测量学 3-水准测量(1)
测量学试题及答案水准测量完整版
测量学试题及答案水准测量HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第二章水准测量一、名词解释视准轴水准管轴圆水准轴水准管分划值?高差闭合差水准路线二、填空题1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的。
3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种，可使水准仪概略水平，可使水准仪的视准轴精确水平。
4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成，按其构造可分为、、三种。
5．水准点按其保存的时间长短分为和两种。
6．水准路线一般分为路线、路线、路线。
7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种。
8．测站校核的常用方法有和两种。
9．水准仪的轴线有、、、；各轴线之间应满足的关系、、。
10．自动安平水准仪粗平后，借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态。
11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有。
12．水准测量误差来源于、、三个方面。
13．水准仪是由、和三部分组成。
三、单项选择题（）1．有一水准路线如下图所示，其路线形式为路线。
A闭合水准B附合水准C支水准D水准网（）2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为 mm。
A0B100C4687或4787D不确定（）3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为：。
A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数（）3．当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程。
A高B低C相等D不确定（）4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为A垂直B平行C相交D任意（）5．水准管的曲率半径越大，其分划值，水准管的灵敏度。
A越小，越高B越小，越低C越大，越高D越大，越低（）6．下列哪一种水准路线不能计算高差闭合差A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）7.此水准路线为A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）8．弧度与角度之间的换算系数ρ″的数值为A180/πB180/π×60C180/π×60×60D不是常数（）9．如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置，脚螺旋3应A顺时针旋转B逆时针旋转C任意方向旋转D不旋转（）10．如果A点到B点的高差值为正，则A点高程比B点高程A高B低C相等D不确定（）11．水准管A的分划值小于水准管B的分划值，则水准管A的灵敏度比水准管B的灵敏度A高B低C相等D不确定四、读数题1．读出下列水准仪在水准尺上的读数（上、中、下三丝）（上：m ）（上：m ）（上：m）（中：m ）（中：m ）（中：m）（下：m ）（下：m ）（下：m）五、简答题1. 简述水准测量的基本原理。
测量学试题及答案水准测量
第二章水准测量一、名词解释视准轴水准管轴圆水准轴水准管分划值高差闭合差水准路线二、填空题1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同,一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的;3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种,可使水准仪概略水平, 可使水准仪的视准轴精确水平;4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成,按其构造可分为、、三种;5．水准点按其保存的时间长短分为和两种;6．水准路线一般分为路线、路线、路线;7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种;8．测站校核的常用方法有和两种;9．水准仪的轴线有、、、；各轴线之间应满足的关系、、 ;10．自动安平水准仪粗平后,借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态;11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有 ;12．水准测量误差来源于、、三个方面;13．水准仪是由、和三部分组成;三、单项选择题1．有一水准路线如下图所示,其路线形式为路线;A闭合水准B附合水准C支水准D水准网2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为 mm;A0B100C4687或4787D不确定3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为： ;A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数3．当A点到B点的高差值为正时,则A点的高程比B点的高程 ; A高B低C相等D不确定4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为A垂直B平行C相交D任意5．水准管的曲率半径越大,其分划值 ,水准管的灵敏度 ;A越小,越高B越小,越低C越大,越高D越大,越低6．下列哪一种水准路线不能计算高差闭合差A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网7.此水准路线为A闭合水准路线B附和水准路线C 支水准路线D水准网8．弧度与角度之间的换算系数ρ″的数值为A180/πB180/π×60C180/π×60×60D不是常数9．如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置,脚螺旋3应A顺时针旋转B逆时针旋转C任意方向旋转D不旋转10．如果A点到B点的高差值为正,则A点高程比B点高程A高B低C相等D不确定11．水准管A的分划值小于水准管B的分划值,则水准管A的灵敏度比水准管B的灵敏度A高B低C相等D不确定四、读数题1．读出下列水准仪在水准尺上的读数上、中、下三丝上：m 上：m 上：m中：m 中：m 中：m下：m 下：m 下：m五、简答题1.简述水准测量的基本原理;2.简述如何消除视差;3.简述一般水准仪有哪些轴线,以及各轴线应满足什么关系;六、计算题1.如图所示,水准测量由A点测向B点,已知A点的高程为,观测数据在图上,试把观测数据写到“水准测量记录表”中,并计算出B点的高程;水准测量记录表测站点号后视读数m前视读数m高差m高程 m备注+－计算检核∑2.有一条附和水准路线如下图,其观测数值标于图上,已知A点高程为HA=,B 点高程为HB=;求1、2、3、4点闭合差校核后的高程;mm3.有一条闭和水准路线如下,其观测数值标于图上,已知BM1点高程为;求1、2、3、4点闭合差检核后的高程;mm第二章一, １视准轴；十字丝交点与物镜光心的连线,成为望远镜的视准轴;２水准管轴；３圆水准轴３望远镜的放大倍数；物镜乘目镜４；水准管分划直５高差闭合差；实测高差总和与其理论值之间的差值６水准路线；在水准点之间进行水准测量所经过的路线;二,１水准测量,三角高程测量,ｇｐｓ高程测量,气压高程测量２一条水平视线,读取竖立与两个点之上的水准尺的读数,并通过计算出高差,然后根据一直点的高程计算出待定点的高程;３微倾试水准仪自动安平水准仪４双面水准尺折尺塔尺５永久性水准点临时水准点６附合闭合支水准路线７附合闭合支水准路线８９望远镜的视准轴管水准器轴圆水准器轴仪器的竖轴圆水准器轴平行于仪器的竖轴十字丝分划板的横丝垂直于仪器的竖轴管水准器轴平行于望远镜的视准轴１０自动安平机构自动安平补偿器１１侧位装置１２仪器误差观测误差外界环境的影响１３望远镜水准器基座三,１Ａ２Ｃ３Ａ３Ｂ４Ａ５Ａ６Ｃ７Ｂ８Ａ９Ａ１０Ｂ１１Ａ四,１１物镜２管水准器３４５微顷螺旋６基座７脚螺旋８圆水准器９目镜１０物镜调焦螺旋１１管水准器泡观察窗１２制动螺旋１３微动螺旋１４照门１５准星２略五,１水准测量是借助于水准仪提供的一条水平视线,读取竖立与两个点之上的水准尺的读数,并通过计算出高差,然后根据一直点的高程计算出待定点的高程;２先调节目镜调焦螺旋,在调整物镜调焦螺旋,反复进行,直到眼睛上下移动时目标不变为止; ３１,安置水准仪２,粗平３,照准和调焦４,精平和读数４略５同上６同上７同上六,１水准测量记录表测站点号后视读数m前视读数m 高差m高程 m备注+－２。
2水准测量(1)
a2 a1 b1 b2
a3 b3
a4
b4
A
TP2 TP1
n
TP3
B
A、B两点高差计算的一般公式：hAB= hi
i 1
b a = +
• 前项工作未作检核， 不进行下一步工作 • —保证成果正确性
• 三、测量三项基本工作
• • • 高程测量（第二章） 角度测量（第三章） 距离测量（第四章）
第二章 水准测量
§2.1 §2.2 §2.3 水准测量原理 水准测量仪器与工具 水准仪的使用
§2.4
水准测量实施
本章重点及难点
重点：水准测量原理、水准仪操作使用、
测 站
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 计算 检核 点号 A TP1 TP1
水准尺读数
后视（a） 前视（b）
高差 （m）
+0.884 -0.307 +0.233
高程 （m）
备 注
2.142
1.258
123.446 已知
0.928
1.235 1.664 1.431 1.672 2.074 6.406 5.998 ∑a－∑b＝0.408
二、粗略整平
目的：使圆水准气泡居中，水准仪竖轴竖直，视 准轴粗略水平。 方法（如图所示）：
三、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（使竖丝对准目标）
注意：瞄准时应消除视差。
第3章 水准测量
∑
4.121
h a b
i
i
i
第1组
3班
记录：
李同学
高差
(m)
高程
(m)
备注
+0.385
54.206
A
+54.591
TP.1
+55.138
TP.2
+55.850
TP.3
+54.639
B
+0.547
+0.712
-1.211
+0.433
Hi =Hi-1 +hi
—
H B H A hi
1、2两个脚螺旋的中垂
线上；
2）调节脚螺旋3，使气泡
居中；
3）重复上述两个步骤，至
气泡居中。
3.瞄准
1）调节目镜调焦螺旋，使十字丝影像清晰。
2）松开制动螺旋，旋转望远镜，
利用瞄准器粗略瞄准水准尺。
3）旋紧制动螺旋，旋转水平微动螺旋，
使水准尺置于视窗中央。
令十字丝竖丝与水准尺一侧重合
4）调节物镜调焦螺旋，使水准尺影像清晰。
思考题1：迁站时水准尺如何移动？
尺1
A
尺1
尺2
尺1
TP1
尺2
尺2
TP2
尺1
尺1
尺2
尺1
A
TP1
TP2
水准尺误
差
尺2
尺1
A
TP1
TP2
尺1
尺1
尺2
尺1
A
TP1
TP2
思考题2：测站数宜为偶数还是奇数？
注意事项：
1）根据使用仪器、精度要求、气象条件等确定视线长度；
测量学-第二章 水准测量
尺垫：半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点 位置。
水准仪的使用
安置——粗平——瞄准——精平——读数
安置：安置三脚架，放置水准仪 粗平：借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂 ，从而视准轴粗略水平。 瞄准：瞄准水准尺，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰 。 转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰 精平：调节微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，使水准仪 的视准轴精确水平 读数：十字丝的中丝在尺上读数
( a 1.103m, b 1.431m)
计算B点高程
Hi H A a 1.235 m 1.103m 2.338 m H B Hi b 2.338 m 1.431m 0.907 m
2.3 水准测量的仪器及使用
– 水准测量使用的仪器：水准仪 – 水准测量使用的工具包括：水准尺、尺垫、三
-0313 +0102 -0715
4.2 水准路线检核
高差闭合差
对于水准路线，由于测量误差的存在，实测高差之和不 等于理论值（真值），两者之差称作高差闭合差
高差真值之和 h理 H BMB H BMA 实测高差之和 h测 H BMB H BMA
高差闭合差 fh h测 h理
4.2 水准路线检核
脚架
水准仪的类型
– 水准仪按其构造分为：光学水准仪、自动安平水准仪 和数字水准仪
– 水准仪按其所能达到的精度分为：DS05、DS1、DS3 、DS10、DS20等5种等级。
“D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪” ，通常在书写时可省 略字母“D”， “05”、“1”、“3”及“10”等数字表示该类仪器的精度。每公里 高差中误差
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324
测量3水准测量
a2
a4
b4
a3
a1 b1
b2
b3
A
TP2
TP3
B
TP1
A、B两点高差计算的一般公式：hAB=
n
hi
= n（ai bi）
i 1
i 1
n—为测站数
例：
前进方向
2.142
1.258 0.928
1.664 1.235
1.672 1.431
2.074
B
A
TP3
Ⅰ
TP1
Ⅱ
TP2
Ⅲ
Ⅳ
HA=123.446m HB
注意：读数前必须精平， 精平后立即读数。
§3.4 水准测量外业工作
一、一个测站的工作
1、安置仪器于AB之间，
立尺于A、B点上；
2、粗略整平；
a
b
3、瞄准A尺，精平、读数a，
B
记录1.568m；
A
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
三、支水准路线成果计算 (HA=186.785m)
1、计算闭合差：
fh h往 h返
1.375 1.396 0.021m
2、检核：
n = 16站
A hA（1 往） 1.357m
1
hA（1 返） 1.396m
fh允 12 n 12 16 48mm
fh fh允 ，故精度符合要求。
• 闭合水准路线：
∑h测= h1+h2+h3+ ······+ hn fh = ∑h测 - ∑h理= ∑h测
• 支水准路线：
测量学习题集及参考答案
填空题库及参考答案第1章绪论1-1、测量工作的基准线是铅垂线。
1-2、测量工作的基准面是水准面。
1-3、测量计算的基准面是参考椭球面。
1-4、水准面是处处与铅垂线垂直的连续封闭曲面。
1-5、通过平均海水面的水准面称为大地水准面。
1-6、地球的平均曲率半径为6371km。
1-7、在高斯平面直角坐标系中，中央子午线的投影为坐标x轴。
1-8、地面某点的经度为131°58′，该点所在统一6°带的中央子午线经度是129°。
1-9、为了使高斯平面直角坐标系的y坐标恒大于零，将x轴自中央子午线西移500km。
1-10、天文经纬度的基准是大地水准面，大地经纬度的基准是参考椭球面。
1-11、我国境内某点的高斯横坐标Y=22365759.13m，则该点坐标为高斯投影统一 6°带坐标，带号为 22 ，中央子午线经度为 129°，横坐标的实际值为-134240.87m，该点位于其投影带的中央子午线以西。
1-12、地面点至大地水准面的垂直距离为该点的绝对高程，而至某假定水准面的垂直距离为它的相对高程。
第2章水准测量2-1、高程测量按采用的仪器和方法分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量三种。
2-2、水准仪主要由基座、水准器、望远镜组成。
2-3、水准仪的圆水准器轴应与竖轴平行。
2-4、水准仪的操作步骤为粗平、照准标尺、精平、读数。
2-5、水准仪上圆水准器的作用是使竖轴铅垂，管水准器的作用是使望远镜视准轴水平。
2-6、望远镜产生视差的原因是物像没有准确成在十字丝分划板上。
2-7、水准测量中，转点TP的作用是传递高程。
2-8、某站水准测量时，由A点向B点进行测量，测得AB两点之间的高差为0.506m，且B点水准尺的读数为2.376m，则A点水准尺的读数为2.882 m。
2-9、三等水准测量采用“后—前—前—后”的观测顺序可以削弱仪器下沉的影响。
2-10、水准测量测站检核可以采用变动仪器高或双面尺法测量两次高差。
水准测量1
第二章水准测量导语：复习第一章有关确定点的三要素和测量的三项基本工作，引出高程测量的概念。
重点：1、水准测量原理2、水准测量的仪器、工具及其使用3、水准测量的方法4、水准测量原成果计算.难点：水准测量成果计算。
教学要求：掌握：1、水准测量仪器及工具的使用方法2、水准测量的施测及计算方法3、规范水准测量的记录格式理解：水准测量原理应用：水准测量施测内容：高程测量常用方法:水准测量三角高程测量气压高程测量水准测量因其测量精度最高,所以在国家控制测量和工程勘测及施工测量中被广泛采用§2.1水准测量原理原理:利用水准仪提供的水平视线测定已知点和未知点间的高差,求出未知点高程的方法。
H B =HA+a-b, H=a-bH B =HA+hAB前进方向注: a—后视读数：后视方向的读数b—前视读数: 前视方向的读数测量前进的方向称为前视方向 (已知点—未知点)§2.2水准测量的仪器和工具本节重点:1、DS3水准仪的构造2、水准尺及其使用一、DS3微倾式水准仪的构造照准部:望远镜、水准器基座1、望远镜:物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板.十字丝分划板:竖丝、横丝是为瞄准目标和读数用的.在横丝的上、下还有对称的两根短横丝,用来测量距离,称为视距丝.视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线.物体在目镜中看到的是放大的、倒立的虚象.2、水准器①圆水准器:粗平圆水准器的主要功能是当圆水准气泡居中时,表明圆水准器轴处于铅垂位置,望远镜大致水平。
②管水准器:精平管水准器的主要功能是当水准器气泡居中是,表明管水准器轴处于水平位置,从此判断望远镜的视线是否处于水平位置.衡量水准器精确程度的指标:水准管分划值。
一般管水准器20”/2mm，圆水准器8~10’/2mm。
水准管分划值:水准管上2mm圆弧所对的圆心角“て”て越小,精度越高.水准管轴:管水准器水准管内圆弧中点的水平切线.圆水准管轴: 管水准器内圆圈中点与球心的连线.为了使管水准器精确水平，加一组棱镜系统，称为复合水准器。
水准测量
hAB
连续水准测量、转点、测站
hAB
• 欲求hAB，在A点至B点水准路线上增设n-1个转点， 安置n次水准仪，依次连续地测定相邻两点间高差 h1～hn，即 • h1=a1-b1 h2=a2-b2 hn=an-bn • 则 hAB= h1+h2+· · · +hn=∑h= ∑a- ∑b • HB=HA+ hAB=HA + （∑a- ∑b）
１、变动仪高法：改变仪器高度 10cm以上，测出两次高差，进行检核。 两次所测高差之差不超过容许值（等外 水准测量容许值为6mm）则认为符合要 求，取其平均值作为最后结果，否则必 须重测。 ２、双面尺法：
（3）成果检核 测站检核只能检核一个测站上是否存在错 误或误差超限。对于一条水准路线来说，还不 足以说明所求水准点的高程精度符合要求。由 于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下 沉等外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的 误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个 测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使 误差积累，有时也会超过规定的限差。因此， 必须对整个水准路线的成果检核。
1.271
0.952 1.252 1.478 1.225
19.514
20.424 20.518 19.971 19.582
计 算 检 核
∑
6.607
6.178
1.365
0.936
∑a- ∑b =+0.429
∑ h=+0.429
2-4.普通水准测量
3、水准路线 由已知水准点开始或在两已知水准点 之间按一定形式进行水准测量的测量路线。
根据已知水准点高程和各测段改正后的高差 ，依 次逐点推求各点改正后的高程。
2-5.普通水准测量成果整理
测量学基础知识
水准测量：测出AB两点之间的高差，可在AB两点上分别竖 立两根标尺，在两点之间安置一架能提供水平视线的仪器， 使视线水平照准A点标尺读数，设为ａ，再照准B点标尺读 数，设为ｂ，则AB两点间的高差为 ：hAB =ａ-ｂ 因为A点高程已知，通常称a为后视读数，而称b为前视读 数。即hAB=后视读数一前视读数。
早在春秋战国时期，已经制成了利用磁石的指南仪器“司 南”，它是沿用几千年的指南针与罗盘的雏型。大约是公 元前2200年，夏禹治水时，使用了“左准绳，右规矩”的 测量工具和方法。长沙马王堆3号汉墓出土了西汉时期的 《地形图》和《驻军图》》。东汉张衡研制的天球仪与侯 风地动仪、魏晋时期刘徽的《海岛算经》、西晋裴秀的 《制图六体》、唐李吉甫的《元和群县图志》等等一系列 成就都在我国测绘史上增添了光辉的篇章。
22
S3型水准仪的构造 S3型微倾式水准仪组成，它主要由望远镜、水准器和基座三部 分。 仪器的上部有望远镜、水准管、水准管气泡观察窗、圆水准器、 目镜及物镜对光螺旋、制动螺旋、微动及微倾螺旋等。
23
仪器竖轴与仪器基座相连；望远镜和水准管连成一个整 体，转动微倾螺旋可以调节水准管连同望远镜一起相对 于支架作上下微小转动，使水准管气泡居中，从而使望 远镜视线精确水平，由于用微倾螺旋使望远镜上、下倾 斜有一定限度，可先调整脚螺旋使圆水准器气泡居中， 粗略定平仪器。
21
2.2 DS3水准仪及其操作
水准仪是水准测量的主要仪器，按其所能达到的精度分为DS05、 DS1、DS3及DS10等几种等级。 “D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪”中“大”字和“水” 字的汉语拼音的第一个字母，通常在书写时可省略字母“D”， 下标“05”、“l”、“3”及“10”等数字表示该类仪器的精度。 S3型和S10型水准仪称为普通水准仪，用于国家三、四等水准 及普通水准测量，S05型和S1型水准仪称为精密水准仪，用于 国家一、二等精密水准测量。
水准测量习题参考答案
(完整版)水准测量习题参考答案水准测量是测量学中的一项基本技能，它通过使用水准仪等工具，对地面高程进行精确测量。
在本篇文章中，我们将提供一些水准测量的习题，并给出相应的参考答案。
1、什么是水准测量？水准测量是使用水准仪、水准尺等工具，通过测量地面两点之间的高差，计算出地面点的高程。
它是一种基本的测量技能，广泛应用于工程、地质、气象等领域。
2、水准测量的基本原理是什么？水准测量的基本原理是利用水准仪的水准管，将地面点的高程转化为水平线的高度。
通过测量地面两点之间的水平距离和高差，即可计算出这两点之间的高程差。
3、水准测量有哪些应用场景？水准测量广泛应用于工程建设、地质勘探、气象观测等领域。
例如，在城市建设、土地规划、道路设计等领域，需要通过水准测量来确定地面点的高程，以便进行精确的工程设计。
在地质勘探领域，水准测量可以用于测量地面的沉降量和地下水位的变化。
在气象观测领域，水准测量可以用于测量降雨量和雪深等。
4、如何进行水准测量？水准测量的步骤如下：(1) 选择合适的观测点，并在观测点上放置水准尺；(2) 将水准仪放置在两个观测点之间，调整水准管，使水准管的气泡居中；(3) 读取水准尺上的读数，并记录下来；(4) 重复以上步骤，直到完成所有测量；(5) 分析测量数据，计算出地面点的高程。
5、如何计算高程？通过水准测量，我们可以得到地面两点之间的高差。
根据已知的高程值，我们可以计算出其他地面点的高程。
例如，如果我们已知A点和B点的高程分别为HA和HB，它们之间的水平距离为DAB，高差为hAB，那么C点的高程HC可以用以下公式计算：HC = HA + hAB + (HAB - hAB)其中，HC为待求的C点高程，HA和HB分别为已知的A点和B点高程，hAB为A点和B点之间的高差，(HAB - hAB)为B点和C点之间的高差。
6、水准测量的误差来源有哪些？如何减小误差？水准测量的误差来源主要包括仪器误差、人为误差和环境误差。
测量学精品课程-3
①附合水准路线的成果检核
由图可知，在附合水准路线中，各待定高程点间高 差的代数和应等于两个水准点间的高差。如果不相等，
两者之差称为高差闭合差 fh ，其值不应超过容许值。
用公式表示为
fh h测 -（H终 H始）
②闭合水准路线的成果检核
在闭合水准路线中，各待定高程点之间的高差 的代数和应等于零。由于测量误差的影响，实测高 差总和不等于零，它与理论高差总和的差数即为高 差闭合差。用公式表示为
第3章 水准测量
测量地面上各点高程的工作，称为高程测量。 高程测量根据所使用的仪器及测量方法的不同， 分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。 水准测量方法在国家高程控制测量、工程勘测和 施工测量中被广泛采用。各种方法的特点及适用 范围见表3-1。
表3-1
特点
适用范围
水准测量 测量精度最高 多用于水准控制网点高程测量
（2） 十字丝的横丝应垂直于仪器竖轴 当此条件满足时，可不必用十字丝的交点而用
交点附近的横丝进行读数，故可提高观测速度。 （3） 水准管轴应平行于视准轴
2. 自动安平水准仪的主要检验项目 （1）圆水准器轴应平行于仪器竖轴； （2）十字丝的横丝应垂直于仪器竖轴； （3）补偿器误差的检验； （4）望远镜视准轴位置正确性的检验。
fh h测 h理 h测
其高差闭合差亦不应超过容许值。
③支水准路线的成果检核
在支水准路线中，理论上往测与返测高差的绝对值应
相等，即
h返 h往
两者如不相等，其差值即为高差闭合差。故可通过往
返测进行成果检核。
3.5 水准测量的内业
水准测量内业计算的目的是调整整条水准路线的高差 闭合差及计算各待定点的高程。
况和需要，可布置成单一水准路线和水准网。 （1）单一水准路线 单一水准路线又分为附合水准路线、闭合水准路线
建筑测量学-水准测量
新课导入：
测量地面点高程的工作，称为高程测量。
按使用的仪器和施测方法的不同，高程测量分为水准测量、三角高程测量和气压高程测量。
水准测量事精确测定地面点高程的一种主要方法。
本章主要介绍水准测量。
授课内容：
2 水准测量
2.1 水准测量原理
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。
二、计算未知点高程
1．高差法
测得A、B两点间高差h AB后，如果已知A点的高程H A，则B 点的高程H B为：
H B=H A +h AB
这种直接利用高差计算未知点B高程的方法，称为高差法。
2．视线高法
B点高程也可以通过水准仪的视线高程H i来计算，即:
H i= H A+a
H B= H i+b
这种利用仪器视线高程H i计算未知点B点高程的方法，称为视线高法。
在施工测量中，有时安臵一次仪器，需测定多个地面点的高程，采用视线高法就比较方便。
2.2 水准测量的仪器和工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。
《测量学》第02章 水准测量
② 圆水准器 圆水准器由玻璃圆柱管制成，其顶面内壁是磨 成一定半径R的球面，中央刻有小圆圈，其圆心 O是圆水准器的零点； 过零点O的球面法线为圆水准器轴； 当圆水准气泡居中时，圆水准器轴处于竖直位 置； 当气泡不居中，气泡偏移零点2mm时，轴线所 倾斜的角度值，称为圆水准器的分划值。一般 为8' －10'； 圆水准器用于粗略整平仪器； 制造水准仪时，使圆水准器轴平行于仪器竖轴。 旋转基座上的三个脚螺旋使圆水准气泡居中时，
经物镜及调焦透镜折射后，在十字丝分划板上成 一倒立的实像ab；通过目镜的放大而成虚像a'b' ， 十字丝分划板也同时放大。定义与之比为望远 镜的放大倍数V，即V= / 。城市测量规范要求， DS3水准仪望远镜的放大倍数不得小于28。
十字丝分划板： 在一直径为约10mm的光学玻璃圆片上刻出三 根横丝和一根垂直于横丝的纵丝； 中间的长横丝称为中丝，用于读取水准尺上分 划的读数； 上、下两根较短的横丝称为上丝和下丝，上、 下丝总称为视距丝，用来测定水准仪至水准尺 的距离。用视距丝测量出的距离称为视距。 十字丝分划板安装在一金属圆环上，用四颗校 正螺丝固定在望远镜筒上。 望远镜物镜光心与十字丝交点的连线称为望远 镜的视准轴，用CC表示。 望远镜物镜光心的位置是固定的，调整固定
hAB hA1 h12 h( n 1) B hi a b
i 1 i 1 i 1
§2.2 水准测量的仪器与工具
水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准 尺和尺垫。
一、微倾式水准仪
通过调整水准仪使管水准气泡居中获得水平 视线的水准仪称为微倾式水准仪；通过补偿器获 得水平视线读数的水准仪称为自动安平水准仪。 国产微倾式水准仪的型号有：DS05、DS1、DS3、 DS10，其中字母D、S分别为“大地测量”和 “水准仪”汉语拼音的第一个字母，字母后的数 字表示以mm为单位的、仪器每公里往返测高差 中数的中误差。DS05、DS1、DS3、DS10水准仪 每公里
水准测量—普通水准测量(建筑工程测量)
1.水准点 ➢定义：通过水准测量方法获得的高程固定点,简记BM。
➢分类：永久性、临时性
图2-13 永久性水准点示意图
2.施测方法
图2-14 普通水准测量示意图
➢ 转点（ZD）：因两点的距离较远或高差较大，安置一 次仪器无法测出A点与B点的高差 ,此时则需在两点间加设
若干个临时立尺点，称为转点，起传递高程的作用。
➢ 测站：每安置一次仪器即为一站
3.施测步骤
⑴ 每一测站上的观测步骤 选转点→安置仪器→粗平→瞄准后尺→精平→读后视读数→瞄准 前尺→精平→读前视读数→迁站 ⑵ 迁站方法
仪器搬到下一测站，上一测站的后尺变为下一个测站的前尺， 上一测站的前尺（不动只翻转）变为下一测站的后尺
4 .记录与计算
表2-2 水准测量记录手簿
计算公式：
⑴每站高差： hi ＝ 后视读数—前视读数 ＝ ai- bi (i ＝ 1，2，3，…，n)
⑵总高差： ∑hi ＝ h1+h2+h3 +‥‥+hn ∑hi＝ ∑ai－∑bi（表明计算无误） HB=HA+ ∑hi
5．施测过程中注意事项
（1）水准仪应安置在离前、后视距离大致相等之处。 （2）为及时发现观测中的错误，通常采用“两次仪器高法”或 “双面 尺法”。 （3）转点的选择将影响到水准测量的观测应放置尺垫。但值得注意的是水准点 上不能安放尺垫。 （4）水准尺应交替使用，但要注意保证转点的位置不变。 （5）∑a－∑b＝∑hi，只表明计算无误，不表明观测和记录无误。
水准测量
f h h测 h理
对于闭合水准路线，有： f h h测 h理 h测 对于附合水准路线，有：
f h h测 h理 h测 (H终 H 始 )
对于支水准路线，有： f h h往 h返
水准测量的内业计算
高差闭合差的容许值（tolerance）
从已知高程的水准点BM0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。
BM0
f h h往 h返
水准点和水准路线
水准路线
水准网
BM1
BM2
结点
BM3
通过平差方法求得各待 定点的高程
二、水准测量的实施
长水准管
Байду номын сангаас
长水准管轴
圆水准器
圆水准器轴
水准仪
水准器
圆水准器
用以粗平仪器。 过零点的球面法线L′L′，称为圆
L′
水准器轴。 圆水准器轴L′L′平行于仪器竖轴 VV。 气泡中心偏离零点2mm时竖轴 所倾斜的角值，称为圆水准器的 分划值。
L′
气 泡
水准仪
水准器
管水准器
管水准器（亦称水准管）用于精
+0.511
水准测量的检核
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； 尺垫只在转点处使用； 读数前要精平； 后视完毕转向前视，一定要重新精平再读数，（但切记 不能动脚螺旋）； 视线要小于100米。
水准测量的检核
测站检核：
在一个测站上观测两次高差，两次高差不符值应在允许范围内。方
水准测量
安置仪器
粗略整平(粗平)
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精确整平(精平)
读数
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水准测量原理示意图
hAB a b
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三、水准仪的检验
◇水准仪的主要轴线
(1)圆水准器轴L′L′ (2)水准管轴LL
(3)视准轴CC
(4)竖轴VV
测量技能大赛培训
1、圆水准器的检验与校正
（1）检验方法：粗平后，将仪器绕竖轴旋转180°，
fh vi＝ ni n
f h 按照水准路线长度调整： v Li i L
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五、水准测量数据处理
1、闭合水准测量成果计算
测量技能大赛培训
闭合水准测量成果计算表（按测站数调整高差闭合差）
测点
BMA 测站数 （个） 实测高差h （m ） 高差改正数 （mm） 改正后高差 （m ） 高程 （m ）
(2)视线高法
Hi
水平视线
b
B
hAB
A HB=HA+hAB HA 大地水准面
Hi H A a H B b H B Hi b
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二、水准测量仪器及工具
1、常见水准仪
DS3微倾式水准仪
自动安平水准仪
塔尺
双面尺
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精密水准仪
精密水准尺
测量技能大赛培训
数字水准仪和条码标尺
水准测量记录手簿
前视b 高差h （m） 高程 （ m） 476.668 0.415 1.463 0.456 1.326 0.986 1.108 478.525 477.539 477.083
水准尺读数（m）
备注
水准点 转点 转点 转点 转点 待定点
水准测量习题参考答案
水准测量习题参考答案水准测量是测量学中的一项基本技能，它通过使用水准仪等工具，测量两点之间的高差，进而确定地面各点的相对高程。
以下是水准测量习题参考答案。
1、水准测量是利用水准仪的什么功能来测量高差的？水准测量是利用水准仪的水准管功能来测量高差的。
水准管是一种具有水平面的透明管，它的一端固定在望远镜上，另一端放置在待测点上。
当望远镜视线与水准管水平面重合时，水准管上的读数即为待测点与已知点之间的高差。
2、水准测量的基本原理是什么？水准测量的基本原理是利用水准仪的视线水平原理，即水准仪的望远镜视线与水准管水平面重合时，该视线的高度就是待测点与已知点之间的高差。
因此，只需将水准仪放置在两个已知点之间，分别测量它们与待测点之间的高差，即可计算出待测点的高程。
3、水准测量时需要注意哪些事项？在进行水准测量时，需要注意以下事项：(1) 选择合适的测量路线，确保水准仪的放置稳定，避免仪器移动或震动。
(2) 在测量前要对水准仪进行校准，以确保其准确性和可靠性。
(3) 在测量过程中要保持望远镜的视线水平，避免出现误差。
(4) 在测量高程时，要注意消除大气折光等因素的影响，以保证测量结果的准确性。
(5) 在测量结束后，要对测量结果进行整理和分析，以便对地形进行准确的描述和设计。
4、水准测量的误差来源有哪些？如何减小这些误差？水准测量的误差来源主要有以下两个方面：(1) 仪器误差：主要包括水准仪的误差、标尺的误差、视距的误差等。
这些误差可以通过选择高质量的仪器、仔细操作、加强校准等方法来减小。
(2) 观测误差：主要包括视线水平误差、读数误差、照准误差等。
这些误差可以通过提高观测技术、选择合适的观测时间和环境、避免干扰等方法来减小。
总之，在进行水准测量时，需要注意各种误差的来源和影响，采取有效的措施和方法来减小误差，以保证测量结果的准确性。
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五、水准测量的外业
2、水准测量的基本术语 1）水准点
国家等级永久水准点
墙上水准点（永久）
五、水准测量的外业
2、水准测量的基本术语 1）水准点
建筑工程永久水准点
建筑工程临时水准点
五、水准测量的外业
2、水准测量的基本术语 2）转点
水准测量中临时加设的、起传递高程作用的中间点
3）测站
测量仪器所安置的地点
仪高法(视线高法):
Hi H A a H B Hi b
二、水准测量原理
注意事项：
1) 高差符号 a>b， hAB正，B点高于A点 a<b ，hAB负，B点低于A点 2) 下标含义 hAB表示A点至B点的高差
hAB hBA
3) “前进方向”
三、水准测量仪器与工具
/?14270/viewspace-98296
？
？
一般习惯上是报四 个数字，即米、分 米、厘米、毫米， 并且以毫米为单位。
四、水准仪的使用
注意！
读数前必须精平，精平后立即读数。
读数后再检查符合水准器气泡是否居中，若不居 中，应再次精平，重新读数。
四、水准仪的使用
五、水准测量的外业
1、一个测站的测量工作
2、水准测量的基本术语பைடு நூலகம்
3、连续水准测量的实施
测 量 学
多 媒 体 课 件
3、水准测量（1）
测 绘 科 学 与 工 程 学 院
/doc/aa/11-3-7-112813576536551/
主 要 内 容
一、高程测量方法概述
二、水准测量原理
三、水准测量仪器与工具
四、水准仪的使用 五、水准测量的外业 总结
7、水准尺
种类： 单面尺 双面尺 塔尺 标准水准尺为一对双面尺 （主尺与副尺） ， A尺和B尺黑面0~3m; A尺红面4.687~7.687m, B尺红面4.787~7.787m。
三、水准测量仪器与工具
8、尺垫
放在过渡点上即转点上，传递高程。
/course/z0015/ch04/se02/slide/slide03.html
一、高程测量方法概述
三角高程测量： 通过观测各边端点的 天顶距，利用已知点高程 和已知边长确定各点高程 的测量技术和方法。
v
D· tanα
α
S
B hAB HB A D 大地水准面
hAB D tan i v
i
HA
一、高程测量方法概述
气压高程测量： 根据大气压力随高程变化的规律，用气压计测定两 点的气压差推算高差的方法。 每升高约11米，大气压力减少1毫米水银柱。 一般气压计读数精度可达0.1毫米水银柱，约相当于 1米的高差。主要用于高差较大的丘陵地和山区的勘测工 作。
1、安置——安置水准仪
（ 1 ）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。 （2）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。
四、水准仪的使用
1、安置——安置水准仪
四、水准仪的使用
2、粗平——粗略整平
三、水准测量仪器与工具
2、DS3光学微倾式水准仪的基本构造
缺口 目镜 圆水 准器 微倾螺旋 左右微动螺旋 物镜调焦螺旋
准星
物镜
缺口
目镜 水准器 观察窗
水平制动 螺旋
脚螺旋
圆水 准器 管水 准器
三、水准测量仪器与工具
3、望远镜
由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成。
视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线。 在测量时视准轴必须保持水平，才能确保提供水平视线！
二、水准测量原理
原理：利用水准仪提供的一条水平视线，借助 水准尺来测定地面两点间的高差，从而由已知 点的高程和测得的高差，求出待定点的高程。
hAB a b
二、水准测量原理
确定待定点高程的方法：
高差法: 高差=后视读数—前视读数 hAB a b 待定点B点的高程： H B H A hAB H A a b
L’
三、水准测量仪器与工具
4、水准器
管水准器： 水准管表面刻有 2mm间隔的分划线，分划线与水准管 的圆弧中点O成对称，O点称为水准管的零点。 通过零点作圆弧的纵向切线，称为水准管轴。 当气泡的中点与水准管的零点重合时，称为气泡居中
二、水准器
管水准器—用来指示视准轴是否水平,又称水准管
水准管零点
目的：使仪器竖轴铅直 主要工作：调节三个脚螺旋使圆水准器气泡居中
左手拇指规则： 左手拇指旋转螺旋的运动方向，就是气泡移动的方向
四、水准仪的使用
3、瞄准——瞄准水准尺
目镜调焦：松开制动螺旋，将望远镜转向明亮的背景，
转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。 初步瞄准：通过望远镜筒上方的缺口和准星，瞄准水 准尺，旋紧制动螺旋。 物镜调焦：转动物镜调焦螺旋，使水准尺的成像清晰 精确瞄准：转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准 尺边缘或中央。 消除视差：若望远镜内已经看到水准尺但成像不清晰， 注意消除视差。
一、高程测量方法概述
高程测量：测量三项基本工作之一 测量地面上各点高程的工作 高程测量有下列几种方法： 几何水准测量——是最基本的高程测量方法 三角高程测量 气压高程测量 液体静力水准测量 GPS高程测量
一、高程测量方法概述
几何水准测量： 使用水准仪和水准尺，根据水平视线测定两点之间 的高差，从而由已知点的高程推求未知点的高程。
三、水准测量仪器与工具
9、自动安平水准仪
自动安平水准仪上没有水准管和微倾螺旋，使用时只 需将水准仪上的圆水准器的气泡居中，在十字丝交点上读 得的便是视线水平时应该得到的读数。
DSZ3自动安平水准仪
三、水准测量仪器与工具
10、电子水准仪
徕卡 DNA03
索佳 SDL30
蔡司 DiNi2
拓普康 DL101/102
0.5mm
1mm
3mm
国家三、四 等水准测量 及一般工程 水准测量
10 mm
主要 用途
国家二等水 国家一等水准 准测量及其 测量及地震监 他精密水准 测 测量
一般工程水 准测量
三、水准测量仪器与工具
2、DS3光学微倾式水准仪的基本构造
DS3
微 倾 式 水 准 仪
望远镜 水准器
基座 基本功能：为测量高差提供一条水平视线
4、测站检核（变更仪器高法、双面尺法）
5、水准路线的布设形式及路线检核
6、水准测量的等级划分
五、水准测量的外业
1、一个测站的测量工作
1) 安置仪器于AB之间，立尺于A、B点上； 2) 粗略整平； 前进方向 3) 瞄准A尺，精平、读数a， a 记录1568mm； 4) 瞄准B尺，精平、读数b， A 记录1471mm； 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。
b B
五、水准测量的外业
2、水准测量的基本术语 1）水准点
为了统一全国高程系统和满足科研、测图、国家建 设的需要，测绘部门在全国各地埋设了许多固定的测量 标志，并用水准测量的方法测定了它们的高程，这些标 志称为水准点（Bench Mark），常用BM表示。 有两种： 永久性水准点 临时性水准点
普通光学水准仪
电子水准仪
三、水准测量仪器与工具
1、水准仪及其分类
按其精度水平，我国将水准仪分为：
DS05、DS1、DS3、DS10等
D—大地测量 S—水准仪
后面的数字代表仪器的测量精度，
即每公里往返测高差中数的中误差。
三、水准测量仪器与工具
1、水准仪及其分类
水准仪 系列型号 精度 DS05 DS1 DS3 DS10
V 轴座 脚螺旋 连接板
V
三脚架
三、水准测量仪器与工具
6、水准仪的主要轴线及其几何关系
主要轴线： ①视准轴CC ②水准管轴HH
V L' H C
H C
③圆水准器管轴L’L’
④仪器竖轴VV
轴线之间必须满足的几何条件： ① L’L’ ∥VV ②十字丝横丝⊥ VV V L'
③ HH ∥ CC
三、水准测量仪器与工具
三、水准测量仪器与工具
3、望远镜
成像原理：
三、水准测量仪器与工具
3、望远镜
视差： 产生原因 如果目标像与十字丝平面不重合，观测者的眼睛作上 下（或左右）移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相 对移动，这种现象称为“视差”。
三、水准测量仪器与工具
3、望远镜
视差的消除方法： 重新调焦： 先目镜—使十字丝清晰 后物镜—使目标像清晰
三、水准测量仪器与工具
4、水准器
水准器分为：
圆水准器
管水准器
三、水准测量仪器与工具
4、水准器
圆水准器： —用来指示仪器竖轴是否竖直， 用于仪器的初步粗略整平。
/2007/clx/onlineclass/203-1.html
三、水准测量仪器与工具
0
零点
H
H
水准管轴HH：过水准管零点所 ' 作圆弧面的纵切线
水准管分划值 ：是水准管 表面2mm圆弧所对应的圆心角
o
R
DS3 :
2 R
R越大，τ越小，灵敏度越高。
R=20.6265米 τ=20″
三、水准测量仪器与工具
4、水准器
H
零点 水准管分划值τ：是水准管表面 2mm圆弧所对应的圆心角