测量学4第四章

三、等外水准测量的作业方法
等外水准测量可采用双面标尺法进行， 也可采用单面标尺按中丝读 数改变两次仪器高法进行。等外水准测量的双面标尺法与四等水准测 量双面标尺法类似。表 4－2 给出了等外水准测量双面尺法和改变仪 器高法的测站检核限差要求。若观测成果在限差之内，则取其平均值 作为最后成果；若超限，则应重测。 表 4－2
备注
BM3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 5 5 5 6 BM3
1.240 1.393 2.045 2.196 1.062 1.260 1.734 1.930 0.875 1.083 1.437 1.647 1.635 1.784 0.906 1.053 1.932 1.730 1.218 1.014 2.061 2.160 1.461 1.560 18.215 18.201
• 国家水准测量：其目的在于建立全国统一的高程控制网， 以满足国家建设的需要。按照从整体到局部逐级控制的原 则，在全国范围内布设了由高到低四个等级的高程控制网， 每一等级由一系列的水准点组成水准路线控制网。 • 工程水准测量：其目的在于满足局部地区的工程建设的需 要。根据精度要求，工程水准一般分二、三、四等工程水 准测量，有时也作一等精密水准测量。 • 图根水准测量：其目的在于为测图控制点测定高程，水准 测量的精度低于国家四等水准，故又称等外水准测量。
依次读取上、下丝及中丝读数，记入（1）（2）（3）栏中。 、 、 2） 转动仪器，照准前尺黑面，调微倾螺旋使符合水准器严密居中，依次
读取上、下丝及中丝读数，记入（4）（5）（6）栏中。 、 、 3） 前尺变红面朝向仪器，使符合水准器严密居中，读取中丝读数，记入
（7）栏。 4） 后尺变红面，仪器照准后尺红面，使符合水准器严密居中，读取中丝
仪器型号＿DS3－2035＿
下丝 上丝 d （4） （5） （16） （18） 0639 0263 37.6 -0.2 2096 1721 37.5 -0.3 1955 1578 37.7 -0.5 后 点2 前 点3 后－前 1626 1766 -0140 6413 6454 -0041 后 点1 前 点2 后－前 1834 1908 －0074 6521 6696 －0175 后 点A 前 点1 后－前 1284 0451 ＋0833 6071 5139 ＋0932 方向 及 尺号 后 前 后－前 标尺读数 黑面 红面
§4－3水准仪和水准尺
• 水准仪和水准尺是实施水准测量的主要仪器。水准仪按等 级分为精密型和普通型水准仪；常用字母和数字的组合来 表示仪器的类型及等级，例如精密型水准仪，用DS0.5、 DS1、N3表示，普通型水准仪用DS3、DS10等表示。 “D”和“S”分别为“大地测量”和“水准测量”的汉语拼 音第一个字母，“0.5”、“1”、“3”代表仪器可能达到的 标称精度，即指每公里往、返测得高差中数的中误差，以 毫米计。N3是国外精密型水准仪。按安平（整平）方式 的不同水准仪又可分微倾水准仪和自动安平水准仪。本节 仅介绍用于四等和等外水准测量的普通水准仪和水准尺。
黑红面 读数差 K+黑红(mm)
0 -1 +1
高差 中数 (m)
备 注
1
+0. 5505
K1= <=3mm 4. 687 K2= 4. 787
<=5m
<=5mm
<=100m
<=10m
1865 4 1600 26.5 -.2 0665 5 0227 43.8 +0.2 1440 6 0969 47.1 +1.5
Leica DNA03/10数字水准仪
Wild N3精密水准仪
一、DS3型（S3）水准仪
• • • • 图4－3是国产的S3型微倾水准仪。它由望远镜、水准器和基座三个主要部分 组成。 1．望远镜：它的作用是为了照准水准尺并能在水准尺上读取读数。 2．水准器：它的作用是保证视线是水平视线， 3．基座：用于将仪器与三脚架固连在一起，基座脚螺旋用于初步整平仪器。
0456 2674 -2218
5244 7361 -2117
-1 480 -1296
5871 7268 -1397
0 -1 +1 -1.2965
8016 11086 -3070
36439 39511 -3072 高差中数 －3.071
1． 计算与检核 在记录的同时，应及时进行计算及检核，不能等待观测 完再计算，发现问题及时提醒观测员进行补救。计算内容 有： 1） 视距部分 后视距离： （15）＝（1）－（2） ； 前视距离： （16）＝（4）－（5） ； 前、后视距差： （17）＝（15）－（16）5.0m； 视距累积差（18）＝本站（17）＋前站（18）10.0m
测 站 编 号
点 号 A ∣ ZD 1
后 上丝 前 上丝 尺 下丝 尺 下丝
后视距m 前视距m d 1875 1646 22. 9 -0. 6 ∑d 1328 1093 23. 5 -0. 6
方向 及 尺号 后K1 前K2 后-前
水准尺读数 黑面 1760 1209 +0. 551 红面 6447 5997 +0. 450
2） 高差部分 前尺红黑面读数差： （9）＝（6）＋K－（7）3.0mm 后尺红黑面读数差： （10）＝（3）＋K－（8）3.0mm 两尺黑面高差： （11）＝（3）－（6） 两尺红面高差： （12）＝（8）－（7） 黑面高差与红面高差之差（13）＝（11）－（12）100 ＝（10）－（9）5.0mm 高差中数： （14）＝{(11)+(12)100}/2
h1 a 1 b1 h2 a 2 b2 hn a n bn
对上列各式左右分别求和，得 A、B 两点间的高差：
h AB h1 h 2 h n
ab
（4－4）
TP1,TP2，…，TP5 称为转点，它是传递高程的过渡点，必须保持稳定不动。
水准测量的分类
§4-3 水准测量的施测
水准测量路线的布设形式 水准测量外业作业时常根据欲测点、已知水准点在地面上的分布情况，将水 准路线布设成以下几种形式： 1． 附合水准路线：如图 4－8（a）所示，从一个高等级水准点出发经过若 干欲测点附合到另一个高等水准点而形成的水准路线， 。 2． 闭合路线：如图 4－8（b）所示，从一个高等级水准点出发经过若干欲 测点又回到该已知点而形成的水准路线， 。 3． 水准支线：如图 4－8（c）所示，从水准点 II10 测至待求点 1、2 后， 再从 2、1 返回到水准点 II10 所形成的水准路线。 4． 水准网：如图 4－8（d）所示的网状水准路线。 图中已知高等级的水准点用符号“”表示，欲测水准点用符号“○”表示。
读数，记入（8）栏。 以上观测顺序简称为：后－前－前－后，或黑－黑－红－红。
表4—1 日期 2005.10.12 天气＿晴
测 站 编 号 后 尺 下丝 上丝 后距 视距差 d （1） （2） （15） （17） 1471 1 1097 37.4 －0.2 2021 2 1647 37.4 -0.1 1814 3 1439 37.5 -0.2 前尺
100.000
25
0.007
0
§4－5水准测量的内业计算
以附合水准路线为例 1、高差闭合差的计算
fh
h
测
－( H B H A )
(4－6)
1)转点起着传递高程的作用，在相邻转 站过程中，尺位要严格保持不变，否则，会 给高差带来误差， 而且转点上的读数一为前 视读数， 一为后视读数， 两个读数缺一不可。 2)每条水准路线测量测站个数应为偶数 站。 以消除两根水准尺的零点误差和其它误 差。
3)前、后视距应大致相等， 这样可以消除因视准轴不平 行水准管轴而引起的 i 角误 差。设 a 、 b 为视线水平时 A、
观测者＿超女＿ 记录者＿郝亮＿
K＋黑 高差中数 减红 （10） （9） （13） （14） 起点 A 终点 B 0 －1 ＋1 +0.8325 测点 1， 2， 3， 0 －1 ＋1 -0.0745 4， 5． 备考
前距
（3） （6） （11）
（8） （7） （12）
0 -1 +1 -0.1405
一个测站上的观测记录程序2
2041 1774 26.7 -0.7 2892 2456 43.6 -0.5 2713 2257 45.6 +1.0
后 点3 前 点4 后－前
1732 1907 -0175
6419 6693 -0274
0 +1 -1 -0.1745
后 点4 前 点5 后－前 h 后 点5 前 点B 后－前 后 前 后 －前
求点 1、2、 3、4、5 的 高程。
-0.671
(-0.001) -0.672
98.523
28 31
-0.563
(-0.002) -0.565
97.958
31 25
+0.730
(-0.001) 0.729
98.687
26 23
+0.715
(-0.001) 0.714
99.401
22 25
（-0.001） +0.599
三、水准尺与尺垫
• 普通水准尺是用伸缩性小不易变形的 优质木材或玻璃钢制成，长度从2m到 5m不等单面尺一般每厘米刻一格，黑 白相间，底部由零开始，在分米和整 米处注记有数字。 • 双面尺的尺长为3m。两面均有厘米分 划和注记。一面是黑白相间（黑面）， 其底部自零开始；另一面是红白相间 （红面），底端自某一常数（如4.687 或4.787）开始。水准测量作业时，双 面尺必须由红面起始刻划值分别为 4.687和4.787两根尺成对使用。 • 尺垫，其作用是防止在观测过程中水 准尺下沉和变位。 • 将水准尺直立在尺垫的圆顶上。