第二章 水准测量PPT课件
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（一）水准点
通过水准测量方法获得 其高程的高程控制点，称 为水准点(Bench Mark), 一 般用BM表示。有永久性和 临时性两种。
24
（二）、水准路线(leveling line)
1．闭合水准路线(closed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM1
2．附合水准路线(annexed leveling line)
圆水准管
脚螺旋
15
2、粗平（左手拇指法则）
即气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。
16
3、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（使纵丝对准目标）
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。
(2-6)
3
§ 2-2 水准尺和的水准仪
一.水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。
塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。
尺垫：转点立尺用。 防止点位移动和 水准尺下沉。
一.水准测量的仪器 与工具
4
二、DS3型水准仪的构造 主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。
脚架上(高度适中、架头大致水平) 2、粗平：使三脚架架头大致水平;转
动脚螺旋使圆水准器的气泡居中 3、瞄准 调节目镜：照准明亮的物体（如白
色的墙）调节目镜使之适合自己 的视力（十字丝最清晰）；
粗瞄准：转动仪器，利用望远镜外 壳上的准星瞄准目标；
精确瞄准：转动调焦螺旋使目标象 清晰，直至无“视差”。
用微动螺旋 慢慢转动望远镜，直至 精确瞄准目标为止（十字丝的纵
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
a
的“水平视线”，
测量两点间高差，
从而由已知点高程 A
推算出未知点高程。 HA
前进方向
b
B hAB HB=HA+hAB
大地水准面
1
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
hABab
2. B点的高程
前进方向
基座通过连接螺旋与 三脚架相连
基座用于支承水准仪 上部，水准仪旋转轴 插入基座轴套可自由 旋转
基座上的三个脚螺旋 用于调节圆水准气泡
仪器竖轴VV：就是
水准仪的旋转轴
V 望远镜
基座
水准器
三脚架 V
11
几种常见水准仪
12
几种常见水准仪
13
三、水准仪的使用
1.安置： 用连接螺旋把仪器固定在三
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。
7
水准器
（2）水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平
8
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
水a
准
尺
水平视线
HBHAhAB A
3.视线高程
HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
H i H AaH Bb
大地水准面
2
连续安置水准仪的测量方法
2.连续安置水准仪 的测量方法
两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若
干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2+….+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+….+(an-bn) =a-b
圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
9
微倾螺旋
DS3水准仪 常采用符合水准管系统 ——目的是提高水准管气泡
居中的精度
符合气泡符合， 水准管轴与视
线水平。
尚未符合
符合气泡符合
10
（3）基座
微倾螺旋
19
5、读数（精确整平）
仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中 丝）在水准尺上读数。
读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘 米、并仔细估读毫米数。 米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数， 毫米估读。 注意：读数前必须精平，
精平后立即读数。
黑面读数 a=1.274（m）
红面读数
b=5.958（m）
目镜
对光螺旋
准星
缺口 水目准镜管
微倾螺旋
物镜 微动螺旋
制动螺旋
脚螺旋 三脚架
水准管 圆水准器 圆水准器校正螺钉
5
(1)望远镜
由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成
C
C
视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线 视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！
6
一般的望远 镜只需望远， 不需瞄准。
所以有物镜， 目镜（加调焦
17
缺口
目镜
水准管 的校正 螺丝像 片
18
4、 精平（精确整平）
目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。
在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观 测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合 水准器的两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳 定不动而又居中的时候，水准管轴水平，视准轴 亦水平，即提供了一条水平视线。
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。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测
员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝
之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄
准的精度。物镜调焦可以消除视差。
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leveling line)
20
5、读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是源自文库划的位置， 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
21
水准测量的瞄准与读数
a
0.725 c
瞄准与 读数
b
bb
6.252
c
a
1.531
22
23
§ 2-4水准测量的方法及成果处理
一、水准点和水准路线
丝靠近水准尺）
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
水准管
的校正
2.粗平
螺丝像 片
——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
通过水准测量方法获得 其高程的高程控制点，称 为水准点(Bench Mark), 一 般用BM表示。有永久性和 临时性两种。
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（二）、水准路线(leveling line)
1．闭合水准路线(closed leveling line)
由已知点BM1——已知点BM1
2．附合水准路线(annexed leveling line)
圆水准管
脚螺旋
15
2、粗平（左手拇指法则）
即气泡移动的方向始终与左手大拇指的运动方向一致。
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3、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（使纵丝对准目标）
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。
(2-6)
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§ 2-2 水准尺和的水准仪
一.水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。
塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。
尺垫：转点立尺用。 防止点位移动和 水准尺下沉。
一.水准测量的仪器 与工具
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二、DS3型水准仪的构造 主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。
脚架上(高度适中、架头大致水平) 2、粗平：使三脚架架头大致水平;转
动脚螺旋使圆水准器的气泡居中 3、瞄准 调节目镜：照准明亮的物体（如白
色的墙）调节目镜使之适合自己 的视力（十字丝最清晰）；
粗瞄准：转动仪器，利用望远镜外 壳上的准星瞄准目标；
精确瞄准：转动调焦螺旋使目标象 清晰，直至无“视差”。
用微动螺旋 慢慢转动望远镜，直至 精确瞄准目标为止（十字丝的纵
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
a
的“水平视线”，
测量两点间高差，
从而由已知点高程 A
推算出未知点高程。 HA
前进方向
b
B hAB HB=HA+hAB
大地水准面
1
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
hABab
2. B点的高程
前进方向
基座通过连接螺旋与 三脚架相连
基座用于支承水准仪 上部，水准仪旋转轴 插入基座轴套可自由 旋转
基座上的三个脚螺旋 用于调节圆水准气泡
仪器竖轴VV：就是
水准仪的旋转轴
V 望远镜
基座
水准器
三脚架 V
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几种常见水准仪
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几种常见水准仪
13
三、水准仪的使用
1.安置： 用连接螺旋把仪器固定在三
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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水准器
（2）水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平
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水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
水a
准
尺
水平视线
HBHAhAB A
3.视线高程
HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
H i H AaH Bb
大地水准面
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连续安置水准仪的测量方法
2.连续安置水准仪 的测量方法
两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若
干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2+….+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+….+(an-bn) =a-b
圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
9
微倾螺旋
DS3水准仪 常采用符合水准管系统 ——目的是提高水准管气泡
居中的精度
符合气泡符合， 水准管轴与视
线水平。
尚未符合
符合气泡符合
10
（3）基座
微倾螺旋
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5、读数（精确整平）
仪器精确整平后，即可用十字丝横丝（即中 丝）在水准尺上读数。
读数按由小到大的方向，读出米、分米、厘 米、并仔细估读毫米数。 米、分米看尺面上的注记，厘米数尺面上的格数， 毫米估读。 注意：读数前必须精平，
精平后立即读数。
黑面读数 a=1.274（m）
红面读数
b=5.958（m）
目镜
对光螺旋
准星
缺口 水目准镜管
微倾螺旋
物镜 微动螺旋
制动螺旋
脚螺旋 三脚架
水准管 圆水准器 圆水准器校正螺钉
5
(1)望远镜
由物镜、目镜、调焦透镜和十字丝分划板组成
C
C
视准轴CC：物镜光心与十字丝交点的连线 视准轴在测量时必须保持水平，也就是水平视线！
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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
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缺口
目镜
水准管 的校正 螺丝像 片
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4、 精平（精确整平）
目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。
在每次读数之前，都应注视符合水准气泡观 测窗，转动微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合 水准器的两端气泡影像对齐，只有当气泡已经稳 定不动而又居中的时候，水准管轴水平，视准轴 亦水平，即提供了一条水平视线。
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。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测
员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝
之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄
准的精度。物镜调焦可以消除视差。
由已知点BM1——已知点BM2
3．支水准路线(spur leveling line)
20
5、读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是源自文库划的位置， 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
21
水准测量的瞄准与读数
a
0.725 c
瞄准与 读数
b
bb
6.252
c
a
1.531
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§ 2-4水准测量的方法及成果处理
一、水准点和水准路线
丝靠近水准尺）
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。）
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水准管
的校正
2.粗平
螺丝像 片
——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