第3章水准仪及水准测量
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第3章水准仪及水准测量
有时安置一次仪器须测算出多个点的高程，可 先求出水准仪的水平视线高程，然后再分别计算各 点高程，从图中可以看出：
水平视线高 Hi=HA+ a
Ｂ点高程 HB=Hi- b
要测算地面上两点间的高差，所 依据的就是一条水平视线，如果视线 不水平，上述公式不成立。因此，视 线必须水平，是水准测量中要牢牢记 住的操作要领。
1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米） 1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
第3章水准仪及水准测量
第一节 水准测量原理
水准测量的基本原理是：在下图中，已知A点的高 程为HA，只要能测出A点至B点的高程之差，简称高差
hAB。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=a-b
消除视差的步骤：
目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
第3章水准仪及水准测量
2. Байду номын сангаас准器
• 作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。
•
圆水准器
水准管
第3章水准仪及水准测量
水准器
圆水准器（粗平） 管水准器（精平）
第3章水准仪及水准测量
3. 基 座
组成
轴座：承托仪器上部 脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中 连接板：连接三脚架
第3章水准仪及水准测量
(2) 先瞄准后视尺，读取后视读数值a1，并记入 五等水准测量记录表中。 再照准前视尺，读取前视 读数值b1，并记入记录表中。至此完成了普通水准 测量一个测站的观测任务。
第3章水准仪及水准测量
(3)将仪器搬迁到第Ⅱ站，把第Ⅰ站的后视尺移 到第Ⅱ站的转点ZD2上，把原第Ⅰ站前视变成第Ⅱ站 的后视。按(2)步骤测出第Ⅱ站的后、前视读数值a2、 b2，并记入记录表中。
第3章水准仪及水准测量
2.水准路线的布设
闭合水准路线 TBM1
TBM2
BM.A
支水准路线 TBM1
TBM4 附合水准路线 BM.A
TBM1
TBM3
BM.A
TBM3
TBM2
第3章水准仪及水准测量
BM.B
2.水准路线
TBM2
二、水准测量方法 (1)将水准尺置于已知后视高程点A和前视转点ZD1
中间的Ⅰ站。
一、水准点和水准路线 1. 水 准 点 是 测 区 的 高 程 控 制 点 ， 一 般 缩 写 为 “BM”，用“ ”符 号表示。
第3章水准仪及水准测量
水准点分为永久性和临时性两种。埋设水准点后，应绘出
能标记水准点位置的草图，在图上要注明水准点编号和高 程，以便日后寻找和使用。
至南湖新村
21号楼
5 号 楼 1号楼
尺垫是供支承水准尺和传递
高程所用的工具。
第3章水准仪及水准测量
三、水准仪的使用
1. 安置水准仪
打开三脚架并使其高度适中， 目估使架头大致水平， 然后将三脚架尖踩入土中， 将水准仪用中心螺旋固定 于三脚架头上。
第3章水准仪及水准测量
2. 粗略整平(粗平)
• 用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中。 • 左手拇指规则：“左手拇指旋转脚螺旋的运动
2.水准仪
二、水准仪
精度系列： DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标：毫米数，表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。
构造： 望远镜 水准器 基座
第3章水准仪及水准测量 S3 水准仪外型
目镜
对光螺旋
微倾螺旋
准星 物镜
缺口 水目准镜管
微动螺旋 制动螺旋 脚螺旋 三脚架
第3章水准仪及水准测量
第三章 水准仪及水准测量
§3.1 水准测量原理 §3.2 DS3型水准仪及工具的使用 §3.3 自动安平水平仪 §3.4 普通水准测量 §3.5 水准仪的检验与校正 §3.6 水准测量误差来源及减弱方法 §3.7 精密水准仪简介
第3章水准仪及水准测量
高程测量
高程测量定义：测定地面点高程的工作
高程测量的方法 水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。 其它方法：三角高程测量；ＧＰＳ高程测量和气压高程 测量． 高程系统:黄海高程系
方向，就是气泡移动的方向”
第3章水准仪及水准测量
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）
第3章水准仪及水准测量
4. 精确整平
目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。 方法：调节微倾螺旋，使 气泡影像符合。
第3章水准仪及水准测量
§3.2 DS3型水准仪及工具的使用
一、微倾式水准仪的构造
微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。 为了能精确地提供水平视线，在仪器构造上安置了一 个能使望远镜上下作微小运动的微倾螺旋，所以称微 倾式水准仪 。
DS3水准仪
DS3水准仪
微倾式水准仪构造(动画)
第3章水准仪及水准测量
第3章水准仪及水准测量
5. 读 数
水准尺的分划不是线划 式而是区格式的。区 格的边缘是分划的位 置，区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从远处 观察并读数。
第3章水准仪及水准测量
水准测量的瞄准与读数
瞄准与 读数
b c
b
6219
1440
c
a
第3章水准仪及水准测量
第3章水准仪及水准测量
§3.3 自动安平水平仪
自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只 有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的 气泡居中后，借助一种“补偿器”的特别装置，使 视线自动处于水平状态。
自动安第平3章水水准准仪仪正及面水准测量
自动安平水准仪反面
自动安平水准仪后面
自动安平水准仪正面
自动安平水准仪反面
第3章水准仪及水准测量
§3.4 普通水准测量
轴座
第3章水准仪及水准测量
脚螺旋 连接板
（a）
（b）
（c）
尺垫只用于转点
第3章水准仪及水准测量
二、水准尺和尺垫
水准尺是与水准仪配合进 行水准测量的工具。水准尺分 为直尺、折尺和塔尺。双面水 准尺的分划，一面黑色面（主 尺），尺底分划为零，另一面 是红色面（辅助尺），尺底刻 画 为 一 常 数 ： 4687mm 或 4787mm。使用水准尺前一定 要认清刻画特点。
水准管 圆水准器
圆水准器校正螺钉
1.望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数；
放大率一般为25~30倍。
竖 上丝 丝
横丝
视准轴：物镜中心与十字丝交点的连线。
下丝
第3章水准仪及水准测量
望远镜与视差
视差产生的原因： 望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
有时安置一次仪器须测算出多个点的高程，可 先求出水准仪的水平视线高程，然后再分别计算各 点高程，从图中可以看出：
水平视线高 Hi=HA+ a
Ｂ点高程 HB=Hi- b
要测算地面上两点间的高差，所 依据的就是一条水平视线，如果视线 不水平，上述公式不成立。因此，视 线必须水平，是水准测量中要牢牢记 住的操作要领。
1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米） 1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
第3章水准仪及水准测量
第一节 水准测量原理
水准测量的基本原理是：在下图中，已知A点的高 程为HA，只要能测出A点至B点的高程之差，简称高差
hAB。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=a-b
消除视差的步骤：
目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
第3章水准仪及水准测量
2. Байду номын сангаас准器
• 作用：整平仪器，使视准轴处于水平位置。
•
圆水准器
水准管
第3章水准仪及水准测量
水准器
圆水准器（粗平） 管水准器（精平）
第3章水准仪及水准测量
3. 基 座
组成
轴座：承托仪器上部 脚螺旋：调节脚螺旋使圆水准器气泡居中 连接板：连接三脚架
第3章水准仪及水准测量
(2) 先瞄准后视尺，读取后视读数值a1，并记入 五等水准测量记录表中。 再照准前视尺，读取前视 读数值b1，并记入记录表中。至此完成了普通水准 测量一个测站的观测任务。
第3章水准仪及水准测量
(3)将仪器搬迁到第Ⅱ站，把第Ⅰ站的后视尺移 到第Ⅱ站的转点ZD2上，把原第Ⅰ站前视变成第Ⅱ站 的后视。按(2)步骤测出第Ⅱ站的后、前视读数值a2、 b2，并记入记录表中。
第3章水准仪及水准测量
2.水准路线的布设
闭合水准路线 TBM1
TBM2
BM.A
支水准路线 TBM1
TBM4 附合水准路线 BM.A
TBM1
TBM3
BM.A
TBM3
TBM2
第3章水准仪及水准测量
BM.B
2.水准路线
TBM2
二、水准测量方法 (1)将水准尺置于已知后视高程点A和前视转点ZD1
中间的Ⅰ站。
一、水准点和水准路线 1. 水 准 点 是 测 区 的 高 程 控 制 点 ， 一 般 缩 写 为 “BM”，用“ ”符 号表示。
第3章水准仪及水准测量
水准点分为永久性和临时性两种。埋设水准点后，应绘出
能标记水准点位置的草图，在图上要注明水准点编号和高 程，以便日后寻找和使用。
至南湖新村
21号楼
5 号 楼 1号楼
尺垫是供支承水准尺和传递
高程所用的工具。
第3章水准仪及水准测量
三、水准仪的使用
1. 安置水准仪
打开三脚架并使其高度适中， 目估使架头大致水平， 然后将三脚架尖踩入土中， 将水准仪用中心螺旋固定 于三脚架头上。
第3章水准仪及水准测量
2. 粗略整平(粗平)
• 用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中。 • 左手拇指规则：“左手拇指旋转脚螺旋的运动
2.水准仪
二、水准仪
精度系列： DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标：毫米数，表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。
构造： 望远镜 水准器 基座
第3章水准仪及水准测量 S3 水准仪外型
目镜
对光螺旋
微倾螺旋
准星 物镜
缺口 水目准镜管
微动螺旋 制动螺旋 脚螺旋 三脚架
第3章水准仪及水准测量
第三章 水准仪及水准测量
§3.1 水准测量原理 §3.2 DS3型水准仪及工具的使用 §3.3 自动安平水平仪 §3.4 普通水准测量 §3.5 水准仪的检验与校正 §3.6 水准测量误差来源及减弱方法 §3.7 精密水准仪简介
第3章水准仪及水准测量
高程测量
高程测量定义：测定地面点高程的工作
高程测量的方法 水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。 其它方法：三角高程测量；ＧＰＳ高程测量和气压高程 测量． 高程系统:黄海高程系
方向，就是气泡移动的方向”
第3章水准仪及水准测量
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）
第3章水准仪及水准测量
4. 精确整平
目的：使水准管气泡居中，视准轴精确水平。 方法：调节微倾螺旋，使 气泡影像符合。
第3章水准仪及水准测量
§3.2 DS3型水准仪及工具的使用
一、微倾式水准仪的构造
微倾式水准仪主要由望远镜、水准器和基座组成。 为了能精确地提供水平视线，在仪器构造上安置了一 个能使望远镜上下作微小运动的微倾螺旋，所以称微 倾式水准仪 。
DS3水准仪
DS3水准仪
微倾式水准仪构造(动画)
第3章水准仪及水准测量
第3章水准仪及水准测量
5. 读 数
水准尺的分划不是线划 式而是区格式的。区 格的边缘是分划的位 置，区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从远处 观察并读数。
第3章水准仪及水准测量
水准测量的瞄准与读数
瞄准与 读数
b c
b
6219
1440
c
a
第3章水准仪及水准测量
第3章水准仪及水准测量
§3.3 自动安平水平仪
自动安平水准仪不需要水准管和微倾螺旋，只 有一个圆水准器，安置仪器时，只要使圆水准器的 气泡居中后，借助一种“补偿器”的特别装置，使 视线自动处于水平状态。
自动安第平3章水水准准仪仪正及面水准测量
自动安平水准仪反面
自动安平水准仪后面
自动安平水准仪正面
自动安平水准仪反面
第3章水准仪及水准测量
§3.4 普通水准测量
轴座
第3章水准仪及水准测量
脚螺旋 连接板
（a）
（b）
（c）
尺垫只用于转点
第3章水准仪及水准测量
二、水准尺和尺垫
水准尺是与水准仪配合进 行水准测量的工具。水准尺分 为直尺、折尺和塔尺。双面水 准尺的分划，一面黑色面（主 尺），尺底分划为零，另一面 是红色面（辅助尺），尺底刻 画 为 一 常 数 ： 4687mm 或 4787mm。使用水准尺前一定 要认清刻画特点。
水准管 圆水准器
圆水准器校正螺钉
1.望远镜：用来瞄准远处的水准尺进行读数；
放大率一般为25~30倍。
竖 上丝 丝
横丝
视准轴：物镜中心与十字丝交点的连线。
下丝
第3章水准仪及水准测量
望远镜与视差
视差产生的原因： 望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。