浅谈四等水准测量——测绘、测量毕业论文(设计)

浅谈四等水准测量

目录

摘要 (3)

一、水准测量的基本原理 (5)

(一)水准测量的概念 (2)

（二）高差及高程计算 (7)

水准路线的布设形式 (4)

（一）单一水准路线形式 (4)

（二）水准网形式 (4)

（三）水准点的布设 (10)

三、四等水准测量 (6)

（一）基本要求 (6)

（二）观测程序 (6)

（三）限差 (6)

四、仪器的使用和检验 (8)

（一）水准仪的构造 (8)

（二）水准仪应满足的几何条件 (9)

（三）水准仪的检验 (9)

五、实例 (10)

（一）测区概况 (10)

（二）技术设计 (10)

（三）作业方法 (11)

（四）计算成果及评价 (25)

六、误差来源及消除方法 (28)

（一）仪器误差 (28)

（二）观测误差 (28)

（三）外界条件的影响 (29)

结束语 (32)

参考文献 (34)

致谢 (36)

摘要

在测量工作中，要确定地面点的空间位置，经常要确定地面点的高程。我们把确定地面点高程的测量工作称为高程测量。高程测量是测量任务中的一部分，其中，水准测量是高程测量中精度最高，用途最广、一种普遍采用的方法，是确定建筑工程地面点高程的方法之一。实施测量过程中，要求测量人员要精心操作、以高度负责认真的态度来对待测量工作，养成良好的操作习惯。下面将会配合千缘财富商汇的实例简单进行介绍。

一、水准测量的基本原理

水准测量的基本原理是根据几何关系，利用仪器提供的水平视线观测立在两点上的水准尺以测定两点间的高差。如图1-1所示，在需要测定高差的A、B两点上分别立上水准尺，在A、B两点的中点安置可获得水平视线的仪器，水平视线在A、B两尺上的截尺数分别为a、b，由于AB距离很短，地球曲率影响可忽略不计，则A、B两点的高差为

若水准测量是沿着AB方向前进，则A点称为后视点，其竖立的标尺称为后视标尺，读数值a称为后视读数；B点称为前视点，其竖立的标尺称为前视标尺，读数值b称为前视读数。当B点高程比A点高时，前视读数b比后视读数a要小，高差为正；当B点比A点低时，前视读数b比后视读数a要大，高差为负。

图1- 1 (一)水准测量的概念

水准测量是利用水准仪提供水平视线，对竖立在两个地面点上的水准尺进行读数，从而计算两点间的高差，进而计算高程的一种测量方法。

（二）高差及高程计算

如图1-1所示，沿AB方向前进，A点为后视点，B点为前视点，两点间的高差等于后视读数减去前视读数。如果A点的高程为已知，则B点的高程为

二、水准路线的布设形式

水准路线布设形式有单一水准路线形式和水准网形式两种。

（一）单一水准路线形式

单一水准路线形式有三种，即符合水准路线、闭合水准路线和支水准路线。

附和水准路线。从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，最后测到另外一个已知高程点上，这样的观测路线形式称为附和水准路线。

闭合水准路线。从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，最后仍回到原来的已知点上，从而形成一个闭合环线，这样的观测路线形式称为闭合水准路线。

支水准路线。从一个高级水准点出发，沿一条路线进行施测，以测定待定水准点的高程，其路线既不闭合又不附和，这样的观测路线形式称为支水准路线。（二）水准网形式

若干条单一水准路线相互连接构成结点或网状形式，称为水准网。

图2-2

（三）水准点的布设

为了统一全国的高程系统和满足各种测量的需要，测绘部门在全国各地埋设并测定了很多高程点，这些点称为水准点(Bench Mark)，简记为BM。水准测量通常是从水准点引测其它点的高程。水准点有永久性和临时性两种。国家等级水准点一般用石料或钢筋混凝土制成，

深埋到地面冻结线以下。在标石的顶面设有用不锈钢或其它不易锈蚀材料制成的半球状标志。有些水准点也可设置在稳定的墙脚上，称为墙上水准点。

建筑工地上的永久性水准点一般用混凝土或钢筋混凝土制成，临时性的水准点可用地面上突出的坚硬岩石或用大木桩打入地下，校顶钉以半球形铁钉。

埋设水准点后，应绘出水准点与附近固定建筑物或其它地物的关系图，在图上还要写明水准点的编号和高程，称为点之记，以便于日后寻找水准点位置之用。水准点编号前通常加BM字样，作为水准点的代号。

三、四等水准测量

（一）基本要求

进行测量首先要有一对双面水准尺，其中K值相差100mm，视线最低高度要保证三丝都能读数。三等水准测量与四等水准测量在观测顺序与精度要求方面有着差别。三、四等水准测量主要技术要求如图4-1所示：

（二）观测程序

四等水准测量一般采用双面水准标尺和中丝测高法进行观测，并且每站按后-后-前-前和黑-红-黑-红的顺序进行观测。下面以四等水准测量为例介绍。

a 确定后视点、前视点

b 在两点之间安置仪器，前后视距差不大于3mm.

c 照准后视尺黑面，按上中下的顺序读取三丝读数，并记录

d 照准后视尺红面，读取中丝读数，并记录

e照准前视尺黑面，按上中下的顺序读取三丝读数，并记录f照准前视尺红面，读取中丝读数，并记录

（三）限差

a 视距差

b 视距累积差

c 黑红面读数差

d 黑红面高差读数差

e fh）fh（山地）

四、仪器的使用和检验

（一）水准仪的构造

根据水准测量的原理，水准仪的主要作用是提供一条水平视线，并能照准水准尺进行读数。因此，水准仪构成主要有望远镜、水准器及基座三部分。

望远镜DS3水准仪望远镜主要由物镜、目镜、对光透镜和十字丝分划板所组成。物镜和目镜多采用复合透镜组，十字丝划板上刻有两条互相垂直的长线，竖直的一条称竖丝，横的一条称为中丝，是为了瞄准目标和谈取读数用的。在中丝的上下还对称地刻有两条与中丝平行的短横线，是用来测定距离的，称为视距丝。十字丝分划板是由平板玻璃圆片制成的，平板玻璃片装在分划板座上，分划板座固定在望远镜筒上。

十字丝交点与物镜光心的连线，称为视准轴或视线。水准测量是在视准轴水平时，用十字丝的中丝截取水准尺上的读数。

对光凹透镜可使不同距离的目标均能成像在十字丝平面上。再通过目镜，便可看清同时放大了的十字丝和目标影像。从望远镜内所看到的目标影像的视角与肉眼直接观察该目标的视角之比，称为望远镜的放大率。DS3级水准仪望远镜的放大率一般为28倍。

水准器：分为管水准器和圆水准器。水准器是用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的装置。有管水准器和圆水准器两种。管水准器用来指示视准轴是否水平；圆水准器用来指示竖轴是否竖直。