水准测量的仪器和工具

HB b HA a HB HA ab hAB H B H A a b
H B H A hAB
A、B两点间的高差hAB等于仪器 在A、B两标尺上读数之差。
水准测量原理
高差等于后视读数减去前视读数： hAB=a-b
高差=后视-前视
不难发现：高差hAB有正负之分。 (1)hAB>0，HA<HB，即A点低于B点，上坡
作用：支撑仪器的上部并与三脚架连接。 构件：轴座、脚螺旋、底板和三角压板。
DS3微倾式水准仪的构造
望远镜 基座
水准器
视准轴CC
十字丝交点与物镜光心的连线
水准管轴LL：
过零点与内表面相切的直线
CC∥LL —构造满足的主要条件
圆水准器轴L′L′
过零点的球面法线
L′L′∥VV。
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二、水准尺
水准测量时使用的标尺。 材质：木制或玻璃钢 分类：直尺和塔尺
双面尺：一面采用黑白相间刻划，称为 黑面尺或主尺；另一面采用红白相间刻 划，称为红面尺或副尺。
注意：双面尺必须成对使用，两根尺黑 面的起始读数为零，而红面的起始读数 分别为4.687m和4.787m。
作用：便于检核，防止凑数。
水准测量
三、尺垫
当两个水准点之间的距离较远或高差较 大，直接测定其高差有困难时，应在中
3、水准测量——利用水准仪提供的水平视线
测定两点间的高差，进而求得测点高程的方法。
高程测量中最基本、精度最高的一种方法，在 国家高程控制测量、工程勘察和施工放样中得到 广泛应用。
4、三角高程测量——利用经纬仪测量倾角，
按三角函数解算出测点高程的方法。
精度不高，适于在山区进行低精度的高程测量。
（3）物镜对光，使水准尺成像清晰。
转动物镜对光螺旋。
精确瞄准
（4）消除视差。
目的：检查对光质量；
（3）目镜的作用：将缩小的实像放大成倒立 的虚像，即起放大镜的作用。
（4）十字丝：照准尺子和读数用的。
横丝 竖丝
中丝
上丝 竖丝
下丝
视距丝：用于测量距离。 十字丝分划板
视准轴——十字丝中心和物镜光心的连线。
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。
水准测量
（二）水准器
(2)hAB<0，HA>HB，即A 点高于B点，下坡
B
A
A
hAB
B
（1）
（2）
水准测量原理
注意：计算高差时一定要用后视读数减 去前视读数，次序不能颠倒。
已知A点的高程HA，测得hAB，可求得B点 的高程HB=HA+hAB
HB=HA+(a-b)
高程测量的实质是测量高差。
视线高法
前进方向
a A
根据水准测量的基本思想，可以先测 量得到AB两点间的高差，再通过A点的 高程HA计算得到B点的高程HB
a——后视读数
高差法
前进方向
b前视 读数
a A
HA
大地水准面
B
b
hAB
HB
HB b HA a
b
a——后视读数
前 视
读
数
HB+b=HA+a HB-HA=a-b HB=HA+hAB hAB=HB-HA=a-b
作用：用来指示视准轴是否水平或仪器竖轴是否竖直的 装置。
分类：圆水准器和管水准器 圆水准器安装在基座上，供粗略整平用； 管水准器安装在望远镜旁，供精确整平视准轴。
L
O
L
水准测量
为了提高目估水准管气泡居中的精度， 微倾式水准仪的水准管上方都装有由三
块棱镜组成的复合棱镜系统。
水准测量
（三）基座
5、气压高程测量——根据大气压力随地面高
程变化而变化的原理，用气压计测点高程的方法。
精度低。
3.1 水准测量原理
水准测量是利用一条水平视线，并借助水准尺， 测定地面两点间的高差，通过已知点的高程推 算出未知点的高程。
前进方向
a A
B
b
hAB
设水准测量由A点到B点进行，其中A为 已知点，即知道其高程值，B为未知点， 现通过水准测量的方法获得B点的高程。
间设立若干个中间点（称为转点）传
递高差。 尺垫用于转点处放置水准尺之用。
3.3 水准仪的使用
水准仪正确的操作程序主要包括仪器 的安置、粗略整平、瞄准、精 确整平和读数等。
水准测量
一、安置水准仪
打开脚架，使架头高度适中，目估架头大致 水平，固定水准仪于架头。
二、粗略整平（粗平）
用脚螺旋将圆水准器的气泡调整居中。 操作方法：
第三章 水准测量
3-1 水准测量原理 3-2 水准测量的仪器和工具 3-3 水准仪的使用 3-4 水准测量的外业 3-5 水准测量的内业 3-6 数字水准仪简介 复习思考题
第三章 概述
水准测量
1、测量地面上各点高程的工作，称为高 程测量。
2、根据测量所用仪器和施测方法的不同，
高程测量分为水准测量、三角高程测 量和气压高程测量三类。
A
1
2
3 4
3.2 水准测量的仪器和工具
水 准 仪
水准测量所使用的仪器为水准 仪，工具有水准尺和尺垫。
精 密 水 准 尺
3.2 水准测量的仪器和工具
我国的水准仪按精度分为四个等级：DS05 、DS1、DS3、DS10。字母D和S分别为“大 地测量”和“水准仪”汉语拼音的第一个 字母，其后面的数字表示仪器的测量精度。
左手拇指规则：左手拇指旋转脚螺旋的运动方向， 就是气泡移动的方向。
通过调节脚螺旋使圆水准器气泡居中。
三、瞄准水准尺
（1）在瞄准水准尺之前，先目镜对光。
转动对光螺旋，使十字丝成像清晰。
（2）瞄准水准尺。
松开制动螺旋，转动望远镜，利用 望远镜上方的缺口和准星，照准水准尺， 然后制动望远镜。
HA
Hi
大地水准面
B
b
hAB
HB
计算未知点高程
1．高差法 前进方向
a A
HA
B
大地水准面
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
H i
H A
a
H B
H i
b
B
b
hAB
HB
水准测量原理
视线高法：Hi=HA+a
HB=Hi-b
HB=HA+(a-b)
根据一个已知高程点作为后视点，同时 可以测定多个未知点的高程。
工程测量上广泛使用的水准仪为DS3级。
一、水准仪
水准仪是指能Baidu Nhomakorabea提供水平视线的仪器，主
要由望远镜、水准器和基座三个部分组
成。
（一）望远镜
（一）望远镜
主要用途：瞄准目标并在水准尺上读数。
（1）构成：物镜、十字丝、对光透镜和目镜 四个部分。
（2）物镜和对光透镜的作用：使物体在镜筒 内十字丝平面上形成一个缩小的倒立的实像。