-水准仪与水准标尺ppt
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建筑施工测量 第二节 水准测量与水准仪
二、水准仪的使用
2.照准
就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清 目标和十字丝，并消除视差 。
照准转点或是水准点上的水准尺
二、水准仪的使用
2.照准
就是用望远镜照准水准尺，清晰地看清 目标和十字丝，并消除视差 。
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。
二、水准仪的使用
含义：水准测量施测时所经过的路线，称为水准路线。 布设要求：水准路线应尽量沿公路、大道等平坦地面布设， 以保证测量精度。水准路线上两相邻水准点之间称为一个 测段。 布设形式：
1、单一水准路线 2、水准网
2.水准点和水准路线 （2）水准路线 单一水准路线布设形式
2.水准点和水准路线
1.闭合水准路线
3）望远镜的构造及成像和瞄准原理
调焦
螺旋
调焦
物镜
透镜
竖 丝
上丝
横丝
下丝
望远镜的十字丝
目 镜
视准轴
望远镜的构造
2.水准仪的构造
3）望远镜的构造及成像和瞄准原理
倒像望远镜成像原理
•放大倍数 ——V=β÷α •DS3水准仪——V=28
2.水准仪的构造 3）望远镜的构造及成像和瞄准原理
瞄准 原理
•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
如下图，已知A点的高程为HA，只要能测出A点至B点的 高程之差，则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
1、高差法
测量前进方向
水平视线
a
后视读数
A
前视读数 B
HA
（已知）
水准仪标尺读数方法标尺 (2)
水准仪标尺读数方法标尺 (2)
水准仪是测量水平面高差的一种精密仪器，主要用于建筑、道路、桥梁等工程的各种水平控制。
水准仪最常见的读数方式是直读法。
水准仪标尺上的读数是垂直于地面上某一点的垂线高度。
根据水准仪的不同类型和设计，读数可能是刻度或数位。
二、标尺（2）的特点：
标尺是一种直线测量工具，具有以下特点：
1. 精度高：标尺通常由金属或塑料制成，具有高度精密度。
2. 易于使用：标尺的设计简单明了，便于操作和使用。
3. 可携带：标尺体积小，重量轻，便于携带。
4. 可重复使用：标尺耐用，可多次使用。
三、标尺的读数方法：
1. 确定读数单位：根据需要选择合适的度量单位，如毫米、厘米或英寸等。
2. 将标尺放置在被测量物体的边缘并确定起点和终点。
3. 调整标尺：将标尺对准起点和终点，并确保标尺水平放置。
4. 读取标尺上的数值：根据标尺上的刻度读取数值，若在两个整数之间，需要使用小数点精确表示。
例：读取15.3cm的标尺读数
答案：15.3cm
注意事项：
1. 读数时需要保证标尺水平放置，否则会影响结果精度。
2. 读数时需要注意单位，避免弄混。
3. 读数时需要精确到小数点后一位，以提高结果精度。
四、结论：
水准仪标尺读数方法和普通标尺的读数方法略有不同，但都需要精确地测量并正确读取数值。
在使用过程中，需要注意标尺的摆放和单位使用，以确保测量结果的准确性。
水准仪课件
案例二：某桥梁施工的水准测量
总结词
大跨度桥梁的高程控制
详细描述
在某大型桥梁施工中，为了确保桥梁的线性和高程精度，采用水准仪进行了高程测量。通过在桥墩施 工、梁板安装等关键环节进行精确测量，有效控制了桥梁的线性和跨度，保证了桥梁的安全性和稳定 性。
案例三：某地质勘测的水准测量
总结词
复杂地形下的地质勘测
建筑、交通、农业等。
高精度与高稳定性
追求更高精度和更稳定的测量性 能，满足各种高标准测量需求。
智能化与自动化
加强智能化和自动化技术的研发 与应用，提高测量效率和精度。
05
案例分析与实践操作
案例一：某建筑工程的水准测量
总结词
复杂环境下的高精度测量
详细描述
在某高层建筑工程中，为了确保建筑物的垂直度和沉降量控制，采用水准仪进行 了高精度测量。通过在施工前和施工过程中的测量数据对比，及时发现并纠正了 施工误差，保证了工程质量。
尺子
用于测量距离和高程。
操作步骤
01
02
03
04
安置仪器
将水准仪放置在稳固的地面上 ，调整脚螺旋使仪器处于水平
状态。
瞄准目标
使用望远镜瞄准目标，确保十 字丝或测微器对准目标。
读数记录
读取水准器的角度读数，并记 录下来。同时，读取尺子上的
距离和高程数据。
移动仪器
将仪器移动到下一个位置，重 复上述步骤。
水准仪课件
• 水准仪简介 • 水准仪的构造与使用 • 水准仪的校准与维护 • 水准仪的发展趋势与展望 • 案例分析与实践操作
01
水准仪简介
定义与特点
定义
水准仪是一种用于测量两点之间 高差的测量仪器。
四等水准测量课件
量的重要研究方向，需要发展更为高效和智能的数据处理算法和技术。
03
技术创新与人才培养
技术创新和人才培养是四等水准测量的持续发展动力，需要加强相关领
域的研究和投入，培养高素质的专业人才。
THANKS
感谢观看
06
四等水准测量的未来发展与展望
新型测量技术的出现与应用
无人机测量技术
无人机测量具有高效、灵活、快速等优点，可应用于地形 复杂、人员难以到达的区域，提高测量效率和精度。
激光雷达测量技术
激光雷达通过向目标发射激光并接收反射回来的信号，能 够快速获取高精度三维地形数据，为四等水准测量提供新 的技术手段。
通过加强观测者的技能训练， 提高其读数准确性和反应速度 ，以减少观测误差。
采取适当的观测方法
如采用往返观测、闭合环观测 等方法，消除或减小误差影响 。
避免不利条件
选择适当的观测时间和地点， 避免不利天气和地形等因素的
影响。
提高测量精度的措施
多次测量求平均值
通过多次测量并取平均值的方法，减小偶然误差的影响。
详细描述
通过四等水准测量，可以获取高精度的地面点高程数据，为各种工程和科学研究 提供基础数据支持。这些数据对于地形分析、城市规划、水利工程、交通建设等 领域具有重要意义，能够为相关领域的决策提供科学依据。
四等水准测量的原理
总结词
四等水准测量的原理是利用几何学中的相似三角形原理，通过水准仪和标尺的配合使用来测定地面点的高程。
观测误差
由于观测者的感觉器官的不完全灵敏、反应速度和判断能力的限制 ，以及疲劳、不注意等因素引起的误差。
外界条件的影响
如温度、湿度、风力等因素的变化，以及地面震动和大气折射等， 都可能对测量结果造成影响。
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 ）
水准仪的原理与应用
由于大气折光的影响，实际视线不是水平直线 ，而是曲线。实际视线的形状十分复杂，但当 视线不太长时，可将其当做圆弧对待。大气折 光的影响分别用f1, f2表示〔称为气差改正〕 。
地球曲率和大气折光的影响
地球曲率和大气折光的影响
地球曲率对一根水准尺上读数的影响
设通过仪器中心Ｉ的水准面的半径为 Ｒ，仪器至水准尺的弧长为Ｓ，仪器至 水准尺的切线长为t，地球曲率对水准尺 上读数的影响为p。得
水准测量原理
水平视线
前进方向
a A
HA
（已知）
大地水准面
b B
hAB
HB
（待定）
水准测量原理
设水准测量的前进方向是由A点向B点， 那么规定A点为后视点，其水准尺读数为 a，称为后视读数；B点为前视点，其水 准尺读数为b，称为前视读数。
A,B 两点间的高差计算公式： hAB=a-b; B点的高程计算公式： HB=HA+(a-b)=HA+hAB
• 速度快、 • 精度高、 • 读数客观、 • 使用方便、能减轻作业劳动强度、 • 可自动记录、存储测量数据、 • 易于实现水准测量内外业一体化
电子水准仪
目前电子水准仪采用的自动电子读数 方法有以下三种：
相关法，如Leica公司NA2002，NA3003的 电子水准仪；
几何法，如蔡司厂的DiNi10，DiNi20； 相位法，如拓普康公司的DL-101C，DL-
于15″； 用于三、四等水准测量的仪器i角不得大
于20″，否那么应进展校正。
穿插误差的消除
水准测量时仪器旋转轴不严格竖直，两 轴在水平面上的投影不平行可能会导致 两轴在竖直面上不平行，即穿插误差转 变为i角误差
穿插误差的消除
在水准测量中，仪器旋转轴的倾斜方向相对于 三脚架大体保持在某一固定的位置，三脚架的 某两个脚如果固定在线路的一方，仪器旋转轴 的倾斜方向没有变化，各测站穿插误差在水准 测量成果中的影响便是系统性的。为了消除这 种系统误差，水准测量标准规定：在连续各站 上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水 准线路方向平行，而第三脚轮换置于路线方向 的左侧与右侧。
地球曲率和大气折光的影响
地球曲率和大气折光的影响
地球曲率对一根水准尺上读数的影响
设通过仪器中心Ｉ的水准面的半径为 Ｒ，仪器至水准尺的弧长为Ｓ，仪器至 水准尺的切线长为t，地球曲率对水准尺 上读数的影响为p。得
水准测量原理
水平视线
前进方向
a A
HA
（已知）
大地水准面
b B
hAB
HB
（待定）
水准测量原理
设水准测量的前进方向是由A点向B点， 那么规定A点为后视点，其水准尺读数为 a，称为后视读数；B点为前视点，其水 准尺读数为b，称为前视读数。
A,B 两点间的高差计算公式： hAB=a-b; B点的高程计算公式： HB=HA+(a-b)=HA+hAB
• 速度快、 • 精度高、 • 读数客观、 • 使用方便、能减轻作业劳动强度、 • 可自动记录、存储测量数据、 • 易于实现水准测量内外业一体化
电子水准仪
目前电子水准仪采用的自动电子读数 方法有以下三种：
相关法，如Leica公司NA2002，NA3003的 电子水准仪；
几何法，如蔡司厂的DiNi10，DiNi20； 相位法，如拓普康公司的DL-101C，DL-
于15″； 用于三、四等水准测量的仪器i角不得大
于20″，否那么应进展校正。
穿插误差的消除
水准测量时仪器旋转轴不严格竖直，两 轴在水平面上的投影不平行可能会导致 两轴在竖直面上不平行，即穿插误差转 变为i角误差
穿插误差的消除
在水准测量中，仪器旋转轴的倾斜方向相对于 三脚架大体保持在某一固定的位置，三脚架的 某两个脚如果固定在线路的一方，仪器旋转轴 的倾斜方向没有变化，各测站穿插误差在水准 测量成果中的影响便是系统性的。为了消除这 种系统误差，水准测量标准规定：在连续各站 上安置水准仪的三脚架时，应使其中两脚与水 准线路方向平行，而第三脚轮换置于路线方向 的左侧与右侧。
水准测量培训教程课件
水准测量的原理
总结词
水准测量的原理基于几何学和重力加速度的概念。
详细描述
水准测量的基本原理是利用几何学中的直线和水平面，通过测量两点之间的高 差来推算出其他点的高程。同时，水准测量还利用了重力加速度的概念，通过 已知的地球半径和重力加速度值来计算高程差。
水准测量的应用场景
总结词
水准测量广泛应用于各种需要测量高程差的应用场景。
• 使用方法：在测量过程中，应正确使用标靶、测绳和记录本。标靶应放置在目 标点上，测绳应拉直并标记好长度，记录本应随时更新测量数据和结果。
• 保养与维护：对于辅助工具，也应定期检查和维护。标靶应保持清洁和稳定， 测绳应避免过度弯曲或拉扯，记录本应保持干燥和整洁。
04
水准测量的操作流程
测量前的准备
水准测量培训教程 课件
contents
目录
• 引言 • 水准测量的基本原理 • 水准测量工具与设备 • 水准测量的操作流程 • 水准测量的误差控制 • 水准测量的实践操作案例 • 总结与展望
01
引言
培训目标
掌握水准测量的基本 原理和操作方法
培养团队协作和沟通 能力
提高测量精度和测量 效率
培训内容概述
收集资料
收集相关的地图、地形图、卫 星图像等资料，以便更好地了 解测量区域的地形地貌。
制定测量计划
根据测量任务和地形地貌制定 合理的测量路线和测量计划， 确保测量精度和效率。
确定测量任务和目的
明确测量任务的目标、要求和 范围，以便选择合适的测量方 法和工具。
选择合适的测量仪器
根据测量任务和地形地貌选择 合适的水准仪、标尺、三脚架 等测量仪器。
根据测量任务和目的，对 数据进行处理和分析，包 括计算高差、绘制等高线 图等。
第7讲水准测量与水准仪
§4-5 水准仪的检验与校正
一、水准仪应满足的条件 主要条件： 水准管轴LL∥视准轴CC 视准轴位置不因调焦而变 动 次要条件： 圆水准轴L’L’ ∥竖轴 VV 横丝要水平（即⊥VV）
V L' L C
L C
V
L'
二、圆水准器轴平行于仪器的竖轴的检验和校正
1、检验： 转动脚螺旋， 使圆水准器的气泡居中， 然后将仪器旋转180，如 果气泡仍居中，则说明满 足此条件，否则，需要校 正。 2、校正 ：旋转脚螺旋使 气泡向中心移动偏距的一 半，然后用校正针拨圆水 准器底下的三个校正螺丝 使气泡居中。在拨动各个 校正螺丝以前，应先松一 下松紧螺丝，校正完毕后 勿忘把松紧螺丝再旋紧。 此项检验和校正应反复进 行，直至满足条件为止。
5、经纬仪有哪些轴线？各轴线之间应满足哪些条件？ 为什么要满足这些条件？ 经纬仪主要轴线 水准管轴、竖轴 圆水准轴、横轴 视准轴 各轴线应满足的条件 圆水准轴∥竖轴 水准管轴⊥竖轴 视准轴⊥横轴 竖轴⊥横轴 C
H
L C V V L’ L’
H L
6、测量水平角时为什么要进行盘左、盘右观测？ 盘左盘右观测可以消除仪器误差中水平度盘偏心 差、视准轴误差和横轴误差对角度观测的影响；同时 可检核观测过程中有无错误。 7、何为竖直度盘指标差？在观测中如何抵消指标差？ 正常状态下视线水平时竖直度盘应为90°的整倍 数，但由于竖盘读数指标线偏离正确位置，使得视线 水平时竖盘读数大了或小了一个数值X，该偏离值即 为指标差； 盘左盘右观测取平均值消除指标差的影响。
4.温度对仪器的影响 温度会引起仪器的部件涨缩，从而可能引起视准轴的构件 （物镜，十字丝和调焦镜）相对位置的变化，或者引起视准轴 相对与水准管轴位置的变化。由于光学测量仪器是精密仪器， 不大的位移量可能使轴线产生几秒偏差，从而使测量结果的误 差增大。 不均匀的温度对仪器的性能影响尤其大。例如从前方或后方 日光照射水准管，就能使气泡“趋向太阳”---水准管轴的零位 置改变了。 温度的变化不仅引起大气折光的变化，而且当烈日照射水准 管时，由于水准管本身和管内液体温度升高，气泡向着温度高 的方向移动，影响仪器水平，产生气泡居中误差，观测时应注 意撑伞遮阳。
水准测量基础课件
A
a
b
B
水准测量原理
一、定义：1、利用水准仪测定地面点高程的方法称为水准测量。 2、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（A点）的高程推算另一个点(B点)的 高程，称为水准测量的原理； hAB=a-b 前进方向
=后视读数--前视读数 B点高程为：
水准尺 水平视线 B b
伸缩螺旋
整平
粗平：调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。 方法： 对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2 方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。 规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致；
塔尺（3米、5米、7米）
卡簧
双面尺（3米）
双面板尺：A尺和B尺黑面0～3m; A尺红面4.687～7.687m； B尺红面4.787～7.787m； 读数在尺面上由小到大的方向读，故仪器若成倒像的，从 上往下读；若成正像，即从下往上读。
（2）视线高法（单站多测法）：
安置一次仪器可以测算多个点高程的方法；首先算出水准仪
的视线高程Hi，然后分别计算出各个点的高程：
Hi H M a
H j Hi bj
(j=1,2,3,……)
bj
bj为第j个前视点的读数； Hj为第j个前视点的高程； 这种方法常用于路线纵断面测量
M HM Hi
课后答题部分
（一）图中1、2的作用？
1目镜
调解十字丝清晰度。
2绞动手抡
调解目标清晰度。
（一） 什么叫测站点？ 什么叫前视？ 什么叫后视？ 测站点：测量仪器所安置的地点。 前视：水准路线的前进方向。 后视：水准路线的后视方向。
（二）问题：已知K23+400处有一已知点BM1，测 量中经过沿线C、D、E点到达汾湖大桥已知点BM2， 问测量路线属于哪一种水准路线？
a
b
B
水准测量原理
一、定义：1、利用水准仪测定地面点高程的方法称为水准测量。 2、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（A点）的高程推算另一个点(B点)的 高程，称为水准测量的原理； hAB=a-b 前进方向
=后视读数--前视读数 B点高程为：
水准尺 水平视线 B b
伸缩螺旋
整平
粗平：调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。 方法： 对向转动脚螺旋1、2——使气泡移至1、2 方向中间——转动脚螺旋3，使气泡居中。 规律：气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致；
塔尺（3米、5米、7米）
卡簧
双面尺（3米）
双面板尺：A尺和B尺黑面0～3m; A尺红面4.687～7.687m； B尺红面4.787～7.787m； 读数在尺面上由小到大的方向读，故仪器若成倒像的，从 上往下读；若成正像，即从下往上读。
（2）视线高法（单站多测法）：
安置一次仪器可以测算多个点高程的方法；首先算出水准仪
的视线高程Hi，然后分别计算出各个点的高程：
Hi H M a
H j Hi bj
(j=1,2,3,……)
bj
bj为第j个前视点的读数； Hj为第j个前视点的高程； 这种方法常用于路线纵断面测量
M HM Hi
课后答题部分
（一）图中1、2的作用？
1目镜
调解十字丝清晰度。
2绞动手抡
调解目标清晰度。
（一） 什么叫测站点？ 什么叫前视？ 什么叫后视？ 测站点：测量仪器所安置的地点。 前视：水准路线的前进方向。 后视：水准路线的后视方向。
（二）问题：已知K23+400处有一已知点BM1，测 量中经过沿线C、D、E点到达汾湖大桥已知点BM2， 问测量路线属于哪一种水准路线？
水准仪标尺读数方法标尺
看到E没，每个E都平均分为5个部分，剩下的分5个部分，比如16——17吧，就分为10个刻度，你可以直接读出，还有就是如果不是刚好，要估读，就你这个图就可以读为1538，注意，读数时不要有小数点。
大概就这样了
使用方法
水平仪刻度值用角度（秒）或斜率来表示，它的含义是以气泡偏移一格工作倾斜的角度表示，或以气泡偏移一格工作表面在一米长度上倾斜的高度表示。
由于水平仪的使用倾角很小，所以tg ，如tg4 4 弧度=0.02mm/1000mm，测量时使水平仪工作面紧贴被测表面，待气泡稳定后方可读数。
如需测量长度为L的实际倾斜值则可通过下式进行计算。
实际倾斜值=标称分度值*L*偏差格数；例如：标称分度值为0.02mm/m，L=200mm，偏差格数为2格，则
实际倾斜值=0.02/1000*200*2=0.008mm。
为避免由于水平仪零位不准而引起的测量误差，因此在使用前必须对水平仪零位进行检查或调整。
水平仪零位检查和调整方法，将被校水平仪放在大致水平的平板上，紧靠定位块，待气泡稳定后以气泡的一端读数为a1，然后将水平仪调转180方位，准确地放在原位置，按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数为a2，两次读数差的一半则为零位误差，即 =(a1-a2)/2格。
如果零位误差超赤许可范围，则需调整零位机构，反复调整螺钉即可达到要求。
水准测量原理和仪器
B
A
hAB
Digital Surveying
数字测量学
a——后视读数
高差法
前进方向
b前视读数
a A
HA
Digital Surveying
大地水准面
B
b
hAB
HB
HB b HA a
数字测量学 第一节 水准测量原理
➢ 在A、B两点上竖立水准尺，读数分别为a、b， ∵Hi=HA+a= HB +b
➢ 则A，B两点的高差为： hAB= HB -HA =a-b
➢3、水准器
（1）管水准器 管水准器的作用是仪器正确整平。
①构造原理：管水准器是用内表面经过专门打磨的 园弧形玻璃管，内部填充乙醇或乙醚液体，在制成封 口前内腔形成一个气泡。当气泡居中时，仪器水平， 垂直轴也就处于铅垂位置。
Digital Surveying
数字测量学 第二节 水准测量的仪器和工具
间的高程之差——高差，一般适用于平坦地区；
(2)三角高程测量
利用三角学原理可确定两点间的高差；
(3)气压高程测量
利用空气压力随高程而变化的原理确定高程。
Digital Surveying
数字测量学 第一节 水准测量原理
水准高程测量 ➢ 在青岛水准原点的基础上，按统一的作业
标准在全国范围内测定一系列一、二、三、 四等水准点作为高程控制点。 ➢ 进行一般工程测量时，可在这些点的基础 上进行水准测量，以确定所用点的高程。
➢ 若水准测量是从A点向B点进行的，则称A点为后 视点，其水准尺读数为后视尺读数；称B点为前 视点，其水准尺读数为前视尺读数。
➢ 两点间的高差:hAB=后视读数a-前视读数b=a-b。
11-水准仪与水准标尺.
等腰直角棱镜 水平度盘
目镜 度盘目镜
§4 补偿式自动安平水准仪
2. 自动安平水准仪的补偿原理
§3 精密水准仪与水准标尺
2. 自动安平水准仪Koni 007
➢ 德国蔡司厂生产,立柱形,有利于升高观测视线。 ➢ 潜望式望远镜,物镜孔径40mm,放大倍率31.5,这正像。 ➢ 补偿器工作范围12,安平精度0.3 ➢ 每km往返高差中数的偶然中误差为:M=0.5mm。 ➢ 和分划5mm的标尺配合使用
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 几点说明 逆转测微螺旋，水平视线向下移动，反而反之。 能够观测到离物镜0.3m处的水准标尺 测微器可直接读到0.1mm,可以估读到0.01mm 校验微倾螺旋装置可以测量倾斜度的变化。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 圆水准器（ Circular Bubble ）
5
300
1
配Koni007和
和S1因瓦水
准标尺，分
2
划间隔5mm，
基辅差
6065mm，注
3
记放大一倍。
5
6
同一高度基
本分划和辅
7
助分划的读 数之差基辅
8
差(尺长数)
8
9
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 精密水准标尺的水准器 作用
保证标尺处于垂直状态
圆水准器轴应与水准尺纵轴线平行。
检验方法： 校正方法：
配Wild N3
0
6 308
因瓦水准标
8 310 10 312
尺，分划间 隔10mm，
基辅差
0
12 314
3015.5mm。
0
278 580
目镜 度盘目镜
§4 补偿式自动安平水准仪
2. 自动安平水准仪的补偿原理
§3 精密水准仪与水准标尺
2. 自动安平水准仪Koni 007
➢ 德国蔡司厂生产,立柱形,有利于升高观测视线。 ➢ 潜望式望远镜,物镜孔径40mm,放大倍率31.5,这正像。 ➢ 补偿器工作范围12,安平精度0.3 ➢ 每km往返高差中数的偶然中误差为:M=0.5mm。 ➢ 和分划5mm的标尺配合使用
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 几点说明 逆转测微螺旋，水平视线向下移动，反而反之。 能够观测到离物镜0.3m处的水准标尺 测微器可直接读到0.1mm,可以估读到0.01mm 校验微倾螺旋装置可以测量倾斜度的变化。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 圆水准器（ Circular Bubble ）
5
300
1
配Koni007和
和S1因瓦水
准标尺，分
2
划间隔5mm，
基辅差
6065mm，注
3
记放大一倍。
5
6
同一高度基
本分划和辅
7
助分划的读 数之差基辅
8
差(尺长数)
8
9
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 精密水准标尺的水准器 作用
保证标尺处于垂直状态
圆水准器轴应与水准尺纵轴线平行。
检验方法： 校正方法：
配Wild N3
0
6 308
因瓦水准标
8 310 10 312
尺，分划间 隔10mm，
基辅差
0
12 314
3015.5mm。
0
278 580
水准测量原理及方法(共46张PPT)
CHAPTER 2 水 准 测 量
水准测量
高程测量的方法
三角高程测量 气压高程测量
GPS高程测量
§2-1 水准测量原理
前进方向
利用仪器提供水平视线，测定 地面上两点间的高差，推算待 测点的高程
a 水平视线
A
HI
HA
平均海水面
b
B hAB
HB?
A：后视点， a：后视读数； B：前视点， b：前视读数。
4〕菜单和按键操作功能丰富
§6-5 三、四等水准测量
一、高程控制网
由国家测绘部门在全国范围统一建 立的高程系统。(Ⅰ~Ⅳ〕
分为：①1956黄海高程系
②1985国家高程基准
关系：H85=H56-0.029m
0.1829m 0.0289m
江苏境内各新旧高程系统的 关系 1985年国家高程基准 1956年黄海高程系
-0.016 -0.011 -0.010 -0.047
+2.775
-4.385 +1.969 +2.335 +2.694
56.345 59.120 54.735 56.704 59.039
已知 已知
fh=2.741-(59.030-56.345)=+0.047m
fh 允 1 25 4 8 8 m m ， fhfh 允
§2-3 水准仪的使用
步
骤
安
概
瞄
精
置 略 准 平
仪 整 水 与
器 平 准 读
调目镜，看清十字丝
尺 数
用照门、准星，初找目标 对光、精瞄 检查、消除视差
§2-4 水准测量的外业
一、水准点、转点的概念
1、水准点〔Bench Mark〕：高程点 作用：统一全国的高程系统 满足各种测量需要
水准测量
高程测量的方法
三角高程测量 气压高程测量
GPS高程测量
§2-1 水准测量原理
前进方向
利用仪器提供水平视线，测定 地面上两点间的高差，推算待 测点的高程
a 水平视线
A
HI
HA
平均海水面
b
B hAB
HB?
A：后视点， a：后视读数； B：前视点， b：前视读数。
4〕菜单和按键操作功能丰富
§6-5 三、四等水准测量
一、高程控制网
由国家测绘部门在全国范围统一建 立的高程系统。(Ⅰ~Ⅳ〕
分为：①1956黄海高程系
②1985国家高程基准
关系：H85=H56-0.029m
0.1829m 0.0289m
江苏境内各新旧高程系统的 关系 1985年国家高程基准 1956年黄海高程系
-0.016 -0.011 -0.010 -0.047
+2.775
-4.385 +1.969 +2.335 +2.694
56.345 59.120 54.735 56.704 59.039
已知 已知
fh=2.741-(59.030-56.345)=+0.047m
fh 允 1 25 4 8 8 m m ， fhfh 允
§2-3 水准仪的使用
步
骤
安
概
瞄
精
置 略 准 平
仪 整 水 与
器 平 准 读
调目镜，看清十字丝
尺 数
用照门、准星，初找目标 对光、精瞄 检查、消除视差
§2-4 水准测量的外业
一、水准点、转点的概念
1、水准点〔Bench Mark〕：高程点 作用：统一全国的高程系统 满足各种测量需要
水准测量PPT课件(共53张PPT)
〔6〕记录要原始，当场填写清楚。
5用－望对远光镜透瞄镜准目6标－或物在镜水对准光尺螺“上旋D读〞数7－，和分均划“以板十S固字〞定丝螺表的丝交示点中为准文。 “大地〞和“水准仪〞中“大〞字和“水〞
精望密远水 镜准具仪有字均良的采好用的汉钢光构学语件性拼，能并。音且的密封第起一来，个受温字度母变化，影通响小常。 在书写时可省略字母“D〞，下标“05〞、
(a)
(b)
水准点
至南湖新村
21号楼
5 号 楼 1号楼
点之记
二 水准测量方法
1.624
0.612 0.713
1.634
1.536
0.615
1.852
0.671
TP3
TP2
TP1
A
HA=29.053
IV
1.214
2.812
TP4
V
B
HB
步骤
〔1〕立尺 〔2〕安置仪器
〔3〕瞄准后视尺
〔4〕瞄准前视尺
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 小到大，从上到下读取。直接读
取米、分米和厘米，并估读出毫米 ，共四位数。读数后再次检查符合 水准器气泡是否居中。
13 14
15 16
1.464m
自动安平水准仪的使用
自动安平水准仪的操作程序分四步，即安置仪器——粗略整平— —瞄准水准尺——读数，其中安置仪器、粗平、瞄准与微倾式水准仪操 作方法相同。读数时应注意观察自动报警窗的颜色，假设全窗为绿色可 以读数，假设任意一端出现红色，说明仪器倾斜量超出自动安平补偿范 围，需重新整平仪器方可读数。有的自动安平水准仪在目镜下方配有一 个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，如果目标影像在视场中 晃动，说明“补偿器〞工作正常，等待2～4s后即可读数。
5用－望对远光镜透瞄镜准目6标－或物在镜水对准光尺螺“上旋D读〞数7－，和分均划“以板十S固字〞定丝螺表的丝交示点中为准文。 “大地〞和“水准仪〞中“大〞字和“水〞
精望密远水 镜准具仪有字均良的采好用的汉钢光构学语件性拼，能并。音且的密封第起一来，个受温字度母变化，影通响小常。 在书写时可省略字母“D〞，下标“05〞、
(a)
(b)
水准点
至南湖新村
21号楼
5 号 楼 1号楼
点之记
二 水准测量方法
1.624
0.612 0.713
1.634
1.536
0.615
1.852
0.671
TP3
TP2
TP1
A
HA=29.053
IV
1.214
2.812
TP4
V
B
HB
步骤
〔1〕立尺 〔2〕安置仪器
〔3〕瞄准后视尺
〔4〕瞄准前视尺
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 小到大，从上到下读取。直接读
取米、分米和厘米，并估读出毫米 ，共四位数。读数后再次检查符合 水准器气泡是否居中。
13 14
15 16
1.464m
自动安平水准仪的使用
自动安平水准仪的操作程序分四步，即安置仪器——粗略整平— —瞄准水准尺——读数，其中安置仪器、粗平、瞄准与微倾式水准仪操 作方法相同。读数时应注意观察自动报警窗的颜色，假设全窗为绿色可 以读数，假设任意一端出现红色，说明仪器倾斜量超出自动安平补偿范 围，需重新整平仪器方可读数。有的自动安平水准仪在目镜下方配有一 个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，如果目标影像在视场中 晃动，说明“补偿器〞工作正常，等待2～4s后即可读数。
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6. 国产S1精密水准仪
与5mm注记的因瓦水准尺配合使用,测微器最小分划为0.05mm。
§4 补偿式自动安平水准仪
1. 自动安平水准仪(Compensator Level)
➢ 结构特点
没有管水准器和微倾螺旋。
➢ 国产自动安平水准仪的型号是在DS后加字母 Z，即为： DSZ05、DSZ1、DSZ3、DSZ10，其中Z代表“自动安平”汉 语拼音的第一个字母。
§4 补偿式自动安平水准仪
2. 自动安平水准仪的补偿原理
5
300
1
配Koni007和
和S1因瓦水
准标尺，分
2
划间隔5mm，
基辅差
6065mm，注
3
记放大一倍。
5
6
同一高度基
本分划和辅
7
助分划的读 数之差基辅
8
差(尺长数)
8
9
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 精密水准标尺的水准器 作用
保证标尺处于垂直状态
圆水准器轴应与水准尺纵轴线平行。
检验方法： 校正方法：
影响分析：
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪
➢ 参数：物镜有效孔径50mm,放大倍率40倍,管水准器格值
10/2mm,与10mm注记的因瓦水准尺配合使用,标尺基辅差 为3015.5mm。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 符合水准气
泡两端符合则视 线精确水平，转 动测微螺旋即可 精确读数：
leveling staff
§3 精密水准仪与水准标尺
1. 精密水准仪的构造特点
➢ 高质量的望远镜光学系统 (40倍，50mm) ➢ 坚固稳定的仪器结构 ➢ 高精度的测微装置 (直读0.1mm，估读0.01mm) ➢ 高灵敏的管水准器 ➢ 高性能的补偿装置
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 水准仪基本分类（按工作原理） 微倾式水准仪(Title Level) 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 自动安平水准仪(Compensator Level) 通过补偿器获得水平视线读数的水准仪称为
148.653cm
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ Wild N3 精密水准仪倾斜螺旋装置
符合水准气泡两端影像不符值小于1cm时，才允许精确整平。 倾斜螺旋有分划盘，可以精确测量视准轴倾斜的角度值。
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 平行玻璃板测微器(Parallel Plate Micrometer)
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 几点说明 逆转测微螺旋，水平视线向下移动，反而反之。 能够观测到离物镜0.3m处的水准标尺 测微器可直接读到0.1mm,可以估读到0.01mm 校验微倾螺旋装置可以测量倾斜度的变化。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 圆水准器（ Circular Bubble ）
用途 粗略整平水准仪
圆水准器轴
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 管水准器（ Bubble Tube ）
用途 精平，使视准 轴水平。 要求 精度高。附合 棱镜 ；
§3 精密水准仪与水准标尺
5. Zeiss Ni004精密水准仪
与10mm注记的因瓦水准尺配合使用,受温度变化影响较小
§3 精密水准仪与水准标尺
配Wild N3
0
6 308
因瓦水准标
8 310 10 312
尺，分划间 隔10mm，
基辅差
0
12 314
30
280 582
282 584 284 586
5
286 588
288 590
5
基本分划
290 592
292 594 294 596
辅助分划
5
296 598
298 600
➢ 中国水准仪基本分类（按精度） S05、S1为精密水准仪(Precise Level) 用于国家一、二等水准测量和精密工程测量； 每公里往返平均高差高差的偶然中误差的毫米数。 S3、S10为普通水准仪(General Level) 用于国家三、四等水准测量和常规工程建设测量。
§3 精密水准仪与水准标尺
水准仪与水准 标尺
本次课程主要内容
➢ 精密水准仪和水准标尺 ➢ 自动安平水准仪 ➢ 水准仪的检校 ➢ 水准标尺的检校
知识回顾 ➢ 水准测量原理
HB=HA+hAB， hAB = HB -HA hAB=a-b
知识回顾 ➢ 水准测量设备构成
level
spike for staff
staff plate
组成 ：平行玻璃板、测微尺,传动杆和测微螺旋等构件。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 测微器装置
工作原理 平行玻璃板安装在物镜前,它与测微尺（初始读数为5mm）
之间用带有齿条的传动杆连接,当旋转测微螺旋时，传动杆带动 平行玻璃板绕其旋转轴作俯仰倾斜。
视线经过倾斜的平行玻璃板时产生上下平行移动,可以使原 来并不对准尺上某一分划的视线能够精确对准某一分划,从而读 到一个整分划读数,而视线在尺上的平行移动量则由测微尺记录 下来，测微尺的读数通过光路成像在测微尺读数窗内。
➢ 问题 尺台和尺桩的使用情况？ 在观测过程中，尺垫被挪动的后果？ 在观测过程中，尺垫下沉（设均匀下沉）影响？ 如何削弱之？
§3 精密水准仪与水准标尺
3. 精密水准标尺
➢ 确定水准高差的长度标准 ➢ 精密水准标尺的要求
温度湿度发生变化时，水准标尺分划间的长度应保持 稳定或变化微小。
标尺的分划必须正确和精密，分划偶然中误差一般在 8～11m。
水准标尺应保持笔直，并且尺身不应发生长度和弯曲 形变，包括磨损。
水准标尺应具有整平和扶尺环，以保证标尺垂直稳定 分划颜色形式和颜色应有利于照准读数。
§3 精密水准仪与水准标尺
§3 精密水准仪与水准标尺
双面水准标
尺，分划间 隔10mm，
基辅差 4787mm或 者4687mm 。
2 304
4 306
§3 精密水准仪与水准标尺
1. 精密水准仪的构造特点
望远镜
➢ 三脚架
水准器
➢ 三脚架下沉影响及削
脚螺旋
弱措施？
➢ 基座
视准轴 水准器轴
§3 精密水准仪与水准标尺
2. 尺垫（尺台）(staff plate)
➢ 作用 在转点处放置水准尺用的，它是用生铁铸成的三角形板
座，尺垫中央有一凸起的半球体以便于放置水准尺，下有三 个尖足便于将其踩入土中，以固稳防动。
与5mm注记的因瓦水准尺配合使用,测微器最小分划为0.05mm。
§4 补偿式自动安平水准仪
1. 自动安平水准仪(Compensator Level)
➢ 结构特点
没有管水准器和微倾螺旋。
➢ 国产自动安平水准仪的型号是在DS后加字母 Z，即为： DSZ05、DSZ1、DSZ3、DSZ10，其中Z代表“自动安平”汉 语拼音的第一个字母。
§4 补偿式自动安平水准仪
2. 自动安平水准仪的补偿原理
5
300
1
配Koni007和
和S1因瓦水
准标尺，分
2
划间隔5mm，
基辅差
6065mm，注
3
记放大一倍。
5
6
同一高度基
本分划和辅
7
助分划的读 数之差基辅
8
差(尺长数)
8
9
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 精密水准标尺的水准器 作用
保证标尺处于垂直状态
圆水准器轴应与水准尺纵轴线平行。
检验方法： 校正方法：
影响分析：
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪
➢ 参数：物镜有效孔径50mm,放大倍率40倍,管水准器格值
10/2mm,与10mm注记的因瓦水准尺配合使用,标尺基辅差 为3015.5mm。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 符合水准气
泡两端符合则视 线精确水平，转 动测微螺旋即可 精确读数：
leveling staff
§3 精密水准仪与水准标尺
1. 精密水准仪的构造特点
➢ 高质量的望远镜光学系统 (40倍，50mm) ➢ 坚固稳定的仪器结构 ➢ 高精度的测微装置 (直读0.1mm，估读0.01mm) ➢ 高灵敏的管水准器 ➢ 高性能的补偿装置
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 水准仪基本分类（按工作原理） 微倾式水准仪(Title Level) 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 自动安平水准仪(Compensator Level) 通过补偿器获得水平视线读数的水准仪称为
148.653cm
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ Wild N3 精密水准仪倾斜螺旋装置
符合水准气泡两端影像不符值小于1cm时，才允许精确整平。 倾斜螺旋有分划盘，可以精确测量视准轴倾斜的角度值。
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 平行玻璃板测微器(Parallel Plate Micrometer)
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 几点说明 逆转测微螺旋，水平视线向下移动，反而反之。 能够观测到离物镜0.3m处的水准标尺 测微器可直接读到0.1mm,可以估读到0.01mm 校验微倾螺旋装置可以测量倾斜度的变化。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 圆水准器（ Circular Bubble ）
用途 粗略整平水准仪
圆水准器轴
§3 精密水准仪与水准标尺
➢ 管水准器（ Bubble Tube ）
用途 精平，使视准 轴水平。 要求 精度高。附合 棱镜 ；
§3 精密水准仪与水准标尺
5. Zeiss Ni004精密水准仪
与10mm注记的因瓦水准尺配合使用,受温度变化影响较小
§3 精密水准仪与水准标尺
配Wild N3
0
6 308
因瓦水准标
8 310 10 312
尺，分划间 隔10mm，
基辅差
0
12 314
30
280 582
282 584 284 586
5
286 588
288 590
5
基本分划
290 592
292 594 294 596
辅助分划
5
296 598
298 600
➢ 中国水准仪基本分类（按精度） S05、S1为精密水准仪(Precise Level) 用于国家一、二等水准测量和精密工程测量； 每公里往返平均高差高差的偶然中误差的毫米数。 S3、S10为普通水准仪(General Level) 用于国家三、四等水准测量和常规工程建设测量。
§3 精密水准仪与水准标尺
水准仪与水准 标尺
本次课程主要内容
➢ 精密水准仪和水准标尺 ➢ 自动安平水准仪 ➢ 水准仪的检校 ➢ 水准标尺的检校
知识回顾 ➢ 水准测量原理
HB=HA+hAB， hAB = HB -HA hAB=a-b
知识回顾 ➢ 水准测量设备构成
level
spike for staff
staff plate
组成 ：平行玻璃板、测微尺,传动杆和测微螺旋等构件。
§3 精密水准仪与水准标尺
4. Wild N3 精密水准仪 ➢ 测微器装置
工作原理 平行玻璃板安装在物镜前,它与测微尺（初始读数为5mm）
之间用带有齿条的传动杆连接,当旋转测微螺旋时，传动杆带动 平行玻璃板绕其旋转轴作俯仰倾斜。
视线经过倾斜的平行玻璃板时产生上下平行移动,可以使原 来并不对准尺上某一分划的视线能够精确对准某一分划,从而读 到一个整分划读数,而视线在尺上的平行移动量则由测微尺记录 下来，测微尺的读数通过光路成像在测微尺读数窗内。
➢ 问题 尺台和尺桩的使用情况？ 在观测过程中，尺垫被挪动的后果？ 在观测过程中，尺垫下沉（设均匀下沉）影响？ 如何削弱之？
§3 精密水准仪与水准标尺
3. 精密水准标尺
➢ 确定水准高差的长度标准 ➢ 精密水准标尺的要求
温度湿度发生变化时，水准标尺分划间的长度应保持 稳定或变化微小。
标尺的分划必须正确和精密，分划偶然中误差一般在 8～11m。
水准标尺应保持笔直，并且尺身不应发生长度和弯曲 形变，包括磨损。
水准标尺应具有整平和扶尺环，以保证标尺垂直稳定 分划颜色形式和颜色应有利于照准读数。
§3 精密水准仪与水准标尺
§3 精密水准仪与水准标尺
双面水准标
尺，分划间 隔10mm，
基辅差 4787mm或 者4687mm 。
2 304
4 306
§3 精密水准仪与水准标尺
1. 精密水准仪的构造特点
望远镜
➢ 三脚架
水准器
➢ 三脚架下沉影响及削
脚螺旋
弱措施？
➢ 基座
视准轴 水准器轴
§3 精密水准仪与水准标尺
2. 尺垫（尺台）(staff plate)
➢ 作用 在转点处放置水准尺用的，它是用生铁铸成的三角形板
座，尺垫中央有一凸起的半球体以便于放置水准尺，下有三 个尖足便于将其踩入土中，以固稳防动。