002第二章水准测量资料

水准管的精度：
管子内壁光滑，液体与内
壁的附着力小，则气泡对 倾斜反映的灵敏度高
曲率半径大，格值小则精 度高
气泡长，两端清晰，读数 误差小则精度高
格值是相邻分划线之间的弧
所对的圆心角。设弧长为
2毫米，曲率半径为R毫米，
则格值
2
R
一般 60,30,20,10秒
符合棱镜系统把水准气
泡两端成象在一起便于 观察。
安置时考虑前、后视等距(原因）； 粗平时掌握“左手大拇指法”； 瞄准时包括消除视差； 在精平状态下(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
左手大拇指法
“左手大拇指法”整平：气泡移动的方向 与左手大拇指转动脚螺旋的方向一致。
粗平的操作
a
b
c
水准仪的主要功能是能指出一条水平视线。
其它高程测量方法：三角高程测量
3.高程系统
3.4.高程系统、等 级
我国国家高程系统：黄海高程系
1956年黄海高程系 (水准原点 H=72.289米）
我国国家高程基准：
1985年国家高程基准(水准原点 H=72.260米)
地方高程系统
上海：吴淞高程系
4. 水准测量的等级
读数
普通水准尺
水准尺的分划不是 线划式而是区格 式的。区格的边 缘是分划的位置， 区格内的小数 “估读”。
区格式分划便于从 远处观察并读数。
瞄准与
水准测量的瞄准与读数
读数
a
b 0.725 c
b
6.253
c
a
1.478
2-4水准测量的方法及成果处理
一、水准点和水准线路 （一）水准点
埋设在永久、固定的地点 按等级不同，埋设的要求
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
一.高程测量概述
§2-1 高程测量概述
1.高程测量
测定地面点高程的工作（测高差定高程）
2.高程测量的方法
水准测量——用水准仪进行高程测量的工作。
是高程测量的主要方法 使用仪器：水准仪
自动化程度高，操作方便
发展过程：
精密机械
光学+精密机械
微电子+光学+精密机械
水准仪 S05 S1
S2
S3
经纬仪 J05
J1
J2
J6
测距
2+2ppm 5+5ppm 1:2000
J15 1:1000
2-3 水准测量的仪器及工具
一、水准尺、尺垫
直尺：双面(黑、红)水准尺， 尺常数4.687m、4.787m，用 于三等以下水准路线测量。
若直接用肉眼观察则
因为玻璃有厚度，斜视 时会产生视差
要同时观察气泡的两端 才能判断气泡是否居中
用符合棱镜系统观察，
可以避免上述缺点。判
断“气泡居中”的精度
约可提高一倍。
肉眼观察的精度：m1
5
(为气泡的格值)
符合棱镜系统的精度：m2
10
二.水准仪使用
三、水准仪使用
操作程序与方法
安置——粗平——瞄准——精平——读数
（1）国家分一、二、三、四等、图根（按精度要求、 控制范围）
（2）城市分二、三、四等、图根
§2-1 水准测量原理 二.水准测量原理
1.水准测量原理
前进方向
水a
▲高差=后视读数-前视读数：
准 尺
水平视线
hAB a b
H B H A hAB
A HA
水
b
准 尺
B hAB
HB=HA+hAB
hAB >0，高差为正，前视点高； hAB <0，高差为负，前视点低。
不同
（二）水准路线
三种水准路线的布置形式
1.闭合水准路线
TBM1
TBM2
3.支水准路线
TBM1
BM.A
2.水准路线
TBM2
TBM3
BM.A
TBM4
BM.B
2.附合水准路线
TBM3
BM.A
TBM2
TBM1
1.水准测量的方法
二、水准测量的方法
h4=+0.385
h5=+0.118
h1=-0.543
h2=+0.120
高差必Leabharlann Baidu带“+、 -”号；
大地水准面
hAB的下标 次序必须与测量的前进方向一致。
例： 已知 hAB=+1.436 m
则 hBA=-1.436 m
水准仪的主要轴线：
望远镜视准轴（俗称 视线），用于观察尺 子，取读数
水准管轴，水准管是 水平状态指示器。用 于把其轴置平
仪器要求这两个轴平 行。从而可以借助水 准器把视线置平
视差：如果目标象没有落在十字丝面上，则当观测 员的眼睛上下左右移动时，会感到目标象与十字丝 之间有相对错动。这种现象称为视差。视差影响瞄 准的精度。物镜调焦可以消除视差。
视差
●视差：
望远镜内目标像与十字丝分划板未重合。 现象：观测时，改变眼睛与目镜的相对位置，
十字丝与目标的像有相对移动。
消除视差的步骤： 目镜调焦，使十字丝最清晰； 物镜调焦，使目标像最清晰，且无视差。
●测量望远镜及十字丝
竖 丝
横丝
望远镜与视差
上丝
下丝
望远镜的十字丝
测量望远镜
视准轴：十字丝分划中心与物镜光心的连线。
物镜的作用：把目标成象（拉近）。 目镜的作用：把十字丝（和目标象）放大。
十字丝固定不动。为了让仪器适用于不同视力的人，目镜 可以前后调节，称为目镜调焦。
调焦镜的作用：使远近不同的目标都能成象于十字 丝面上。移动调焦镜称为物镜调焦。
2. 连续高程测量
2.连续安置水准仪 的测量方法
两点间距离较长或高差较大时，在两点间设若
干转点，分段测量高差，取各分段高差的总和。
hAB
hAB=h1+ h2++ hn =(a1-b1)+(a2-b2)++(an-bn) =a-b
(2-2-7)
测量仪器综述
特点：
精度高
能在野外条件下长期稳定使用
h3=+0.946 1.820 1.822 0.876
水准器
水准器
圆水准器 灵敏度 8/2mm 用于仪器粗平 管水准器 灵敏度20/2mm 用于仪器精平
水准器分圆形和管形两种
管水准器是个玻璃容器，其 纵剖面上内侧呈圆弧形。刻 划线对称中点处的切线就是 水准管轴。“气泡居中”即 水准管轴水平。
圆水准器是个玻璃容器，上 面有同心圆的刻划。上盖的 内表面是圆球形，同心圆圆 心处的曲率半径就是圆水准 器的轴。“气泡居中”即水 准器的轴垂直。
塔尺：可伸缩，伸足为3米、 5米，用于一般工程测量。
尺垫：转点立尺用。
一.水准测量的仪器 与工具
二、水准仪
精度系列： S05 S1 S3 S10
型号下标：毫米数，表示 1公里水准测量的中误差(由 仪器引起的) 。
构造： 一般构件(基座) 望远镜与视差 水准器
2.水准仪
S3 水准仪外型
望远镜与视差