测量学第二章水准测量解析

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测量学第2章水准仪及水准测量

第二章水准仪及水准测量
1、水准测量原理 2、水准测量的仪器及设备 3、水准仪的使用 4、水准测量的一般方法和要求 5、高差闭合差的调整与高程计算 6、水准仪的检验与校正 7、水准测量中产生误差的原因及其消减方法 8、自动安平水准仪 9、电子水准仪的基本原理
a
A
HA
前进方向 HI
水平视线
大地水准面
电子水准仪的使用特点：读数客观精度高速度快效率高
图2-1 水准测量原理
后视点A—后视尺—后视读数a 前视点B—前视尺—前视读数b
b
B
hAB
HB
hAB=a－b
由图2-1可知， HB=HA+hAB=HA+(a－b)
DS3型水准仪水准尺尺垫
图２-２水准仪外型图
1-微倾螺旋； 2-分划板护罩； 3-目镜； 4-物镜对光螺旋； 5-制动螺旋；6-微动螺旋； 7-底版； 8-三角压板； 9-脚螺旋； 10-弹簧帽； 11-望远镜；12-物镜； 13-管水准器； 14-圆水准器；15-连接小螺丝； 16-轴座
式中：ρ″=206265″
(2-16)
削减方法：每次读数前必须使符合气泡严格居中。
读数误差
原因：①十字丝视差影响， ②估读毫米的误差。
削减方法：为保证读数精度，在观测中除应仔细对光以消除视差外，还规定普通水准测量，望远镜放大率不小于20倍，视线长度不超过100米。
扶尺不直的误差
原因：如图所示，由于水准尺未垂直立于地面，无论是前倾或后仰，其读数都比水准尺扶正时的读数b增大。
HBM2=22.032m,HBM1=19.479m
1
3
BM 1
2
BM 2
图1 附合水准路线

测量学教程-水准测量

R——水准管圆弧半径，mm ρ ——206265″
DS3型水准管分划值为20″/2mm
2 R
(2-4)
符合水准器
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 2、水准器 ⑵圆水准器——用来指示竖轴是否竖直。
球面中央圆圈，圆圈的圆心称为水准器零点。过零点的球面法线，称为圆水准轴，当圆水准器气泡居中时，圆水准轴处于竖直位置。圆水准器分划值是指通过零点的任意一个纵断面上，气泡中心偏离2mm的弧长所对圆心角的大小。 DS3水准仪圆水准器分划值一般为8′～10′/2mm，故只用于仪器的概略整平。
⑴检验
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.2 十字丝横丝垂直仪器竖轴的检验与校正
⑵校正改正偏移量的一半。
工程测量学
2 水准测量微倾式水准仪的检验与校正 §2.5 2.5.3 水准管轴平行视准轴的检验与校正
b’ ⑴检验在高差不大的地面上选择相距80m左右的A、B两点… 将仪器搬至距A点 2～3m的Ⅱ处，…… B点尺上水平视线的正确读数为： b0’=a’+hAB (2-13)
工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
2.3.1 水准点用水准测量方法测定的高程控制点称为水准点(记为 BM. (Bench Mark)) 国家水准点分为一、二、三、四等，按规范规定埋设永久性标石标志。图根水准点和施工测量水准点常采用临时性标志。
二、三等工程测量学
2 水准测量 §2.3 水准测量方法
工程测量学
2 水准测量 §2.2 水准仪和水准尺 2.2.1 DS3微倾式水准仪的构造 1、望远镜望远镜主要由物镜、镜筒、调焦透镜、十字丝分划板、目镜等部件构成。

测量学试题及答案水准测量完整版

测量学试题及答案水准测量HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第二章水准测量一、名词解释视准轴水准管轴圆水准轴水准管分划值?高差闭合差水准路线二、填空题1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的。

3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种，可使水准仪概略水平，可使水准仪的视准轴精确水平。

4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成，按其构造可分为、、三种。

5．水准点按其保存的时间长短分为和两种。

6．水准路线一般分为路线、路线、路线。

7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种。

8．测站校核的常用方法有和两种。

9．水准仪的轴线有、、、；各轴线之间应满足的关系、、。

10．自动安平水准仪粗平后，借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态。

11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有。

12．水准测量误差来源于、、三个方面。

13．水准仪是由、和三部分组成。

三、单项选择题（）1．有一水准路线如下图所示，其路线形式为路线。

A闭合水准B附合水准C支水准D水准网（）2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为 mm。

A0B100C4687或4787D不确定（）3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为：。

A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数（）3．当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程。

A高B低C相等D不确定（）4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为A垂直B平行C相交D任意（）5．水准管的曲率半径越大，其分划值，水准管的灵敏度。

A越小，越高B越小，越低C越大，越高D越大，越低（）6．下列哪一种水准路线不能计算高差闭合差A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）7.此水准路线为A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）8．弧度与角度之间的换算系数ρ″的数值为A180/πB180/π×60C180/π×60×60D不是常数（）9．如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置，脚螺旋3应A顺时针旋转B逆时针旋转C任意方向旋转D不旋转（）10．如果A点到B点的高差值为正，则A点高程比B点高程A高B低C相等D不确定（）11．水准管A的分划值小于水准管B的分划值，则水准管A的灵敏度比水准管B的灵敏度A高B低C相等D不确定四、读数题1．读出下列水准仪在水准尺上的读数（上、中、下三丝）（上：m ）（上：m ）（上：m）（中：m ）（中：m ）（中：m）（下：m ）（下：m ）（下：m）五、简答题1. 简述水准测量的基本原理。

土木工程测量学课件第二章

当两点相距较远或高差太大时，则可分段连续进行，从图中可得：测站:架设仪器的点位转点：转点起传递高程的作用。
4 水准测量实施与记录对照图
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 2 3
水准测量外业的操作演示
四、水准测量成果的检核 (一) 测站检核 1. 两次仪器高法
2. 双面尺法
同一测站，不同仪器高。 △H >10cm
检验：整平后，用横丝的一端对准一固定点P，转动微动螺旋，看P点是否沿着横丝移动。校正：旋下目镜处十字丝环外罩，转动左右2个“校正螺丝”。
十字丝横丝检校的操作演示
（三）水准管轴∥视准轴（i角）的检校
检验：平坦地上选A、B两点，约100m。在中点C架仪器，读取a1、b1
（3）在距B点约2—3m处架仪，读取a2、b2，得h2=a2-b2 。若h2≠h1 ,则水准管轴不平行视准轴。 ① h1无误差 ② b2的误差可忽略不计。说明：对S3水准仪，若i>20"，需校正。（4）按下式，可计算出i角：原因？
判断：
≤
？
按与距离L或测站数n成正比原则，将高差闭合差反号分配到各段高差上。
01
或
02
2、分配原则
计算各待定点高程用改正后的高差和已知点的高程，来计算各待定点的高程。
待定点的高程（递推公式）：
壹
贰
改正后的高差：
六.水准测量成果整理实例
【例】如图按图根水准测量施测某附合水准路线观测成果略图。BM-A和BM-B为已知高程的水准点，图中箭头表示水准测量前进方向，路线下方的数字为测得的两点间的高差(以m为单位)，n为测站数，试计算待定点1、2、3点的高程。
水准点示意图
二、水准路线(leveling line) 1．闭合水准路线(closed leveling line) 由已知点BM——已知点BM BM 前进方向

测量学第二章水准测量

2、十字丝横丝的检校和校正目的：使十字丝横丝竖轴
检验：
① 精平仪器，十字丝横丝左边对准墙上标志点p； ② 水平微动，p点在横丝上移动，说明十字丝横丝位置正确；否则需要校正。校正： ① 松开十字丝的固定螺旋； ② 微微转动十字丝环座，至p点轨迹与横丝重合； ③ 拧紧十字丝的固定螺旋。
P
改正后的高差m
高程m
备注
1
1 2
2 A
1
3
1.0 1.2
4 8 12 14 16 50
5 +1.575 +2.036 -1.742
6 -0.012 -0.014 -0.016
7
+1.563 +2.022
8 9 65.376 已知
66.939 68.961
2 3 3 4 Σ
辅助计算
1.4 2.2 B
5、计算高程
H i H i 1 hi改
如： H1 H A h1改 65.376 1.563 66.939m 检核： H B (算） H B（已知） 66.623m
否则说明高程计算有误。
二、闭合水准路线成果计算
1、计算闭合差： f h h测
2、检核：
f h f h允
A
h1 1.575 n1 8 L1 1.0km
1
h2 2.036 n2 12 L2 1.2km
2
h3 1.742 n3 14 L3 1.4km
3
h4 1.446 n4 16 L4 2.2km
B
符合水准测量成果计算表
测段
点名距离km 测站数实测高差m 改正数m
fh

测量学B 第二章水准测量

水准仪按其精度共分为四个等级：DS05，DS1， DS3，DS10。05、1、3、10是指各等级水准仪每千米往返测量高差中数的中误差，以mm计。工程水准测量一般用DS3型水准仪。
一、微倾水准仪的构造
DS3型水准仪（图2-2）由望远镜、水准器和基座三部分构成。
1.望远镜
望远镜是提供视线和照准目标的设备，它由物镜、对光透镜、十字丝分划板及目镜等组成。
调节目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰；放松制动螺旋，旋转望远镜使缺口准星对准目标，拧紧制动螺旋；调节物镜对光螺旋，使目标成像清晰；交替1）、3），直至目标成像稳定；调节微动螺旋，使竖丝处于水准尺一侧。
3.精平
为了使视线精确地处于水平位置，读数前应调节微倾螺旋使水准管气泡居中，即符合水准气泡两端影像对齐。 4.读数
3.高程计算将起始点BM1高程与沿线各测段改正后的高差逐一累加即得各未知点的高程。对于支水准路线，当闭和差fh ≤ fh容时，取往返高差的平均数作为最后结果。即 h = (h往－ h返)/2 (2-12) 最后将成果填入水准测量高差误差配赋表。如表2-2。
表2-3 水准测量高差误差配赋表
精确整平后，应立即根据中丝读取尺上的读数，读数时应估读到mm。精平和读数是两项不同的操作步骤，但在测量中，这两项操作视为一个整体，即边看符合气泡边读数，一旦发现气泡偏离应重新精平后才能读数。
§2-3 水准测量方法
一、水准点
水准点用BM表示。水准点按等级及保存时间长短分为临时性水准点和永久性水准点两种。永久性水准点：又混凝土或石料制成，桩顶嵌入顶面为半球形的金属标志，桩面上标明等级和编号。临时水准点：可选用地面上突出的坚硬岩石或固定建筑物的墙角、阶石、桥墩等处，用红漆画一标记作为点位。也可用大木桩打入地下，桩顶钉一铁钉。水准点的高程是指半球顶或红漆标记中心的高程。

测量学水准测量的基本原理

测量学水准测量的基本原理
测量学水准测量的基本原理是通过测量物体或地面的垂直高度差来确定其相对
高度。

其基本原理包括以下几点：
1.水平线原理：水平线是垂直于重力方向的线。

在测量学水准测量中，通过建立一个水平线来确定测量基准，从而确定其他点的相对高度。

2.重力原理：重力是地球对物体的吸引力。

在测量学水准测量中，通过测量重力方向的垂直高度差来确定物体或地面的相对高度。

3.测量仪器原理：测量学水准测量使用水准仪或全站仪等测量仪器进行测量。

这些仪器利用光学或电子的原理来测量物体或地面的高度差，从而确定其相对高度。

4.参考面原理：在测量学水准测量中，需要选择一个参考面作为测量基准。

常用的参考面包括海平面、平均海水面等。

通过与参考面的高度差来确定物体或地面的相对高度。

5.误差控制原理：在测量学水准测量中，存在各种误差，包括仪器误差、观测误差等。

为了保证测量结果的准确性，需要进行误差控制，包括仪器校准、观测数据处理等。

水准、角度、测距测量的原理、公式、图解都给你汇总好了

水准测量的原理：利用水准仪提供的一条水平视线，借助水准尺进行读数，测定地面上两点的高差，从而由已知高程推求未知高程。

如图2- 1。

高差法：HB = HA + hAB = HA + ( a - b )仪高法：Hi = HA + a HB = Hi - bDS3水准仪及水准点水平角测量原理（一）定义：水平角就是地面上某点到两目标的方向线铅垂投影到水平面上所成的角度，其取值范围为0 ~ 360。

（二）测角原理：如图3-1测回法测回法是测水平角的基本方法，用于两个目标方向之间的水平角的观测。

如图，设O为测站点，A、B为观测目标，用测回法观测OA与OB两方向之间的水平角β。

竖直角测量原理：（一）定义地面某点至目标的方向线与水平面之间的夹角，取值范围为–90~90。

仰角为正，俯角为负。

（二）测角原理：如图距离：两标志点之间的水平直线长度。

直线定线：把多根标杆标定在已知直线的工作。

方法有目估定线和经纬仪定线。

钢尺量距：精密钢尺量距时必须对所量距离施加尺长改正、温度改正，倾斜，即用钢尺的实际长度。

其实际长度用尺长方程式表示，它的一般形式为：l t = l + Δl + a ×l（t - t0 ）视距测量：利用望远镜的视距丝装置，根据几何光学原理同时测定距离和高差的方法。

视线水平时：距离：D = k·l 高差：h = i –v斜距情况下：距离：D = kl cos2α高差：h = ( 1 / 2 ) kl sin2α+ i –v式中：l为上下丝读数之差；α为竖直角；i为仪器高；v为目标高（中丝读数）；k = 100光电测距：原理：通过测定光波在两点间传播的时间计算距离的方法。

公式：D′= ( 1 / 2 )* c* t式中：c为空气中的光速；t为光波在两点间往返的时间。

测量学-第二章水准测量

尺垫：半球形顶部用来竖立水准尺，并标志转点位置。
水准仪的使用
安置——粗平——瞄准——精平——读数
安置：安置三脚架，放置水准仪粗平：借助圆水准器的气泡居中，使仪器竖轴大致铅垂，从而视准轴粗略水平。瞄准：瞄准水准尺，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰精平：调节微倾螺旋，使气泡两端的像吻合，使水准仪的视准轴精确水平读数：十字丝的中丝在尺上读数
( a 1.103m, b 1.431m)
计算B点高程
Hi H A a 1.235 m 1.103m 2.338 m H B Hi b 2.338 m 1.431m 0.907 m
2.3 水准测量的仪器及使用
– 水准测量使用的仪器：水准仪 – 水准测量使用的工具包括：水准尺、尺垫、三
-0313 +0102 -0715
4.2 水准路线检核
高差闭合差
对于水准路线，由于测量误差的存在，实测高差之和不等于理论值（真值），两者之差称作高差闭合差
高差真值之和 h理 H BMB H BMA 实测高差之和 h测 H BMB H BMA
高差闭合差 fh h测 h理
4.2 水准路线检核
脚架
水准仪的类型
– 水准仪按其构造分为：光学水准仪、自动安平水准仪和数字水准仪
– 水准仪按其所能达到的精度分为：DS05、DS1、DS3 、DS10、DS20等5种等级。
“D”和“S”表示中文“大地”和“水准仪” ，通常在书写时可省略字母“D”， “05”、“1”、“3”及“10”等数字表示该类仪器的精度。每公里高差中误差
1.304
BMB
1.134
BMA
1.677 1.444 1.324

(最新整理)测量学水准测量

三等
S3 四等
度(m) 视距离距离累计度数差测高差之差
差（m）差（m） (mm）（mm）
≤ 65 ≤ 3 ≤ 6
≤2
≤3
≤ 80 ≤ 5 ≤ 10
水准器
基座
2021/7/26
15
二、水准仪基本构造
1、望远镜：瞄准尺并
读数。由物镜, 对光透镜,十字丝,目镜组成。 ❖ 物镜及物镜调焦螺旋：
转动物镜调焦螺旋，移动对光透镜的位置，可使目标在分划板面上成像清晰。
2021/7/26
16
望远镜成像光路图
❖ 1、物体 2、物镜 3、对光透镜 4、分划板 5、目镜
横丝中丝
下丝
❖ 视差：望远镜内目标像与分划板未重合。
消除方法：进行目镜、物镜调焦。
❖ 注：一般的望远镜只需望远，不需瞄准。测量望
远镜还要瞄准目标读数，所以要有十字丝。目标
2021/7的/26 像与十字丝重合即瞄准。
18
二、水准仪基本构造
2、水准器（指示视准轴是否水平的装置）
❖ 水准管轴：过圆弧零点
识别处理系统。 ❖ 条码水准标尺
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五、数字水准仪
❖ 结构：其望远镜光学部分和机械结构与光学自动安平水准仪基本相同。 ❖ 调焦发送器：
计算仪器与尺之间的概略视距值。 ❖ 补偿器监视：监视补偿器的功能是否正常。 ❖ 分光镜：将光线分离成红外光和可见光。 ❖ 线阵探测器：接受红外光探测标尺图像，并用
❖ 或 HB=HA+h1+h2+----+hn = HA+h
2021/7/26
8
三、水准测量方法----高差法

测量学试题及答案第二章水准测量

测量学试题及答案第二章水准测量IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】第二章水准测量一、名词解释视准轴水准管轴圆水准轴水准管分划值高差闭合差水准路线二、填空题1．高程测量按使用的仪器和测量方法的不同，一般分为、、、；2．水准测量是借助于水准仪提供的。

3．DS3型水准仪上的水准器分为和两种，可使水准仪概略水平，可使水准仪的视准轴精确水平。

4．水准尺是用干燥优质木材或玻璃钢制成，按其构造可分为、、三种。

5．水准点按其保存的时间长短分为和两种。

6．水准路线一般分为路线、路线、路线。

7．水准测量中的校核有校核、校核和校核三种。

8．测站校核的常用方法有和两种。

9．水准仪的轴线有、、、；各轴线之间应满足的关系、、。

10．自动安平水准仪粗平后，借助于仪器内部的达到管水准器的精平状态。

11．精密光学水准仪和普通水准仪的主要区别是在精密光学水准仪上装有。

12．水准测量误差来源于、、三个方面。

13．水准仪是由、和三部分组成。

三、单项选择题（）1．有一水准路线如下图所示，其路线形式为路线。

A闭合水准B附合水准C支水准D水准网（）2．双面水准尺同一位置红、黑面读数之差的理论值为mm。

A0B100C4687或4787D不确定（）3．用DS3型水准仪进行水准测量时的操作程序为：。

A粗平瞄准精平读数B粗平精平瞄准读数C精平粗平瞄准读数D瞄准粗平精平读数（）3．当A点到B点的高差值为正时，则A点的高程比B点的高程。

A高B低C相等D不确定（）4．水准仪的视准轴与水准管轴的正确关系为A垂直B平行C相交D任意（）5．水准管的曲率半径越大，其分划值，水准管的灵敏度。

A越小，越高B越小，越低C越大，越高D越大，越低（）6．下列哪一种水准路线不能计算高差闭合差？A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）7.此水准路线为A闭合水准路线B附和水准路线C支水准路线D水准网（）8．弧度与角度之间的换算系数ρ″的数值为A180/πB180/π×60C180/π×60×60D不是常数（）9．如图中要想使圆水准起跑移向中心零点位置，脚螺旋3应A顺时针旋转B逆时针旋转C任意方向旋转D不旋转（）10．如果A点到B点的高差值为正，则A点高程比B点高程A高B低C相等D不确定（）11．水准管A的分划值小于水准管B的分划值，则水准管A的灵敏度比水准管B的灵敏度A高B低C相等D不确定四、读数题1．读出下列水准仪在水准尺上的读数（上、中、下三丝）（上：m）（上：m）（上：m）（中：m）（中：m）（中：m）（下：m）（下：m）（下：m）五、简答题1.简述水准测量的基本原理。

水准仪的校核

B 点高于A 点，则高差为正，反之,第二章水准测量教学目的：1.掌握水准测量的原理。

2. 掌握水准仪、水准尺的结构及用法。

3. 学会高差测量及高程计算的方法，掌握水准路线测量的方法。

4. 学会水准仪的检验与校正方法。

教学重点：1、水准测量原理 2、路线校核3、水准仪的检验与校正方法教学难点：1、路线校核2、水准仪的检验与校正方法教学资料：测量学教材、教学课件。

教学方法：讲授法、演示法。

讲授新课：第二章水准测量高程是确定地面点位置的一个要素，水准测量是测定地面点高程的主要方法之一。

第一节水准测量原理、水准测量原理水准测量的原理是借助水准仪提供的水平视线，配合水准尺测定地面上两点间的高差，然后根据已知点的高程来推求未知点的高程。

如右图所示，已知 A 点高程为H A ，要测岀B 点高程H B ，在A 、B 两点间安置一架能提供水平视线的仪器一水准仪，并在A 、B 两点各竖立水准尺，利用水平视线分别读岀 A 点尺子上的读数 a 及B 点尺子上的读数 b ，则A 、B 两点间的高差为H AB = a-b(2 — 1)如果测量是由 A ^B 的方向前进，则 A 点称为后视点，B 点称为前视点，a 及b 分别为后视读数和前视读数，两点间的高差就等于后视读数减去前视读数。

如果高差为负二、计算高程的方法（一）由高差计算高程B 点（未知点）的高程等于A 点（已知点）的高程加上两点间的高差，即H B=H A+H AB=H A+（a-b）（2—2）（二）由视线高程计算高程由图可知，A点高程加后视读数等于仪器视线的高程，设视线高程为H”即H j=H A+a则B 点高程等于视线高程减去前视读数，即H B=H"=（H A+a）-b （2—3）（备注：利用课件采取启发式教学手段，调动同学分析问题、解决问题的能力）第二节水准仪和水准尺一、水准仪（结合水准仪讲授）主要由望远镜、水准器及基座三个部分组成。

水准测量1

第二章水准测量导语：复习第一章有关确定点的三要素和测量的三项基本工作，引出高程测量的概念。

重点：1、水准测量原理2、水准测量的仪器、工具及其使用3、水准测量的方法4、水准测量原成果计算.难点：水准测量成果计算。

教学要求：掌握：1、水准测量仪器及工具的使用方法2、水准测量的施测及计算方法3、规范水准测量的记录格式理解：水准测量原理应用：水准测量施测内容：高程测量常用方法:水准测量三角高程测量气压高程测量水准测量因其测量精度最高,所以在国家控制测量和工程勘测及施工测量中被广泛采用§2.1水准测量原理原理:利用水准仪提供的水平视线测定已知点和未知点间的高差,求出未知点高程的方法。

H B =HA+a-b, H=a-bH B =HA+hAB前进方向注: a—后视读数：后视方向的读数b—前视读数: 前视方向的读数测量前进的方向称为前视方向 (已知点—未知点)§2.2水准测量的仪器和工具本节重点:1、DS3水准仪的构造2、水准尺及其使用一、DS3微倾式水准仪的构造照准部:望远镜、水准器基座1、望远镜:物镜、目镜、调焦透镜、十字丝分划板.十字丝分划板:竖丝、横丝是为瞄准目标和读数用的.在横丝的上、下还有对称的两根短横丝,用来测量距离,称为视距丝.视准轴:十字丝交点与物镜光心的连线.物体在目镜中看到的是放大的、倒立的虚象.2、水准器①圆水准器:粗平圆水准器的主要功能是当圆水准气泡居中时,表明圆水准器轴处于铅垂位置,望远镜大致水平。

②管水准器:精平管水准器的主要功能是当水准器气泡居中是,表明管水准器轴处于水平位置,从此判断望远镜的视线是否处于水平位置.衡量水准器精确程度的指标:水准管分划值。

一般管水准器20”/2mm，圆水准器8~10’/2mm。

水准管分划值:水准管上2mm圆弧所对的圆心角“て”て越小,精度越高.水准管轴:管水准器水准管内圆弧中点的水平切线.圆水准管轴: 管水准器内圆圈中点与球心的连线.为了使管水准器精确水平，加一组棱镜系统，称为复合水准器。

水准测量

hAB
连续水准测量、转点、测站
hAB
• 欲求hAB，在A点至B点水准路线上增设n-1个转点，安置n次水准仪，依次连续地测定相邻两点间高差 h1～hn，即 • h1=a1-b1 h2=a2-b2 hn=an-bn • 则 hAB= h1+h2+· · · +hn=∑h= ∑a- ∑b • HB=HA+ hAB=HA + （∑a- ∑b）
１、变动仪高法：改变仪器高度 10cm以上，测出两次高差，进行检核。两次所测高差之差不超过容许值（等外水准测量容许值为6mm）则认为符合要求，取其平均值作为最后结果，否则必须重测。２、双面尺法：
（3）成果检核测站检核只能检核一个测站上是否存在错误或误差超限。对于一条水准路线来说，还不足以说明所求水准点的高程精度符合要求。由于温度、风力、大气折光、尺垫下沉和仪器下沉等外界条件引起的误差，尺子倾斜和估读的误差，以及水准仪本身的误差等，虽然在一个测站上反映不很明显，但随着测站数的增多使误差积累，有时也会超过规定的限差。因此，必须对整个水准路线的成果检核。
1.271
0.952 1.252 1.478 1.225
19.514
20.424 20.518 19.971 19.582
计算检核
∑
6.607
6.178
1.365
0.936
∑a- ∑b =+0.429
∑ h=+0.429
2-4.普通水准测量
3、水准路线由已知水准点开始或在两已知水准点之间按一定形式进行水准测量的测量路线。
根据已知水准点高程和各测段改正后的高差，依次逐点推求各点改正后的高程。
2-5.普通水准测量成果整理

水准测量原理与方法

双面水准尺多用于三、四等水准测量。其长度有2m和 3m两种，且两根尺为一对。尺的两面均有刻划，一面为红白相间称红面尺；另—面为黑白相间，称黑面尺(也称主尺)，两面的刻划均为1cm，并在分米处注字。两根尺的黑面均由零开始；而红面，一根尺由 4.687m开始至6.687m或 7.687m，另一根由4.787m 开始至6.787m或7.787m。
粗平的操作
a
b
c
视差
三、瞄准
首先，进行目镜对光。即把望远镜对着明亮的背景，转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。
再次，瞄准目标。松开制动螺旋，转动望远镜，用望远镜筒上的照门和准星瞄准水准尺，拧紧制动螺旋。然后从望远镜中观察；转动物镜对光螺旋进行对光，使目标清晰，再转动微动螺旋，使竖丝对准水准尺。
3.基座
基座的作用是文承仪器的上部并与三脚架连接。它主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。
二、水准尺
水准尺是水准测量时使用的标尺。其质量好坏直接影响水准测量的精度。因此，水准尺需用不易变形且干燥的优质木材制成；要求尺长稳定，分划准确。常用的水准尺有塔尺和双面尺两种。塔尺多用于等外水准测量，其长度有2m和5m两种，用两节或三节套接在一起。尺的底部为零点，尺上黑白格相间，每格宽度为1cm，有的为0.5cm，每一米和分米处均有注记。
《测量学》学习辅导
一、水准仪
水准仪是一种能够提供水平视线的仪器。水准仪根据精度可以分为：DS05，DS1，DS3，和 DS10四个等级。D、S分别为“大地测量”和“水准仪”汉英拼音的第一个首字母。05，1，3，10是指该仪器能达到每公里往返测量高差中数的中误差（单位毫米）。
因为一般建筑工程广泛使用DS3水准仪，所以本章就以DS3水准仪为例，给大家介绍DS3水准仪的构造。

《测量学》第二章_水准测量

BMA
TP2
TP3
TP1
前进方向
普通水准测量记录表
标尺读数（m）测点后视前视 + – 高差高程（m） 50.000 1.268 0.672 0.583 0.753 ZD2 ZD3 0.863 1.219 51.336 50.583 备注
A
ZD1
1.851 1.425
HA=50.000m

b
i
施测方法
§2-3
水准测量的实施及成果整理
二、水准测量的实施施测方法
h4=+0.385 h5=+0.118
h1=-0.543
1.422 1.304 1.820 1.435 h3=+0.946 h2=+0.120 1.822 0.876 TP4
BMB
1.134 1.677 1.444 1.324
0.718
1.581 0.346 5.358 3.867 2.209 0.718 0.873 50.618 51.491
B
Σ
计算检核
∑a–∑b=5.358 – 3.867=1.491 ∑h=2.209 – 0.718=1.491 HB – HA=51.491 – 50.000=1.491 HB – HA=∑h=∑a – ∑b (计算无误)

b B Hi hab H B
大地水准面
A
HA
§2-1.水准测量原理
水平视线
前进方向前视尺
如图，已知HA，求HB？
后视尺

A HA
大地水准面
b
B HB
hAB
（1）高差法：根据水准仪提供的水平视线在A点水准尺上读数为a（后视读数），B点水准尺上读数为b（前视读数），则

工程测量学课后答案

工程测量学课后部分答案卷子结构：名词解释5题、填空10题、（选择10题）、简答2题、计算4题（第二章1题、第三章2题、第四章1题，共35′）第一章：绪论1、什么叫水准面？它有什么特性？（P3）假想静止不动的水面延伸穿过陆地，形成一个闭合的曲面，这个曲面称为水准面。

特性：面上任意一点的铅垂线都垂直于该点的曲面。

2、什么叫大地水准面？它在测量中的作用是什么？（P3）水准面中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。

作用：外业测量的基准面。

3、什么叫高程、绝对高程和相对高程？（P7）高程、绝对高程：地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，简称高程。

相对高程：假定一个水准面作为高程起算面，地面点到假定水准面的铅垂距离称为相对高程。

4、什么情况下可以采用独立坐标系？（P6）测量学和数学中的平面直角坐标系有哪些不同?(P7)当测量范围较小时，可以不考虑地球表面的曲率点测量的影响，把该测区的地表一小块球面当做平面看待，建立该地区的独立平面直角坐标系。

3点不同：○1数学平面直角坐标系横轴为x轴，竖轴为y轴，测量中横轴为y轴，竖轴为x 轴。

○2数学平面直角坐标系象限按逆时针方向编号，测量学中坐标系象限按顺时针方向编号。

○3测量坐标系的坐标轴一般具有方向性：其纵轴沿南北方向（中央子午线方向）、横轴沿东西方向（赤道方向）；数学坐标系对坐标轴方向没有特定要求。

5、设我国某处点A的横坐标Y=19689513.12m，问该点位于第几度带？A点在中央子午线东侧还是西侧，距离中央子午线多远（即坐标值）？A点的横坐标为Y=19689513.12m，由于A点在我国，且整数有8位，所以其坐标是按6度带投影计算而得；横坐标的前两位就是其带号，所以A点位于第19带。

由横坐标公式Y=N*1000000+500000+Y’(N为带号),所以Y’=189513.12m,其值为正，所以在中央子午线东侧，距中央子午线为189513.12m。

6、用水平面代替水准面对高程和距离各有什么影响？（P8-P9两表，理解意思记住结论）a.对距离的影响∵D = R θ;·D′= R tanθ∴△D = D′- D = R ( tanθ - θ )= D3 / 3R2∴△ D / D = ( D / R )2 / 3用水平面代替大地水准面对距离的影响影响较小，通常在半径10km测量范围内，可以用水平面代替大地水准面；b.对高程的影响∵( R + △ h )2= R2+ D′2∴2 R △ h + △h2= D′2△h = D2 / 2 R对高程的影响影响较大，因此不能用水平面代替大地水准面。

《测量学》第02章水准测量

② 圆水准器圆水准器由玻璃圆柱管制成，其顶面内壁是磨成一定半径R的球面，中央刻有小圆圈，其圆心 O是圆水准器的零点；过零点O的球面法线为圆水准器轴；当圆水准气泡居中时，圆水准器轴处于竖直位置；当气泡不居中，气泡偏移零点2mm时，轴线所倾斜的角度值，称为圆水准器的分划值。一般为8' －10'；圆水准器用于粗略整平仪器；制造水准仪时，使圆水准器轴平行于仪器竖轴。旋转基座上的三个脚螺旋使圆水准气泡居中时，
经物镜及调焦透镜折射后，在十字丝分划板上成一倒立的实像ab；通过目镜的放大而成虚像a'b' ，十字丝分划板也同时放大。定义与之比为望远镜的放大倍数V，即V= / 。城市测量规范要求， DS3水准仪望远镜的放大倍数不得小于28。
十字丝分划板：在一直径为约10mm的光学玻璃圆片上刻出三根横丝和一根垂直于横丝的纵丝；中间的长横丝称为中丝，用于读取水准尺上分划的读数；上、下两根较短的横丝称为上丝和下丝，上、下丝总称为视距丝，用来测定水准仪至水准尺的距离。用视距丝测量出的距离称为视距。十字丝分划板安装在一金属圆环上，用四颗校正螺丝固定在望远镜筒上。望远镜物镜光心与十字丝交点的连线称为望远镜的视准轴，用CC表示。望远镜物镜光心的位置是固定的，调整固定
hAB hA1 h12 h( n 1) B hi a b
i 1 i 1 i 1
§2.2 水准测量的仪器与工具
水准测量所用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。
一、微倾式水准仪
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称为微倾式水准仪；通过补偿器获得水平视线读数的水准仪称为自动安平水准仪。国产微倾式水准仪的型号有：DS05、DS1、DS3、 DS10，其中字母D、S分别为“大地测量”和 “水准仪”汉语拼音的第一个字母，字母后的数字表示以mm为单位的、仪器每公里往返测高差中数的中误差。DS05、DS1、DS3、DS10水准仪每公里

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2．尺垫
尺垫是由生铁铸成。一般为三角形板座，其下方有三个脚，可以踏入土中。尺垫上方有一突起的半球体，水准尺立于半球顶面。
尺垫用于转点处。
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下一节
第三节水准仪的使用
微倾式水准仪的基本操作程序为
1、安置仪器 2、粗略整平 3、瞄准水准尺 4、精确整平
5、读数
一、安置仪器
（1）在测站上松开三脚架架腿的固定螺旋，按需要的高度调整架腿长度，再拧紧固定螺旋，张开三脚架将架腿踩实，并使三脚架架头大致水平。
国家等级永久性水准点建筑工地上的永久性水准点
国家等级永久性水准点
国家等级永久性水准点
建筑工地上的永久性水准点
（2）临时性水准点
水准点的“点之记”
H23＝56.437m BM23
H24＝58.392m BM24
8.4m
9.0m 9.8m
H25＝53.168m BM25
二、水准路线及成果检核
（2）双面水准尺
尺长为3m，两根尺为一对。
尺的双面均有刻划，一面为黑白相间，称为黑面尺（也称主尺）；另一面为红白相间，称为红面尺（也称辅尺）。
两面的刻划均为1cm，在分米处注有数字。
两根尺的黑面尺尺底均从零开始，而红面尺尺底，一根从4.687m开始，另一根从4.787m开始。在视线高度不变的情况下，同一根水准尺的红面和黑面读数之差应等于常数 4.687m 或 4.787m ，这个常数称为尺常数，用K来表示。
（1）管水准器
管水准器（亦称水准管）用于精确整平仪器。
L
O
L
水准管轴平行于视准轴。
水准管上2mm圆弧所对的圆心角τ，称为水准管的分划值，水准管分划愈小，水准管灵敏度愈高，用其整平仪器的精度也愈高。DS3型水准仪的水准管分划值为20″，记作20″/2mm。
为了提高水准管气泡居中的精度，采用符合水准器。
（4）精确瞄准转动微动螺旋，使十字丝的竖丝瞄准水准尺边缘或中央。
（5）消除视差眼睛在目镜端上下移动，有时可看见十字丝的中丝与水准尺影像之间相对移动，这种现象叫视差。
产生视差的原因是水准尺的尺像与十字丝平面不重合。
视差的存在将影响读数的正确性，必须予消除。消除视差的方法是仔细地转动物镜对光螺旋，直至尺像与十字丝平面重合。
（2）从仪器箱中取出水准仪，用连接螺旋将水准仪固定在三脚架架头上。
二、粗略整平通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。
三、瞄准水准尺
（1）目镜调焦转动目镜对光螺旋，使十字丝成像清晰。
（2）初步瞄准通过望远镜筒上方的照门和准星瞄准水准尺，旋紧制动螺旋。
（3）物镜调焦转动物镜对光螺旋，使水准尺的成像清晰。
为前视点，B点尺上的读数b称为前视读数。
高差等于后视读数减去前视读数。
二、计算未知点高程
1．高差法前进方向
a
B
A
HA 大地水准面
如果已知A点的高程HA，则B点的高程HB为：
H H h
B
A
AB
b hAB
HB
2．视线高法
前进方向
a A
HA
Hi
大地水准面
B
b
hAB
HB
B点高程也可以通过水准仪的视线高程Hi来计算，即
移动对光透镜，可使不同距离的目标均能清晰地成像在十字丝平面上；
再通过目镜的作用，便可看清同时放大了的十字丝和目标影象a′b′。
（3）视准轴
十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴CC。
视准轴的延长线即为视线。
当视准轴水平时，用十字丝的中丝在水准尺上截取读数。
2．水准器
（1）管水准器（2）圆水准器
H i
H A
a
返回
H B
H i
b
下一节
第二节水准测量的仪器和工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺和尺垫。
国产水准仪按其精度分，有 DS05 ， DS1 ， DS3 及 DS10 等几种型号。05、1、3和10表示水准仪精度等级。
一、DS3微倾式水准仪的构造
DS3主要由望远镜、水准器及基座三部分组成。
在水准点间进行水准测量所经过的路线，称为水准路线。
h1
h2
BMA
1
h3 2
h4
3
BMB
相邻两水准点间的路线称为测段。
在一般的工程测量中，水准路线布设形式主要有以下三种形式：
1．附合水准路线 2．闭合水准路线 3．支水准路线
1．附合水准路线
（1）附合水准路线的布设方法
从已知高程的水准点BMA出发，沿待定高程的水准点1、2、3进行水准测量，最后附合到另一已知高程的水准点BMB所构成的水准路线，称为附合水准路线。
第二章水准测量
第一节水准测量原理
一、水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供的水平视线，借助于带有分划的水准尺，直接测定地面上两点间的高差，然后根据已知点高程和测得的高差，推算出未知点高程。
前进方向
a A
B
b
hAB
A、B两点间高差hAB为：
h ab AB
A点为后视点，A点尺上的读数a称为后视读数；B点
转动脚螺旋，可使圆水准气泡居中。
二、水准尺和尺垫
1．水准尺
（1）塔尺
是一种逐节缩小的组合尺，其长度为 2m ～ 5m，有两节或三节连接在一起，尺的底部为零点，尺面上黑白格相间，每格宽度为 1cm ，有的为 0.5cm，在米和分米处有数字注记。
（2）圆水准器
过零点的球面法线 L′L′ ，称为圆水
L′
准器轴。
圆水准器轴 L′L′
气泡
平行于仪器竖轴VV。
L′
气泡中心偏离零点2mm时竖轴所倾斜的角值，称为圆水准器的分划值。
3．基座
基座的作用是支承仪器的上部，并通过连接螺旋与三脚架连接。
基座主要由轴座、脚螺旋、底板和三脚压板构成。
四、精确整平
转动微倾螺旋，使气泡两端的影像严密吻合, 此时水准管气泡居中，视线即为水平视线
五、读数
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下一节
第四节水准测量的外业
一、水准点
我们将用水准测量的方法测定的高程控制点，称为水准点。
水准点记为BM (Bench Mark)。
水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。
（1）永久性水准点
1．望远镜
望远镜是用来精确瞄准远处目标并对水准尺进行读数的。
它主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板组成。
（1）十字丝分划板
十字丝分划板是为了瞄准目标和读数用的。
中丝
上丝竖丝
下丝
Hale Waihona Puke 十字丝分划板（2）物镜和目镜
物镜和目镜多采用复合透镜组；
目标AB经过物镜成像后形成一个倒立而缩小的实像ab；