工程测量第二章水准测量
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水准仪主要由望远镜、水工程准测量第器二章和水准基测量座三部分组成。
1、望远镜 望远镜的用途是用来瞄准水准尺上的刻划，主要由物镜、 调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成。十字丝分划板上有 两条垂直的长线。竖直的线称为竖丝，用以瞄准目标及检 查水准尺是否竖直；横丝的长的一条称为中丝，用以在水 准尺上读取刻划数据，横丝的上下一对对称的短横线称为 视距丝（上丝、下丝），用来测定距离。
工程测量第二章水准测量
2.2.2 水准尺和尺垫 水准尺
1. 塔尺 3m、5m底部为零 2. 板尺3m，每隔1cm涂有黑 白或红白相间的分格，每1dm 标注一数值。水准尺中的双面 尺两面都有刻划，一面为黑白 相间（黑面），起始读数为 零；另一面为红白相间（红 面），起始读数为4687mm或 4787mm。
工程测量第二章水准测量
二、自动安平水准仪 自动安平水准仪采用补偿器代替符合水准器和微倾螺旋， 在圆水准器粗略整平情况下，可以使仪器处于水平状态。 其代号为DSZ05、DSZ1、DSZ3、DSZ10。
工程测量第二章水准测量
DSC 232 自动安平水准仪
1-物镜；2-目镜；3-目镜调焦螺旋；4-瞄准管；5-圆水准器； 6-水平微动螺旋;7-脚螺旋；8-基座；9-物镜调焦螺旋； 10-自动安平补偿器检验钮
点的高程。
高程：地面点到
前进方向
a
大地水准面的铅
垂距离
a
高差：地面上两
A
点的高程之差
b
前视？
b
B 后视？
hAB HB
HA
大地水准面
已知H ，求H ? 工程测量A第二章水准测量B
一测站高程计算方法：
高差法： 先计算两点高差再计算未知点的高程；
hAB=HB－HA
HB＝HA＋hAB hAB ＝a－b
HB＝HA＋(a-b) = HA＋ hAB
十字丝交点与物镜光心的连线称为视准轴，用CC表示。
工程测量第二章水准测量
2、水准器 水准器分为管水准器和圆水准器。管水准器安装在望远镜 上，用以检查视线是否水平；圆水准器安装在基座上，用 以检查竖轴是否竖直。 1）管水准器 是一纵向内壁磨成圆弧的玻璃管，装进酒精和乙醚的混合 液，加热密封冷却后，形成一气泡。水准管上有间隔2mm 的刻划。刻划线的对称中心为水准管的零点，通过零点与 水准管圆弧的纵切线LL称为水准管轴。
工程测量第二章水准测量
2）圆水准器 圆水准器的内表面磨成球面，中央有圆形分划圈，圆心 是圆水准器的的零点。通过零点的球面法线L′L′为圆 水准器轴。当气泡处于中间圆的圆心时，圆水准器轴处 于铅垂位置。气泡中心每偏离零点2mm对应的圆心角称 为圆水准器的分划值。
3 基座 主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。其作用是支 承仪器的上部并连接三脚架，通过脚螺旋配合圆水准器， 使仪器大致水平。
例：图中已知A点高程HA=452.623m，后 高差
视读数a=1571，前视读数 b=0685，求B
点高程。
解：B点对于A点高差： hAB=a-b=1.571－0.685=0.886m B点高程为： HB＝452.623＋0.886＝453.509m
工程测量第二章水准测量
视线高法： 先计算视线的高程，减去未知点上水准
第二章 水准测量
测量确定点的位置是，其中点的高程是地 面点的要素之一，测定高程的工作称为高程测量，测定高 程的常用方法有水准测量、三角高程测量。水准测量的精 度高，经常使用。
工程测量第二章水准测量
2.1 水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供水平视线，借助水准尺
来测定地面上两点的高差，从而由已知点高程推出未知
题。如:土方测算;道路断面测量
工程测量第二章水准测量
例：图中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2 、3点的高程。先测得A点后视读数a=1563m，接着在各
待定点上立尺，分别测得读数b1=0953，b2=1152，
b3=1328。
解：先计算出视线高程 Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m 各待定点高程分别为： H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝424.128m H2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝423.929m H3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝423.753m
高差法和视线高法的测量原理是相同的
，区别在于计算高程时次序上的不同。在
安置一次仪器需求出几个点的高程时，视
线高法比高差法方便，因而视线高法在建
筑施工中被广泛采用。
工程测量第二章水准测量
问题: 一测站能测到的最大高差为多少? (以3m水准尺为例)
1、3米？6米？其他？ 2、水准尺倒立？ 3、规范要求视线读数范围？
每刻划线间的弧长对应的圆心角称 为水准管的分划值τ：
'' ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ''
R
'' 3606060 206265'' 2
R越大，τ越小，水准管的工程灵测量第敏二章度水准越测量 高。
为了提高水准管居中的精度，目前生产的水准仪都采用符 合水准器。即采用一组棱镜，通过棱镜的折光，使气泡两 端的的影像反映在望远镜旁的观察窗中，若两侧的的影像 吻合（相似于两片胡豆瓣的图形），则说明气泡居中。
自动安平水准仪
微倾式水准仪
工程测量第二章水准测量
数字(电子)水准仪
（1002厂）
（北光）
DSZ2
欧波水准仪
DSZ2+FS1
工程测量第二章水准测量
电子水准仪 天宝 Trimble DINI12
2.1 DS3型水准仪的构造
微倾式水准仪有DS05、DS1、DS3、DS10四个等级： D：大地测量仪器的总代号； S：水准仪的代号； 05、1、3、10：每千米往返测高差中数的中误差mm。
工程测量第二章水准测量
连续水准测量： 原因：由于两点间距离太远或高差过大不能一次测出其 高差需设立一些临时立尺点，作为高程传递过渡点。
工程测量第二章水准测量
2.2 水准测量的仪器及工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺、尺 垫。水准仪的作用是提供一条水平视线，通过水准器气泡 获得水平视线的为微倾式水准仪；通过补偿器获得水平视 线的为自动安平水准仪。
尺读数，即得未知点高程。
hABi=HBi－HA
HBi＝HA＋hABi hABi ＝a－bi
面水准测量模拟
b
a H视= a + HA
HB＝(HA＋a)-bi = H视线-bi 视线高
H1＝ H视-b
c H2＝ H视-c
1
2
d
A
H3＝ H视-d
工程测量第二章水准测量
3
面水准测量(视线高法的应用) 此种方法可以解决一次后视，多次前视时作业效率问
1、望远镜 望远镜的用途是用来瞄准水准尺上的刻划，主要由物镜、 调焦透镜、十字丝分划板和目镜组成。十字丝分划板上有 两条垂直的长线。竖直的线称为竖丝，用以瞄准目标及检 查水准尺是否竖直；横丝的长的一条称为中丝，用以在水 准尺上读取刻划数据，横丝的上下一对对称的短横线称为 视距丝（上丝、下丝），用来测定距离。
工程测量第二章水准测量
2.2.2 水准尺和尺垫 水准尺
1. 塔尺 3m、5m底部为零 2. 板尺3m，每隔1cm涂有黑 白或红白相间的分格，每1dm 标注一数值。水准尺中的双面 尺两面都有刻划，一面为黑白 相间（黑面），起始读数为 零；另一面为红白相间（红 面），起始读数为4687mm或 4787mm。
工程测量第二章水准测量
二、自动安平水准仪 自动安平水准仪采用补偿器代替符合水准器和微倾螺旋， 在圆水准器粗略整平情况下，可以使仪器处于水平状态。 其代号为DSZ05、DSZ1、DSZ3、DSZ10。
工程测量第二章水准测量
DSC 232 自动安平水准仪
1-物镜；2-目镜；3-目镜调焦螺旋；4-瞄准管；5-圆水准器； 6-水平微动螺旋;7-脚螺旋；8-基座；9-物镜调焦螺旋； 10-自动安平补偿器检验钮
点的高程。
高程：地面点到
前进方向
a
大地水准面的铅
垂距离
a
高差：地面上两
A
点的高程之差
b
前视？
b
B 后视？
hAB HB
HA
大地水准面
已知H ，求H ? 工程测量A第二章水准测量B
一测站高程计算方法：
高差法： 先计算两点高差再计算未知点的高程；
hAB=HB－HA
HB＝HA＋hAB hAB ＝a－b
HB＝HA＋(a-b) = HA＋ hAB
十字丝交点与物镜光心的连线称为视准轴，用CC表示。
工程测量第二章水准测量
2、水准器 水准器分为管水准器和圆水准器。管水准器安装在望远镜 上，用以检查视线是否水平；圆水准器安装在基座上，用 以检查竖轴是否竖直。 1）管水准器 是一纵向内壁磨成圆弧的玻璃管，装进酒精和乙醚的混合 液，加热密封冷却后，形成一气泡。水准管上有间隔2mm 的刻划。刻划线的对称中心为水准管的零点，通过零点与 水准管圆弧的纵切线LL称为水准管轴。
工程测量第二章水准测量
2）圆水准器 圆水准器的内表面磨成球面，中央有圆形分划圈，圆心 是圆水准器的的零点。通过零点的球面法线L′L′为圆 水准器轴。当气泡处于中间圆的圆心时，圆水准器轴处 于铅垂位置。气泡中心每偏离零点2mm对应的圆心角称 为圆水准器的分划值。
3 基座 主要由轴座、脚螺旋、底板和三角压板构成。其作用是支 承仪器的上部并连接三脚架，通过脚螺旋配合圆水准器， 使仪器大致水平。
例：图中已知A点高程HA=452.623m，后 高差
视读数a=1571，前视读数 b=0685，求B
点高程。
解：B点对于A点高差： hAB=a-b=1.571－0.685=0.886m B点高程为： HB＝452.623＋0.886＝453.509m
工程测量第二章水准测量
视线高法： 先计算视线的高程，减去未知点上水准
第二章 水准测量
测量确定点的位置是，其中点的高程是地 面点的要素之一，测定高程的工作称为高程测量，测定高 程的常用方法有水准测量、三角高程测量。水准测量的精 度高，经常使用。
工程测量第二章水准测量
2.1 水准测量原理
水准测量是利用水准仪提供水平视线，借助水准尺
来测定地面上两点的高差，从而由已知点高程推出未知
题。如:土方测算;道路断面测量
工程测量第二章水准测量
例：图中已知A点高程HA=423.518m，要测出相邻1、2 、3点的高程。先测得A点后视读数a=1563m，接着在各
待定点上立尺，分别测得读数b1=0953，b2=1152，
b3=1328。
解：先计算出视线高程 Hi=HA+a=423.518＋1.563＝425.081m 各待定点高程分别为： H1＝Hi－b1＝425.081－0.953＝424.128m H2＝Hi－b2＝425.081－1.152＝423.929m H3＝Hi－b3＝425.081－1.328＝423.753m
高差法和视线高法的测量原理是相同的
，区别在于计算高程时次序上的不同。在
安置一次仪器需求出几个点的高程时，视
线高法比高差法方便，因而视线高法在建
筑施工中被广泛采用。
工程测量第二章水准测量
问题: 一测站能测到的最大高差为多少? (以3m水准尺为例)
1、3米？6米？其他？ 2、水准尺倒立？ 3、规范要求视线读数范围？
每刻划线间的弧长对应的圆心角称 为水准管的分划值τ：
'' ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ''
R
'' 3606060 206265'' 2
R越大，τ越小，水准管的工程灵测量第敏二章度水准越测量 高。
为了提高水准管居中的精度，目前生产的水准仪都采用符 合水准器。即采用一组棱镜，通过棱镜的折光，使气泡两 端的的影像反映在望远镜旁的观察窗中，若两侧的的影像 吻合（相似于两片胡豆瓣的图形），则说明气泡居中。
自动安平水准仪
微倾式水准仪
工程测量第二章水准测量
数字(电子)水准仪
（1002厂）
（北光）
DSZ2
欧波水准仪
DSZ2+FS1
工程测量第二章水准测量
电子水准仪 天宝 Trimble DINI12
2.1 DS3型水准仪的构造
微倾式水准仪有DS05、DS1、DS3、DS10四个等级： D：大地测量仪器的总代号； S：水准仪的代号； 05、1、3、10：每千米往返测高差中数的中误差mm。
工程测量第二章水准测量
连续水准测量： 原因：由于两点间距离太远或高差过大不能一次测出其 高差需设立一些临时立尺点，作为高程传递过渡点。
工程测量第二章水准测量
2.2 水准测量的仪器及工具
水准测量所使用的仪器为水准仪，工具有水准尺、尺 垫。水准仪的作用是提供一条水平视线，通过水准器气泡 获得水平视线的为微倾式水准仪；通过补偿器获得水平视 线的为自动安平水准仪。
尺读数，即得未知点高程。
hABi=HBi－HA
HBi＝HA＋hABi hABi ＝a－bi
面水准测量模拟
b
a H视= a + HA
HB＝(HA＋a)-bi = H视线-bi 视线高
H1＝ H视-b
c H2＝ H视-c
1
2
d
A
H3＝ H视-d
工程测量第二章水准测量
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面水准测量(视线高法的应用) 此种方法可以解决一次后视，多次前视时作业效率问