水准测量的方法及成果整理

2-4 水准测量的方法及成果整理

一、水准点和水准路线

（一）水准点

水准点是埋设稳固并通过水准测量方法测定其高程的控制点（记为BM.）。作为测定未知点高程的依据。水准测量一般是在两个水准点之间进行，从已知高程的水准点出发，测定待定水准点的高程。水准点有永久性水准点和临时性水准点两种。

永久性水准点一般用混凝土制成标石，按一定规格埋设，如图2-20，顶部嵌有半球形金属标志，作为该点的高程。

永久性水准点也可按规格要求设置在永久性建筑物上，称墙角水准点。如图

图2-20二、三等永久性水准点标石埋设图

在地形测量或建筑工程的施工中，常采用临时性水准点，如图2-21。可用木桩或道钉打入地面，也可在地表突出的坚硬岩石或房屋四周水泥面，用红油漆作为标志。

图2-21 临时性水准点

（二）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。其一般布设有以下几种形式：

1.闭合水准路线

如图2-22，从某一已知水准点BM.8 出发，途径待测高程控制点1,2,3,4，仍回到BM.8闭合水准路线所测得的各相邻点间高差的总和理论上应等于零，

即，（2-10）

以此可作为观测结果正确性的检核。

图2-22 闭合水准路线

2.附合水准路线

如图2-23，从某一已知水准点BM.5 出发，途径待测高程控制点1,2,3，最后附和到另一已知水准点BM.7。此路线理论上：

（2-11）

图2-23 附合水准路线

3.支水准路线

如图2-24，从某一已知水准点BM.6 出发，途径待测高程控制点1,2，其路线既不闭合也不附和。支水准路线应进行往、返观测。此路线理论上：

（2-12）

图2-24 支水准路线

二．水准测量方法

在每一个测站的观测中，为了能及时发现观测中的错误，通常用“两次仪器高法”或“）双面尺法”进行水准测量。

（一）两次仪器高法

在连续水准测量中，每一测站上通过改变两次仪器高度（应大于10cm ），测定前视、后视两点间的的高差，据此检查观测和读数是否正确。对于等外水准测量，高差之差应小于允许值6mm ，若符合要求，则取两次高差平均值作为每一测站的最终高差。

（二）双面尺法

用双面尺法进行水准测量时，仪器高度不变，观测顺序为“后黑面尺、前黑面尺、前红面尺、后红面尺”，分别读取黑、红两面的两次高差。对于等外水准测量，进行常数改正后（即红面高差应加或减100mm 后，再与黑面高差相比较，参见“双面尺”），高差之差应小于允许值5mm ，若符合要求，即取两次高差平均值作为每一测站的最后高差。

三、水准测量的成果整理

通过上述两种测站检核，虽符合要求，但对于整条线路来说，不能保证没有错误。故尚需进行成果整理。步骤如下：

（一）高差闭合差的计算

定义高差闭合差，（2-13）

则

1．闭合水准路线

（2-14）

2．附和水准路线

（2-15）

3.支水准路线

（2-16）

由于仪器的精密程度和观测者的分辨能力都有一定的限制，而且还受到外界条件的影响，所以观测中含有一定误差是不可避免的。因而，允许的高差闭合差是在研究误差产生的规律和根据实际工作中的要求而提出的。一般规定：

对于普通水准测量，，（2-17）

其中，L为水准路线长度，以km为单位。

对于山丘地区，（2-18）

其中，n为水准路线总测站数。

（二）高差闭合差的分配及高程计算

当，说明观测成果合格，因而进行高差闭合差调整。

以图2-25示附和水准路线进行说明，成果整理见附表。

图2-25 附和水准路线路图

步骤如下：

1.判别成果是否合格

，

所以，，合格。

2.计算高差改正数

原则：将高差闭合差反其符号，与距离L（或测站数n）成正比分配本题，每公里高差改正数=

如，，

则此段改正数为

其余各段依此类推。

（或每测站高差改正数=）

3.计算改正后高差

改正后高差即为实测高差加上改正数。

例，2.331m +(- 0.008m )= 2.323m

4. 计算待测点高程

例，

点号

距离

(km) 实测高差

（m）

改正数

（m）

改正后高差

（m）

高程

（m）

BM.A

1.6 +

2.331 -0.008 +2.323 45.286

BM.1 47.609

2.1 +2.813 -0.011 +2.802

BM.2 50.411

1.7 -

2.244 -0.008 -2.252

BM.3 48.159

每节一问：水准测量时，注意前、后视距相等，它可消除哪几项误差？

答案：可以消除水准仪视准轴与水准管轴不平行的误差，也可以消除大气折光及地球曲率对所测高差的影响。