测量学(测量技术)绪论+水准仪原理(适合高职高专)
水准仪测量原理及操作方法步骤
水准仪测量原理及操作方法步骤以水准仪测量原理及操作方法步骤为标题，写一篇文章。
水准仪是一种用于测量地面高程差的仪器，广泛应用于建筑、道路施工以及地形测量等领域。
本文将介绍水准仪的测量原理及操作方法步骤。
一、水准仪的测量原理水准仪的测量原理基于光学的水平线性质，利用水平线的反射和折射特性来进行测量。
水准仪的主要部件包括望远镜、测量杆、水平仪和基准面等。
测量过程中，通过调整水准仪的望远镜和水平仪，使其保持水平状态，然后观测测量杆上的刻度值，就可以得到地面的高程差。
二、水准仪的操作方法步骤1. 设置基准点：在进行水准测量之前，首先需要确定一个基准点，作为测量的参考点。
基准点的选择应该是稳定、平整且不易移动的地面。
2. 放置水准仪：将水准仪放置在基准点附近的平坦地面上，并调整其脚底螺丝，使其保持水平状态。
在调整水准仪的过程中，可以使用水平仪来辅助调整。
3. 校准水准仪：在放置水准仪后，需要进行校准操作，以确保测量的准确性。
校准操作包括调整望远镜的焦距、调整水平仪的准确度以及校正仪器的误差。
4. 观测测量杆：在进行测量之前，需要将测量杆放置在待测点上，并确保测量杆垂直于地面。
然后，通过望远镜观测测量杆上的刻度值，并记录下来。
5. 移动水准仪：当观测完一个测点后，需要将水准仪移动到下一个测点。
在移动水准仪时，需要小心操作，以保持仪器的稳定和水平状态。
6. 计算高程差：测量完所有的测点后，需要根据观测到的刻度值计算出各个测点之间的高程差。
计算方法可以根据实际情况选择合适的数学公式进行计算。
7. 分析结果：根据计算得到的高程差数据，可以进行进一步的分析和处理。
通过对高程差数据的分析，可以了解地面的高程变化情况，为后续的工程施工和规划提供参考。
总结：水准仪是一种常用的测量仪器，可以精确测量地面的高程差。
使用水准仪进行测量时，需要注意仪器的放置和校准，以及测量杆的垂直度。
通过观测测量杆上的刻度值，可以计算出各个测点之间的高程差。
水准测量原理
水准测量原理
水准测量原理是一种用来确定地面高度差异的测量方法。
它基于水平面的特性，通过测量测站之间的高度差以及相对高度差，来确定地面的高低起伏。
测量者首先需要选择一个基准点，通常选择海平面作为基准。
然后，在需要测量的各个位置设置测站。
测站之间的距离可以根据需求来确定，但为了获得准确的结果，建议距离不要过远。
在测量过程中，会使用水准仪来测量测站之间的高度差。
水准仪是一种专业的仪器，它可以通过测量射线的水平角度来确定附近地面的高度。
测量者首先将水准仪放置在基准点，并调整仪器使其水平。
然后，射线会通过望远镜进入观测者的视野中。
观测者会记录下射线指向测站位置的水平角度。
接着，观测者会移动到下一个测站，并重复这个过程。
通过记录下各个测站之间的高度差，以及相对高度差，测量者可以计算出地面的高低起伏。
这样就可以绘制出一张高度等值线图，用来表示地面的高度分布情况。
需要注意的是，在测量过程中还需要考虑一些误差因素，比如大气折射、仪器的精度等。
为了提高测量的准确性，测量者可以采取一些校正方法，比如重复测量、自检等。
总结来说，水准测量原理是通过测量测站之间的高度差以及相
对高度差，来确定地面的高低起伏。
这种测量方法可以用来进行地形测量、建筑物的水平控制等。
工程测量绪论水准测量原理
◆水准原点建在青岛市内，作为我国的国家高程 基准。1956年高程基准的高程为72.289米， 1985年高程基准的高程为72.260米。
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本课程的特点和要求
（1）特点 ●内容多：
理论+实践 操作+应用
●实践性强，责任性要求高：
—必须遵照测量的规范和规则。
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（2）学习要求
①学会和掌握测量的基本作业方法 角度测量、距离测量、高程测量
（仪器的基本操作、作业程序、记录、成果整理） ②学会控制测量、地形测量、施工放样
的基本作业方法 （外业测量、内业计算与绘图） ③建立测量误差的基本概念 （掌握测量误差的基本理论和测量误差的计算） ④完成实训任务，满足实训要求 （随堂实训、实训周）
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§ 2-2 水准测量原理
要求：测量A，B两 点间的高差h
思路：
在A，B上竖立标尺，
用水准仪构筑一条水 平视线
该视线在两尺上截得 读数a和b
则B比A高出
h=a-b 注：高差h有正有负
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一、计算未知点高程
1．高差法
测得A、B两点间高差hAB后，如果已知A点的高程HA，则B
点的高程HB为： H BH AhAB
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一般的望远 镜只需望远， 不需瞄准。 所以有物镜， 目镜（加调 焦镜）即可。
测量望远镜 要能瞄准。
所以要有十 字丝。目标 的象与十字 丝重合即瞄 准。
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望远镜与视差
水准仪测量原理
水准仪测量原理水准仪是一种用来测量地面水平度的仪器，它在工程测量和建筑施工中起着非常重要的作用。
水准仪的测量原理是基于重力的作用和光的传播规律，通过测量水准仪的仪表读数，可以准确地确定地面的水平状况。
下面将详细介绍水准仪的测量原理。
首先，水准仪的基本构造是由一个圆形的凸透镜和一个垂直放置的玻璃管组成。
在水准仪的使用过程中，首先需要调整水准仪的仪表，使其指针指向零刻度。
然后将水准仪放置在待测点上，通过观察水准仪的仪表读数，可以得出地面的水平状况。
其次，水准仪的测量原理是基于重力的作用。
当水准仪放置在地面上时，玻璃管内的液面会受到重力的作用而保持水平。
通过观察液面的位置，可以确定地面的水平度。
同时，水准仪的凸透镜可以放大目标点的影像，使测量更加准确。
另外，水准仪的测量原理还与光的传播规律有关。
当光线穿过凸透镜时，会产生折射现象，使得目标点的影像可以清晰地呈现在玻璃管内。
通过观察目标点的影像位置，可以确定目标点相对于水准仪的高低位置，从而得出地面的水平状况。
总之，水准仪的测量原理是基于重力和光的传播规律，通过观察水准仪的仪表读数和目标点的影像位置，可以准确地测量地面的水平度。
在工程测量和建筑施工中，水准仪是一种非常重要的测量工具，它能够帮助工程师和施工人员准确地把握地面的水平状况，保证工程质量和安全。
综上所述，水准仪的测量原理是基于重力和光的传播规律，通过观察水准仪的仪表读数和目标点的影像位置，可以准确地测量地面的水平度。
水准仪在工程测量和建筑施工中具有重要的应用价值，它为工程师和施工人员提供了可靠的测量数据，保证了工程质量和安全。
水准仪测量原理
水准仪测量原理
水准仪测量原理是基于液体在重力作用下保持水平的特性。
水准仪通常由一个长而薄的塑料或金属管，管内装有液体，如水或酒精。
管的两端是封闭的，然后在管上放置一个凸透镜，用于读取液面的位置。
当水准仪放置在平稳的水平地面上时，液体将会自动平稳地分布在管内。
由于液体的自平衡特性，管的两端液面保持相同的高度。
此时，观察者通过凸透镜可以看到液面的位置，此时的液面即为水平面。
然而，当水准仪放置在非水平地面上时，液体将会发生不平衡，并且液面会自动移动，使得液面在管的两侧产生高度差。
观察者通过凸透镜可以看到液面的位置，此时的液面即为倾斜面。
通过测量液面的位置，即可确定地表的水平度。
当液面偏离管的水平位置时，可以通过调整水准仪的位置，使液面重新回到水平位置，从而实现地表的水平测量。
水准仪测量原理简单易懂，无论是在建筑、土木工程还是测量学领域都得到了广泛的应用。
水准仪测量原理
水准仪测量原理
水准仪是一种用来测量水平面、测量海拔高度以及确定地面的等高线等工具。
它的工作原理基于以下几个关键原理。
1.建立水平参考线：水准仪使用一个水平参考线作为测量基准。
通常情况下，水准仪使用液体（如水或液体）作为参考线，因为液体总是平行于地面。
液体在水准仪的凹槽或管道中自由流动，保证其保持水平状态。
2.基准点的确定：在进行水准测量之前，需要选择至少两个基
准点来确定水平线。
这些基准点可以是水平的参考平面，如已知的水平线、水平的建筑物地面或已知高程的水平点。
水准仪放置在一个基准点上，被测点的高度或水平状态可以通过与基准点进行对比来确定。
3.测量水平线：水准仪使用气泡管来测量水平线的位置。
气泡
管中充满了液体，并连接到水准仪的主要仪器部分。
当水准仪放置在一个水平的表面上时，液体中的气泡会位于气泡管的中心位置。
如果水准仪被放置在一个倾斜的表面上，液体中的气泡会向一侧偏移。
通过观察气泡管中气泡的位置，可以确定测量点的水平状态。
4.高程测量：水准仪还可以用来测量不同点之间的高程差异。
在这种情况下，水准仪需要对基准点的高程进行准确测量，然后通过测量其他点与基准点的高程差异来计算高度差。
这通常需要使用复杂的数学公式和测量技术来确保高度测量的准确性。
总的来说，水准仪的工作原理是通过建立水平参考线，确定基准点，测量水平线以及计算高度差异来实现水平和高程测量。
水准测量说课稿
水准测量说课稿一、引言水准测量是测量地面高程的一种方法，广泛应用于建筑、工程和地理测量等领域。
本次说课将介绍水准测量的基本原理、仪器设备以及测量方法，以及在实际应用中的注意事项。
二、水准测量的基本原理1. 高程的定义和测量高程是指某一点相对于参考水平面的垂直距离，通常以海平面作为参考水平面。
水准测量即通过测量垂直距离来确定地面上各点的高程。
2. 水准测量的基本原理(1) 重力势能原理：水准测量利用重力势能的变化来测量高程差。
(2) 水准面的定义：水准面是指在重力势能相等的平面。
在实际测量中，我们通常以水平线近似代替水准面。
三、水准测量的仪器设备1. 水准仪水准仪是进行水准测量的主要仪器。
它由望远镜、水平仪、支架等组成，能够测量目标点与水平线之间的角度差，从而计算出高程差。
2. 支架和三脚架支架和三脚架是用于固定水准仪的设备，确保测量时的稳定性和准确性。
3. 测量杆测量杆是用于测量垂直距离的工具，通常由金属或塑料制成，具有刻度和标记，便于读取测量结果。
四、水准测量的方法1. 直接水准测量法直接水准测量法是最常用的水准测量方法之一。
它通过在测量点上设置水准仪，观测参考点和目标点之间的角度差，再结合测量杆上的刻度，计算出高程差。
2. 间接水准测量法间接水准测量法是在直接水准测量法的基础上，通过测量参考点和目标点之间的水平距离，再结合高程差，计算出目标点的高程。
3. 高程校正在水准测量中，由于大气压力、温度等因素的影响，测量结果可能存在误差。
高程校正是通过对测量结果进行修正，提高测量的准确性。
五、水准测量的注意事项1. 测量环境的选择在进行水准测量时，应选择平坦、稳定的测量环境，避免有干扰物或施工活动的地方进行测量。
2. 仪器的校准与调试在使用水准仪进行测量前，应对仪器进行校准和调试，确保仪器的准确性。
3. 观测的技巧在观测水准仪时，应注意保持仪器水平、稳定，并避免眼睛与望远镜的距离过近或过远，以确保观测结果的准确性。
水准测量原理
水准测量原理
提到水准仪的使用，那都是很多年前的事情了，或许那时候自己还是一个实习生。
虽然现实中全站仪的使用更加广泛，但水准仪在测量高差方面也是非常常见的，虽然水准仪不能像全站仪一样直接测出高程值，但可以间接求值，下面我们就来看一看他的基本原理。
当然这些东西课本上都是有的，但很多人怕是已经还给老师了，还有一部分可能根本都不知道水准仪是怎么使用的，别不承认呀，下面我们认识一下他的使用原理。
水准仪的视线是水平的，与大地水准面平行，如上图假如a点为后视水准尺读数，b点为前视水准尺读数，HA、HB 分别为A、B两点的高程值，
反映在公式上就是：HA+a=HB+b
举个例子：已知A点高程98.7m，后视读数为1.3m，前视读数为0.8m，求B点高程。
我们只需要将数字带入上面公式即可求出高程。
HB=HA+a-b=98.7+1.3-0.8=99.2m
运用相同的原理，我们可以间接求出多个点位的高程值。
水准仪的原理
水准仪的原理
水准仪是一种用来测量地面水平度的仪器，它在建筑工程、道路施工、地质勘
探等领域都有广泛的应用。
水准仪的原理是基于重力的作用和光的传播规律，通过测量视线的水平方向来确定地面的水平度。
下面我们将详细介绍水准仪的原理。
首先，水准仪利用重力的作用来确定水平方向。
在水准仪的管身内部有一根垂
直的准线，准线上有一个气泡。
当水准仪放置在水平的地面上时，气泡会停留在准线的中央位置，这时候准线所指示的方向就是地面的水平方向。
这是因为重力会使气泡受到作用，从而停留在最低点，这样就能确定地面的水平度。
其次，水准仪利用光的传播规律来进行测量。
水准仪的管身内有一个望远镜，
通过望远镜能够观察到远处的目标。
当水准仪放置在水平的地面上时，通过望远镜观察到的目标会在视野中保持水平。
如果地面不水平，观察到的目标就会出现偏移。
这是因为光在传播过程中会遵循直线传播的规律，只有在水平方向上才能保持水平。
综上所述，水准仪的原理是基于重力和光的传播规律来确定地面的水平度。
通
过测量气泡位置和望远镜观察目标的位置，就能准确地判断地面的水平情况。
在实际应用中，水准仪可以通过调整仪器的准线和望远镜，使得观测到的目标保持水平，从而进行精确的水平测量。
总之，水准仪作为一种重要的测量工具，其原理基于重力和光的传播规律，通
过测量气泡位置和望远镜观察目标的位置来确定地面的水平度。
它在工程测量中起着至关重要的作用，为工程施工提供了可靠的水平参考。
希望以上内容能够帮助大家更好地了解水准仪的原理和工作原理。
水准仪应用的原理
水准仪应用的原理1. 水准仪的概述水准仪是一种用来测量水平面的仪器，它广泛应用于建筑、土木工程和测量等领域。
水准仪的原理基于地球表面的重力和光的传播。
本文将介绍水准仪的工作原理及其应用。
2. 水准仪的工作原理水准仪的工作原理基于重力的平衡以及光线的传播。
具体来说，水准仪通过观测两个水平标志物（例如水平线或点）的位置来确定参考水平面。
2.1 重力平衡原理水准仪的水平线是利用重力来确定的。
水准仪内部的精密液体平衡仪器或悬挂线丝会受到重力作用，使得视觉器具保持水平。
当视觉器具完全水平时，水准仪可以通过对准水平线来确定参考水平面。
2.2 光的传播原理水准仪通常使用光学设备来观测水平线或点的位置。
光线传播的直线性质使得水准仪能够通过测量光线的高度差来确定水平面。
光传感器将光线的高度差转化为电子信号，从而得到准确的水平度数。
3. 水准仪的应用水准仪广泛应用于各个领域，包括建筑、土木工程、测量和科学研究等。
以下是水准仪的一些主要应用：3.1 建筑施工在建筑施工中，水准仪被用来测量房屋或建筑物的水平度。
建筑师和工程师使用水准仪来确保建筑物的水平度，以便确保建筑物的结构稳定性和安全性。
3.2 土木工程在土木工程中，水准仪被用来测量地面的高度差和坡度。
工程师可以使用水准仪来确定道路、桥梁、隧道等工程的设计和施工要求。
3.3 测量学在测量学中，水准仪是一种用来测量地表高程的主要工具。
测量员使用水准仪来进行水准测量，以确定地表高程，创建地形图和测量地形特征。
3.4 科学研究水准仪在科学研究中也有广泛的应用。
例如，在地质学中，水准仪被用来确定地壳运动和地震活动；在大气科学中，水准仪被用来观测大气层的垂直变化。
4. 总结水准仪是一种通过重力平衡和光传播原理来测量水平面的仪器。
它在建筑、土木工程、测量学和科学研究等领域有着广泛的应用。
通过水准仪，我们可以获得准确的高度和水平度数，从而确保工程的质量和安全性。
水准仪的应用将持续推动各个领域的发展和进步。
水准仪测量原理
水准仪测量原理水准仪是一种用来测量地面相对高度差的仪器，它在工程测量和地理测量中有着广泛的应用。
水准仪的测量原理主要基于重力的作用和光的传播规律，通过测量视线的水平方向来确定地面的高度差。
下面我们将详细介绍水准仪的测量原理。
首先，水准仪的测量原理基于重力的作用。
在地球表面，重力方向垂直于水平面，因此通过测量重力方向的水平分量，可以确定地面的高度差。
水准仪利用了重力的这一特性，通过测量水准管内液面的高度差来确定地面的高度差。
在水准管内，液面会自动调整到水平状态，因此可以通过观测水准管内液面的高度差来确定地面的高度差。
其次，水准仪的测量原理基于光的传播规律。
水准仪通常配备有望远镜，通过观测目标点的位置来确定地面的高度差。
在测量过程中，望远镜的视线会与水准管内液面的高度差相对应，通过测量视线的水平方向的变化，可以确定地面的高度差。
这种测量原理利用了光的传播规律，通过观测目标点的位置来确定地面的高度差。
总结一下，水准仪的测量原理主要基于重力的作用和光的传播规律。
通过测量水准管内液面的高度差和观测目标点的位置，可以确定地面的高度差。
这种测量原理在工程测量和地理测量中有着广泛的应用，能够准确地测量地面的高度差，为工程建设和地理研究提供了重要的数据支持。
在实际应用中，水准仪的测量原理需要结合具体的测量方法和操作规程，才能够保证测量的准确性和可靠性。
同时，还需要考虑地面的特殊情况和环境因素对测量结果的影响，进行相应的修正和调整。
只有在严格遵守测量原理和操作规程的前提下，才能够得到准确可靠的测量结果。
综上所述，水准仪的测量原理基于重力的作用和光的传播规律，通过测量水准管内液面的高度差和观测目标点的位置来确定地面的高度差。
在实际应用中，需要严格遵守测量原理和操作规程，同时考虑地面的特殊情况和环境因素的影响，才能够得到准确可靠的测量结果。
水准仪作为一种重要的测量工具，在工程测量和地理测量中发挥着重要的作用，为工程建设和地理研究提供了重要的数据支持。
水准测量说课稿
水准测量说课稿一、引言水准测量是测量地球表面上各点的高程差异的一种测量方法，广泛应用于土木工程、地质勘探、地图制作等领域。
本次说课主要介绍水准测量的基本原理、仪器设备、测量方法以及误差控制等内容。
二、水准测量的基本原理水准测量基于重力在垂直方向上的作用，通过测量水平线与地面上各点的高程差来确定地面的高度。
其基本原理可以概括为以下几点：1. 重力的作用：重力使得水平面在静止状态下始终保持水平。
2. 水准仪的原理：水准仪利用气泡管的气泡在水平位置上的移动来测量高程差。
3. 高程差的计算：根据水准仪的读数以及测量点之间的距离，可以计算出高程差。
三、水准测量的仪器设备1. 水准仪：水准仪是进行水准测量的主要仪器，它通常由望远镜、水平仪、气泡管等部分组成。
水准仪的精度和稳定性对测量结果的准确性有重要影响。
2. 测量杆：测量杆用于测量测量点的高程差，通常由金属或塑料制成，上面刻有毫米刻度，用于读取高度差。
3. 三脚架：三脚架用于支撑水准仪和保持其稳定性，通常由金属制成，可以调节高度和水平度。
四、水准测量的方法1. 直接水准测量：直接水准测量是指通过在测点之间设置水准仪进行测量，直接读取高程差的方法。
该方法适用于测量距离较近、地势相对平坦的区域。
2. 间接水准测量：间接水准测量是指通过已知高程点和待测点之间的高程差，间接计算出待测点的高程差的方法。
该方法适用于测量距离较远、地势较复杂的区域。
3. 高程控制点的设置：为了提高测量的准确性和可靠性，需要在测量区域内设置一定数量的高程控制点，用于校正和调整测量结果。
五、水准测量的误差控制水准测量中存在着各种误差，包括仪器误差、人为误差、大气误差等。
为了提高测量的准确性，需要采取一系列措施对这些误差进行控制：1. 仪器校准：定期对水准仪进行校准，确保其测量精度和稳定性。
2. 观测条件控制：选择适当的观测时间，避免大气条件对测量结果的影响。
3. 人为误差控制：操作人员应经过专业培训，严格按照操作规程进行测量，减小人为误差的产生。
水准测量说课稿
水准测量说课稿一、引言水准测量是地理测量中的一种重要方法，用于测量地球表面上两点之间的高差。
本次说课主要介绍水准测量的基本原理、仪器设备、测量方法以及数据处理等内容。
二、核心内容1. 水准测量的基本原理水准测量基于重力的原理，通过测量水平线上的高差来确定地点的高程。
在水准测量中，我们需要考虑大地水准面、基准面和高程系统等概念，并了解水准仪的工作原理。
2. 水准仪的仪器设备水准仪是进行水准测量的主要仪器设备。
常见的水准仪有经纬仪式水准仪和自动水准仪。
经纬仪式水准仪需要人工观测，而自动水准仪则可以自动记录测量数据，提高测量效率。
3. 水准测量的方法水准测量可以分为直接水准测量和间接水准测量两种方法。
直接水准测量是通过设置水准仪和测量点，直接测量高差；间接水准测量则是通过已知高程点的高差来确定其他点的高程。
4. 水准测量的实施步骤水准测量的实施步骤包括：选择测区、确定基准点、设置测量线路、安装水准仪、观测数据、处理数据等。
在实际操作中，需要注意测量点的选择、观测方法的掌握以及数据的准确记录。
5. 水准测量的数据处理水准测量的数据处理包括：高程改正、平差计算、精度评定等。
在数据处理过程中，需要进行高程改正以消除观测误差，并通过平差计算来提高测量结果的精度。
三、教学方法与策略1. 教学方法本次课程采用讲授与实践相结合的教学方法。
通过理论讲解和实际操作，帮助学生深入理解水准测量的原理和方法，并培养其实际操作能力。
2. 教学策略为了提高学生的学习兴趣和参与度，我们将采用案例分析、小组讨论和实地考察等教学策略。
通过实际案例的分析和讨论，让学生更好地理解水准测量的应用价值和实际操作。
四、教学评价与反馈1. 教学评价本次课程的教学评价主要包括学生的课堂表现、实践操作能力以及对水准测量理论的理解等方面。
评价方式可以包括课堂小测验、实践操作考核以及课后作业等。
2. 教学反馈根据学生的评价结果，及时进行教学反馈和改进。
可以通过课堂讨论、个别辅导和学生反馈问卷等方式，了解学生对课程的理解程度和教学效果，并针对性地进行教学调整。
《水准测量原理》课件
水准测量是一种高程测量方法，它利用水准仪和水准尺来测量两点之 间的高度差。水准仪通常由望远镜、水准器和基座三个主要部分组成 ，而水准尺则用来标定两点间的高度差。
水准测量的原理
总结词
水准测量的原理是利用几何学中的相似三角形来推算两点之间的高度差。
详细描述
水准测量的基本原理是利用几何学中的相似三角形来推算两点之间的高度差。当 视线水平时，通过水准尺上的读数和基座上的读数，可以计算出两点之间的高度 差。这种测量方法精度高，广泛应用于各种工程和科学研究领域。
水准测量的应用
要点一
总结词
水准测量的应用包括大地测量、建筑工程、道路工程、水 利工程等领域。
要点二
详细描述
水准测量在各种工程和科学研究领域都有广泛的应用。在 大地测量中，水准测量可以用来确定地球的椭球形状和地 球重力场的分布；在建筑工程中，水准测量可以用来确定 建筑物的标高和进行施工监测；在道路工程中，水准测量 可以用来确定道路的标高和坡度；在水利工程中，水准测 量可以用来确定水库的水位和坝体的稳定性。
选择合适的仪器
根据测量精度要求，选择合适的水准仪 、标尺等测量仪器。
制定测量计划
根据测量范围、地形条件和精度要求， 制定合理的测量计划和路线。
测量过程中的操作方法
建立水准点
在测量范围内选择合适的位置，建立稳 定、易于辨认的水准点。
观测数据
通过水准仪读取标尺上的读数，记录数 据，确保数据准确无误。
安置仪器
《水准测量原理》ppt课件
目录
• 水准测量的基本概念 • 水准测量的工具与设备 • 水准测量的方法与步骤 • 水准测量的误差与精度控制 • 水准测量的实践与应用
01
水准测量的基本概念
水准仪的工作原理
水准仪的工作原理
水准仪是一种用于测量水平面的工具，它的工作原理基于液体的水平面自然平衡。
水准仪通常由一个圆形或方形的饼状容器构成，里面充满了一种透明的液体，如酒精或水。
在液体内部，还有一个测量标尺，可以显示液体的高度变化。
当水准仪放置在水平表面上时，液体会自然平衡，处于一个横向平面。
此时，液体会平均分布在容器的底部，使得液体的高度在两个标尺上相等。
当水准仪放置在非水平表面上时，液体会倾斜来保持平衡。
液体在两个标尺上的高度将会不同，通过观察标尺上的刻度差异，我们可以确定表面的倾斜程度。
为了提高测量精度，水准仪通常配备了一个气泡管。
气泡管内部充满了一定量的气体，并与液体相连。
当液体不平衡时，气泡会浮动到倾斜的一侧，通过观察气泡在管内的位置，可以判断表面的倾斜情况。
水准仪的工作原理基于液体的自然平衡原理，通过测量液体在不同倾斜角度下的高度差异，来判断表面的水平度。
它广泛应用于建筑、工程、地理测量等领域，用于测量水平面、标高差和倾斜角度。
水准仪测量原理
水准仪测量原理
水准仪是一种用于测量地面高程的仪器，其原理基于重力和光学原理。
水准仪通常由一个水平准线和一个望远镜组成，通过对准目标点并测量水平准线与目标点之间的高度差来确定目标点的高程。
水准仪的测量原理基于重力原理。
在地球表面，任何一个物体都受到重力的作用，水准仪同样也不例外。
水准仪中的水平准线被重力牵引，使其与地球表面垂直，从而确保了测量的精确性。
在使用水准仪进行测量时，需要先将水准仪放置在一个水平的基准面上，然后通过调整水平准线的高度来测量目标点的高程。
除了重力原理外，水准仪的测量原理还基于光学原理。
水准仪中的望远镜通过对准目标点来测量其高程。
望远镜的光学系统包括目镜和物镜，目镜用于观察目标点，物镜用于聚焦光线并将其投射到目镜上。
在测量时，望远镜需要被精确对准目标点，以便测量准确的高程值。
水准仪的使用方法相对简单，但在实际使用中需要注意一些细节问题。
首先，水准仪需要放置在一个平稳的基准面上，以确保测量的准确性。
其次，望远镜需要被精确对准目标点，以便测量准确的高程值。
此外，水准仪的读数需要经过修正，以考虑到大气压力、温度和湿度等因素对测量的影响。
总的来说，水准仪是一种精密的测量仪器，其测量原理基于重力和
光学原理。
在使用水准仪进行测量时，需要注意基准面的平稳性以及望远镜的精确对准，以确保测量的准确性。
水准仪在土木工程、建筑工程和地质勘探等领域有着广泛的应用，是一种不可或缺的测量工具。
水准仪的工作原理
水准仪的工作原理
水准仪是一种用来进行水准测量的仪器，也称水准仪、水准仪。
它的主要部件是望远镜和水准器。
当两个水准尺靠在一起时，通过望远镜的放大作用，使望远镜上的视准轴与水准轴重合，从而使两个水准尺的水平度盘上所对应的读数重合。
在进行水准测量时，先在两个测站上将仪器安置好，然后用脚架固定住水准尺，并使左右脚架处于水平状态。
仪器所对角线上的读数就是该测站水准尺的读数。
在两个测站上都安置好仪器后，就可以进行水准测量了。
水准测量包括三种方法：
（1）直接法。
用直接法进行水准测量时，要将仪器安置好。
当仪器与脚架固定后，就可进行观测了。
间接法用很复杂，主要有三种方法：①直接法；②前后视法；③直接后视、间接法（或称后视前视法）。
后视前视法分为直接法和间接法两种：①间接
前视法又称后视后视法分为直接前视法和间接前视法；②直接前视法又称前视后视法分为直接前视法和间接前视法。
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高职高专测量学教材
高职高专测量学教材
高职高专测量学教材包括了测量学的基本原理和方法，覆盖了测量学的各个方面。
下面是一些常见的高职高专测量学教材：
1. 《测量学》（高等教育出版社）：该教材分为测量学导论、误差理论、测量仪器和实验的数据处理等几个部分，介绍了测量学的基本概念和方法。
2. 《工程测量学》（清华大学出版社）：该教材系统地介绍了工程测量学的基本理论和方法，包括测量学的历史、测量误差及其处理、测量仪器和测量方法等内容。
3. 《现代测量学》（高等教育出版社）：该教材从测量技术、测量仪器以及测量方法和数据处理等方面进行了全面的介绍和讲解。
4. 《土木工程测量学》（高等教育出版社）：该教材针对土木工程测量的特点和需求，介绍了土木工程测量的基本理论和实际操作技能。
5. 《测量学基础》（机械工业出版社）：该教材以实用为导向，详细介绍了测量学的基本知识和实验操作技能，适合高职高专学生的实际应用需求。
这些教材为高职高专学生提供了系统的测量学知识和实践操作技能，有助于学生全面了解和掌握测量学的基本原理和方法。
水准测量原理PPT课件
h AB a b h AB h h h AB H B H A
观测注意事项
（1）测量过程中应尽量用目估或步测保持前、后视距基本相等。
（2）在已知高程点和待定高程点上立尺时，不能放尺垫，直接放在标石 或木桩上。 （3）估读要准确，读数时要仔细对光，消除视差，必须使水准管气泡居 中，读完以后，再检查气泡是否居中。 （4）扶尺者要身体站正，双手扶尺，保证扶尺竖直。 （5）读数时，记录员要复诵，以便核对，并应按记录格式填写，字迹要 整齐、清楚、端正。 （6）记录要原始，当场填写清楚。在记错或算错时，应在错字上划一斜 线，将正确数字写在错数上方。
圆水准器轴 当气泡位于圆内中央位置时， 称气泡居中，圆水准器轴即 成竖直。 圆水准器轴与仪器竖轴平行 水准管轴
当气泡中点位于管子的零 点位置时，称气泡居中， 水准管轴成水平位置。
水准管轴与视准轴平行
符合水准器
在水准管上装有符合棱 镜系统，当气泡两端影象符
合一致时就表明气泡已经居
中。此种水准器称符合水准 器。可以精确判断两端气泡 的符合程度。用符合水准器 作业可使气泡居中的精度提
第二节
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。 本节介绍DS3微倾式水准仪、自动安平水准仪和电子水 准仪。
水准仪使用方法及原理
7. 水准器
（1）水准器的用途： 衡量视线是否水平、竖轴是否铅垂的标志。 （2）水准器种类：水准盒及水准管 水准盒用于粗调整平，水准管则用于精密整平
（3）水准盒轴线：水准盒顶面中心（水准盒零点） 的球面法线（水准仪四条主要轴线之一） （4）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 壁相切的直线（水准仪四条主要轴线之一） （5）水准器灵敏度： 用分划值表示，即当气泡移动2mm时，水准盒（管） 轴相应倾斜的角度
2.3 水准仪使用方法
三角架 脚螺旋
仪器 安放整平
脚架张开 角度勿太 大或太小
目、物镜 对光螺旋
对光照准 消除视差
不可对准 太阳
水平微调 螺旋
照准读数
刻度大小 正、倒像
注意：如何辨别及消除视差？
用脚螺旋整平仪器
视差存在的根本原因： 目标像和十字丝 分划板不重合！！！
水准尺读数方法：
2.375m
2.1 水准测量原理
1. 水准测量基本原理 目的：测定两点的高差 仪器：水准仪 原理：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 ，并通过其 中一个点（M点） 的高程推算另一 个点(N点)的高 程。
2. 水准测量观测方法
（1）高差法： 在M、N两点间安置水准仪，在M、N两 点分别竖立水准尺，利用水准移的水平视线分别读取 M点、N点上的读数a、b，则两点的高差为
（1）闭合水准路线 高差闭合差：
3
f h h测
闭合水准路线 （2）附合水准路线 高差闭合差：f h h测 ( H 终 H 始 )
附合水准路线
f h h往 h返
往测 返测
支水准路线
结点水准网
（ 1 ）观测与记录：采用连续水准路线测量方法进行 测量。点与点之间的距离大小取决于通视条件、读数 清晰度以及保证视线在尺子范围内，一般为 50~100 米。 注意：待测点必须要立尺观测。对每一测站分别记录 后视读数及前视读数。注意：记录方法
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地面
测设是指用一定的测量方法，按照一定的精度，把设计图纸上规划设计好的建(构) 筑物的平面位置和高程标定在实地上，作为施工的依据。
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
二、测量学的任务和作用
3） 变形监测
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
二、测量学的任务和作用
1）提供图面材料 地面高低变化、坡度变化、地物分布、市政管线、文物古迹和古树名木 等需要地形图 2）进行施工测量 施工测量分为施工前的测量和施工中的测量 3）进行竣工测量 竣工测量是规划设计施工完后的绿地进行验收和测量。 1）检查各工程是否达到预期目标，2）存档，作为以后利用改建的基础。
原则：在布局上应遵循,从整体到局部的原则
在测量程序上应遵循,先控制后碎部的原则
在测量精度上应遵循,由高级到低级的原则
前一步工作未作检核，不进行下一步工作
第二章水准测量
2.1 水准测量原理（1节） 2.2 水准测量仪器、工具及其使用（1节） 实训（4节） 2.3 水准测量的外业观测和内业计算（2 节）
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第一章
绪论（4学时）
第二章
第三章
水准测量（8学时）
角度测量 （8学时）
第四章
第五章
小地区控制测量 （8学时）
园林工程测量（2学时）
第一章绪论
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要求 1.2 地面地位的确定 1.3 测量工作的概述
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
一、测量学的概念及内容 二、测量学的任务和作用 三、我国古代测量学的成就 四、目前测量学发展状况及展望 五、目前测量学发展状况及展望
上丝
中丝 下丝
望远镜的十字丝 十字丝分为横丝和竖丝 横丝包括上丝、中丝和下丝
2.2 水准测量仪器、工具及其使用
一、水准仪的基本构造
（二）水准器 水准器是一种整平仪器的装置，水准器可分为管水准器和圆水准 器两种。管水准器是用来指示视准轴（物镜光心与十字丝交点的连线）
大地测量学
普通测量学
工程测量学
摄影测量学
地图制图学
大地测量学
研究和测定地球形状、大小和地球重力场， 以及测定地面点几何位置的学科。
普通测量学
研究地球表面小区域测绘工作。
工程测量学
规划设计、施工建设、运营管理
摄影测量学
利用摄影像片来测定物体的形状、大小和空间位置。
地图制图学
研究利用所获得的测量成果资料，编绘和制印各种地图的工作。
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成、
2.2 水准测量仪器、工具及其使用
一、水准仪的基本构造
水准仪主要由望远镜、水准器和基座三部分组成、
2.2 水准测量仪器、工具及其使用
一、水准仪的基本构造
（一）望远镜
对光透镜 物镜
目镜
十字丝分化板
2.2 水准测量仪器、工具及其使用
一、水准仪的基本构造
（一）基本构造
1.3 测量工作的概述
一、确定点位的三要素 二、测量三项基本工作 三、测量的基本原则
Байду номын сангаас
1.3 测量工作的概述
一、确定点位的三要素：高差、水平角、水平距离 二、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）
三要素
1.3 测量工作的概述
三、测量的基本原则 目的：为防止误差的累积和传播,保证测量成果具有规定的精度。
1.2 地面地位的确定
二、基本概念
1.铅垂线：重力作用线。（测量的基准线） 2.水准面
定义：静止的水面向陆地延伸而形成一个封闭的曲面。 特点：无数多个、封闭的、不规则 同一水准面上任一点的铅垂线都与水准面相垂直
1.2 地面地位的确定
二、基本概念
3.大地水准面（测量的基准面）
定义：平均海水面向陆地延伸所形成的闭合水准面 称为大地水准面。它所包围的形体称为大地体。 特点：唯一、其他与水准面相同 、不规则曲面。
4.旋转椭球面（测量计算的基准面）
旋转椭球体：与大地体最接近的几何形体。
1.2 地面地位的确定
三、地面定位的标志和表示方法
地面定位的标志有两种方法:永久性标志和临时性标志
土木工程水准点
临时性水准点
P
1.2 地面地位的确定
四、地面点的坐标
（1）大地地理坐标系
基准面：参考椭球面
格林尼治天文台
N H
M G
DS10四个等级。D、S分别为“大地测量”和“水
准仪”汉英拼音的第一个首字母。05，1，3，10 是指该仪器能达到每公里往返测量高差中数的中
误差（单位毫米）。
因为一般建筑工程广泛使用DS3水准仪，所 以本章就以DS3水准仪为例，给大家介绍DS3水 准仪的构造。
2.2 水准测量仪器、工具及其使用
一、水准仪的基本构造
读数B、C、D的读数分别为b=1.975m、c=1.628m和d=1.953m，求B、C、 D各地的高程HB、HC、HD
HB=HA+HAB=HA+(a-b)
视线高法：
Hi = HA+a H1 =Hi – b = HA+a-b H2 =Hi – c = HA+a-c H3 =Hi – d = HA+a-d
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
一、测量学的概念及内容
山有多高？ 路有多远？ 海有多深？ 天有多高？ 地有多大？ 敢问路在何方？……
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
一、测量学的概念及内容
任务
测定和测设
测量学是研究地球的形状、大小以及 作用 确定地表、地下和空中空间点位并对 1）提供图片资料 这些位置信息进行研究、处理、存储、 2）进行施工测量 管理和应用的学科。 3）进行竣工后测量
GPS卫星
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
四、目前测量学发展状况及展望
RS（Remote sense） GIS (Geographic information system)
香港维港RS影像图片
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
四、目前测量学发展状况及展望
3S技术的结合 数字地球(Digital Earth)的概念。
测量学
Surveying
课程基本信息
课程名称 上课周数 课堂讲授 15 15学时 测量学 周学时 操作 课程性质 2学时 15学时 学分数 专业选修课 2 学分
授课专业，年级、班级
园林15-1 备注
上课地点、时间
星期五（1，2）；[实2522]
总成绩=考勤（10%）+平时成绩（60%）+考试成绩（30）%
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
二、测量学的任务和作用
1）测定： 地面
图纸
使用测量仪器和工具，通过测量和计算，得到一系列测量数据或成果，将地球表面 的地形缩绘成地形图，供经济建设、规划设计、国防建设及科学研究使用。
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
二、测量学的任务和作用
2） 测设： 图纸
一、地球的形状与大小 二、基本概念 三、地面定位的标志和表示方法 四、地面点的坐标
五、目前测量学发展状况及展望
1.2 地面地位的确定
一、地球的形状与大小
1.局部特点
高低起伏、极其复杂
2.总体特点
近似一个两极略扁的椭球 可视为水球（海水71%，陆地29%） 无法用数学公式描述
3.几个数据
地球上最高峰珠峰8844.43m，最低点马里亚纳海沟低于海水面11022m。 地球的平均半径6371km。
视线高法：
Hi = HA+a H1 =Hi – b = HA+a-b H2 =Hi – c = HA+a-c H3 =Hi – d = HA+a-d
a
A
b
1
c 2
d
3
Hi H1
H2 H3
HA
大地水准面(水平线)
2.1 水准测量原理
二、高差的计算方法
（二）视线高法
已知A点的高程为HA=54.278，观测得到A点的后视读数a=1.426，前视
视准轴：十字丝分划中心与物镜光 心的连线。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象） 放大。十字丝固定不动。为了让仪 器适用于不同视力的人，目镜可以 前后调节，称为目镜调焦。
调焦镜的作用：使远近不同的目标 都能成象于十字丝面上。移动调焦 镜称为物镜调焦。
十字丝
竖 丝 横丝
（二）视线高法
A点的高程为HA,则未知点B的高程为
HB=HA+HAB=HA+(a-b) 例：已知A点的高程 HA=49.653m,若观测得到后 视读数a=1.489，前视读数
前进方向 水 准 尺
a
水平视线
b
B
水 准 尺
hAB
hAB=a-b
b=0.786，求B点的高程HB
50.356
A HA ?=HB 大地水准面
五、本课程的意义及要求
1．学习本课程的意义
1.1 测量学科的发展、学习意义以及要 求
土木工程（包括公路、建筑、市政）的设计、施工、竣工、扩建维修及变形监 测均要进行测量工作。 从本身专业的特点看，更要学好测量学，学习好本课程的要求。 2.学习好本课程要求 认真听课，做好简单笔记 实验课认真对待
1.2 地面地位的确定
2.1 水准测量原理
一、水准测量原理 二、高差的计算方法
2.1 水准测量原理
一、水准测量原理
11 12 13 12 13
11
2.1 水准测量原理
一、水准测量原理
前进方向 水 准 尺