四等水准与导线测量技术
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TBM1 TBM2
2.水准路线
三种水准路线的布置形式（注：高差总合的理论值）
3.支水准路线
TBM1
TBM2
BM.A
TBM3 TBM4
BM.A
BM.B TBM3
TBM2
2.附合水准路线
BM.A TBM1
1.水准测量的方法
3.2水准测量的外业实施
3.2.1普通水准测量
h1=-0.543 h3=+0.946 h2=+0.120 1.444 1.324 1.822 0.876 TP4 h4=+0.385 1.820 1.435 h5=+0.118 1.422 1.304
2012年7月
一、四等水准测量
水准测量原理 水准测量的仪器和工具 水准测量的外业实施 水准测量的检核 水准测量的成果整理 水准测量的误差 水准测量规范
高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作（测高差定高程）
2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
是高程测量的主要方法 使用仪器：水准仪
t
10
2.2水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。 塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。 尺垫：转点立尺用。
百度文库
零点差
二.水准仪使用
2.3水准仪的使 用
操作程序与方法 安置——粗平——瞄准——(精平)——读数 安置时考虑前、后视等距(原因）； 粗平时掌握“左手大拇指法”； 瞄准时包括消除视差； 在精平状态下(符合气泡符合时)读数； 读数估读至毫米。
水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。 其它高程测量方法：三角高程测量,气压高程测量，
GPS测量
3.高程系统
我国国家高程系统：黄海高程系
1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米）
我国国家高程基准：
1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
4. 水准测量的等级
（1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求、
管子内壁光滑，液体与内 壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高 曲率半径大，格值小则精 度高 气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧 所对的圆心角。
水准管圆弧2mm所对的圆心角称 为水准管分划值。 气泡中心偏移零点2mm，轴线所 倾斜的角值，称为圆水准器的 分划值
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。 移动调焦镜称为物镜调焦。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测员的眼睛 上下左右移动时，会感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。视差影响瞄准的精度。消除视差方法与 经纬仪消除视差方法一样。
视差
●
视差：
现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置， 十字丝与目标的像有相对移动。
1.1.2 连续高程测量 当地面上A、B两点的距离较远，两点的高差太大，安置一次仪 器不能测定其高程时，就需要增设若干个临时的立尺点，作为 传递高程的过渡点，称为转点，用ZD表示 ，分段测量高差， 取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2+…+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn) =a-b
产生原因：望远镜内目标成像平面与十字丝平面未重合。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。 直到眼睛上下移动，读数不变为止。
水准器
2.1.2水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平 圆水准器用来指示竖轴是否竖直。 管水准器用来指示视准轴是否水平。
瞄准与 读数
a
0708 1471
b
c
6226
（三）水准测量的方法及成果整理
3.1水准点和水准线路 3.1.1水准点（Bench Mark）—为
了统一全国的高程系统和满足各种测量 的需要埋设的高程点
1.永久性、临时性（与转点的区别） 2.点之记：图、编号、高程
3.1.2水准路线—定义
1.闭合水准路线
符合棱镜系统把水准气 泡两端成象在一起便于 观察。 若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差 要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察， 可以避免上述缺点。判 断“气泡居中”的精度 约可提高一倍。
t
5
(t 为气泡的格值 )
肉眼观察的精度：m1
符合棱镜系统的精度：m2
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。 圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
水准管的精度：
符合气泡符合， 水准管轴与视 线水平
尚未符合
符合气泡符合
左手大拇指法
“左手大拇指法”整平：气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。
粗平的操作
a
b
c
读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置， 区格内的小数 “估读”。 区格式分划便于从 远处观察并读数。
2.1水准仪
水准仪构造： 望远镜与视差 水准器 基座
DS3 水准仪外型
2.1.1望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝
视距丝
竖 丝 横丝
上丝 下丝
望远镜的十字丝
测量望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。 十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。
1.2水准面曲率（地球曲率）对水准测量的影响
结论：在进行水准测量时，总是把仪器安置 在离前、后视点大致等距的地点 。
2.水准仪
（二） 仪器和工具
按精度划分： DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标：其中D表示“大 地”，S表示“水准仪”，数字 表示精度，毫米数，表示 1公 里水准测量的中误差(由仪器引 起的) 。
控制范围）
（2）城市分二、三、四等、图根
（一） 水准测量原理
水 准 尺
前进方向
a
水平视线
b
水 准 尺
B
A
HB
大地水准面
hAB
HA
1.1、水准测量原理
1.1.1原理内容： ▲高差=后视读数-前视读数：
求待定点高程的方法： 高差法 ：HB＝HA+hAB＝HA+(a-b) 视线高法 ：HB＝（HA+a）-b＝Hi-b
2.水准路线
三种水准路线的布置形式（注：高差总合的理论值）
3.支水准路线
TBM1
TBM2
BM.A
TBM3 TBM4
BM.A
BM.B TBM3
TBM2
2.附合水准路线
BM.A TBM1
1.水准测量的方法
3.2水准测量的外业实施
3.2.1普通水准测量
h1=-0.543 h3=+0.946 h2=+0.120 1.444 1.324 1.822 0.876 TP4 h4=+0.385 1.820 1.435 h5=+0.118 1.422 1.304
2012年7月
一、四等水准测量
水准测量原理 水准测量的仪器和工具 水准测量的外业实施 水准测量的检核 水准测量的成果整理 水准测量的误差 水准测量规范
高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作（测高差定高程）
2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
是高程测量的主要方法 使用仪器：水准仪
t
10
2.2水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。 塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。 尺垫：转点立尺用。
百度文库
零点差
二.水准仪使用
2.3水准仪的使 用
操作程序与方法 安置——粗平——瞄准——(精平)——读数 安置时考虑前、后视等距(原因）； 粗平时掌握“左手大拇指法”； 瞄准时包括消除视差； 在精平状态下(符合气泡符合时)读数； 读数估读至毫米。
水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。 其它高程测量方法：三角高程测量,气压高程测量，
GPS测量
3.高程系统
我国国家高程系统：黄海高程系
1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米）
我国国家高程基准：
1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
4. 水准测量的等级
（1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求、
管子内壁光滑，液体与内 壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高 曲率半径大，格值小则精 度高 气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧 所对的圆心角。
水准管圆弧2mm所对的圆心角称 为水准管分划值。 气泡中心偏移零点2mm，轴线所 倾斜的角值，称为圆水准器的 分划值
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字丝面上。 移动调焦镜称为物镜调焦。
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测员的眼睛 上下左右移动时，会感到目标象与十字丝之间有相对错动。 这种现象称为视差。视差影响瞄准的精度。消除视差方法与 经纬仪消除视差方法一样。
视差
●
视差：
现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置， 十字丝与目标的像有相对移动。
1.1.2 连续高程测量 当地面上A、B两点的距离较远，两点的高差太大，安置一次仪 器不能测定其高程时，就需要增设若干个临时的立尺点，作为 传递高程的过渡点，称为转点，用ZD表示 ，分段测量高差， 取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2+…+ hn =(a1-b1)+(a2-b2)+…+(an-bn) =a-b
产生原因：望远镜内目标成像平面与十字丝平面未重合。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。 直到眼睛上下移动，读数不变为止。
水准器
2.1.2水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平 圆水准器用来指示竖轴是否竖直。 管水准器用来指示视准轴是否水平。
瞄准与 读数
a
0708 1471
b
c
6226
（三）水准测量的方法及成果整理
3.1水准点和水准线路 3.1.1水准点（Bench Mark）—为
了统一全国的高程系统和满足各种测量 的需要埋设的高程点
1.永久性、临时性（与转点的区别） 2.点之记：图、编号、高程
3.1.2水准路线—定义
1.闭合水准路线
符合棱镜系统把水准气 泡两端成象在一起便于 观察。 若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差 要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察， 可以避免上述缺点。判 断“气泡居中”的精度 约可提高一倍。
t
5
(t 为气泡的格值 )
肉眼观察的精度：m1
符合棱镜系统的精度：m2
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。 圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
水准管的精度：
符合气泡符合， 水准管轴与视 线水平
尚未符合
符合气泡符合
左手大拇指法
“左手大拇指法”整平：气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。
粗平的操作
a
b
c
读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置， 区格内的小数 “估读”。 区格式分划便于从 远处观察并读数。
2.1水准仪
水准仪构造： 望远镜与视差 水准器 基座
DS3 水准仪外型
2.1.1望远镜与视差
●测量望远镜及十字丝
视距丝
竖 丝 横丝
上丝 下丝
望远镜的十字丝
测量望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。 物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。 十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。
1.2水准面曲率（地球曲率）对水准测量的影响
结论：在进行水准测量时，总是把仪器安置 在离前、后视点大致等距的地点 。
2.水准仪
（二） 仪器和工具
按精度划分： DS05 DS1 DS3 DS10
型号下标：其中D表示“大 地”，S表示“水准仪”，数字 表示精度，毫米数，表示 1公 里水准测量的中误差(由仪器引 起的) 。
控制范围）
（2）城市分二、三、四等、图根
（一） 水准测量原理
水 准 尺
前进方向
a
水平视线
b
水 准 尺
B
A
HB
大地水准面
hAB
HA
1.1、水准测量原理
1.1.1原理内容： ▲高差=后视读数-前视读数：
求待定点高程的方法： 高差法 ：HB＝HA+hAB＝HA+(a-b) 视线高法 ：HB＝（HA+a）-b＝Hi-b