(精选)测量学课件第二章水准测量
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23.01.2021
楔型丝
精密水准仪读 数图
读数： 197150
测微器 读数窗
9
平行玻璃板测微装置
平行玻璃板测 微装置
测微器结构与测微原理
转动测微螺旋，改变平行玻璃板的倾斜角度，可使 视线作上、下平移，平移量在测微分划尺上读取。
23.01.2021
10
三. 电子水准仪 三.电子水准仪
●也称“数字水准仪”
12
电子水准仪的瞄准
电子水准仪的 瞄准
要求竖丝 位于条码 带上
23.01.2021
13
SDL30数字水准仪
23.01.2021
14
提要三.微倾式水准 仪的 检验与校正
§2-6微倾式水准仪 的检验与校正
一.水准仪的轴线及其应 满足的条件
二.水准仪检验与校正
23.01.2021
15
一.水准仪的轴线及其
h’-h >±3~5 mm 要校正
23.01.2021
21
（2）校正
（2）校正3
方法1：校正水准管
a.计算A尺水平视线读数： a2'=b2+h
b.转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数 a2’：CC水平
c. 校正水准管气泡居中：LL水平（LL // CC）
d. 重复检验直至符合要求。
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22
24
§2-7水准测量的误差分析及注意事项水准差测分量析的误
仪器误差
仪器校正的残余误差(主要是i角的误差)。
观测时保持前后视距相等，能抵消i角误差的影响。
置平误差
水准尺倾斜误差
水准仪和水准尺下沉
外界环境的影响
(1)大气折光——由于温度、湿度的不同，使得沿视
线的大气密度不同，引起视线弯曲。(使视线离
地面或墙面等保持足够的距离)
自动安平水准仪原 图
23.01.2021
3
2.自动安平补偿器结构
2.自动安平补偿器 结构
23.01.2021
4
Zeiss Koni007自动安平水准仪
Koni007自动安平水 准仪
23.01.2021
5
二.精密水准仪
二.精密水准仪
精密水准测量的两个重要条件：
精密水准仪——提供精确的水平视线； 精密水准尺——刻度精确(铟钢带水准尺)，
二.水准仪的检验与 校正
二.水准仪的检验与校正
1.圆水准器的检验和校正 了解原理与作业方法
2.十字丝的检验和校正 了解原理与作业方法
3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正
掌握原理与作业方法
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（一）圆水准器轴平行于仪器纵轴的 检验与校正
误差的影响：
不影响读数，但使纵轴倾斜，影响操作速度
4.装有平行玻璃板测微装置： 测微范围10（5）mm，测微器刻度100格，格值
为0.1（0.05）mm，可估读至0.01（0.005)mm。
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WILD N3精密 自动安平水准仪
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WILD N3、 精密水准 精密水准仪、水尺准尺
精 密 水 准 尺
8
水准器 视窗
应满足的条件
1.四条轴线
视 准 轴 CC
V L'
水准管轴 LL
L
圆水准轴 L'L'
C
竖 轴 VV
2. 应满足的三个条件
(1) L'L'// VV
(2) 横丝⊥VV
(3) LL // CC (主要条件)
对以上三个条件进行检验和校正
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V L'
一.水准仪的轴线及其 应满足的条件
L C
16
第二章 水准测量
第二章 水准测量
学习要点
◆水准测量原理 ◆水准测量的方法与成果整理 ◆水准仪轴线的检验与校正 ◆自动安平水准仪和精密水准仪
23.01.2021
1
提要四 自动安平 及精密水准仪
§2-5自动安平水准仪 精密水准仪 电子水准仪
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2
一.自动安平水准仪
1.自动安平水准仪设计原理
(2)日光和风力——日光爆晒使仪器金属部件受热不
匀而变形，改变轴线的正确关系 (给仪器打伞防
晒)。较大的风力使仪器受到横向的不均匀的力，
难以精平，观测困难(避开大风天气)。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
1、检验：（如何发现误差？）
a)以圆水准器为准（气泡居中）安置仪器的 纵轴
b)把仪器连带水准器绕纵轴旋转180度。如果 气泡仍然居中，则水准器轴平行仪器纵轴 。否则，水准器轴不平行仪器纵轴。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2、校正：
（如何减少误差？）
（气泡移动量一半所表 示的倾斜度就是纵轴 的倾斜度。）
水准管的 校正螺丝
水准管 的一端
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水准管 的校正 螺丝像 片
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方法2：校正十字丝
方法2：校正十 字丝环
a.保持水准管气泡居中即LL水平； b.调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数 a2‘即
CC水平，从而LL // CC。
十字丝环 校正螺丝 1
4 2
3
十字丝环 校正螺丝
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2、校正：
松开十字丝的固定螺丝，转动十字 丝。
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(1)检验3
（三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正 LL // CC (1)检验 a.场地准备(CA、CB等距，约40米) b.在C测定A、B的正确高差： h正确=(a1-△)-(b1-△)=a1-b1=h c.仪器至B近旁，读数b2、a2：h’=a2-b2
能读得精确的读数。
每公里往返平均高差中误差1mm
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6
精密水准仪的特点
精密水准仪特点
1.水准器灵敏度高： 水准器格值达到5102mm。 采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、
精确地完成精平。
2.望远镜放大率大，孔径大： 放大率V在40倍以上，孔径D大于50mm，照准精
度高。
3.望远镜结构严密，视准轴变化小： 有隔热罩。
动校正螺丝，使 气泡返回移动 量的一半。
重复上述检验和校正 一二次，使这误差尽 可能小。
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纵 轴
纵 轴
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（二） 十字丝的横丝垂直于纵轴
误差的影响：
如果水准尺象偏离十字丝中心，就 会增加读数误差
1、检验：
用圆水准器使纵轴垂直后，用十字 丝的横丝照准某一清晰目标。用 微动螺旋转动望远镜，如果十字 丝的横丝一直不离开目标，则无 误差。否则要校正。
具有自动安平功能。 自动显示水平视线读数和视距。 通过物镜获取水准尺图象，通过
仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。 能与计算机实现数据通讯。 基本避免了人为的观测误差（视 差、水准器精平误差、瞄准误差、 估读数误差。
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电子水准仪图
电子水准 仪图
条 码 尺
测量键
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楔型丝
精密水准仪读 数图
读数： 197150
测微器 读数窗
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平行玻璃板测微装置
平行玻璃板测 微装置
测微器结构与测微原理
转动测微螺旋，改变平行玻璃板的倾斜角度，可使 视线作上、下平移，平移量在测微分划尺上读取。
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10
三. 电子水准仪 三.电子水准仪
●也称“数字水准仪”
12
电子水准仪的瞄准
电子水准仪的 瞄准
要求竖丝 位于条码 带上
23.01.2021
13
SDL30数字水准仪
23.01.2021
14
提要三.微倾式水准 仪的 检验与校正
§2-6微倾式水准仪 的检验与校正
一.水准仪的轴线及其应 满足的条件
二.水准仪检验与校正
23.01.2021
15
一.水准仪的轴线及其
h’-h >±3~5 mm 要校正
23.01.2021
21
（2）校正
（2）校正3
方法1：校正水准管
a.计算A尺水平视线读数： a2'=b2+h
b.转动微倾螺旋，使横丝瞄准读数 a2’：CC水平
c. 校正水准管气泡居中：LL水平（LL // CC）
d. 重复检验直至符合要求。
23.01.2021
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24
§2-7水准测量的误差分析及注意事项水准差测分量析的误
仪器误差
仪器校正的残余误差(主要是i角的误差)。
观测时保持前后视距相等，能抵消i角误差的影响。
置平误差
水准尺倾斜误差
水准仪和水准尺下沉
外界环境的影响
(1)大气折光——由于温度、湿度的不同，使得沿视
线的大气密度不同，引起视线弯曲。(使视线离
地面或墙面等保持足够的距离)
自动安平水准仪原 图
23.01.2021
3
2.自动安平补偿器结构
2.自动安平补偿器 结构
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Zeiss Koni007自动安平水准仪
Koni007自动安平水 准仪
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5
二.精密水准仪
二.精密水准仪
精密水准测量的两个重要条件：
精密水准仪——提供精确的水平视线； 精密水准尺——刻度精确(铟钢带水准尺)，
二.水准仪的检验与 校正
二.水准仪的检验与校正
1.圆水准器的检验和校正 了解原理与作业方法
2.十字丝的检验和校正 了解原理与作业方法
3.水准管轴平行于视准轴的检验与校正
掌握原理与作业方法
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（一）圆水准器轴平行于仪器纵轴的 检验与校正
误差的影响：
不影响读数，但使纵轴倾斜，影响操作速度
4.装有平行玻璃板测微装置： 测微范围10（5）mm，测微器刻度100格，格值
为0.1（0.05）mm，可估读至0.01（0.005)mm。
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WILD N3精密 自动安平水准仪
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WILD N3、 精密水准 精密水准仪、水尺准尺
精 密 水 准 尺
8
水准器 视窗
应满足的条件
1.四条轴线
视 准 轴 CC
V L'
水准管轴 LL
L
圆水准轴 L'L'
C
竖 轴 VV
2. 应满足的三个条件
(1) L'L'// VV
(2) 横丝⊥VV
(3) LL // CC (主要条件)
对以上三个条件进行检验和校正
23.01.2021
V L'
一.水准仪的轴线及其 应满足的条件
L C
16
第二章 水准测量
第二章 水准测量
学习要点
◆水准测量原理 ◆水准测量的方法与成果整理 ◆水准仪轴线的检验与校正 ◆自动安平水准仪和精密水准仪
23.01.2021
1
提要四 自动安平 及精密水准仪
§2-5自动安平水准仪 精密水准仪 电子水准仪
23.01.2021
2
一.自动安平水准仪
1.自动安平水准仪设计原理
(2)日光和风力——日光爆晒使仪器金属部件受热不
匀而变形，改变轴线的正确关系 (给仪器打伞防
晒)。较大的风力使仪器受到横向的不均匀的力，
难以精平，观测困难(避开大风天气)。
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个人观点供参考，欢迎讨论！
1、检验：（如何发现误差？）
a)以圆水准器为准（气泡居中）安置仪器的 纵轴
b)把仪器连带水准器绕纵轴旋转180度。如果 气泡仍然居中，则水准器轴平行仪器纵轴 。否则，水准器轴不平行仪器纵轴。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
18
2、校正：
（如何减少误差？）
（气泡移动量一半所表 示的倾斜度就是纵轴 的倾斜度。）
水准管的 校正螺丝
水准管 的一端
23.01.2021
水准管 的校正 螺丝像 片
23
方法2：校正十字丝
方法2：校正十 字丝环
a.保持水准管气泡居中即LL水平； b.调整十字丝环上、下校正螺丝，使横丝对准读数 a2‘即
CC水平，从而LL // CC。
十字丝环 校正螺丝 1
4 2
3
十字丝环 校正螺丝
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2、校正：
松开十字丝的固定螺丝，转动十字 丝。
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20
(1)检验3
（三）水准管轴平行于视准轴的检验与校正 LL // CC (1)检验 a.场地准备(CA、CB等距，约40米) b.在C测定A、B的正确高差： h正确=(a1-△)-(b1-△)=a1-b1=h c.仪器至B近旁，读数b2、a2：h’=a2-b2
能读得精确的读数。
每公里往返平均高差中误差1mm
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精密水准仪的特点
精密水准仪特点
1.水准器灵敏度高： 水准器格值达到5102mm。 采用微倾式结构和符合水准器棱镜组，能方便、
精确地完成精平。
2.望远镜放大率大，孔径大： 放大率V在40倍以上，孔径D大于50mm，照准精
度高。
3.望远镜结构严密，视准轴变化小： 有隔热罩。
动校正螺丝，使 气泡返回移动 量的一半。
重复上述检验和校正 一二次，使这误差尽 可能小。
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纵 轴
纵 轴
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（二） 十字丝的横丝垂直于纵轴
误差的影响：
如果水准尺象偏离十字丝中心，就 会增加读数误差
1、检验：
用圆水准器使纵轴垂直后，用十字 丝的横丝照准某一清晰目标。用 微动螺旋转动望远镜，如果十字 丝的横丝一直不离开目标，则无 误差。否则要校正。
具有自动安平功能。 自动显示水平视线读数和视距。 通过物镜获取水准尺图象，通过
仪器的处理系统，将图象信息转 换成数字显示。 能与计算机实现数据通讯。 基本避免了人为的观测误差（视 差、水准器精平误差、瞄准误差、 估读数误差。
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电子水准仪图
电子水准 仪图
条 码 尺
测量键
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