第二章----水准测量

主要内容
❖ 第一节 水准测量的原理 ❖ 第二节 水准仪的构造与使用 ❖ 第三节 水准测量的实施 ❖ 第四节 水准测量的成果整理
高程测量
根据已知点高程，测定该点与未知点的高差，然后计算出未 知点的高程的方法。
高程测量的方法分类
1、水准测量 2、三角高程测量 3、气压高程测量 4、GPS测量
高程测量的基准：
测
第四节
水准测量的成果 整理
水准测量内业计算 （1）计算高差闭合差，检查是否超限
fh=∑h测－∑h理 闭合水准路线：fh=∑h测 附合水准路线：fh=∑h测－（H终- H始） 支水准路线： fh=∑h往＋∑h返
作用：传递高程。
三、水准测量的检核 ：
1、测站检核 （1）变动仪器高法 （2）双面尺法
2、计算校核 ❖ hAB= h=a-b ❖ hAB=HB-HA
3、成果检核：
高差闭合差：fh=∑h测－∑h理
限差： 山地 fh容= ±12√nmm 平原 fh容= ±40√Lmm
L——水准路线长度（KM） n——整个水准路线中所设的测站数 要求： ︳fh ︳ ≤ ︳fh容︳。否则，分析原因，重新观
2、水准器 水准器分为管水准器和圆水准器。
作用：用来整平仪器和将视准轴安放到水平位置。水准 器有圆水准器和管水准器两种。
❖ （1）圆水准器： ❖ 作用：圆水准器气泡
居中是仪器粗略整平 的标志。
❖ （2）管水准器： ❖ 作用：符合水准器气
泡居中是仪器精确整 平的标志。
பைடு நூலகம்、基座：
作用：支撑仪器 的上部，并通过 连接螺旋与三脚 架相连接。
一、水准点： 1、定义：用水准测量的方法测定的高程控制点，
用BM表示。
2、种类：永久性、临时性。
二、水准路线： ❖ 1、附合水准路线 ❖ 2、闭合水准路线 ❖ 3、支水准路线
转点（ZD）
定义：因两点的距离较远或高差较大，安置 一次仪器无法测出两点的高差，在两点中间 加的临时立尺点。
性质：在水准测量中既有前视读数，又有后 视读数。
二、水准尺 和尺垫
❖ 水准尺有塔尺和双面尺两种。用优质的木材、 铝合金或玻璃钢制成。
在水准测量时，为了防止观测过程中尺身下沉而影响准确 读数，应在转点处放一尺垫。
三、水准仪的使用 ： ❖ 微倾式水准仪在一个测站上使用的基本操作
程序： ❖ 安置仪器 ❖ 粗略整平 ❖ 瞄准水准尺 ❖ 精确整平 ❖ 读数与记录
HC
HD
HA 大地水准面(水平线)
例1：设已知点A高程为45.123m，B为待求点。后视 读数a=1.732m，前视读数b=1.243m，请问A、B两点哪点 高，并求B点高程？
例2:在同一测站内，设已知点A高程为25.769m，B、C、 D为待求点。后视读数a=1.655m，前视读数b=1.623m， c=2.298m， d=1.755m, 求B 、C、D三点的高程？
❖ 1956黄海高程基准 H0=72.289m
❖ 1985国家高程基准 H0=72.260m ❖ 注：在距离为10km的范围内进行测量工作
时，可以用水平面代替大地水准面。
第一节 水准测量的
原理
水准测量的目的：
通过测量地面上两点之间的高差h，根据 已知点的高程求算未知点的高程。
水准测量原理
❖ 基本原理：利用水准仪提供的“水平视线”，测量 两点间高差，从而由已知点高程推算出未知点高程 。
水准仪必须具备两个基本功能：一是能提供水平视 线，二是能在标尺上读数。利用水准仪给出的水平
视线分别在A、B两水准尺上读出读数a和b，则A、B 两点间的高差为：hAB＝a－b
如下图所示，假设A为已知高程点（即HA为已知）， 欲求B点的高程HB ，需测量A、B两点的高差hAB 。求 得高差hAB之后，B点的高程为： HB ＝HA＋ hAB
❖ 3、瞄准水准尺： （1）目镜对光：转动目镜对光螺旋，使十字丝清晰。 （2）初步瞄准：松开制动螺旋，转动望远镜，利用望远
镜上的准星、照门瞄准水准尺，然后拧紧制动螺旋。
（3）物镜对光：转动物镜对光螺旋，使水准尺成像清晰。 （4）精确瞄准：转动微动螺旋，使水准尺影像处在视场
中央。
（5）消除视差：
❖ 视差：物镜对光后，眼睛在目镜端上下微微 地移动，若发现十字丝和水准尺影像有相对 移动的现象，则称为视差。
第二节
水准测量的仪器 与工具
水准测量所用的仪器是水准仪，配套工具有水准尺、尺垫等。
水准仪
❖ 水准测量的仪器为：水准仪，工具有：水 准尺和尺垫。
❖ 水准仪按其精度分为DS05， DS1， DS3， DS10四个等级。下标表示仪器的精度等级， 数字越小，精度越高。
一、 DS3型微倾水准仪的构造： ❖ 水准仪由望远镜、水准器、基座三部分构成 ❖ 1、望远镜 ❖ 作用：瞄准水准尺，并对水准尺进行读数。
❖ 1、安置仪器： ❖ 把水准仪安置在脚架上并拧紧连接螺旋。 ❖ 三点要求： ❖ （1）要双手抱仪器 ❖ （2）脚架高度要适中 ❖ （3）架台要大致水平
❖ 2、粗略整平： （1）概念：调节脚螺旋，使圆水准器气泡居中。
注意：转动望远镜任意位置圆气泡都居中才算粗 略整平。
（2）方法：记住一句话，气泡移动方向始终与 转动脚螺旋的左手大拇指移动方向一致。
两点之间的高差等于后视读数减去前视读数。高差 的符号有正有负。 前后视距尽量相等 地面越高，高程值越大，读数越小；地面越低，高 程值越小，读数越大。
计算未知点高程
❖ 高差法
利用高差来计算高程 的方法。（适用于安置一次仪器测
定一个前视点高程时采用,比如，水准路 线的测量。）
HB ＝HA＋ hAB ＝HA＋（a-b）
❖ 视线高法
利用视线高来计算高程的 方法。（适用于安置一次仪器测定
多个前视点高程时采用）
❖ HA+a= Hi HB =Hi – b
HC =Hi – c HD =Hi – d
视线高法：
Hi = HA+a HB =Hi – b HC =Hi – c HD =Hi – d
a Hi
A
b B cCd D
HB
❖ 产生原因：水准尺没用恰好成像于十字丝分 划板上。
❖ 消除方法：反复调节目镜和物镜对光螺旋， 直至视差消除。
❖ 4、精确整平：
❖ 调节微倾螺旋，是管水准器气泡居中，即豆 芽瓣重合。
5、读数： 读取中丝读数。 要求：直接读出米、分米、厘米、估计到毫米。 读数无误后及时记录。
第三节 水准测量的实施