第2章水准测量
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第二章水准测量
后 下丝 尺 上丝
后视距
号
前 下丝 尺 上丝
前视距
方向及 尺号
水准尺读数 黑面 红面
K+ 黑红
平均 高差 (m)
视距差d
∑d
(1)
(4)
后
(8)
(3)
(10)
(2)
(6)
前
(7)
(14)
(6)
(9)
(15)
(16)
后－前 (11)
(12) (13
(17)
(18)
1 BM1-ZD1
1.426 0.995 43.1 +0.1
第七节 三、四等水准测量
三、四等水准测量主要使用DS3水准仪进 行观测，水准尺采用双面水准尺，观测前必须 对水准仪进行检校。测量时水准尺应安置在尺 垫上扶立铅直。根据双面水准尺的尺常数即 K1=4687和K2=4787，成对使用水准尺。
三、四等水准测量技术要求
等级
标准视线 长度 （m）
前后视 距差 （m）
对于普通水准测量： fh容 40 L 适用于平原区
fh容 12
n 适用于山区
式中，fh容——高差闭合差限差，单位：mm； L——水准路线长度，单位：km ；
n——测站数 。
六、成果处理
普通水准测量的成果处理就是当外业观测的高差 闭合差在容许范围内时，所进行的高差闭合差调整。
1、高差闭合差的计算与检核 2、高差闭合差的调整 高差闭合差调整原则是以水准路线的测段站数或测段长 度成正比，将闭合差反符号分配到各测段上 3、改正后高差的计算 4、高程计算
Ｂ点的高程HB就可用下式计算求得：
HB=HA+hAB
hAB = 后视读数–前视读数=a-b
第二章 水准测量
4、 精平 用微倾螺旋 使水准管气泡居中 （符合气泡符合） 5、读数 用十字丝的 横丝在水准尺上读 数（先默估毫米数， 然后米，分米，厘 米数。每次读四位 数，“0”也 是必须 记录的数字。）
14
2.粗平
——目的是使仪器竖轴铅直 用连接螺旋把仪器固定在三脚 架上，固定两个脚架，动第三 个脚架，使三脚架架头大致水 平;转动脚使螺旋圆水准器的气 泡居中
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leveling line)
由已知点BM1——某一待定水准点A。
25
图形：水准路线布设形式
1.闭合水准路线
1
2
3.支水准路线
1
2
BM
3 4
BM
BM2
3
2 1
26
2.附合水准路线 BM1
二、一个测站的水准测量工作
1、安置仪器于AB之间，
立尺于A、B点上； 2、粗略整平； 3、瞄准A尺，精平、读数a， 记录1.568m；
7、水准点：水准测量的固定标志。
8、 水准点高程：指标志点顶面的高程。
水准点
9、转点：水准测量中起传递高程作用的中间点。
返回
28
四、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。
如图：A、B两水准点之间，设3个临时性的转点。 h1 =a1-b1 、 h2 =a2-b2 、 h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 、 hAB= h1+h2+h3+h4
第二章 水准测量
§2.1 水准测量原理
一.基本原理
利用水准仪提供 的“水平视线”， 测量两点间高差， 从而由已知点高程 推算出未知点高程。
第2章水准测量
郑州航院 张先忠
高程是工程测量中三个基本量之一，在实际中具 有重要的意义，如房屋的设计室内地坪测设，所 有构件的安装测设，建筑沉降观测等都是以高程 测量为依据的。 高程测量按使用仪器和施测方法不同可分为水准 测量、三角高程测量，其中水准测量（leveling survey）是最经典的测量方法，精度高、用途广， 是高程测量中普遍采用的方法。
BM2
郑州航院 张先忠
2.5
水准测量的内业
整理野外测量结果，计算高差闭合差，若闭合差在容 许值范围内，则调整闭合差，最后计算各点高程，此项工 作称为水准测量的内业。 平地 fh 2 0 L m m 四等水准测量闭合差容许值
山地
fh
fh fh
6
n
取后视读数a1，估读至mm。
转动望远镜瞄准前视尺，精平后读取中
丝 读 数 b1 ， 并 由 记 录 员 立 即 计 算 本 次 高 差
h1=a1－b1。此为第一测站的全部工作。
郑州航院 张先忠
（3） 转站
第一测站施测结束后，记录员招呼后尺手沿水准路
线向前转移，在适当位置设置下一个转点。然后，将水 准仪迁至第二测站位置。 此时，第一测站的前视点成为第二测站的后视点， 重复第一测站上的工作，可以完成第二测站的测量，得 到本站高差h2=a2－b2，此步施测程序称为转站。 重复转站工作，直至完成全部水准路线的观测为止， 并得到各测站高差h3、 h4… hn，则终点高程为：
（a）、闭合水准路线(closed leveling route)
BM1
起止于同一已知水准点的封闭水准路线，称为闭 合水准路线。
郑州航院 张先忠
整个测程从起点回到终点，高差之和必等于零，即 Σh理=0。 由于存在测量误差，一般情况下高差之和Σh测不等 于零，则称为高差闭合差（简称闭合差），记为 fh。
高程是工程测量中三个基本量之一，在实际中具 有重要的意义，如房屋的设计室内地坪测设，所 有构件的安装测设，建筑沉降观测等都是以高程 测量为依据的。 高程测量按使用仪器和施测方法不同可分为水准 测量、三角高程测量，其中水准测量（leveling survey）是最经典的测量方法，精度高、用途广， 是高程测量中普遍采用的方法。
BM2
郑州航院 张先忠
2.5
水准测量的内业
整理野外测量结果，计算高差闭合差，若闭合差在容 许值范围内，则调整闭合差，最后计算各点高程，此项工 作称为水准测量的内业。 平地 fh 2 0 L m m 四等水准测量闭合差容许值
山地
fh
fh fh
6
n
取后视读数a1，估读至mm。
转动望远镜瞄准前视尺，精平后读取中
丝 读 数 b1 ， 并 由 记 录 员 立 即 计 算 本 次 高 差
h1=a1－b1。此为第一测站的全部工作。
郑州航院 张先忠
（3） 转站
第一测站施测结束后，记录员招呼后尺手沿水准路
线向前转移，在适当位置设置下一个转点。然后，将水 准仪迁至第二测站位置。 此时，第一测站的前视点成为第二测站的后视点， 重复第一测站上的工作，可以完成第二测站的测量，得 到本站高差h2=a2－b2，此步施测程序称为转站。 重复转站工作，直至完成全部水准路线的观测为止， 并得到各测站高差h3、 h4… hn，则终点高程为：
（a）、闭合水准路线(closed leveling route)
BM1
起止于同一已知水准点的封闭水准路线，称为闭 合水准路线。
郑州航院 张先忠
整个测程从起点回到终点，高差之和必等于零，即 Σh理=0。 由于存在测量误差，一般情况下高差之和Σh测不等 于零，则称为高差闭合差（简称闭合差），记为 fh。
第二章 水准测量
hf
hb BMA
图2-19 支水准路线
1
第四节 水准测量的方法
（2）成果检核 从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代 数和应等于零。
h f hb 0
如果不等于零，则高差闭合差为： （2-7） 各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过容许值，否则 即认为观测结果不符合要求。 三、水准测量的施测方法 转点用TP(Turning Point)表示，在水准测量中它们起传递高程的作 用。如图2-20所示，已知水准点BM.A的高程为HA，现欲测定B点 的高程HB。
H H
h AB a b
（2-3） 这种利用仪器视线高程Hi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。
B
i
H H
A i
a b
第二节 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。 国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等几种型号。05、 1、3和10表示水准仪精度等级。 一 、DS3微倾式水准仪的构造 DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。
第二节 水准测量的仪器和工具
L O L
图2-5 管水准器
水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，称为水准管的分划值，水准管分 划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3 型水准仪的水准管分划值为20″，记作20″/2mm。
第二节 水准测量的仪器和工具
图2-5 管水准器分划值
图2-6 符合水准器
Ⅳ Ⅴ B
h5
TP2
h3
Ⅲ
h2
Ⅱ
h1
hAB
hb BMA
图2-19 支水准路线
1
第四节 水准测量的方法
（2）成果检核 从理论上讲，支水准路线往测高差与返测高差的代 数和应等于零。
h f hb 0
如果不等于零，则高差闭合差为： （2-7） 各种路线形式的水准测量，其高差闭合差均不应超过容许值，否则 即认为观测结果不符合要求。 三、水准测量的施测方法 转点用TP(Turning Point)表示，在水准测量中它们起传递高程的作 用。如图2-20所示，已知水准点BM.A的高程为HA，现欲测定B点 的高程HB。
H H
h AB a b
（2-3） 这种利用仪器视线高程Hi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。
B
i
H H
A i
a b
第二节 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。 国产水准仪按其精度分，有DS05，DS1，DS3及DS10等几种型号。05、 1、3和10表示水准仪精度等级。 一 、DS3微倾式水准仪的构造 DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。
第二节 水准测量的仪器和工具
L O L
图2-5 管水准器
水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，称为水准管的分划值，水准管分 划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3 型水准仪的水准管分划值为20″，记作20″/2mm。
第二节 水准测量的仪器和工具
图2-5 管水准器分划值
图2-6 符合水准器
Ⅳ Ⅴ B
h5
TP2
h3
Ⅲ
h2
Ⅱ
h1
hAB
工程测量课件第2章水准测量
十字丝分划板护罩
3. 视准轴平行于水准管轴（i角）的检验与校正
检验：选择在相距80～100米距离两端A、B处钉木桩或放置尺 垫；在距A、B等距离处（S1）安置水准仪。
用双面尺或变动仪高法，测出A、B两点间的平均高差hAB。由 于前后视距相等，高差hAB不存在i角误差。
aa11′△ i
A
S1
D
hAB = a1′－b1 ′
b1′
i△
b1
B
hAB
D
a2′
a2
i
b2
B
hAB
A
S2
水准仪搬至S2处测量A、B两点间的高差hAB ′：
hAB ′=a2 ′－b2 若hAB ′= hAB ，则视准轴平行于水准管轴。否则，计算i角。当 i〃＞20″, 则需校正。
h
i
DAB
=206265〃
△h=a2 ′- a2 , a2 = b2 + hAB ;
点Ｏ）的纵向切线。当气泡居中时，该轴线处于水平位置。水 准管精度较高，用于精平水准仪。
水准管分划值 ：水准管圆弧2mm弧长所对的圆心角。
符合水准器
2
R
调节微倾螺旋
（2）圆水准器
L´
2mm L´
圆水准器轴（L´ L´）：通过
圆水准器零点（分划圈中心）的 球面法线。当气泡居中时，该轴
线处于竖直位置。圆水准器精
平地fh容40 L 山地fh容12 n
mm mm
（1）闭合水准路线
1 闭合水准路线
BMA 支水准路线 Ⅰ
•∑h理=0， •fh= ∑h测
Ⅱ
（２）附合水准路线
2
3
•∑h理=HB－HA
• fh= ∑h测－（ HB－HA ）
园林测量_第二章_水准测量
第二节 水准测量仪器及其使用
• 水准仪按结构可分为：微倾水准仪、自动安平水 准仪、激光水准仪和数字水准仪。 • 水准仪按精度分为：DS05，DS1，DS3，DS10 • D和S分别为“大地测量”和“水准仪”的汉语拼 音的第一个字母；数字表示仪器的精度指标，即 每千米往返测高差平均值的中误差的毫米数。 • 园林测量中一般用DS3和DS10水准仪。 • 本节主要介绍用AL25A型自动安平水准仪配合水 准尺进行水准测量。
第三节 普通水准测量的方法
一、一个测站的水准测量工作 (一)测站水准测量工作 在水准测量中，把安置水准仪的位置称为测站。 1.安置仪器。尽量将仪器安置在两点中间，到两点距离大致相等。 2.粗略整平。 3.瞄准水准尺。 4.读数与记录。 5.高差与高程计算。 【例2-1】假设HA=178.572m，观测得a=1.860m， b=1.413m，求B点的高程HB。 解： hAB=a-b=1.860-1.413=0.447m HB=HA+hAB=178.572+0.447=179.019m
视差
• 当观测者的眼睛在目镜端上下微动时，十字丝与目标影像 有相对移动的现象称为视差。 • 产生的原因：目标的像与十字丝分划板不重合。 • 消除的办法：先把目镜调焦螺旋调好，使十字丝清晰；然 后反复调整物镜对光螺旋。
三、水准仪的使用
(四)精平与读数 • 精平时，转动微倾螺旋，使 符合水准气泡两个半边气泡 吻合在一起。 • 读数时，应读取十字丝横丝 与水准尺相交处的读数，并 从下向上，从小到大读 取，直接读米、分米、 厘米，估读到毫米。
二、复合水准测量
普通水准测量手簿
路线名称：BMA-BMB 仪器型号：DS3 日期：××年××月××月 天气：晴
测站
第2章水准测量
第2章 水准测量重点提示：介绍了高程测量的常用方法，重点讲述了水准测量的原理、方法，介绍了水准仪的构造，讲述了水准仪的使用、水准测量的实施过程、水准测量的测站校核、路线校核及数据处理、介绍了水准仪的检验和校正方法、简要分析了水准测量误差的来源。
地球表面是高低起伏很不规则的。
要确定地面点的空间位置，除了确定其平面位置外，还要确定其高程。
为了测定地面点高程而进行的测量工作叫做高程测量。
根据测量原理和使用仪器与施测方法的不同，高程测量的方法主要有水准测量、三角高程测量和物理高程测量三种。
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，分别在地面两点垂直竖立的水准标尺上读取读数，推算出两点间的高差，进而求得待定点的高程的方法。
水准测量的精度较高，是精确测定地面点高程的主要方法，但工作量较大且受地形条件限制；三角高程测量是利用仪器在测站点上测定仪器中心至照准点的垂直角，量取测站点仪器高和照准点觇标高，若已知两点间的水平距离，根据三角学原理推算出两点间的高差，进而求得待定点的高程的方法。
三角高程测量的精度低于水准测量，仅作为高程测量的辅助方法，但其作业简单，布设灵活，是一种测定地面点高程的常用方法。
物理高程测量是根据地球的物理性质，利用仪器来确定地面点高程的方法。
物理高程测量主要有两种方法：一种是根据大气气压随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大，大气压力愈小的原理)，用气压计测定出待定点高程的方法。
称为气压测高法;另一种方法是根据重力加速度随地面点高程的不同而变化的规律(即高程愈大，重力加速度愈小的原理)，利用重力仪测定两点间重力变化量来确定高差，进而推算出待定点高程的方法，称为重力测高法。
物理高程测量的精度最低，但仪器简单，施测方便，一般仅用于勘查工作，本教材不予介绍。
高程控制主要通过水准测量的方法建立，而在地形起伏大、直接利用水准测量方法较困难的地区建立低精度的高程控制网以及图根高程控制网时，可采用三角高程测量的方法建立。
第2章 水准测量
h AB = a − b
HB = H A + (a − b)
HB = HA +(a−b) = Hi −b
前进方向
B
A
当单测站无法完成两点之间高差的测量， 当单测站无法完成两点之间高差的测量，则应采用连续 方法。 水准测量的 方法。
连续水准测量
h1 = a 1 − b1 h2 = a 2 − b2 M hn = a n − bn
视线高程： 视线高程：后视尺立尺点的高程与后视读数之和。 H视线 = HA + a 视距： 视距：水准仪到立尺点的水平距离，按视距测量方 法测得，称为视距S=100×（上丝读数-下丝读数）。
二、一测站水准测量基本操作
安置仪器：Байду номын сангаас置水准仪和竖立标尺。 安置仪器：安置水准仪和竖立标尺。 粗略整平：使圆水准气泡居中。 粗略整平：使圆水准气泡居中。
首先用双手分别以相对方向同时等量转动两个脚螺旋1、 首先用双手分别以相对方向同时等量转动两个脚螺旋 、 2，使圆气泡移到 、2脚螺旋连线方向的中间，如图（a）所 脚螺旋连线方向的中间， ，使圆气泡移到1、 脚螺旋连线方向的中间 如图（ ） 示； 然后再转动第三个脚螺旋，使圆气泡居中， 所示。 然后再转动第三个脚螺旋，使圆气泡居中，如图 (b)所示。 所示
水准仪的构造
望远镜：成像系统、 望远镜：成像系统、十字丝分化板 水准器：圆水准器、符合水准器 水准器：圆水准器、 基座
测量望远镜（telescope）的结构 测量望远镜（ ）
测量仪器上的望远镜用于瞄准远处目标和读数。 测量仪器上的望远镜用于瞄准远处目标和读数。由 物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板、 物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板、物镜调焦螺旋和 目镜调焦螺旋组成。 目镜调焦螺旋组成。 视准轴：物镜光心与十字丝中心的连线， 视准轴：物镜光心与十字丝中心的连线，如图中CC1。
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
第2章水准测量
第 2 章 水准测量
一、目的与要求
学习目的 掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量的实验，达到 独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。 2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。 3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线 的成果计算。 4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。 5.清楚水准仪的检验与校正方法 6.了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。
Lecture3：
§2-4 水准仪的检校 检验：查明仪器各轴线是否满足应有的几何条件 校正：使仪器各轴线满足应有的几何条件 一、用水准轴平行于竖轴的检验 1、检验：调一 调节脚螺旋使圆水准气泡居中，将仪器旋转 180°，如气泡的居中，则条件满足，否则要校正。 2、校正 调节脚螺旋，使气泡向中心退回偏离值的一半，用校正针拨动圆水准下面的校正螺型，退回另 一半。 3、校正原理 设 LL // VV ， 两者的交角为 ， 当气泡居中时， LL 处于铅垂方向， 但 W 倾斜了一个 角， 当 LL 轴从 I 位置绕ＶＶ保持 角旋转 180°至位置 II 时，则 LL 倾斜了 2 角，校正时，只改 正一个 ， 即气泡退回偏离值的一半， 使 LL // VV ， 另一半是ＶＶ倾斜 所造成的， 调节脚螺旋。 二、按照横烈的检校 1、检验： 调平仪器，用十字型交点精确瞄准远处一清晰目标，固定水平制动螺旋，转动水平微动螺旋使 望远镜左右移动，如目标点始终沿着十字丝横丝左右移动，则条件满足。否则校正。 2、校正 放下目镜端十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝环的四个固定螺丝，转动十字丝环，至中丝水 平，校正好后固定四个螺丝，旋上十字丝环护罩。 三、 LL // CC 的检校（ i 角误差） 1、检验 在相距 60~80m 的平坦地面选 A、B 两点，打下木桩或设置尺垫，AB 的中点 C 安置仪器，测得 AB 两 点 的 正 确 高 差 ， 将 仪 器 搬 至 近 尺 端 ， 读 近 尺 读 数 a ， 远 尺 读 数 b 读 ， 若
一、目的与要求
学习目的 掌握水准测量的相关知识，做好水准测量实施前的技术准备，通过水准测量的实验，达到 独立操作水准仪，完成多个测站水准测量的观测、检核、成果整理所必须具备的实践能力。 学习要求 1.深刻理解水准测量的原理和高程传递要领。 2.清楚水准仪的构造，及其主要轴线的关系。 3.掌握水准仪的操作要领，能够完成水准测量中的观测、检核、记录、计算，及水准测量路线 的成果计算。 4.认识精密水准仪、自动安平水准仪、激光水准仪及数字水准仪。 5.清楚水准仪的检验与校正方法 6.了解引起水准测量误差的因素，及相应的消除、削弱这些误差的方法。
Lecture3：
§2-4 水准仪的检校 检验：查明仪器各轴线是否满足应有的几何条件 校正：使仪器各轴线满足应有的几何条件 一、用水准轴平行于竖轴的检验 1、检验：调一 调节脚螺旋使圆水准气泡居中，将仪器旋转 180°，如气泡的居中，则条件满足，否则要校正。 2、校正 调节脚螺旋，使气泡向中心退回偏离值的一半，用校正针拨动圆水准下面的校正螺型，退回另 一半。 3、校正原理 设 LL // VV ， 两者的交角为 ， 当气泡居中时， LL 处于铅垂方向， 但 W 倾斜了一个 角， 当 LL 轴从 I 位置绕ＶＶ保持 角旋转 180°至位置 II 时，则 LL 倾斜了 2 角，校正时，只改 正一个 ， 即气泡退回偏离值的一半， 使 LL // VV ， 另一半是ＶＶ倾斜 所造成的， 调节脚螺旋。 二、按照横烈的检校 1、检验： 调平仪器，用十字型交点精确瞄准远处一清晰目标，固定水平制动螺旋，转动水平微动螺旋使 望远镜左右移动，如目标点始终沿着十字丝横丝左右移动，则条件满足。否则校正。 2、校正 放下目镜端十字丝环外罩，用螺丝刀松开十字丝环的四个固定螺丝，转动十字丝环，至中丝水 平，校正好后固定四个螺丝，旋上十字丝环护罩。 三、 LL // CC 的检校（ i 角误差） 1、检验 在相距 60~80m 的平坦地面选 A、B 两点，打下木桩或设置尺垫，AB 的中点 C 安置仪器，测得 AB 两 点 的 正 确 高 差 ， 将 仪 器 搬 至 近 尺 端 ， 读 近 尺 读 数 a ， 远 尺 读 数 b 读 ， 若
第二章 水准测量
（一）望远镜 望远镜是瞄准目标并在水准尺上进行 读数的部件，主要由物镜、目镜、调焦透镜 和十字丝分划板等组成。
1、物镜:望远镜筒前面，是由几个光学透镜 组成的复合透镜组，其作用是将远处的目标 在十字丝分划板附近形成缩小而明亮的实像。 2、目镜:望远镜筒后面，也由复合透镜组组 成，其作用是将物镜所成的实像与十字丝一 起进行放大，它所成的像是虚像。 3、十字丝分划板：圆形的刻有分划线的平板 玻璃薄片，安装在金属环内。十字丝分划板 上互相垂直的两条长丝，称为十字丝，是瞄 准目标和读数的重要部件。其中纵丝也称为 竖丝，横丝也称为中丝。另外，上、下两条 对称的短丝称为视距丝，用于在需要时以较 低的精度测量距离。
2.5水准测量成果计算
水准测量成果计算的目的，是根据水准路 线上已知水准点高程和各段观测高差，求出 待定水准点高程。 具体内容包括以下几个方面：
计算高差闭合差； 当高差闭合差满足限差要求时，调整闭合差； 求改正后高差； 计算待定点高程。
2.5.1闭合水准路线成果计算
箭头表示水准测 量进行的方向，BMA 为水准点，高程为 42.372m，1、2、3 点为待定高程点。
水准测量是指利用水准仪提供的水平视线，测出两 地面点之间的高差，然后根据其中已知点的高程求 出未知点的高程。 2、1、1高差法水准测量 如图2-1所示，在地面上有A、B两点，A点为已知点， 其高程HA已知；B为未知点，其高程HB待求。在A、 B两点之间安置水准仪，A、B两点上各竖立一把水 准尺，利用水准仪提供的水平视线先后在A、B点的 水准尺上读取读数a、b，则A、B点之间的高差
（二）附合水准路线 从已知水准点BMA出发，沿高程待定点1，2，… 进行路线水准测量，最后附合到另一已知水准点 BMB. 附合水准路线高差代数和的理论值等于起点BMA 至终点BMB的高差，即∑h=HB-HA，利用这个特性也可 以检核观测成果是否正确。
《测量学》第二章_水准测量
BMA
TP2
TP3
TP1
前进方向
普通水准测量记录表
标尺读数（m） 测点 后 视 前视 + – 高 差 高 程 （m） 50.000 1.268 0.672 0.583 0.753 ZD2 ZD3 0.863 1.219 51.336 50.583 备 注
A
ZD1
1.851 1.425
HA=50.000m
b
i
施测方法
§2-3
水准测量的实施及成果整理
二、水准测量的实施 施测方法
h4=+0.385 h5=+0.118
h1=-0.543
1.422 1.304 1.820 1.435 h3=+0.946 h2=+0.120 1.822 0.876 TP4
BMB
1.134 1.677 1.444 1.324
0.718
1.581 0.346 5.358 3.867 2.209 0.718 0.873 50.618 51.491
B
Σ
计算 检核
∑a–∑b=5.358 – 3.867=1.491 ∑h=2.209 – 0.718=1.491 HB – HA=51.491 – 50.000=1.491 HB – HA=∑h=∑a – ∑b (计算无误)
b B Hi hab H B
大地水准面
A
HA
§2-1.水准测量原理
水平视线
前进方向 前视尺
如图， 已知HA， 求HB？
后视尺
A HA
大地水准面
b
B HB
hAB
（1）高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数 为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则
第2章水准测量
《土建工程测量》
2.5 水准测量的检核方法
1. 计算检核：
一测站观测1次时：
a b h HB H A h
a b h
2
一测站观测2次时：
2. 测站检核：
(1)变动仪器高法：
在同一测站上用两次不同的仪器高度，测得两次
高差进行校核，即第一次测得高差之后，改变仪器高 度重新安置，再测一次。两次测量高差之差不大于 8mm（对等外水准测量）。
2.6水准测量内业：附合水准路线高程的计算（附图）
点号 BM1 1 2 3 测站数 高 观测值 ＋8.364 －1.433 －2.745 ＋4.661 ＋8.847 差 改正值 －0.014 －0.005 改正后的高差 高程 39.833 48.183 46.745 43.993
☆用圆水准器进行粗平☆
通过水准器零点与1、2 两脚螺旋连线的垂线上
两手相对转动
《土建工程测量》
左手大拇指的运动方向和气泡：先旋转脚螺旋①，使气泡a 向刻划圆圈移动，实际移到b处 第2步：再用两手转脚螺旋②、③， 使气泡居中。 反复操作使气泡完全居中。
脚螺旋
(2)闭合水准路线
从水准点BMA出发，沿 环线逐站进行水准测量，经 过各高程待定点，最后返回 BMA点，称为闭合水准路线。
限差同符合水准路线。
f h hi
(3)支水准路线 若从一水准点出发，既没有 符合到另一水准点，也没有闭合 到原来的水准点，就称其为支水 准路线。
A 返 测 往 测 P
f h往 对于支水准路线其高差闭合差的计算公式为 ： h《土建工程测量》h返
｛
圆水准器 管水准器（精平用） 《土建工程测量》
（粗平用）
水准管
2水准测量
2.1 概述
一、几个基本概念 3、高程测量方法
水准测量 三角高程测量 GPS高程测量 （水准仪） （经纬仪） （GPS接收机）
水准测量
三角高程测量
GPS高程测量
第二章 高程测量
2.1 概述
3、高程测量方法
水准测量 ——是利用水平视线来测量两点间的高差。由于水准测量 的精度较高，所以是高程测量中最主要的方法。 三角高程测量 ——是测量两点间的水平距离或斜距和竖直角(即倾斜角)， 然后利用三角公式计算出两点间的高差。三角高程测量
一般精度较低，只是在适当的条件下才被采用。
GPS高程测量 ——是利用GPS测量技术直接测定地面点的大地高，精度可 达厘米级。应用越来越广泛。
第二章 高程测量
2.1 概述
二、水准测量用途：
测定地形的高低起伏变化
测设建筑物的标高、场地平整
测定沟、渠、道路、管线、地质构造的断面图 监测建筑物的下沉变形
高 差 高 程 （m） 50.000 0.583 0.753 0.718 50.583 51.336 50.618 0.873
标尺读数（m）
后 视
普 通 水 准 测 量 记 录 表
备
注
前视
+
–
1.851 1.425 1.268 0.863 0.672 1.219 1.581
HA=50.000m
TP1 TP2 TP3
二、水准尺
单面尺——两面注 记一致（0起点，基 本分划不同） 0.411 5.096.
双面尺— 校核读数 •黑面尺底为零 •红面尺底不为零 •1根为4.687 •1根为4.787 •双面尺必须成对使用
黑面尺 红面尺
第二章 高程测量
2水准测量
水准仪分为气泡式水准仪和自动安平水准仪 型号有DS05、DS1、DS3型 D 大地测量，S 水准仪， 数字下标05表示水准仪的精度（每公里高差 中数的中误差）
10
一、水准尺和尺垫
11
1、零点差
水准尺有黑红两面（双面尺）
黑面——基本分划（尺底为0） 红面——辅助分划（尺底为某一数值） 一般有4587、4687和4787几种
（注：自动安平水准仪无此步骤）
自动安平水准仪工作原理：
通过圆水准器气泡居中，使纵轴大致铅 垂，视准轴大致水平，通过补偿器，使瞄准水 准尺的视线严格水平。
24
4、读数
读四位数，估读到毫米
25
小结
1. 2. 3.
水准测量原理 水准仪 水准尺
26
几个基本概念
1.测站：水准仪所摆设的位置称为测站。 2.测点：水准尺所摆设的位置称为测点。 3.水准路线：连续若干测站水准测量工作构成的高差观测路线。
27
第四节 水准测量的实施方法
1. 2. 3.
4.
5.
水准点与水准路线 水准面曲率对高差测量的影响 连续水准测量 普通水准测量的观测与记录方法 四等水准测量的观测与记录方法
28
一、水准点
水准点是埋设稳固并通过水准测量测定 其高程的点，有永久性和临时性两种。
29
二、水准路线
在水准点之间进行水准测量所经过的路线， 两个水准点之间的一段路线成为“测段”， 根据水准点的分布情况，水准路线有以下几 种布设形式：
5
一、水准测量原理图
6
二、高差测量公式
高差定义：两点的高程之差 测量公式：
hAB H B高程：
H B H A hAB
10
一、水准尺和尺垫
11
1、零点差
水准尺有黑红两面（双面尺）
黑面——基本分划（尺底为0） 红面——辅助分划（尺底为某一数值） 一般有4587、4687和4787几种
（注：自动安平水准仪无此步骤）
自动安平水准仪工作原理：
通过圆水准器气泡居中，使纵轴大致铅 垂，视准轴大致水平，通过补偿器，使瞄准水 准尺的视线严格水平。
24
4、读数
读四位数，估读到毫米
25
小结
1. 2. 3.
水准测量原理 水准仪 水准尺
26
几个基本概念
1.测站：水准仪所摆设的位置称为测站。 2.测点：水准尺所摆设的位置称为测点。 3.水准路线：连续若干测站水准测量工作构成的高差观测路线。
27
第四节 水准测量的实施方法
1. 2. 3.
4.
5.
水准点与水准路线 水准面曲率对高差测量的影响 连续水准测量 普通水准测量的观测与记录方法 四等水准测量的观测与记录方法
28
一、水准点
水准点是埋设稳固并通过水准测量测定 其高程的点，有永久性和临时性两种。
29
二、水准路线
在水准点之间进行水准测量所经过的路线， 两个水准点之间的一段路线成为“测段”， 根据水准点的分布情况，水准路线有以下几 种布设形式：
5
一、水准测量原理图
6
二、高差测量公式
高差定义：两点的高程之差 测量公式：
hAB H B高程：
H B H A hAB
2水准测量
黑+k 减 红 〔14〕 〔13〕 〔17〕 0 -1 1 0 -1 1
高差中数
备
注
〔18〕
记录计算 检核说明 NO.5 k=4787 NO.6 k=4687
1
0.8325
2
-0.0745
三、测段高差的观测
• • • • • • • • 1.测段:二个水准点之间构成的水准路线。 2.测站的搬设： 测段多测站连续观测，水准仪、标尺按前进方向逐一搬站，方法： (1)一测站检核无误，记录员发"搬站"口令； (2)观测员、扶尺员按口令搬站： ①前视尺扶尺员不离原立尺点，确保尺垫不变动;新设站的后视尺。 ②观测员将水准仪搬到下一测站适当位置，距离适当。 ③后视尺扶尺员在新设站的位置。新设站的前视尺。
H1 H A h1 v1；H 2 H1 h2 v2；
19
2015年10月22日星期
例：附合水准测量内业计算
湖北工业大学
土木学院工程管理系
20
2015年10月22日星期
DS3型水准仪的检验与校正
• 圆水准器轴平行于仪器竖轴的检验与校正
检验方法（脚螺旋使圆气泡居中、如果气泡偏离应进行校正） 校正原理及方法（校正针拨动圆水准器座底部的三个校正螺丝使气泡 居中 ）
前视所瞄的尺子称为前视尺， 从前视尺面上得到的观测数据称前视读数，用b表示。
5.视线高程：后视尺立尺点的高程与后视读数之和。 HB=HA+a-b • 6..视距：水准仪到立尺点的水平距离，按视距测量方法测得，称 为视距。 • 7.水准点：用于水准测量而设有固定标志的高程基准点。 • 8.高程转点：具有高程传递作用的立尺点。
• 1.水准仪 DSO5、DS1、DS3、DS1O • 主要有瞄准部和基座二大部分
第二章 水准测量
（1）望远镜
视准轴CC：十字丝交点与物镜中心的连线
目镜及目镜调焦 放大率一般为25~30倍
能够看清远近不同
作 的物体； 用 能够精确照准目标
在标尺上精确读数
【物镜＋对光透镜】：将照准目标成像在十字丝面上，
成 形成一个倒立缩小的实像。 像 【目镜】：将物镜所成的实像连同十字丝的影像放大成虚像。
目标影像不在十字丝平面上，当眼睛在目镜端上下微微移 动时，若发现十字丝与目标影像有相对运动，存在视差现象。
【产生视差原因】
目标的像平面与十字丝平面不重合。
【视差消除方法】
仔细进行目镜、物镜调焦。
4. 精平
使水准管气泡居中，视准轴精确水平 【操作方法】
转动微倾螺旋
符合水准器 放大镜
目镜
如果仪器用符合水准器，使气泡两端的影像吻合。 如果使用普通的水准管，则气泡居中。
二、水准尺
提供刻划
L
图
L 返回
三、尺垫
防止水准尺下沉和点位移动
1、水准仪的等级
D—大地测
量仪器
水准仪系 列型号
每km往返 测高差中数 偶然中误差
DS05
≤0.5mm
DS1
≤1mm
DS3
≤3mm
DS10
≤10mm
S—水准仪
数字 —仪 主要用途 国家一等 国家二等 国家三、四 一般工程 器的精度， 水准测量 水准测量 等水准测量 水准测量 即每公里往、 地震监测 其他精密 一般工程水 水准测量 准测量 返测得高差 中数的中误 差（mm） 工程测量中广泛使用的是DS3级水准仪。
粗平的操作方法示意图
3 3 3
1
a
第二章 水准测量
第二章水准测量第二章水准测量第二章水准测量4.1试题4.1.1名词解释题(1)视准轴(2)水准管轴(3)圆水准器轴 (4)水准管分划值 (5)水准仪的仪器高程4.1.2填空题(1)水准仪粗平是旋转_____________________使__________________的气泡居中, 目的是使___________________线铅垂，而精平是旋转__________ 使____________________，目的是使_______________________轴线水平。
(2)内对光望远镜的构造主要包括：(a)___________(b)__________(c)________(d)__________。
(3)水准测量时，水准尺前倾会使读数变_______，水准尺后倾会使读数变________。
(4)水准测量时, 把水准仪安置在距前、后尺大约相等的位置，其目的是为了消除____________________________________________ ________________。
(5)水准仪的构造主要包括：(a)________________，(b)_______________，(c)_____________，(d)________________。
(6)水准测量转点的作用是___________________________________________，因此转点必需选在________________________________，通常转点处要安放___________________。
(7)水准仪水准管的灵敏度主要取决于_________________________，灵敏度还与______________________________________________ _____________有关。
(8)圆水准器整平操作时，第一次调两个脚螺旋使气泡大约处于__________________________________________________________上，第二次再调第三个脚螺旋使气泡居中，如此反复二、三次即可完成。
《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
测量2章_水准测量
5、凑数：高差闭合差要分配的干干净净，多余的值分配给距离远 的或者测站数多的
第五步：计算检核：末站点的推算高程与理论高程相等
• [例2-1] 按图根水准测量要求施测某附合水准路线 观测成果，BM－A和BM－B为已知高程水准点， 箭头为水准测量前进方向，路线上方的数字为测 得的两点间的高差，路线下方数字为该段路线的 长度，试计算待定点1，2，3点的高程。
将望远镜照向明亮处；
2、粗略瞄准，松开制动螺旋，照准标尺，使准星、照门、标 尺在一直线上；
3、物镜对光，消除视差。
4、精确瞄准：拧紧制动螺旋，从望远镜观察标尺像，旋转微 动螺旋，使十字丝竖丝清晰的位于标尺中央
什么叫视差？
视差是一种现象： 没有调好物镜焦距的现象
视差存在的根本原因： 目标像和十字丝 分划板不重合！！！ 消除时差的方法：重新调焦
•
• •
调节物镜，消除视差：标尺像没成在十字丝分划板上引起的读数误差
消除：望远镜对准天空(或明亮背景)，旋转目镜调焦螺旋，使十字丝分划板清晰。 望远镜对准标尺，旋转物镜调焦螺旋，使标尺像清晰。
2) 水准器
分类——圆水准器，管水准器。
圆水准器轴L’L’——内圆弧中点的法线， 气泡居中时，L’L’铅垂。 圆水准器格值τ——内圆弧2mm弧长所对圆心角。 DS3的τ =8′~10′。 圆水准器轴L’L’∥竖轴VV，用于粗略整平仪器。
管水准器轴LL——内圆弧中点切线， 气泡居中时，LL水平。
管水准器格值τ——内圆弧2mm弧长所对圆心角。
DS3的τ =20″。 管水准器轴LL∥望远镜视准轴CC，精确整平仪器。
• 管水准器安装。 • 管水准器符合棱镜系统，提高管水准气泡的居中精度。
3) 水准尺与尺垫
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为了保证记录表中数据的正确，应对后视读数总和减前视读总 和、高差总、B点高程与A点高程之差进行检核，这三个数字应相等 .
.
.
a b 7 . 251 m 6 . 057 m 1 . 194 m
h 2 . 687 m 1 . 493 m 1 . 194 m
图2-10 水准尺和尺垫
第三节 水准仪的使用
微倾式水准仪的基本操作程序为：
安臵仪器、粗略整平、瞄准水准尺、精确整平和读数
一、安臵仪器
（1）调整安臵脚架 松开三脚架架腿的固定 螺旋，调整架腿长度，再 拧紧固定螺旋，张开三脚 架将架腿踩实，使三脚架 架头大致水平。 （2）架头上连接水准仪 图2-11 水准仪的连接
O
L
的分划线，分划线的中点O称为水准管零点，通
过零点与圆弧相切的纵向切线LL称为水准管轴L-L。
图2-6 管水准器
水准管轴平行于视准轴。如图2—5所示水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，
称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪 器的精度也愈高。DS3型水准仪的水准管分划值为20″，
记作20″/2mm。如图2—7所示。
图2-7 管水准器分划值
（2）符合水准器 为了提高水准管气泡居中的精度采用符合 水准器。如图2—8所示。
（3）圆水准器 圆水准器装在水准仪基座上用 于粗略整平。 圆水准器顶面的玻内表面研磨成球面，球面的 正中刻有圆圈，其圆心称为圆水准器的点。过 零点的球面法线L′L′，称为圆水准器轴。如 图2—9所示 3、基座： 支座作用是支承仪器的上部，并通过连接螺 旋与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板 和三脚压板构成。转动脚螺旋，可使圆水准气泡 居中。
BM
A
h1 1
h2 2 h3 3 图2-20 附 合水准 路线 1 h1 h2 2 h3 h5 h4 4 图2-21 闭合水准路线 3
h4
BMB
BMA
hf hb BMA
图2-22 支水准路线
1
二、水准测量的施测方法
转点用TPx表示，在水准测量中它们起传递高程的作用。如图 2-23所示，已知水准点BMA 的高程为HA ，现欲测定B点的高程HB
Ⅳ
Ⅴ
h5
B
Ⅱ
h1
hAB HB
A
Ⅰ
HA
D＝1000m
大地水准面 图2-23 水准测量的施测
2．观测与记录 表2-1
测站
1
水 准 测 量 手 簿
高差/m
水准尺读数/m 测点
2
后视读数
3
前视读数
4
+
5
－
高程/m
6
备注
7
1
BM.A TP.1 TP.1 TP.2 TP.2 TP.3
1.453 0.873 2.532 1.762 1.372 0.035
进行方向
。
1、水准测量观测：
2.413 2.287 2.077 1.955 2.424 2.312 2.014 1.901 1.223 1.108 TP1 0.558 0.450 0.866 0.740 TP3 TP2 h2 h3 Ⅲ 0.901 0.533 2.467 2.350 0.771 0.418 TP4 h4
下一节
在测量中，有时安置一次仪器，需测定多个地面点的高程， 采用视线高法就比较方便。
第二节
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。国产 水准仪按其精度分 DS05 ， DS1 ， DS3 及 DS10 等几种型号。 05 、 1 、 3 和10表示水准仪精度等级。DS表示大地水准仪。精度等级表示每千 米往返测得的高差中数的中误差毫米值。 一 、DS3微倾式水准仪的构造 DS3水准仪主要由望远镜、水准器及基座组成。如图2—3所示
图2-13 精确瞄准与读数
（4）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，直至 尺像与十字丝平面重合，如图2-13、14所示
a）存在视差 b）没有视差
图2-14 视差现象
四、精确整平
精确整平简称精平。
观察水准气泡窗内的气泡影像， 用右手缓慢地转动微倾螺旋， 使气泡两端的影像严密吻合。 此时视线即为水平视线。如图2-15所示。 五、读数 符合水准器气泡居中后，应立即用十字丝中丝在水准尺上读数。读数时应从小 数向大数读，直接读取米、分米和厘米，并估读出 毫米，共四位数。如图2-16所示，读数是1.336m。 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。
图2-17 国家就等级水准点
图2-18 墙上水准点
（2）临时性水准点 图2-19 建筑工程水准点 临时性水准点可用地面上 a）永久性水准点 b）临时性水准点 突出的坚硬岩石或用大木桩打 入地下，桩顶钉铁钉，作为水准点的标志，如图2-19b示。
2、水准路线的布设形式分类
在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。 （1）附合水准路线 从已知高程水准点出发，沿待 定高程的水准点进行测量，最后 附合到另一已知高程水准点的水 准路线，称附合水准路线。如图2-20 （2）闭合水准路线 从已知高程水准点出发，沿各待定 高程点进行水准测量，最后又回到原 出发点的环形路线，称为闭合水准路线 （3）支水准路线 从已知高程水准点出发，沿待定高程 水准点进行水准测量，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。图2-22
图2-15 精确整平
图2-16 水准尺读数
第四节 水准测量的施测方法
一、水准点及水准路线的布设形式
1、水准点 用水准测量的方法测定的高程 控制点称为水准点，记为BMx。 水准点有永久性和临时性两种。 （1）永久性水准点 国家等级水准点设为永久性
水准点如图2-17和图2-18所示。
建筑工地上的永久性水准点， 其形式如图2-189所示。
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。如图2-11 所示。
二、粗略整平
通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。
（1）先调平两个脚螺旋 将园水准器臵于两脚螺
旋之间，用两手按相对方
向转动两脚螺旋，使气泡 沿两脚螺旋连线方向由a
移至b，调平两个脚螺旋。
图如果不等于零，则高差闭合差为：
Wh h
f
hb
2．水准测量的测站检核 （1）变动仪器高法 在同一个测站上用两次不同的仪器高度，测得两次高差进行检核。 要求：改变仪器高度应大于10cm，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 ），取其平均值作为该测站最后结 果，否则须要重测。 （2）双面尺法 分别对双面水准尺的黑面和红面进行观测。利用前、后视的黑面 和红面读数，分别算出两个高差。如果不符值不超过规定的限差 （四等水准测量容许值±5mm ），取其平均值作为该测站最后结果， 否则须要重测。 3、普通水准测量的高程闭合差容许值规定： 普通水准测量的高差闭合差均不得超过规定的容许值，即fh＜ fh容 （1）平地 fh容=±40L1/2 mm （2）山地 fh容=±12n1/2 mm 注：L为水准路线长度（km）；n为测站数。
第2章 水准测量
1）水准测量的原理 2）水准仪的构造和水准测量工具 3）水准仪的使用 4）水准测量的施测方法 5）水准测量的内业计算 6）水准仪的检验与正 7）水准测量的误差 8）其他水准仪简介
第一节
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，读取竖立在两个地面点上 的水尺的读数，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程 和测得的差，推算出未知点高程。
HB H
A
1 3 4 .0 0 9 m 1 3 2 .8 1 5 m 1 .1 9 4 m
三、水准测量成果检测
1、水准路线测量成果检测 （1）附合水准测量的成果检核 附合水准路线各测段高差代数和应等于两个已知高程的水准点间的高 差，即 W h h m h th h m ( H B H A ) 实测高差代数和与其理论高 差的差称为高差闭合差
前进方向
a A Hi HA
B hAB
b
HB
大地水准面
图2-1 水准测量原理
图2-1如示，设水准测量是由A 向B 进行的，则A点为后视点，B点为前 视点A 点尺上的后视读数为a，B尺上的前视读数为b。A、B 两点间高差 （2--1） hAB为： h a b 因此，高差等于后视读数减去前视读数。
图2—3 DS3水准仪立体图
1、望远镜 望远镜的作用是精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的部件望远镜由物镜、 目镜、对光透镜 和十字丝分划板组成，如图2-4 （1）物镜和目镜 ： 物镜是水准仪对准目标的镜头， 目镜是眼睛观看的镜头。物镜和目镜采用复合 图2-4 望远镜纵平面图 透镜组，目标经过物镜成像后形成一个缩小实像。 （2）十字丝分划板 十字丝分划板由光学玻璃制成，如图2—5 所示。十字丝分划板的作用是瞄准目标和读 数用的。移动对光透镜，可使不同距离的目
AB
1）高差法
前进方向
a A
B hAB
b
HB HA 大地水准面
如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：
H H h
B A
AB
2）视线高法
前进方向
a
A Hi 大地水准面
B hAB
b
HB HA
B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即
返回
H H a H H b
i A B i
图2-8 符合水准器
二、水准尺 水准尺是进行水准测量时与水准仪配合使用的标尺。 常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。 （1）塔尺 是一种逐节缩小的组合尺，其长度为3m～5m，有两节 或三节连接在一起，尺面上有宽度为1cm黑白相间的刻划。 （2）双面水准尺 尺长为3m，两根尺为一对。尺的双面均有刻划，一面为 黑白相间，称为黑面尺，尺底为0.000m；另一面为红白相 间，称为红面尺，一直尺的尺底为4.787m,另一直尺的尺 底为4.687；两尺差为常数0.1m,这个常数称为尺常数。 三、尺垫 尺垫是由生铁铸成。一般为三角形 板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。 尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立 于半球顶面。