四等水准测量实验报告

四等水准测量实验报告
一、实验目的
四等水准测量是一种高精度的高程测量方法，本次实验的主要目的是：
1、掌握四等水准测量的观测、记录和计算方法。

2、熟悉水准仪的使用和校验，提高操作技能。

3、培养严谨的科学态度和团队协作精神，确保测量数据的准确性和可靠性。

二、实验仪器和工具
1、水准仪：＿____型号水准仪 1 台。

2、水准尺：一对_____型号水准尺。

3、尺垫：2 个。

4、记录板：1 个。

5、铅笔、计算器等。

三、实验地点和时间
实验地点：＿____（具体地点）
实验时间：＿____（具体时间）
四、实验原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，读取竖立于两点上的水准尺读数，来测定两点间的高差，进而推算未知点高程。

在四等水准测量中，要求每千米高差中误差不超过 10mm，观测顺序为“后后前前”，即后视黑面、后视红面、前视黑面、前视红面。

通过对黑红面读数的差值进行检核，可以消除或减弱仪器误差和观测误差的影响。

五、实验步骤
1、选点和埋石
在实验区域内，选择合适的水准点，并进行标记和编号。

水准点应选在土质坚实、便于保存和观测的地方，相邻水准点之间的距离一般为 1 2km。

2、仪器安置
（1）将水准仪安置在距离前后水准尺距离大致相等的位置，三脚架要踩实，仪器要大致水平。

（2）用连接螺旋将水准仪固定在三脚架上，调整脚螺旋，使圆水准气泡居中。

3、观测
（1）后视黑面：用望远镜瞄准后视水准尺黑面，调节目镜和物镜
调焦螺旋，使十字丝清晰，读取下丝、上丝和中丝读数，分别记为a1、b1 和 a1'。

（2）后视红面：转动望远镜，瞄准后视水准尺红面，读取中丝读数，记为 b1'。

（3）前视黑面：瞄准前视水准尺黑面，读取下丝、上丝和中丝读数，分别记为 a2、b2 和 a2'。

（4）前视红面：转动望远镜，瞄准前视水准尺红面，读取中丝读数，记为 b2'。

观测过程中，要注意消除视差，保证读数准确。

每次读数前，都要
使符合水准气泡严格居中。

4、记录
将观测数据准确无误地记录在记录表格中，记录要清晰、整洁，不
得涂改。

5、计算
（1）计算黑面高差：h1 ＝ a1 b1
（2）计算红面高差：h2 ＝ a2 b2
（3）计算平均高差：h ＝（h1 ＋ h2 ± 100) ／ 2 （红面高差与黑面
高差之差不超过 5mm 时，取平均值；超过 5mm 时，应重新观测）
6、检核
（1）计算高差闭合差：fh ＝∑h测∑h理（∑h理为理论高差之和，可根据已知水准点的高程计算得出）
（2）高差闭合差的容许值：fh容＝±20√L （L 为水准路线长度，
以 km 为单位）
（3）若fh ≤ fh容，则说明测量成果符合精度要求，可以进行平差
计算；若 fh ＞ fh容，则应重新进行测量。

7、平差计算
（1）将高差闭合差按与测站数或距离成正比的原则分配到各测段
高差中。

（2）计算各点的改正后高差和高程。

六、实验数据处理与成果
以下是本次四等水准测量的观测数据和计算结果：
｜测站|后视读数（m）｜前视读数（m）｜黑面高差（m）｜红面
高差（m）｜平均高差（m）｜
｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜
｜1|a1 ＝ 1568|b1 ＝ 1023|h1 ＝ 0545|h2 ＝ 0546|h ＝ 05455|
｜2|a2 ＝ 1872|b2 ＝ 1345|h1 ＝ 0527|h2 ＝ 0528|h ＝ 05275|
｜｜｜｜｜｜｜
水准路线长度 L ＝ 56km，高差闭合差 fh ＝－0023m，fh容＝
±0112m。

由于 fh ＜ fh容，测量成果符合精度要求。

经过平差计算，各点的高程如下：
｜点号|高程（m）｜
｜：：｜：：｜
｜A|＿____|
｜B|＿____|
｜｜｜
七、误差分析
在本次实验中，可能产生误差的原因主要有以下几点：
1、仪器误差
水准仪的视准轴不平行于水准管轴、水准尺的刻度误差等都会影响测量精度。

2、观测误差
观测时的读数误差、水准气泡未严格居中、视差未消除等都会导致测量结果出现偏差。

3、外界条件影响
温度、风力、大气折光等外界因素会对测量结果产生一定的影响。

为了减小误差，在测量过程中应严格按照操作规程进行观测，认真
检核各项数据，选择良好的观测条件，并对仪器进行定期校验和维护。

八、实验总结
通过本次四等水准测量实验，我们不仅掌握了四等水准测量的基本
方法和技能，还提高了自己的实践能力和解决问题的能力。

在实验过
程中，我们遇到了一些问题，如仪器操作不熟练、数据记录错误等，
但通过小组成员的共同努力和老师的指导，都得到了及时解决。

同时，我们也认识到了测量工作的严谨性和重要性，任何一个微小的误差都
可能导致测量结果的不准确。

在今后的学习和工作中，我们将继续努力，不断提高自己的专业水平，为工程建设和科学研究提供更加准确
可靠的数据。