《测量学》第二章水准测量

2
a
1
2
b
1
2
c
2．规律：
气泡移动方向与左手大拇指运动的方向一致。
（三） 瞄准水准尺
1．方法：先用准星器粗瞄，再用微动螺旋精瞄。 2．视差： 概念：眼睛在目镜端上下移动时，十字丝与目标
像有相对运动。 产生原因：目标像平面与十字丝平面不重合。 消除方法：反复交替调节目镜和物镜对光螺旋。
（四）精平 1、方法：如图所示，调节微倾螺旋，使水准 管气泡成像抛物线符合。
1
2
3.支水准路线
2
1Baidu Nhomakorabea
BM
3
BM
4
BM2
2.附合水准路线
3
BM1
2
1
（三）水准测量的实施（外业） 1、观测要求
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。
如下图：A、B两水准点之间，设4个临时性的转点。
h1 =a1-b1 ， h2 =a2-b2 ， h3 =a3-b3 h4 =a4-b4 ， h5 =a5-b5
主要由望远镜、水准器、基座三部分组成。
对光螺旋
目镜
准星
缺口
水准管 目镜
物镜
微倾螺旋
微动螺旋
制动螺旋
脚螺旋 三脚架
水准管 圆水准器
1、望远镜(telescope)
物镜 目镜 十字丝（上、中、下丝）
三个部分组成。
2、水准器(bubble)
圆水准器(circular bubble) ：用于整平。 水准管(bubble tube) ： 用于精平。
特性：气泡始终向高处移动。
3、基座(tribrach)
二、水准仪的使用
操作程序：安置水准仪—粗平—瞄准—精平—读 数
（一）安置水准仪
（二）粗平
调节脚螺旋，使圆水准气泡居中。
1．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。
图形：粗平的操作方法示意图
3
3
3
1
hAB= h1+h2+h3+h4
A、B两点高差计算的一般公式：hAB=
n
hi
= n（ai bi）
i 1
n—为测站数
i 1
（三）水准测量的实施（外业）
例：
前进方向
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
1.422 h3=+0.946 1.8220 1.435 h2=+0.120 1.822 0.876
1.304
BMB
1.134 1.677 1.444 1.324
TP4
BMA
TP3
TP2 TP1
注意：（1）水准仪安置在离前、后视距离大致相等之处。 （2）为保证高程传递的准确性，在相邻测站的观测过程中，必须 使转点保持稳定（高程不变）。
水准测量手簿
测 站 Ⅰ Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ 计算 检核
点 号
BMA TP1 TP1 TP2 TP2 TP3 TP3
Hi HA a HB b
大地水准面
4.转点TP(turning point)的概念
若A、B 两点间布设一些过渡点 （转点）1、2、3…，将其分为n段， 则用水准仪分别测得各段高差为h1， h2… hn，则有：
hAB=h1+ h2+ + hn =(a1-b1)+(a2-b2)+ =a-b
+(an-bn)
前进方向
水a
准
尺
水平视线
A HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
大地水准面
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
hAB a b
2. B点的高程
前进方向
水a
准
尺
水平视线
H B H A hAB A
3.视线高程
HA
水 准
b尺
B hAB
HB=HA+hAB
2、说明：自动安平水准仪（compensator level），不需进行精平。
（五）读数
精平后，用十字丝的中丝在水准尺上读数。 1．方法：米、分米看尺面上的注记，厘米数尺
面上的格数，毫米估读。 2．规律：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。
水准仪操作.mpeg
4. 水准尺读数实例
0.860m
5、尺垫(staff plate)
作用：放在转点上，以防水准尺下沉。
§2.4 水准测量
一、水准测量的外业 （一）水准点(Bench Mark)
通过水准测量方法获得其高程的高程控制点，称为水 准点，一般用BM表示。有永久性和临时性两种。
水准点示意图
（二）水准路线的布设形式
TP4 TP4 BMB
Σ
水准尺读数
后视（a） 1.134 1.444
1.822
第二章 水准测量
§2.1 水准测量原理 §2.2 水准仪的构造和使用 §2.3 水准尺及其读法 §2.4 水准测量 §2.5 自动安平水准仪
第二章 水准测量
高程测量概念 （Height Measurement）
根据已知点高程，测定该点与未知点 的高差，然后计算出未知点的高程的 方法。
高程测量的方法分类
1、水准测量(leveling) 2、三角高程测量(trigonometric leveling) 3、气压高程测量(air pressure leveling) 4、GPS测量。(GPS leveling)
§2.1 水准测量原理
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。
§2.3 水准尺(leveling staff)及其读法
主要有单面尺、双面尺和塔尺。
1、尺面分划为1cm，每10cm处（E字形刻划的尖 端）注有阿拉伯数字。 2、双面尺的红面尺底刻划：一把为4687mm，另 一把为4787mm。 3、读法 ：用十字丝横丝在水准尺上按从小到大 的方向读数，读取米、分米、厘米、毫米（估读 数）四位数字。如图的读数 0.860m
§2.2水准仪的构造和使用
水准仪的等级
DS05、DS1、DS3、DS10、 DS20
D—大地测量仪器
S—水准仪
数字 — 表示仪器的精度，即每千米往、返
测得高差中数的中误差（mm）。
水准仪的作用是提供一条水平视线；
工程测量中常使用DS3型水准仪，该仪器 精度为±3mm/km。
一、DS3型水准仪的构造
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)
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。
图形：水准路线布设形式
1.闭合水准路线