始始始因此：因此：因此