《水文测量》课件——水准测量

f
h
L

Li
∑ 7.4 +4.330 -0.037 +4.293
辅
助
fh
h测 (H终 H始 ) 4.330 (49.579 45.286) 0.037m 37mm
计 fh限 20 L 20 7.4 54mm
算 fh fh限.......所. 以，精度合格
§2 水准测量
（三）普通水准测量的精度要求
1.高差闭合差 f h ——观测高差与理论高差的差值。
附合水准路线：
闭合水准路线： 支水准路线：
fh
h测
（H终

H
）
始
fh h测
fh h往 h返
通常进行 往返观测
2.高差闭合差的限差 f h 限
fh限 30 L（mm），L为水准路线长度，以km为单位。 fh限 10 （n mm），n为水准路线的总的测站数。
等 视线长度 前后视距差 前后视距差积累 红黑面读数差 红黑面高差之差
级 （m）
（m）
（m）
（mm）
（mm）
三等 ≤75
≤2.0
≤5.0
≤2.0
≤3.0
四等 ≤100
≤3.0
≤10.0
≤3.0
≤5.0
五、水准路线的平差计算
§2 水准测量
1、水准路线的高差闭合差
定义：观测高差与理论高差的差值称为高差闭合差。
附合水准路线：
fh
h测
（H d
H ） u
闭合水准路线：
fh h测
支水准路线：
fh ht hc
式中：
fh — —高差闭合差；
h测 — —各测段高差的总和； ht、 hc — —路线上各测站的往测、返测的高差总和；
H d — —路线上终了已知水准点的高程； Hu — —路线上起始已知水准点的高程。
§2 水准测量
☆ 三（四）等水准测量及其要求
概述
三等水准测量用于接测基本水准点和校核水准点的高程。 四等水准测量用于接测高程基点、固定点和洪水痕迹的高程； 地形测量的高程控制和大断面岸上部分的高程测量；接测校核水准 点的高程（注：没有条件按三等水准接测）。
——《水文测量规范》
三（四）等水准测量方法
3、直接观测法跨河水准测量示例
§2 水准测量
A1
3、直接观测法跨河水准测量示例
§2 水准测量
A2
§2 水准测量
两岸立尺点高差计算
h h h b1b2
b1I2
I2b2
0.866 0.79b1
0.805 (0.852) 1.657m
六、跨河水准测量
§2 水准测量
跨越江河、沟谷等进行高程传递，因不能满足相应等级水准测量的 视距长度、前后视距差、视距差累计而采取特殊方法进行的水准测量， 称为跨河水准测量。
1、跨河水准测量方法概述
(1)直接跨河测量（河宽不大于允许视线长度）。 (2)通过桥面进行水准测量(若有桥梁可以利用)。 (3)静水高程传递方法（水面静止或水流平缓）。 (4)通过冰面进行水准测量（北方地区的冬季）。 (5)非等视距的直接观测（一般采取对称观测）。 (6)微动觇板法（专门设计制作）。
水准测量：利用能提供水平视线的仪器，测定地面点间的高差， 推算未知点高程的一种方法。
后视尺
后视读数
a
后视点
HA
水平视线
前进方向
前视点
B
A
大地水准面
前视尺
b 前视读数 hAB
HB
高差 =后视读数-前视读数，即
hAB= a - b
§2 水准测量
二、水准仪及其使用
1、水准仪 ●光学水准仪
DS05型、DS1型 0.5mm/km、 1mm/km
hb1b2

(hb1b2
定义：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。
●水准器：圆水准器、长水准管
水准器
§2 水准测量
水准器的分划值：
2mm 2mm 206265
R
R
定义：过圆水准器零点的球面法线称为圆水准器轴，用 L′L′ 表示。 定义：过管水准器零点的纵向切线称为水准管轴，用 LL 表示。
●算例（四等水准路线）
A h=+2.331m h=+2.813m
1.6km
1 2.1km
2
点号
距离 (km)
观测高差 （m）
改正数 （m）
A
1.6 +2.331 -0.008 1
2.1 +2.813 -0.011 2
1.7 - 2.244 -0.008 3
2.0 +1.430 -0.010
B
h= - 2.244m 1.7km
●基座——
由轴套、脚螺旋、连接板等组成
§2 水准测量
轴套 脚螺旋 连接板
定义：照准部旋转轴的几何中心线称为仪器竖轴，用VV 表示。
3、水准仪的使用
（1）安置仪器
要领：高度适中 架头水平 架腿稳固
§2 水准测量
在斜坡上架设仪器
不恰当
正确恰当
3、水准仪的使用
（2）粗略整平
要领：调节脚螺旋 使圆气泡居中
§2 水准测量
2、直接观测法跨河水准测量的场地布设
（1）等距原则：跨河视距及两岸视距尽可能相等，岸上视距应大于10m； （2）等高原则：两岸安置仪器的测站点及立尺点尽可能等高； （3）视线高度：视线距水面的高度一般不小于2m，跨越300m以上的河流，
视线距水面的高度一般不小于3m； ——《水文测量规范》
2、水准仪的构造
望远镜、水准器（自动补偿装置）、基座
以DS3级微倾式光学水准仪为例——
望远镜
水准器
基座
§2 水准测量
2、水准仪的构造 望远镜、水准器（自动补偿装置）、基座
缺口 目镜 目镜对光螺旋 微倾螺旋
物镜对光螺旋
准星 物镜 制动螺旋 微动螺旋 脚螺旋
§2 水准测量
●望远镜——
由物镜、目镜、对光螺旋、十字丝分划板、缺口、准星等组成
精密水准仪
DS3型、DS10型 3 mm/km 、 10mm/km
普通工程水准仪
●电子水准仪
0.2mm/km、 0.3mm/km、 0.4mm/km 、 0.5mm/km 、 1.0mm/km 精密水准仪
产生水平视线方式：微倾式、自动安平式。
光学水准仪
§2 水准测量
微倾式普通光学水准仪
光学水准仪
水准尺上的刻划读数，以“米”为单位或以“毫米”为单位。
（自动安平水准仪，无微倾螺旋，粗平、照准后直接读数）
三、水准点与水准路线
§2 水准测量
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。 水文测站的水准点分为基本水准点和校核水准点两种。
（1）永久性水准点
（2）临时水准点：木桩、地面标记等
§2 水准测量
1、三（四）等水准测量测站观测与记录计算
(1) (8) (3)
前进方向
(5) (4) (7)
(2)
(6)
照准后视尺黑面，读取视距丝读数（1）、（2），中丝读数（3） 照准前视尺黑面，读取中丝读数（4），视距丝读数（5）、（6） 照准前视尺红面，读取中丝读数（7） 照准后视尺红面，读取中丝读数（8）
水准器，否则会改变仪器高度），但每次照准标尺后读取水准尺 读数之前，对微倾式水准仪，都一定要调平管水准器后再读数； 对自动安平式水准仪，要让仪器静止几秒钟后才读数。 4）在观测过程中，观测员不要手扶仪器或脚架。 5）立尺员要将水准尺立直，并且要保护好尺垫，防止尺垫移动。 6）读取水准尺读数要以米或毫米为单位，如：1.467或1467；不要 以分米或厘米为单位，如：14.57或145.7。
§2 水准测量
2.水准路线—— 在水准点之间进行水准测量所经过的路线称为水准路线。
●附合水准路线
●闭合水准路线
●支水准路线
从一个已知水准点出 发经过各待测水准点附合 另一个已知水准点上。
从一个已知水准点出 发经过各待测水准点后又 回到该已知水准点上。
从一个已知水准点出发 经过待测水准点，既不附合 到另一已知点也不自行闭合。
改正后高差 （m）
+2.323 +2.802 - 2.252 +1.420
§2 水准测量
h=+1.430m B
3 2.0km 已知：
高程 （m）
45.286
HA=45.286m HB=49.579m 平差计算1、
47.609
2、3点高程。
50.411 48.159 49.579
改正值的计算：
i
§2 水准测量
一对水准尺的尺常数为： 4.687 和 4.787
●水准尺
（2）精密水准尺（铟钢尺）
（与精密光学水准仪配合使用）
§2 水准测量
精密水准尺是在木质尺身的槽 内，引张一根铟瓦合金带，在带上 标有刻划，数字注在木尺上。
●水准尺
（3）条码水准尺
（与电子水准仪配合使用）
§2 水准测量
§2 水准测量
通常进行 往返观测
四、水准测量及其要求
§2 水准测量
（一）水准测量的等级
一等水准测量 二等水准测量
三等水准测量 四等水准测量
普通水准测量
（二）普通水准测量的观测与记录
§2 水准测量
a1 1.852
a2 1.672 0.658
b1
1.360 b2 a3 1.029
a4 1.754 1.472 b3