02-水准仪及水准测量

提问：如果已知A点高程，怎么求图 上其它点的高程？（要求尽量减少仪 器的搬运）
b
b1 a
B1
b3 A
b2
B2 B3
当仪器安置在一个地方,根据一个已知 高程的后视点A去测定几个前视点的高程 时,用这种计算各点的高程要比分别计算 出各点的高差再去求高程的方法简便得多
HI=HA+ a
那么：HB=HI– b HB1=HI–b1 a
短来安置脚架。
2.粗略整平（粗平）
▪ 用脚螺旋将圆水准气泡调至居中。气泡移动 的方向与左手大拇指旋转时的移动方向一致。
前进方向
hABab
水a
准
尺
水平视线
水 准
b尺
2. B点的高程
HBHAhABA
3.视线高程 HA
B hAB HB=HA+hAB
H iH AaH Bb
大地水准面
1
简单水准观测（基本高差段的距离较短或高差较小） ---安置一次仪器测出基本高差段的高差
2.563
A
点号 BMA
1
后视
2.563
1.368
1 hA1
目镜
C
物镜、目镜、 调焦螺旋、
物镜
调焦透镜
十字丝交点
十字丝分划板 视距丝
调焦透镜、 十字丝分划板
竖丝
横丝
十字丝分划板
视准轴（望远镜提供的一条视线）
物镜光心与十字丝交点的连线，称为视准轴，
用CC 表示，简称视线。
2、 十字丝
十字丝是照准尺子和读数用的。 竖丝 横丝（中丝） 视距丝
十字丝中心(或称十字丝交点)和物镜光心 的连线，称为视准轴。用c-c表示。
▪ 管状水准器（水准管）：精平，使视准线水平 ▪ 圆水准器：粗平，使竖轴竖直
①管水准器
▪ 管水准器又称水准管，水准管上一般刻有间 隔为2 mm的分划线，分划线的中点O，称为水 准管零点。水准管内充满酒精或乙醚，中间 有一气泡。通过零点作水准管圆弧的切线， 称为水准管轴。水准管上每2 mm分划所对应 的圆心角，称为水准管分划值。分划值越小， 则水准管越灵敏。
wk.baidu.com
特性：气泡始终位于高处，气泡在哪处， 说明哪处高。
2、水准器 符合管水准器
0
小目镜
棱镜组
微倾螺旋
②圆水准器－粗平
▪ 圆水准器分划值：气泡由 零点向任意方向偏2mm，圆 水准器轴相对铅垂线偏离 的角值。
▪ 水准仪上圆水准器的角值 为8′～15′(R=0.46～ 0.86m)。
（三）、基座
轴座
底板
第二章 水准测量
§2.1水准测量原理
知识回顾：
什么是高程？
高程（标高）【elevation】指的是某点沿 铅垂线方向到绝对基面的距离，称绝对高 程。简称高程。某点沿铅垂线方向到某假定 水准基面的距离，称假定高程。
2.1水准测量原理
A——后视点 B——前视点
a——后视读数 b——前视读数
1、A、B两点间高差
1物镜 2目镜 3物镜对光螺旋 4管水准器 5圆水准器 6脚螺旋 7制动螺旋 8微动螺旋 9微倾螺旋 10轴座
(一).望远镜
1、望远镜的主要作用是看清不同距离 的目标和提供照准目标的视线。它包括 物镜、十字丝分划板、对光凹透镜（调 焦透镜）和目镜等四个部分。
1、望远镜
C
（1）构成
物镜调焦螺旋
1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖端） 注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另一把 为4787mm
从小数向大数读，读四位。米、分米看尺面上
的注记，厘米数尺面上的格数，毫米估读。
水准仪读数
0.730
2.尺垫
尺垫是在转点处放置水准尺用的。 尺垫用生铁铸成，一般为三角形， 中间有一突起的半球体，下方有三 个支脚。使用时用力将尺垫的三个 支脚踩入土中，以防下沉，上方突 起的半球形顶点作为竖立标尺和标 志转点之用。
HB2=HI–b2
HB3=HI–b3 A
b
B b3
b1 B1
b2
B2 B3
2.2水准仪的基本结构及使用
▪ 水准测量所使用的仪器为水准仪，工具 为水准尺和尺垫。
▪ 工程测量中广泛使用的是DS3级水准仪。 “3”表示该仪器每千米往返观测高差精 度为±3mm。
2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造
水准仪是能够提供水平视线的仪器，主要 由望远镜、水准器和基座三部分组成。
2.2.4水准仪的使用
水准仪的正确操作程序：
仪器安置——〉粗略整平——〉瞄准 水准尺 ——〉 精确整平——〉读数
1.安置脚架（置架）
▪ 打开三脚架并使其高度适中，目估使架头大 致水平，然后将三脚架尖踩入土中，将水准 仪用中心螺旋固定于三脚架头上
▪ 三脚架头大致水平：固定两条脚，移动第三 条脚
▪ 脚架要踩实 ▪ 地面倾斜较大时，可调节位于上坡一架腿长
前视
1.368
高差
1.195
高程
320.065 321.260
§2.1水准测量原理
▪ 水准测量是利用一条水平视线，并借助水准 尺，测定地面两点间的高差，这样就可由已 知点的高程推算出未知点的高程
▪ A点处高程已知，A为已知点，A为后视点，A 处水准尺为后视尺，A点读数为a，称后视读 数
▪ B为待测高程点，B点为前视点，B处水准尺为 前视尺，B点读数为b，称前视读数
▪ 测站：每安置一次仪器，称为一个测站。
2.1水准测量原理 ▪ a——后视读数；b——前视读数
▪ 高差等于后视读数减去前视读数。 ▪ 高程测量的实质就是测量高差。
注意：
1．高差hAB本身可正可负，当a大于b时hAB 为正，此时B点高于A点；当a小于b时hAB 为负，即B点低于A点。
2．高差hAB的书写其下标的次序是固定的， 不能随意变换，hAB表示从A到B的高差； hBA则表示从B到A的高差。
脚螺旋
连接螺旋 组成：
轴座、脚螺旋（定平螺旋）、连接螺旋、底板。 脚螺旋---用来调节圆水准气泡居中，使仪器大致 整平。
2.2.3水准尺和尺垫
▪ 1.水准尺
水准尺通常用干燥不易变形的木质材料或玻 璃钢制成。
双面尺多用双面尺的一面采用黑白相间刻 划，称黑面尺或主尺，另一面采用红白相间 刻划，称红面尺或副尺。双面尺必须成对使 用。
物镜调焦螺旋 （又称物镜对光螺旋）
目镜调焦螺旋
微倾螺旋 （精确整平）
水平微动
图 水准仪主要螺旋
制动：不动
微动：小范 围动
注意：先制 动再微动， 不制动就不 能微动
(二) 水准器
▪ 水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴 是否竖直的装置。水准器分为圆水准器和管水 准器两种。圆水准器装在基座上，供粗略整平 之用；管水准器装在望远镜旁，供精确整平视 准轴之用。