三四等水准测量(1)ppt
三四等水准测量(教材)
三、四等水准测量三、四等水准测量所使用地水准仪,其精度应不低于DS3 型地精度指标.水准仪望远镜放大倍率应大于30 倍,符合水准器地水准管分划值为20'/2'mm.三、四等水准测量地技术指标及观测要求参见表1.一、观测方法三、三、四等水准测量主要采用双面水准尺观测法,除各种限差有所区别外, 观测方法大同小异.在每一测站上,首先安置仪器,如超限,则需移动前视尺或水准仪,以满足要求. 然后按下列顺序进行观测,并计入三<四)等水准测量手簿中<表2).b5E2RGbCAP(1)读取后视尺黑面读数：下丝<1),上丝<2),中丝<3).(2)读取前视尺黑面读数：中丝<4),下丝<5),上丝<6).(3)读取前视尺红面读数：中丝<7).(4)读取后视尺红面读数：中丝<8).测得上述8 个数据后,随即进行计算,如果符合规定要求,可以迁站继续施测；否则应重新观测,直至所测数据符合规定要求后, 才能迁到下一站.p1EanqFDPw测站计算与校核测站上地计算有下面几项<表2).1. 视距部分后距：(9>= [(1> －(2>] × 100 <式中“ 100”为视距乘常数, 下同)前距：(10>= [(5> －(6>] × 100后、前视距差：(11>= (9> －(10> <绝对值不应超过2m) 后、前视距离累积差：(12>= 本站地(11> ＋前站地(12> <绝对值不应超过5m)2. 高差部分后视尺黑、红面读数差：(13> = K1 ＋(3>-(8> < 绝对值不应超过2mm)前视尺黑、红面读数差：(14> = K2 ＋(4>-(7> < 绝对值不应超过2mm) 上两式中地K1 和K2 分别为两水准尺地黑、红面地起点读书差,亦称尺常数或起点差.表2 观测所用双面<黑、红面)水准尺地尺常数为：K1=4.787m、K2=4.687m.尺常数地作用是检核黑、红面观测读数是否正确.DXDiTa9E3d黑面高差：(16>= (3> －(4>红面高差：(17>= (8> －(7>黑红面高差之差：(15>=(16>-[(17> ± 0.100] = (13> －(14> <绝对值不应超过3mm) RTCrpUDGiT由于两水准尺地红面起始读数相差0.100m,即4.787m 与4.687m 之差, 因此, 红面测得地实际高差应为(17> ±0.100. 取“＋”或取“－”应根据后、前视尺地K 值来确定. 5PCzVD7HxA每一测站经过上述计算, 符合限差要求后, 才能计算高差中数：(18>= [(16> ＋(17> ±0.100]/2, 作为该站测得地高差值. jLBHrnAILg表2 为三等水准测量手簿, 括号内地数字表示观测记录和计算校核地顺序.当整个水准路线测量完毕, 应逐页校核计算有无错误, 校核地方法是：xHAQX74J0X先计算：Σ(3> 、Σ(4>、Σ(7> 、Σ (8> 、Σ (9> 、Σ (10> 、Σ (16> 、Σ(17>、Σ (18>. LDAYtRyKfE则：Σ(3>－Σ(4> = Σ(16>Σ(8>－Σ(7> = Σ(17>Σ(9> －Σ(10> = (12> 末站当测站总数为奇数时：[ Σ(16>＋<Σ(17> ± 0.100 )]/2 = Σ(18> 当测站总数为偶数时：[ Σ(16>＋<Σ(17>]/2 = Σ(18> 水准路线总长度：L = Σ(9> ＋Σ(10>四等水准测量一个测站地观测顺序, 可采用：后<黑）、后<红）、前< 黑）、前<红）. 即读取后视尺黑面读数后随即读红面读数,而后瞄准前视尺, 读取黑面及红面读数,测站记录计算与三等水准测量完全相同. Zzz6ZB2Ltk三、成果整理三、四等水准测量, 一般布设单一水准路线<附合水准路线、闭合水准路线和支水准路线）,外业成果经检查合格、高差闭合差符合表1 地限差要求时, 方可进行高差闭合差地调整和高程计算. dvzfvkwMI1闭合差地调整和高程计算与一般水准测量方法相同, 它是把闭合差反符号, 按与测段长度成正比例进行分配. 支水准路线进行往、返测量, 取往返测高差地平均值计算高程. rqyn14ZNXI下面介绍一下3 中测量方式＜附合、闭合、支水准路线）地闭合差地调整和高程计算.3进行水准测量地路线称为水准路线 . 根据测区实际情况和需要可布置成单一 水准路线和水准网 .单一水准路线又分为闭合水准路线、附和水准路线和支水准路线三种形式 . 两条以上单一水准路线相交于某一待定水准点则称为水准网 , 其相交点称为 结点, 在下图中 , 水准点 5 即为结点.当 A 、B 两点地距离较远或者高差较大时 , 安置一次仪器不能测得它们地高 差, 这时需要设置转点 .在转点放置尺垫即可 ＜注意在相邻两站观测过程中转点尺 垫不许有任何地变动） , 每安置一次仪器称为一个测站 . EmxvxOtOcoBM23BM11 闭合水准路线计算例】：如图所示 , 一闭合水准路线各段高差观测值及其长度均注于图中 知水准点 BM5地高程为 37.141m, 求 1、99m-1.99 10kmh =1 =1.10L =1L 4=h 4= =0.95 +1.638mk m m L h 2=-BM1BM1BM1BM4闭合水准路线附合水准路线支水准路线水准网BM2BM3,已2、 3点高程. SixE2yXPq5BM5L2=0.75-1.420m 75 m k m现结合下表说明闭合水准路线高差闭合差调整与高程地计算方法和步骤3<1)计算路线闭合差 f h ：f h h测44mmfh允40 Lmm 80mm可见 f h f h 允 ,说明成果符合要求 .<2)计算高差闭合差改正数 v i ：改正数 v i 与闭合差符号相反 , 且改正数 v i 数值总和与闭合差相等 . 在同一水准路线上 , 一般可认为观测条件是相同地 , 所以可认为误差地大小 与路线地长度或者测站数成正比 . 这样闭合差地调整方法是：按与距离或者测站 数成正比例、反符号分配 . 则各段路线高差闭合差地改正数 v i 为：6ewMyirQFL式中, L 为水准路线地总长 , L i 为各测段距离； n 为水准路线测站数总 和,n i 为各测段地测站数 .分配完后,必须满足 v f h ,否则说明计算有误 ,应重新计算 .<3)计算改正后高差：高差观测值 + 高差改正数 ,即为改正后地高差v if h L L i 或v in i<4）计算待测点高程：前一点高程+ 两点间改正后高差, 即为最终各测点地高程<1）计算路线高差闭合差f h ：f h h测（H终-H始）<2）、<3）、<4）与闭合路线相同<1）计算路线高差闭合差f h ：<2）计算高差值：取各测段往返测高差中数<往返测高差绝对值之和地平均值）作为本测段地高差, 符号以往测为准.<3）计算各测点高程值：由起始点高程往后推算, 即“前一点高程+ 两点间高差= 后一点高程”。
三四等水准测量
经研究，因大气折光引起 的视线曲率半径约为地球 曲率半径的7倍，取k=1/7
f c r f1 f 2 0 . 43 D R
2
2R
上式中地球半径R=6371 km ，水平距离D以km为单位
三.三角高程测量的 其他特点
三、三角高程测量的其他特点
三角高程测量两点距离较远时，应考虑加两差改正； 两点间对向观测高差取平均，能抵消两差影响； 三角高程测量通常组成附合或闭合路线，以检验精度； 三角高程测量通常用于代替等外水准测量，而不用 于代替等级水准测量； 据有关资料称，用电子全站仪进行三角高程测量，能 代替四等水准测量。
视距差检核：
( 9 ) (1 0 ) 本 页 末 站(1 2 ) 前 页 末 站(1 2 )
本页总视距
( 9 ) (1 0 )
三等水准测量记录（双面尺法）
测 站 点号 编 号 后 下丝 前 下丝 尺 上丝 尺 上丝 方向 后视距
视距差d(m)
及尺 前视距 号
Σ d(m)
三等水准测量记录（双面尺法）
测 站 点号 编 号 后 下丝 前 下丝 尺 上丝 尺 上丝 方向 后视距
视距差d(m)
及尺 前视距 号
Σ d(m)
水准尺读数 （ m） 黑面 红面
平均 K+黑-红 高差 （m）
备 注
（1） （2） （9） （11）
后 （3） （8） （14） 前 （6） （7） （5） （13） （10） 后-前 （15） （16） （17）
二、三四等水准测量作业方法
1.采用双面尺法作测站检核 2.每站观测次序： 后视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(黑面) 上丝读数，下丝读数，中丝读数 前视(红面) 中丝读数 后视(红面) 中丝读数
三、四等水准测量步骤
三、四等水准测量控制测量除了要完成平面控制测量外，还要进行高程控制测量。
小区域地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制。
一、三、四等水准测量(leveling)的技术要求1、高程系统：三、四等水准测量起算点的高程一般引自国家一、二等水准点，若测区附近没有国家水准点，也可建立独立的水准网，这样起算点的高程应采用假定高程。
2、布设形式：如果是作为测区的首级控制，一般布设成闭合环线；如果进行加密，则多采用附合水准路线或支水准路线。
三、四等水准路线一般沿公路、铁路或管线等坡度较小、便于施测的路线布设。
3、点位的埋设：其点位应选在地基稳固，能长久保存标志和便于观测的地点，水准点的间距一般为1—1．5km，山岭重丘区可根据需要适当加密，一个测区一般至少埋设三个以上的水准点。
4、三、四等及五等水准测量的精度要求和技术要求列于表中。
二、三、四等水准测量的观测方法三、四等水准测量观测应在通视良好、望远镜成像清晰及稳定的情况下进行。
一般采用一对双面尺。
1、三等水准一个测站的观测步骤：（后-前-前-后；黑-黑-红-红）（1）照准后视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（1）、（2）、（3）。
（2）照准前视尺黑面，精平，分别读取上、下、中三丝读数，并记为（4）、（5）、（6）。
（3）照准前视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（7）（4）照准后视尺红面，精平，读取中丝读数，记为（8）这四步观测，简称为“后一前一前一后(黑一黑一红一红)”，这样的观测步骤可消除或减弱仪器或尺垫下沉误差的影响。
对于四等水准测量，规范允许采用“后一后一前一前（黑一红一黑一红)”的观测步骤。
2、一个测站的计算与检核：观测记录参看书本表7-11。
①视距的计算与检核后视距(9)=[(1)—(2)]X100m前视距(10)=[(4)—(5)]Xl00m 三等≯75m，四等≯l00m前、后视距差(11)=(9)—(10) 三等≯3m，四等≯5m前、后视距差累积(12)=本站(11)+上站(12) 三等≯6m，四等≯l0rn②水准尺读数的检核同一根水准尺黑面与红面中丝读数之差：前尺黑面与红面中丝读数之差13)=(6)十K—(7)后尺黑面与红面中丝读数之差(14)=(3)十K—(8) 三等≯2mm，四等≯3mm(上式中的K为红面尺的起点数，为4．687m或4．787m)③高差的计算与检核黑面测得的高差(15)=(3)—(6)红面测得的高差（16)=(8)—(7)校核：黑、红面高差之差(17)=(15)—[(16)±0．100]或(17)=(14)—(13) 三等≯3mm，四等≯5mm高差的平均值（18)= [（15)+(16)±0．100]/2在测站上，当后尺红面起点为4．687m，前尺红面起点为4．787m时，取十0．100，反之，取—0．100。
三四等水准测量
三、四等水准测量主要技术要求三、四等水准测量除用于国家高程控制网加密外，还常用于建立局部区域地形测量、工程测量高程首级控制，其高程应就近由国家高一级水准点引测。
根据测区条件和用途，三、四等水准路线可布设成闭合或附和水准路线，水准点应埋设普通标石或作临时水准点，亦可和平面控制点共享，三、四等水准测量的技术要求见表。
表三、四等水准测量技术指标注：计算往返较差时，L 为单程路线长，以km 计；n 为单程测站数。
一个测站的观测程序三、四等水准测量采用成对双面尺观测。
测站观测程序(表如下。
安置水准仪，粗平。
瞄准后视尺黑面，读取下、上、中丝的读数，记入手簿(1)、(2)、(3)栏。
瞄准前视尺黑面，读取下、上、中丝的读数，记入手簿(4)、(5)、(6)栏。
瞄准前视尺红面，读取中丝的读数，记入手簿(7)栏。
瞄准后视尺红面，读取中丝的读数，记入手簿(8)栏。
以上观测程序归纳为“”，可减小仪器下沉误差。
四等水准测量亦可按“”程序观测。
后，前，前，后112)上述观测完成后，应立即进行测站计算与检核，的限差要求后，方可迁站。
测站计算与检核1. 视距计算与检核后视距d 后：(9)=[(1)－(2)]×100 前视距d 前：(10)=[(4)－(5)] ×100前后视距差Δd ：(11)=(9)－(10) 前后视距累计差Σ Δd ：(12) =上站(12)+本站(11) 以上计算的d 后、d 前、Δd 、ΣΔd 的规定，以满足中间法的要求。
因此，每站安置仪器时，尽可能使Σd 后=Σd 前。
2. 读数检核设后、前视尺的红、黑面零点常数分别为K 1(如4.787)、K 2(如4.687)，同一尺的黑、红面读数差为：前视尺 (13)=(6)+K 2－(7) 后视尺 (14)=(3)+K 1－(8)(13)、(14)之值均应满足表2-3的要求，即三等水准不大于2mm ，四等水准不大于3mm 。
否则应重新观测。
三、四等水准测量
《建筑工程测量》三、四等水准测量小地区地形测图或施工测量中，多采用三、四等水准测量作为高程控制测量的首级控制；当水准测量作高程控制时，因困难大或无法施用时，这时可考虑采用三角高程测量。
一.三、四等水准测量的施测仪器三、四等水准路线用于建立小区域首级控制网和工程施工高程控制网。
水准观测的主要技术要求见表1，仪器等级采用DS3级水准仪，水准尺不同于普通水准尺，它是双面水准尺，每次观测使用两把尺子，称为一对，每根水准尺一面为红色，另一面为黑色。
一对水准尺的黑面尺底刻划均为零，而红面尺一根尺底刻划为4.687 m，另一根尺底刻划为4.787 m，这一数值用k表示，称为同一水准尺红、黑面常数。
下面以四等水准测量为例，介绍用双面水准尺法在一个测站的观测程序、记录与计算。
表1 水准测量主要技术要求等级水准仪的型号视线长度/m前后视较差/m前后视距累计差/m视线离地面最低高度/m黑、红面读数较差/mm黑红面所测高差较差/mm三等DS1100360.3 1.0 1.5DS375360.3 2.0 3.0四等DS31005100.2 3.0 5.0二.三、四等水准测量的观测方法与记录四等水准测量每站的观测顺序和记录见表2，括号中数字1~8号代表观测记录顺序（蓝色底纹），9~18号为计算的顺序与记录位置（棕粉色底纹）。
观测步骤为:(1)照准后视水准尺黑面，读取下、上、中三丝读数。
(2)转动水准仪，照准前视水准尺黑面读取中丝读数，下、上、中三丝读数。
(3)将水准尺转为红面，前视水准尺红面，读取中丝读数。
(4)转动水准仪，照准后视水准尺红面，读取中丝读数。
这样的观测顺序简称为“后—前—前—后”或“黑—黑—红—红”。
表2 四等水准测量记录表时间:××年××月××日天气:晴成像:清晰仪器及编号:DS××××观测者:×××记录者:×××测站编号点号后尺下丝前尺下丝方向及尺号标尺读数/m黑+K-红/mm高差中数/m备注上丝上丝黑面红面后视距/m前视距/m视距差d/m∑d/m1BN114后K01 3 8 1318K01:4687K02:4787 TP125前K026714910后-前1516171112BM1 1.8910.758后K01 1.708 6.3950+1.1340TP1 1.5250.390前K020.574 5.361036.636.8后-前+1.134+1.0340-0.2-0.2TP1 2.7460.867后K02 2.5307.319-2+1.8850TP2 2.3130.425前K010.646 5.333043.3-44.2后-前+1.884+1.986-2-0.9-1.1三.三、四等水准测量的计算与检核1.测站上的计算与检核A.视距计算：根据视线水平时的视距原理(下丝-上丝)×100计算前、后视距离。
三、四等水准测量方法
一、观测方法三四等水准测量仍采用DS3水准仪，水准尺可用双面尺，观测程序可简述为后前前后，即在每个测站上的观测顺序为：1，后视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；2，前视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；3，前视红面，读取中丝读数；4，后视红面，读取中丝读数。
三、四等水准测量的观测和计算次序（表1）K 为水准尺常数，即尺底红面分划读数四等水准测量观测顺序也可以采用后后前钱，四等水准测量还可采用单面尺进行观测，其观测顺序为后—前—变更仪器高—前—后 二、计算与检核的方法1，三等和四等水准测量的技术要求 四等水准测量的主要技术指标（表2）2、计算与检核（1）视距计算后视距离：（9）=[(1)-（2）]X100前视距离：(10)=[(4)-(5)]X100前、后视距差：（11）=（9）-（10）前、后视距差（11）之值应符合表2中之规定前、后视距累积差：（12）=前一站的（12）+本站的（11）（12）之值应符合表2中前、后视距累积差的限差要求。
（2）高差计算①同一水准差红面、黑面中丝读数的校核红、黑面中丝读数差按下式计算：前尺：（13）=（6）+K 前-（7） 后尺：（14）=（3）+K 后-(8)其中：K 前、K 后为水准尺红、黑面的常数差，分别为和。
（13）、（14）之值应符合表2中红、黑面读数差限差的要求。
②计算黑面、红面的高差黑面： （15）=（3）-（6） 红面： (16)=(8)-(7)由于两尺的红面常数差K 分别为和，因此(16)±后才是红面测得的高差。
若后尺为,前尺为，应取“+“号，反之，后尺为，前尺为，则应取”-“号。
校核：(17)=(15)-(16)±=(14)-(13)(17)之值应符合表2中红、黑面所测高差之差的限差要求。
③计算平均高差平均高差：(18)=21[(15)+(16)±]=(15)- 21(17)=(16)±+(17) (3)测段的最终校核 ①高差部分∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]= ∑(15)+(16)]=2∑(18)(±其中，括号中的±在测站数为奇数的情况下才需要。
(完整版)三、四等水准测量方法
一、观测方法三四等水准测量仍采用DS3水准仪，水准尺可用双面尺，观测程序可简述为后前前后，即在每个测站上的观测顺序为：1，后视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；2，前视黑面，依次读取下丝、上丝和中丝读数；3，前视红面，读取中丝读数；4，后视红面，读取中丝读数。
三、四等水准测量的观测和计算次序（表1）四等水准测量观测顺序也可以采用后后前钱，四等水准测量还可采用单面尺进行观测，其观测顺序为后—前—变更仪器高—前—后二、计算与检核的方法1，三等和四等水准测量的技术要求四等水准测量的主要技术指标（表2）2、计算与检核（1）视距计算后视距离：（9）=[(1)-（2）]X100前视距离：(10)=[(4)-(5)]X100前、后视距差：（11）=（9）-（10）前、后视距差（11）之值应符合表2中之规定前、后视距累积差：（12）=前一站的（12）+本站的（11） （12）之值应符合表2中前、后视距累积差的限差要求。
（2）高差计算①同一水准差红面、黑面中丝读数的校核 红、黑面中丝读数差按下式计算：前尺：（13）=（6）+K 前-（7） 后尺：（14）=（3）+K 后-(8)其中：K 前、K 后为水准尺红、黑面的常数差，分别为4.687m 和4.787m 。
（13）、（14）之值应符合表2中红、黑面读数差限差的要求。
②计算黑面、红面的高差黑面： （15）=（3）-（6） 红面： (16)=(8)-(7)由于两尺的红面常数差K 分别为4.687m 和4.787m ，因此(16)±0.100后才是红面测得的高差。
若后尺为4.687m,前尺为4.787m ，应取“+“号，反之，后尺为4.787m ，前尺为4.687m ，则应取”-“号。
校核：(17)=(15)-(16)±0.100=(14)-(13)(17)之值应符合表2中红、黑面所测高差之差的限差要求。
③计算平均高差 平均高差：(18)=21[(15)+(16)±0.100]=(15)- 21(17)=(16)±0.100+(17) (3)测段的最终校核 ①高差部分∑[(3)+(8)]- ∑[(6)+(7)]= ∑(15)+(16)]=2∑(18)(±0.100) 其中，括号中的±0.100在测站数为奇数的情况下才需要。
三、四等水准的测量方法
三、四等水准的测量方法1、观测方法：四等水准测量，视线长度不超过100米。
每一测站，按下列顺序进行观测：（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数（1）（2）（3）；（2）后视红面，读中丝（4）；（3）前视黑面，读下丝、上丝和中丝读数（5）（6）（7）；（4）前视红面，读中丝读数（8）。
以上观测顺序为后后前前，在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面，黑面要读三丝读数，用于计算视线长度，红面只读中丝读数，括号内数字为读数顺序。
记录和计算格式见下表。
三等水准测量，视线长度不超过75米，观测顺序为后前前后，观测方法和记录计算格式同四等。
2、计算和检核；计算和检核算内容如下，见下表（一）测站上的计算和检核（1）视距计算；后视距离（9）=（1）-（2），前视距离（10）=（5）-（6）前后视距在表中以米为单位，即（下丝-上丝）*100前后视距差（11）=（9-（10）。
对于四等水准测量，前后视距差不超过5米，对于三等水准测量，不超过3米。
前后视距累积差（12）=本站的（11）+上站的（12）。
对于四等水准测量，前后视距累积差不超过10为米，三等不超过6米。
（二）、同一水准尺红黑面读数差的检核同一水准尺红、黑面读数差为：（13）=（3）+K-（4）（14）=（7）+K-（8）K为水准尺两面的常数差，一对水准尺的常数差分别为4.687和4.787。
对于四等水准测量两面的读数差不得超过3mm。
对于三等水准测量不得超过2mm。
（三）、高差的计算和检核按黑面读数和红面读数测得的高差分别为：（15）=（3）-（7）（16）=（4）-（8）两面的高差之差可按下式计算，±100为两尺常数K之差（17）=（15）-（16）±100=（13）-（14）对于四等水准测量，两面高差之并不大于5mm，三等不大于3mm。
（四）计算平均高差（18）=1/2[（15）+（16）±100]（五）、总的计算和检核每一测段完成后，应作如下检核；（1）、视距计算检核：末站的（12）=∑（9）-∑（10）总视距=∑（9）+∑（10）（2）高差的计算和检核当测站为偶数时，总高差=∑（18）=1/2[∑（15）+∑（16）]=1/2{∑[（3）+（4）]- ∑[（7）+（8）当测站为偶数时，总高差=∑（18）=1/2[∑（15）+∑（16）±100]。
三四等水准测量
三四等水准测量的观测和记录方法
双面尺法观测程序
黑
红
①后视黑面，精平，读取上、下、中丝
面 尺
面 尺
读数，记入（1）（2）（3）中；
②前视黑面，精平，读取上、下、中丝 读数丝读数，记入（7）； ④后视红面，精平，读取中丝读数，记入（8）。
三、四等水准测量记录（双面尺法）
（5） 前 （10） 后-前
（12）
1.030 后1
（6） （15）
1.242
（7） （16）
6.030
（14） （17）
-1
K为尺 （18） 常数：
K1=4.787 K2=4.687
0.442 前2 0.736 5.422 +1
58.8 后-前 +0.506 +0.608 -2 +0.5070
+0.1 +0.1
双面尺
48
00
0.013m
水准测量的测站检核方法 （1）双仪高法： 第一次测得高差：h=1 .236；第二次测得高差：h=1.238；平均高差 为：h=1.237m
（2）双面尺法：h=(h黑+h红±100mm)/2
TP1 h
BM
1.主要技术要求(四等水准测量)
①视线高度： 高于0.2m ②视线长度： 不超过100m ③前、后视距差：△d不得超过5m ④前、后视距累积差： ∑△d不得超过10m ⑤红黑面读数差：（K＋黑－红） 不超过3mm ⑥红黑面高差之差：(h红±0.1m)-h黑不超过5mm
TP.12 TP.2
1.954 1.373 58.1
1.276 0.694 58.3
后2 1.664 6.350 前1 0.985 5.773 后-前 +0.679 +0.577
水准测量PPT课件(共53张PPT)
5用－望对远光镜透瞄镜准目6标－或物在镜水对准光尺螺“上旋D读〞数7－，和分均划“以板十S固字〞定丝螺表的丝交示点中为准文。 “大地〞和“水准仪〞中“大〞字和“水〞
精望密远水 镜准具仪有字均良的采好用的汉钢光构学语件性拼，能并。音且的密封第起一来，个受温字度母变化，影通响小常。 在书写时可省略字母“D〞，下标“05〞、
(a)
(b)
水准点
至南湖新村
21号楼
5 号 楼 1号楼
点之记
二 水准测量方法
1.624
0.612 0.713
1.634
1.536
0.615
1.852
0.671
TP3
TP2
TP1
A
HA=29.053
IV
1.214
2.812
TP4
V
B
HB
步骤
〔1〕立尺 〔2〕安置仪器
〔3〕瞄准后视尺
〔4〕瞄准前视尺
符合水准器气泡居中后，应立即用十字
丝中丝在水准尺上读数。读数时应从 小到大，从上到下读取。直接读
取米、分米和厘米，并估读出毫米 ，共四位数。读数后再次检查符合 水准器气泡是否居中。
13 14
15 16
1.464m
自动安平水准仪的使用
自动安平水准仪的操作程序分四步，即安置仪器——粗略整平— —瞄准水准尺——读数，其中安置仪器、粗平、瞄准与微倾式水准仪操 作方法相同。读数时应注意观察自动报警窗的颜色，假设全窗为绿色可 以读数，假设任意一端出现红色，说明仪器倾斜量超出自动安平补偿范 围，需重新整平仪器方可读数。有的自动安平水准仪在目镜下方配有一 个补偿器检查按钮，每次读数前按一下该按钮，如果目标影像在视场中 晃动，说明“补偿器〞工作正常，等待2～4s后即可读数。
水准仪测量教学课件(共50张PPT)
a
b
c
水准测量的瞄准和读数
2.4 普通水准测量
• 水准点：用水准测量的方法测定的高程控制点 “BM〞，分永久性和临时性。
• 水准测量：从某一高程的水准点开始，经过一 定的水准路线，测定各待定点的高程。
• 点之记：水准点应进行编号，并绘出水准点与
附近固定建筑物或其它明显地物关系的点位草
图，
作为水准测量的成果一并保存。
1.365 0.936 ∑ h=+0.429
高程 (m)
19.153
19.514
备注 已知
20.424
20.518
19.971
19.582
2.5 普通水准测量成果整理
1.高差闭合差的计算与校核 ①支水准路线
②闭合水准路线
③附合水准路线
2.高差闭合差分配和计算改正后高差
分配原那么：对于闭合或附合水准路线，按与路线长 Zeiss Koni007自动安平水准仪
水准仪的使用
水准仪的使用步骤： 安置——粗平——瞄准——精平——读数 安置时考虑前、后视等距； 粗平时掌握“左手大拇指法〞； 瞄准时包括消除视差； 精平状态下(符合气泡符合时)读数； 读数估读至毫米。
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
水准仪的使用
“左手大拇指法〞粗平：气泡移动的方向与左手 大拇指转动脚螺旋的方向一致。
标准规定，三、四等水准测量时应保证上、中、下三 丝应能读数，二等水准测量那么要求下丝读数大于等于 0.3m。
(三) 气候的影响
精密水准仪的特点 1) 望远镜的放大倍数大，分辨率高，如标准要求DS1不小于
38倍，DS05不小于40倍；
2) 管水准器分划值为10″/2mm，精平精度高；
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Ⅲ 12 402 反 -0°25′58″ 417.697 -3.155 1.601 1.708
竖直角
S（m）
577.157 +34.271 1.565 1.695
703.490 +9.604 1.592 1.610
417.653 +3.345 1.581 1.713
h S sin (m)
第三节
求见表8-4。
三角高程测量方法
竖直角观测是三角高程测量的关键工作，对竖直角观测的要
注：D为光电测距边长度（km）
第三节
三角高程测量方法
三 角 高 程 测 量
1．观测 （1）安置经纬仪于测站上，量取仪高i（和目标高v）。 （2）用盘左、盘右测量竖直角（和读取目标高v）。 （3）用测距仪测量两点间的斜距S，或用三角测量方法计算 两点间的平距D。 具体测量指标和限差可参见表8-4 。 2．计算 （1）依测得的斜距S（或平距D），竖直角，仪高i和 目标高V，计算高差。 （2）根据平距D，计算两差改正数f。 （3）将相应的改正数f加上高差成为最终的高差。
i （ m） v （ m）
f 0.34 D2 (m) R
2
2.1KM
-2.244 1.7KM
2.0KM
B
四等水准测量记录表8-3
第三节
定 义 三 角 高 程 测 量
三角高程测量方法
根据两点间的水平距离或斜距离以及竖直角来求出两点间的高 差。三角高程测量又可分为经纬仪三角高程测量和光电测距（全 站仪）三角高程测量。 优缺点 这种方法较之水准测量灵活方便，但精度较低，主要用于山区 的高程控制和平面控制点的高程测定。 经纬仪三角高程测量 利用平面控制测量中，已知的边长和用经纬仪测得两点间的竖 直角来求得高差。 光电测距三角高程测量
第二节
三、四等水准测量方法
四等水准测量的数据计算和检核
1、测站上的计算和检核 （2）、同一水准尺红、黑面读数差的检核
计 算 和 检 核
K为水准尺红、黑面常数差，一对水准尺的常数差K分别为4.687和 4.787。对于四等水准测量，红、黑面读数差不得超过3mm；对于三 等水准测量，不得超过2mm。
同一水准尺黑、红面中丝读数之差应等于该尺的尺常数K （4.687和4.787）。 前尺 （13）=（3）+K1-（4） 后尺 （14）=（7）+K2-（8）
2
第二节 三、四等水准测量方法 四等水准测量的数据计算和检核
2．总的计算和检核(观测结束后的计算与检核 )
计 算 和 检 核
在手簿每页末或每一测段完成后，应作下列检核： （1）视距的计算和检核
末站的
12 9 10
总高差
18 1 15 16 2
三、四等水准测量的观测应在通视良好、成像清晰稳定的情况下 进行。下面介绍用DS3水准仪和双面水准尺进行三、四等水准测 量的程序及其观测记录表
第二节
四等水准测量
三、四等水准测量方法
a2 a1
b2
b1
每一测站上，按下列顺序进行观测：
（1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （1）、（2）、（3）
用光电测距仪测得的斜距及竖直角来计算高差。其常常与光电 测距（全站仪）导线合并进行，形成所谓的“三维导线”。
第三节
三角高程测量原理
如果直接测得两点间的斜距S
三角高程测量方法
三 角 高 程 测 量
hAB S AB sin A i A B
如果已知A、B两点之间的平距D
hAB D tan A i A B
高程控制测量
高程控制测量的任务:
在测区布设一批高程控制点，即水准点，用精确方 法测定它们的高程，构成高程控制网。 第 一 节 概 述 高程控制测量的方法： 水准测量和三角高程测量。 高程基准面:大地水准面. 水准原点: 我国规定自1989年起一律采用“1985 国家高程基 准”.以这个基准测定的青岛水准原点高程为72.260m。
第二节 三、四等水准测量方法 四等水准测量的数据计算和检核
1、测站上的计算和检核
计 算 和 检 核 （3）、高差的计算和检核 对于四等水准测量，黑、红面高差之差不得超过5mm；对于三等水 准测量，不得超过3mm。
黑面高差:（15）=（3）-（7） 红面高差:（16）=（4）-（8） 黑红面所测高差之差 （17）=（14）-（13）=（15）-（16）±100 上式中的100为两根水准尺红面的起始注记之差，单位为mm。 如果（17）符合要求，则计算高差中数 高差中数:（18）= 1 {[（15）+（16）±100]}
三 角 高 程 测 量
三角高程测量方法
布设应在平面网的基础上，构成三角高程网或高程导线。采用 四等水准测量联测一定数量的水准点，作为高程起算数据。 三角高程网中任一点到最近高程起算点的边数，当平均 边长为1km时，不超过10条，平均边长为2km时，不超过4条。
为减少垂直折光变化的影响，应避免在大风或雨后初睛时观测， 也不宜在日出后和日落前2h内观测，在每条边上均应作对向 观测。 觇标高和仪器高用钢尺丈量两次，读至毫米，其较差对于四等 三角高程不应大于2mm，对于五等三角高程不大于4mm。
高程控制测量
国家高程控制网 •三等水准一般布置成附合在高级点间的附合水准路线，长 度不超过200km。 •四等水准均为附合在高级点间的附合水准路线，长度不超 过80km。 •三、四等级水准网是直接为地形制网 按照由高级到低级分级布设的原则,高程控制网的等 级分为二、三、四、五等水准及图根水准。 视测区的大小，各等级水准均可作为测区的首级高 程控制。首级网应布设成环形路线，加密时宜布设 成附合路线或结点网。 独立的首级网，应以不低于首级网的精度与国家水 准点联测。 水准点应有一定的密度，一般沿水准路线每1~3km 埋设一点，埋设后应绘制点之记。水准观测须待埋 设的水准点稳定后方可进行。
D2 D2 D2 f Pr k (1 k ) 2R 2R 2R
hAB S AB sin A i A B f
第三节
三角高程测量方法
三角高程测量的球气差改正
地球曲率半径 R=6371km，大气垂直折光系数值大约在 0.08~0.14之间，所以，恒大于零。大气垂直折光系数 是随地区、气候、季节、地面覆盖物和视线超出地面高 三 度等条件的不同而变化的，目前人们还不能精确地测定 角 它的数值，一般取k=0.14计算两差改正，即
工程建设中的高程控制测量主要技术要求 表8-1
（km）
第 一 节 概 述
注：① 结点之间或结点与高级点之间，其路线的长度、不应大于表中规定的0.7倍； ② L为往返测段，附合或环线的水准路线长度（km）；n为测站数。
第二节
三、四等水准测量方法
三、四等水准测量一般是在国家一、二等水准网（点）的 基础上进行，常用作小地区的首级高程控制，以及工程建设 地区的工程测量和变形观测的基本控制。 与普通（等外）水准测量相比它的精度更高，削弱观测误 差的措施更多，一般需采用黑红双面水准尺。 三、四等水准路线一般尽可能沿铁路、公路以及其他坡度 较小、施测方便的路线布设。尽可能避免穿越湖泊、沼泽和 江河地段。水准点应选在土质坚实、地下水位低、易于观测 的地方。凡易受淹没、潮湿、震动和沉陷的地方，均不宜作 水准点位置。 水准点选定后，应埋设水准标石和水准标志，并绘制点之 记，以便日后查寻。
第三节
三角高程测量方法
光电测距三角高程测量 技术要求
三 角 高 程 测 量
高程路线应起闭于高级水准点，三角高程网中任 一点到最近高程起算点的边数 ， 当平均边长为 1 km 时， 不超过10条，平均边长为2km时，不超过4条。
竖直角用DJ2级经纬仪，在四等高程测3个测回， 五等测2个测回。
距离应采用标称精度不低于（ 5 mm+5×10-6）的 测距仪，四等高程测往返各一测回，五等测一个测回。
（4）后视水准尺的红面，读中丝读数。
即黑-黑-红-红观测顺序
第二节
三、四等水准测量方法
四等水准测量的数据计算和检核
计 算 和 检 核
1、测站上的计算和检核
（1）、视距计算 对于四等水准测量，前后视距差不得超过5m；对于三等水准测量， 不得超过3m。
后视距离 （9）=（1）-（2） 前视距离 （10）=（5）-（6） 前、后视距差 （11）=（9）-（10） 前、后视距累积差 （12）=本站（11）+前站（12）
取双向观测的平均值得：
1 hAB hAB hBA 2
B点高程为： H B H A hAB
第三节
三角高程测量方法
三 角 高 程 测 量
三角高程测量的球气差改正 顾及地球曲率的影响加上曲率改正 P，此项改正称为球差改正，如 图所示。同时，由于大气密度垂直梯度的存在，将使倾斜视线产生 折射而成为一条凸向天空的曲线，还必须加上大气垂直折光差改正 r，此项改正称为气差改正。以上两项改正合称为球气差改正，简 称两差改正，常用f表示，其值为
（2）后视水准尺的红面，读中丝读数. （4）
（3）前视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （5）、（6） （4）前视水准尺的红面，读中丝读数（8） 。
、 （ 7）
以上的观测顺序称为后一后一前一前，即黑-红-黑红，在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面， 读黑面时读三丝读数，读红面时只读中丝读数。
括号内数字为读数顺序。记录和计算格式见表8-3，其 中括号内数字表示观测和计算的顺序，同时也说明有 关数字在表格内应填写的位置。
三、四等水准测量的观测记录表 表8-3
第二节
三等水准测量
三、四等水准测量方法
观测顺序应为后一前一前一后 .
每一测站上，按下列顺序进行观测： （1）后视水准尺的黑面，读下丝、上丝和中丝读数. （2）前视水准尺的黑面，读中丝和下丝、上丝读数. （3）前视水准尺的红面，读中丝读数.